运用数理统计方法测定取样和分析测量误差

徐刚

【摘 要】本文通过开展取样和分析测量误差试验，对数据进行收集、整理，并运用数理统计方法计算，获得了原料、产品的取样和分析测量误差，确定了闭合衡算的基础数据，为进行试算提供了依据。

【关键词】数理统计方法；取样和分析；测量误差

1 试验目的

目前生产线能否达到闭合衡算需进行试算来验证，试算是建立在测量数据基础上，测量数据又受到测量误差的影响，这就需要对生产线开展测量误差试验。

2 测量误差的定义与分类

测量误差表示测量值与真值之间的差值。在衡算范围内，误差的主要来源只限于总体测量、取样和分析误差；测量误差分为三类：随机误差、长期系统误差和短期系统误差。

随机误差来源于操作中的一些偶然细小的变化，它是一个随机变量，在平均值的上下变动，变动量的大小及频数一般符合正态分布规律。随机误差的大小与仪器水平、操作水平有关，增加取样和测量次数，可减少随机误差的影响。

长期系统误差来源于测量仪器校正不好，使用的各种试剂、各种测量设备不好等原因，它是长期存在，并且偏于一个方向，产生累加作用，对测量数据的准确性影响显著，对误差贡献较大。一般要用标准物质进行仪器标定来确定系统误差的大小，用校正仪器或修正数据办法来减少其影响。

短期系统误差来源于条件的变化，这种条件是多方面的，例如：时间（气候）、试验室、操作人员变化、器材变化等等。它的性质介于上述二种误差之间，是一种短期存在的系统误差。有时影响显著。但目前暂时没有找到开展此项误差研究的有效途径，缺乏相应数据。

目前开展了体积、称重测量误差试验，取得了数据。而取样和分析测量误差数据则是以前的数据，目前已不适用。为了给衡算提供基础数据，本次开展了取样和分析测量误差研究。

3 取样和分析测量误差

取样误差常与分析误差结合在一起，很难区分，因此如何使所取样品能准确代表每批物料的特性，则需设计不同的取样方案，进行大量的试验和研究。现行原料和产品的取样方法均为连续取样法，即在生产过程中定期取样。这种取样方法能及时反映生产过程中产品质量和控制最佳运行参数，指导工艺生产。下面对原料和产品开展取样和分析测量误差试验研究。

3.1 取样和分析随机误差

3.1.1 计算公式

3.2 取样和分析系统误差

3.2.1 取样系统误差

由于取样方法的系统误差是所有测量参数中最难估算的，它是指测量值均按同一方向或周期性的偏离真值的偏差，目前尚未进行此项研究。

3.2.2 分析系统误差

分析检测部门已经通过试验获得相应数据。

4 结论

本次试验通过对生产线的原料和产品取样，获得了分析数据，然后运用数理统计方法对获取的数据进行收集、整理、计算，取得了取样和分析随机误差数据。

5 对下步工作的建议

由于本次试验是现生产线建成后开展取样和分析测量误差的首次尝试，试验方法考虑不周全，收集数据不多，对统计分析造成了一定影响。为准确测定取样和分析测量误差，提出如下建议：

5.1 再次开展取样和分析测量误差试验

再次开展取样和分析测量误差试验时，应做好以下几方面工作：

5.1.1 精心策划，合理确定试验数据的量

试验数据过少，会影响到数据分析的准确性；但试验数据过多将增加分析成本和加大物料损失。根据检验的要求，总结本次试验的经验，合理选择试验的样品数量和检测次数，为统计分析收集充分的试验数据。

5.1.2 规范取样方法，加强样品管理

规范取样方法，取样使用专用取样器；样品瓶、取样器保持清洁，避免沾污样品，影响试验结果。混合样品采用四分法制样，使样品混合更均匀；样品保存在干燥环境中，避免吸水，使样品具有代表性，保证取样方法和分析方法随机误差的准确性。

5.2 开展取样和短期系统误差的建议

目前由于对取样和短期系统误差测定试验方案不明确，试算缺少这两项数据，建议单位应多为衡算人员提供培训机会，衡算人员也应通过加强自身学习和咨询专家等提高业务素质，争取尽快明确试验方案，掌握测定这两项测量误差的方法，提高单位的衡算管理水平，达到闭合衡算。

【参考文献】

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[责任编辑：田吉捷]