检验分析误差与数据处理(检验员基础资料)

1检验分析误差与数据处理•一、测量误差•二、原始记录与数据处理•三、检验报告产生误差的主要原因测量误差的计算相对误差、绝对误差、偏差的的定义测量准确度的概念测量不确定度的概念误差的分类随机误差的定义随机误差的性质系统误差的定义减小系统误差的主要方法减小误差的主要途径平均值的概念一、测量误差1、产生误差的主要原因•1.测量仪器和设备误差•2.环境条件误差•3.检测方法误差•4.人员误差•5.检测试样的误差2、误差的有关概念•测量误差：指测量结果减去被测量的真值，又称绝对误差。测量误差是有计量单位的，还有符号。测量误差=测量结果-被测量的真值，即△=x-x0•相对误差：测量误差除以被测量的真值所得到的商称为相对误差相对误差=测量误差/真值，δ=△/t×100%•偏差：指测量结果减去多次测量的算术平均值偏差=测量结果—算术平均值•测量准确度：测量准确度表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。就误差分析而言，准确度是测量结果中系统误差和随机误差的综合，误差大，则准确度低，误差小，则准确度高。注意：准确度是一个定性概念，不能定量表示。可以说准确度高或者准确度低，也可以说准确度为0.5级等，但不能说准确度为0.5%测量不确定度的概念：表征合理赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。通俗来讲，测量不确定度是指测量结果变化不能肯定的程度，即可疑程度。表示测量结果在某个量值范围的一个估计，是测量结果含有的一个参数，用来表示被测量值得分散性。表示方法：测量不确定度可以用标准差或其倍数或者说明了置信水准的区间半宽来表示3、误差的分类•检测误差按其特性可分为随机误差与系统误差两大类随机误差•随机误差的定义：•测量结果与在重复性条件下对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差，称为随机误差。随机误差又叫偶然误差。•随机误差的性质：①对称性②单峰性③有界性④抵偿性系统误差•系统误差的定义：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差，称为系统误差•减小系统误差的主要方法：①替代法②交换法③补偿法④空白实验、对照实验⑤加修正值4、减小误差的主要途径1、选择合适的分析方法2、分析测试用水的要求3、对各种试剂、仪器进行校准4、正确选取样品的量5、做空白实验、对照实验6、做回收试验7、标准曲线的回归5、平均值的概念（补充）将所有测定值的总和除以测定总次数所得的商。若以X1，X2，X3…Xn代表各次的测定值，n代表测定次数，X代表平均值，则标准差与测量结果离散性的关系测量不确定度的来源测量不确定度A类评定测量不确定度B类评定测量误差（中级）6、标准差与测量结果离散性的关系标准差σ是反映测量结果离散程度的一个特征量。σ越大表示随机误差较分散，测量结果的离散程度越大σ越小表示随机误差较集中，测量结果的离散程度越小nμ)(Xσ2i7、测量不确定度的来源1、对被测量的定义不完整或不完善2、复现被测量的测量方法不理想3、取样的代表性不够，即被测量的样本不能完全代表所定义的被测量4、对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善5、对模拟式仪器的读数存在人为偏差（偏移）6、测量仪器计量性能（如灵敏度、分辨力、稳定性等）上的局限性7、计量标准或标准物质的不确定度8、引用的数据或其他参量的不确定度9、测量方法和测量程序的近似和假设10、在相同条件下被测量在重复观测中的变化（这可能与测量次数有关）8、测量不确定度A类评定用统计分析方法来评定标准不确定度，有时称A类评定，用uA表示①贝塞尔公式计算法n次测量的算数平均值：单次测量的实验标准差s为n次测量算术平均值的实验标准差为：A类不确定度为算数平均值的实验标准差即u（x）=s（）②极差法③最大误差法n1iixn1xn1i2ix-x1-n1snsxsx9、测量不确定度B类评定用统计分析以外的其他方法估计概率分布来评定标准不确定度，有时称B类评定，用uB表示1、已知置信区间和包含因子根据相关资料或手册等提供的信息，先确定输入量x的不确定度区间[-a，a]，a为区间半宽度。