分析測試統(tǒng)計方法和質(zhì)量控制

第1章分析測試中的誤差和誤差分布1
1.1分析測試誤差1
1.1.1誤差和誤差的分類1
1.1.2分析誤差的產(chǎn)生3
1.2測量結(jié)果的準(zhǔn)確度（正確度和精密度）4
1.2.1測量準(zhǔn)確度、正確度和精密度的有關(guān)術(shù)語4
1.2.2測量結(jié)果準(zhǔn)確度與正確度、精密度的關(guān)系6
1.2.3誤差的表示7
1.3隨機(jī)誤差的正態(tài)分布8
1.3.1測量結(jié)果的分布8
1.3.2正態(tài)分布10
1.3.3標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布12
1.4正態(tài)分布的數(shù)字特征14
1.4.1數(shù)據(jù)集中位置的特征數(shù)15
1.4.2數(shù)據(jù)離散度的特征數(shù)18
第2章測量結(jié)果的統(tǒng)計檢驗(yàn)24
2.1離群值檢驗(yàn)24
2.1.1概述24
2.1.2離群值檢驗(yàn)26
2.1.3統(tǒng)計檢驗(yàn)的功效33
2.1.4檢驗(yàn)結(jié)果的處理34
2.1.5可疑數(shù)據(jù)檢驗(yàn)中的一些問題34
2.2平均值一致性檢驗(yàn)35
2.2.1概述35
2.2.2t分布36
2.2.3u檢驗(yàn)38
2.2.4t檢驗(yàn)39
2.3方差檢驗(yàn)44
2.3.1概述44
2.3.2χ2分布45
2.3.3F分布46
2.3.4方差檢驗(yàn)48
2.3.5多個總體的方差的檢驗(yàn)51
2.4正態(tài)性檢驗(yàn)55
2.4.1概述55
2.4.2夏皮羅-威爾克（Shapiro-Wilk）檢驗(yàn)法55
2.4.3偏態(tài)-峰態(tài)系數(shù)檢驗(yàn)59
2.4.4愛潑斯-普利（Epps-Pulley）檢驗(yàn)60
2.4.5達(dá)戈斯提諾（D Agostino）檢驗(yàn)62
2.4.6正態(tài)性檢驗(yàn)方法的應(yīng)用64
第3章方差分析65
3.1變差平方和的分解65
3.2單因素方差分析67
3.2.1單因素方差分析一般方法67
3.2.2各水平等重復(fù)次數(shù)的單因素方差分析68
3.2.3各水平不等重復(fù)次數(shù)的單因素方差分析70
3.3雙因素試驗(yàn)方差分析71
3.3.1交互效應(yīng)71
3.3.2無交互作用雙因素試驗(yàn)方差分析72
3.3.3有交互作用雙因素試驗(yàn)方差分析75
3.4正交試驗(yàn)與正交試驗(yàn)方差分析79
3.4.1常用試驗(yàn)設(shè)計方案的比較79
3.4.2正交表80
3.4.3不考慮交互作用的正交試驗(yàn)81
3.4.4有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計87
3.4.5多指標(biāo)試驗(yàn)的正交設(shè)計90
3.4.6水平數(shù)不等的正交設(shè)計91
3.4.7分次試驗(yàn)93
第4章回歸分析95
4.1概述95
4.2一元線性回歸96
4.2.1作圖法求兩變量間的關(guān)系96
4.2.2一元線性回歸方程的建立97
4.2.3一元線性回歸方程的有效性檢驗(yàn)100
4.2.4回歸方程的精度與置信區(qū)間109
4.2.5兩條回歸直線的比較115
4.2.6一元線性回歸方程在分析測試中的應(yīng)用 118
4.3一元非線性回歸124
4.4二元線性回歸分析129
4.4.1二元線性回歸方程求解129
4.4.2二元線性回歸方程的顯著性檢驗(yàn)131
4.4.3二元線性回歸方程的精度132
4.4.4二元非線性化回歸133
4.5多元線性回歸方程133
第5章測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度試驗(yàn)及應(yīng)用134
5.1概述134
5.2有關(guān)分析測試方法準(zhǔn)確度的定義與術(shù)語135
5.3確定重復(fù)性限標(biāo)準(zhǔn)差和再現(xiàn)性限標(biāo)準(zhǔn)差的基本方法 137
5.3.1精密度試驗(yàn)統(tǒng)計的基本模型137
5.3.2重復(fù)性方差s2r、實(shí)驗(yàn)室間方差s2L和再現(xiàn)性方差s2R的統(tǒng)計138
5.3.3重復(fù)性限r(nóng)和再現(xiàn)性限R的確定139
5.3.4確定sr（和sR）與水平值m之間的函數(shù)關(guān)系140
5.3.5精密度參數(shù)的表達(dá)143
5.3.6精密度試驗(yàn)測試結(jié)果的一致性檢驗(yàn)和離群值檢驗(yàn)145
5.3.7數(shù)據(jù)分析的穩(wěn)健統(tǒng)計方法149
