数理统计方法在分析测试中的应用

山西药科职业学院

在日常生产生活中，分析测试经常出现，由于各方面的原因，难免会产生一些差错，为了降低出错的概率，应用数理统计方法已经是必不可少的。运用数理统计可以让结果更加精确，让人们对结果更加信服。现如今，科学技术的发展已经基本满足人们的需求，概率论与数理统计的观念也逐渐得到企业者们的认可，数理统计的应用正在广泛的被人们使用。

一、对数理统计的认识

(一)数理统计的含义

所谓数理统计，就是通过对确定次数的实验结果的整合，发现数据之间的联系，找出实验的必然规律，这是在数学和生活中经常用到的一种统计信息的方法。在数理统计中有很多具体的方法，其根本方法是整合归纳。整合归纳是要从一个大的总体中随机选取一部分作为样本，然后对样本进行研究，通过对样本反映出的状况进行整合处理，总结出总体的客观规律。但在选取样本时，由于选取的随机性，使得选取的样本不能完全的代替总体，也就不能全面的反映总体的情况。所以在选取样本时，不要选取小范围的样本，要扩大样本的基数，这样才能代替总体，使得分析结果更加真实、准确。同时，概率论也与数理统计有着密不可分的联系，概率论的一些理论和公式在数理统计中有着广泛使用。例如，在一次实验中，分别选取红、蓝两种卡片各300张，将其平均的放在一个盒子中，从中随便选取15张卡片，观察其选取的情况，将红、蓝两种卡片出现的几率进行比对，按照一般情况，每个颜色出现的概率是百分之五十，但是这种结果并不能代表所有的实验结果，并不是每次实验都会出现每种颜色各为百分之五十的情况。每次实验结果都会不尽相同。因此，不能凭借某一次的结果断定总体的结果。

(二)数理统计的应用现状

数理统计的概念在很早的时候就被人提及，距今已经有了很长远的发展，随着科学技术水平的日益提高，人们越来越关注它的作用。在科学研究中，它是重要的研究方法之一，是科研人使用的一种必不可少的方法。数理统计方法对一些参数的分析能够直观的表现出来，使得对参数的研究更加方便。如今，科研人员的首要任务是怎么才能将数理统计方法完美的结合到实际工作中，体现其在统计一些相关数据时的优势。正是因为有了数理统计这一方法，才让一些比较杂乱的数据得到了整合，变成了直观的线条便于人们读取。一般情况下，运用数理统计的都是一些随机性实验，通过对实验出现的结果进行分析，预估实验总体的一小部分的情况，通过部分探究整体，发现其实验法则。若是在实验结果确定的实验中运用数理统计方法，则不能达到预期的效果。由于数理统计主要是对实验信息进行整合，并不能研究到实验的根本原理。目前，数理统计方法在各个层面使用普遍，但由于其得出结论的方法是以推导为主，所以或多或少会存在一些偏差。此外，数理统计是对随机性实验的一部分进行研究分析，并不能完全反映全面的状况，所以我们在运用数理统计时，切记不要以偏概全，忽略了实验的整体性。

二、数理统计方法在分析测试中的应用

现如今，在社会生产生活的各个方面，都能看到数理统计的影子。例如在产品的检测中，运用数理统计对产品的安全性进行分析，能够较为精准的得到产品的真实特性。产品的安全性关系重大，如果不能及时的发现和排除，可能会对消费者的生命安全造成伤害，还会对公司的利益构成威胁。因此，运用像数理统计这样的科学的方法在实际生产分析测试中是必须的步骤。众所周知，产品品质的好坏是一件产品是否被消费者接受的关键，运用数理统计直观、具体的将产品的品质反映出来，便于厂家对不合格的产品进行完善，得到越来越多消费者的认可和好评，增加公司的利益。

(一)运用数理统计对偏差进行研究

在实际的生产测量中，系统偏差的存在是必然的，还会存在一些人为因素造成的偏差。偏差的出现一般由三方面的因素造成，一是随便性的偏差，该偏差是因为实验中的一些细小的变化产生的，这种偏差发生的概率时高时低，没有准确的值，只能通过增加实验的次数来使实验结果相接近，然后减小偏差。另一种是必然的偏差，这种偏差是由于实验本身产生的偏差，通过多次实验也不能消减必然偏差，这往往是因为实验仪器没有达到初始值，或者实验方法存在错误。最后一种是操作失误造成的偏差，一旦发现存在操作失误，就要放弃这组实验，重新进行。对精确度要求高的一些企业，比如产品制造企业、食品企业等关系重大利益或生命安全的企业，偏差的存在可能造成极大的影响。既然偏差出现了，我们就要积极的应对，找出导致偏差产生的根本原因，及时的将其排除。由于一些偏差是极小的，相关人员用肉眼无法发现和推断，而且采用普通的研究方法会存在检测临界值，超过这一临界值就会使偏差无法检测出。在检测偏差过程中，由于每个人对偏差的检测都存在差别，这就使得检测结果不能统一。这时就要采用科学的、统一的方法理论，对偏差进行分析和不断地测验，使用数理统计方法可以很好地完成这项工作。