根据置信水平查表得包含因子k，则B类标准不确定度为u=a/k2、已知扩展不确定度U和包含因子k如果制造商的说明书、校准证书、手册或其他资料明确给出了扩展不确定度U和包含因子k的大小，则B类标准不确定度为u=U/k3、若告知仪器的分辨率为δx，则由此带来的B类标准不确定度为u=δx/24、在缺乏其他信息的情况下，一般估计为均匀分布，即k=如果已知被测量x的可能最大误差范围为±a，则uB=a/333有效数字的概念有效数字的判读有效数字的修约有效数字的运算规则原始记录的书写规范原始记录的编号原始数据的填写原始记录的修改单项结果判定原始记录的审核二、原始记录与数据处理1、有效数字的概念•有效数字是数据处理者根据显示装置的分辨力、数据处理的需要或不确定度的数值等对一个近似数所保留的位数，它是从保留的末位到左边第一个非零数字的所有数字•0.524：有效位数：3•0.5240：有效位数：4•0.05240：有效位数：42、有效数字的判读•测量中通常仪器上显示的数字均为有效数字（包括最后一位估读数）。仪器上显示的最后一位数字是0时，也要读出并记录。对于有分度式的仪表，读数要根据人眼的分辨能力读到最小分度的十分之几。•例如：如用米尺测量物体长为52.4mm与52.40mm是两个不同的测量值，也是属于不同仪器测量的两个值，误差也不相同，从这两个值可以看出测量前者的仪器准确度低，后者准确度高出一个数量级•凡是仪器上读出的数值，有效数字中间与末尾的0，均应算作有效位数。•例如：6.003cm，4.100cm均为4位有效数字，但0.0486是三位有效数字3、有效数字的修约•数值修约•通过省略原数值的最后若干位数字，调整所保留的末位数字，使最后所得到的值最接近原数值的过程——修约值•修约间隔•修约值的最小数值单位，确定修约保留位数的一种方式•修约值为修约间隔的整数倍•a）指定修约间隔为10-n（n为正整数），或指明将数值修约到n位小数•b）指定修约间隔为1，或指明将数值修约到“个”数位•c）指定修约间隔为10n（n为正整数），或指明将数值修约到10n数位，或指明将数值修约到“十”、“百”、“千”.....数位（例如：3450—3400或34*102）确定修约间隔•a）拟舍弃数字的最左一位数字小于5，则舍去•例如：将12.1498修约到一位小数——12.1•b）拟舍弃数字的最左一位数字大于5，则进一•例如：将1268修约到百数位——13×102•c）拟舍弃数字的最左一位数字是5，且其后有非0数字时进一；其后无数字或皆为0时，若所保留的末位数字为奇数则进一，若所保留的末位数字为偶数，则舍去。数字取舍规则—“四舍六入五留双”拟修约数值修约间隔修约值1.0510.111×10-1或1.11.0500.110×10-1或1.01.1500.112×10-1或1.2350010004×103或4000-325修约到10数位-32×10或-320•四舍六入五考虑•五后非零应进一•五后皆零视奇偶•五前偶舍奇进一•不论数字多少位•都要一次修约成4、有效数字的运算规则（1）加减运算以小数点后位数最少的为准，先修约后加减，结果位数也按点后位数最少的计算如：0.0121+12.56+7.8432先修约后计算，即：0.01+12.56+7.84=20.41（2）乘除运算结果保留位数应与有效数字位数最少者相同。如：（0.0142×24.43×305.84）/28.67先修约后计算，（0.0142×24.4×306）/28.7=3.69（3）乘方开方运算乘方或开放时，计算结果的有效数字位数应与底数有效数字的位数相同如：6.542=42.875.256.75、原始记录原始记录必须真实、齐全、准确反应客观事实，记录方式尽可能简洁明了。