(二)偏差的具体表示

所谓偏差就是指测量的结果和真实结果之间的偏离，它是测量效果是否精准的表示。一个测量的真实结果是确实有的，但仅靠几次的测量不会得出真实结果，在通常情况下，测量的真实结果说的是相对情况下的真实结果，但也是被普遍认可的结果值。

(三)偏差出现的原因

一些器械由于本身不精准，再加上使用的时间长，使得器械发生了损坏，影响了测量的精确程度。加之在测量时，器械会受到杂质的污染影响其精密度。还有可能是因为理论方法的不正确，一些实际出现的情况和理论不相符以及一些定理的运用不合适，不是完全适用，只是大体上相差太多。除此之外，还有可能是外界因素对测量造成的影响，比如测量时的温度不同，测量结果就会不同，测量时的光线不好也会影响对测量结果的读取。工作人员在实际操作时，产生的失误也会影响结果。这些影响测量结果的因素大多数情况下是可以避免的，在测量时要认真仔细，提高测量的精密程度。

(四)分析测试的评定标准

一个分析测试方法的好坏，可以大致分为三方面来判断它。通过对以下三个方面的研究，可以大致确定该分析测试方法的好坏，对是否使用该分析测试方法的判断有极大帮助。

1.实验检出的限制

一个确证在试样中存在被测组分的分析信号所需要的该组分的最小量称为检出限制。在测试中，偏差不可避免，确定某一成分是在归纳该成分基础上确定的。测量中产生的偏差如果服从正态曲线，其次再结合数理统计的方法，确定被检测成分的量最小化。在溶液浓度的测试中，通过对被测试溶液的多次测试以及对其方差的计算，确定其检出的限制浓度。被测溶液的浓度在发生变化时，与之相对应的分析测试结果的改变的量称为溶液敏感度。实验可知，溶液敏感度与溶液检出的限制有着紧密的关联。溶液检出的限制与溶液敏感度成反比。溶液敏感度受测量仪的扩大比率的影响。溶液检出的限制与测量时的外部条件有关。

2.被测对象的精准程度

通过对被测定对象的反复测量，再结合数理统计中方差的理论，研究其精确的程度。如果测量的结果几乎都在一个相同的区间内，那么被测对象就越精准。在精确程度测量中，运用数理统计的方法可以准确的反映出来。随着实验次数的增加，测量的结果就越精确，但也会受到一些外界因素的影响，比如多次实验的操作人不同会导致测量结果的不同。

3.测量时的正确程度

测量的正确程度是指经过数次实验，并对得到的结果进行取平均处理，最后与真实的结果相比较，通过分析二者的匹配程度，来确定此次实验的正确程度。这与被测对象的精准度是有一定区别的。由于绝对真的测量结果是不存在的，所以要想得出真实的结果值就要在具体实验中具体确定。在具体的测量中，被测对象的精准程度与其正确程度没有确定的如正比、反比这些关系，它们二者中的一方高另一方也可能低。在不同的分析测试中，有着不同的测试标准，检出的限制、精准程度与正确程度也不是完全相同的，这些都视具体情况而定，与分析测试法有关。通过对上述三方面标准进行研究，可以大致确定该分析测试方法的合理性。但也不能完全依赖这三方面来断定，其它的一些性质也能用来评定。在浓度测试中，单位浓度常常被用来评定被测对象的敏感度，但由于实际情况的不同，实际产生的单位浓度与理想单位浓度有偏差，这时，依据实际单位浓度与测量浓度对比的结果，也能反映出其敏感程度，实现预期的实验效果。

三、在分析测试中数理统计一些方法的使用

(一)分布推测法

分布情况的推测是指参数在一个指定区间内取值，是求参数取值时用到的一种方法。先对参数进行分析，清楚其相关特征和分布的规律，其后按照参数的要求，预估一个区间，明白参数大致的分布，这个区间的选取不要太大，方便之后对参数的具体分布规律进行探究。

(二)假定值测试法

对假定值的测试是数理统计的方法之一，假定值的测试与区间的推测是密不可分的，通常情况下，这两个方法是结合使用的。通过对参数的分布规律进行研究，确定参数的具体标准，然后设置一个大致的假定值，通过对这个假定值的测试，使其更加合理，方便对参数的研究。

(三)时空排列的分析法

通常状况下，运用时空排序方法对一些信息进行分析，对信息进行排序。在使用时空排序法时要先建立一个概念，便于收集相关信息，然后通过对这些信息的分析，对信息的合理性进行判断，若遇到不正确的信息，可以及时将其改过来。利用数理统计的方法对信息进行处理，可以提高信息的正确率。以上三种方法是数理统计中常用的一些方法，通过对上述方法的使用，能将被分析对象的性质反映出来，方便对其深入的了解，在实际的分析测试中有广泛的应用。

四、结束语

目前，在我国各个层面的分析测试中，几乎都涉及到了数理统计的方法。运用数理统计的方法，对信息进行很好的处理，对被测对象的各方面性质进行精准的分析，完成预期的实验效果。过去，由于科学理论与技术水平的一些限制，使数理统计方法不能很好的应用在分析测试中，如今，在科学技术发展的不断推动下，数理统计方法会得到更广泛的应用。