原始记录应统一编号、专用原始记录应用钢笔或圆珠笔填写，不得用铅笔填写。要保持原始记录表的完整，不得随意撕页、散失。原始记录要书写清晰、客观、真实，不得随意涂改，只能修改（更正），但一般不超过3处。修改错误信息时，应在原信息上划一横线表示消除，并有修改人签字盖章；在更正部分划两条平行线后，在其上方写上正确的数字和文字，并加盖更改人印章。原始记录要求确认在操作过程中产生错误的数据，不论结果好坏，都必须舍去，并在备注栏中注明原因。原始记录应统一管理，归档保存一定期限，以备查检原始记录未按规定程序批准，不得随意向外提供•根据食品检验分析的过程、环节不同，原始记录可分为采样原始记录、样品制备与保存原始记录、样品预处理原始记录、样品检验原始记录。原始记录分类原始记录的审核原始记录经过计算后的结果即检测结果必须有人校核，校核者必须在本领域有五年以上工作经验。校核者必须在试验检测记录和报告中签字，以示负责。校核者必须认真核对检测数据，校核量不得少于所检项目的5%样品信息检验报告的编制检验报告编号的特点检验报告的结论检验报告的发放范围检验报告的存档检验报告的查阅检验报告的销毁异常结果的分析不合格品的处置可疑结果的取舍Q检验回收率试验三、检验报告1、样品信息•样品名称、生产部门（单位）、规格数量、生产日期及批号、包装方式、生产批量等依据的正确性，即应按照相关技术规范或标准的要求和规定程序制作检验报告报告的及时性，要按规定时限出具检验报告报告的准确性，即报告应准确、清晰、客观、真实、易于理解。检验结论客观、公正使用计量单位正确，应当使用法定计量单位2、检验报告的要求检验报告内容应当能够客观、完整地表现被检验分析产品的质量状况检验报告应由具有相应资质的检验技术人员填写，进修、见习或代培人员不得独自出具检验结果，必须指导人员或实验室负责人的同意和签字，检验结果方可生效检验结果必须经第二人复核无误后方能填写检验报告，检验报告必须由技术负责人或其授权的人员签字或盖章后方能生效。检验报告应一式两份，其中一份留存备查应制定完善的管理制度，对检验原始记录和检验报告备份妥善保存，规定合理的保存期限，有专人进行保管。检验原始记录和检验报告的查阅要有严格的程序规定，无关人员不得随意查阅3、检验报告的保存和查阅检验原始记录和检验报告超过保管期限的，应予以销毁，销毁应有严格的程序规定，一般由保管人员提出销毁申请，有关负责人批准后，由保管人员和监督人员一起用碎纸机粉碎或焚烧等方法销毁，不允许随意丢弃或作为废纸销售处理4、检验报告的销毁第一类离群值是总体固有变异性的极端表现，这类离群值与样品中其余观测值属于同一总体。第二类离群值是由于试验条件和实验方法的偶然偏离所产生的结果，或产生于观测、记录、计算中的失误，这类离群值与样本中其余观测值不属于同一总体。对离群值的判断通常可根据技术上或物理上的理由直接进行，例如当试验者已经知道试验偏离了规定的试验方法，或测量仪器发生问题等。当这些理由不明确时，可利用规定的方法判定5、异常结果的分析在重复观测过程中，还没得到最后的结果之前，如已发现测量仪器不正常或操作上出现失误，一般应立即停止继续观测，知道仪器故障排除才可继续进行。不应对所得数值随意修正使其接近于其他大多数观测值当已结束观测，在对观测结果进行不确定度评定中，发现可疑观测值，这种情况下，应尽量找出该观测值偏离的原因。如找不到确切原因，则应剔除。当观测次数较少，例如4—6次，其中出现了一个偏离较大的可疑观测值。这时必须在相同条件下，再重复测量若干次，再进行统计判断，看是否是应剔除的异常值对剔除的观测值，应注明剔除原因，保留在原始记录中。判定为离群值而剔除时，应把判断过程也记录清楚，以供日后研究分析对任何离群值，若无充分的技术上的、物理上的说明其异常的理由，则不得剔除或进行修正对于不合格样品，检验员应将其相应的检测数据交给技术小组，技术小组经讨论后，委托专人按照要求对留存样品进行重复检测。在检测的过程中，应考虑取样是否具有