5.3.8精密度試驗(yàn)測試結(jié)果統(tǒng)計分析主要流程150
5.4精密度試驗(yàn)和統(tǒng)計分析實(shí)例150
5.4.1試驗(yàn)安排和實(shí)驗(yàn)室測試數(shù)據(jù)150
5.4.2測試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗(yàn)和精密度參數(shù)計算151
5.4.3重復(fù)性限和再現(xiàn)性限回歸方程的擬合153
5.5精密度試驗(yàn)的組織155
5.5.1實(shí)驗(yàn)室的選擇155
5.5.2精密度試驗(yàn)的樣品156
5.5.3精密度試驗(yàn)操作員156
5.5.4測試數(shù)據(jù)的獨(dú)立性157
5.6分析方法精密度的中間度量157
5.6.1精密度中間度量概述157
5.6.2精密度中間度量的試驗(yàn)158
5.6.3精密度中間度量試驗(yàn)的統(tǒng)計分析159
5.7精密度試驗(yàn)的分割水平設(shè)計和非均勻物料設(shè)計161
5.7.1精密度試驗(yàn)的分割水平設(shè)計161
5.7.2精密度試驗(yàn)的非均勻物料設(shè)計163
5.8確定測試方法正確度的基本方法163
5.8.1根據(jù)實(shí)驗(yàn)室間試驗(yàn)確定測量方法的偏倚163
5.8.2單個實(shí)驗(yàn)室偏倚的確定165
5.8.3應(yīng)用實(shí)例166
5.9精密度數(shù)值的應(yīng)用169
5.9.1不同概率水平臨界值的計算169
5.9.2兩個和兩個以上測試結(jié)果重復(fù)性檢驗(yàn)的臨界值169
5.9.3重復(fù)性條件下進(jìn)行兩組測試170
5.9.4兩個實(shí)驗(yàn)室各進(jìn)行一次以上的測試170
5.9.5一個實(shí)驗(yàn)室的測試結(jié)果與參照值的比較171
5.9.6多個實(shí)驗(yàn)室的測試結(jié)果與參照值的比較172
5.9.7精密度參數(shù)在測量不確定度評定中的應(yīng)用173
第6章測量不確定度及其評定174
6.1測量不確定度概述175
6.1.1測量的基本術(shù)語175
6.1.2測量不確定度177
6.1.3測量誤差與測量不確定度178
6.1.4分析測試中常見的不確定度因素179
6.2測量不確定度評定的基本方法180
6.2.1測量不確定度的名稱和定義180
6.2.2測量不確定度評定的基本程序182
6.3分析測試中主要不確定度分量的評定191
6.3.1溶液體積測量的不確定度分量191
6.3.2稱量引起的不確定度分量192
6.3.3標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和純物質(zhì)引入的不確定度分量193
6.3.4校準(zhǔn)曲線變動性的不確定度分量194
6.3.5測量重復(fù)性不確定度分量196
6.3.6相對原子質(zhì)量、常數(shù)等引起的不確定度分量196
6.3.7分析中某些校正系數(shù)的不確定度分量197
6.3.8長度測量的不確定度分量197
6.3.9儀器的顯示或讀數(shù)引起的不確定度分量197
6.3.10數(shù)字修約引起的不確定度分量197
6.4測量不確定度評定實(shí)例198
6.4.1重鉻酸鉀滴定法測定鐵礦石中全鐵含量的不確定度評定198
6.4.2過硫酸銨氧化滴定法測定含釩不銹鋼中鉻含量的測量不確定度評定200
6.4.3恒電流電解-BCO光度法測定純銅中銅含量的不確定度評定203
6.4.4電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定低合金鋼中鉬含量的不確定度評定207
6.4.5燃燒氣體容量法測定鋼中碳含量測量不確定度評定209
第7章能力驗(yàn)證及其統(tǒng)計方法212
7.1能力驗(yàn)證相關(guān)術(shù)語212
7.2實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證213
7.2.1能力驗(yàn)證的作用213
7.2.2能力驗(yàn)證的要求215
7.2.3CNAS與其他認(rèn)可機(jī)構(gòu)的互認(rèn)216
7.3能力驗(yàn)證計劃216
7.3.1順序參加計劃216
7.3.2同步參加計劃217
7.3.3部分過程計劃218
7.3.4外部質(zhì)量評價（EQA）計劃218
7.4檢測實(shí)驗(yàn)室的能力驗(yàn)證218
7.4.1能力驗(yàn)證計劃的組織和設(shè)計218
7.4.2能力驗(yàn)證樣品（物品）的制備、分發(fā)和管理219
7.4.3計劃的實(shí)施219
7.4.4數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理220
7.4.5能力評價221
7.4.6能力驗(yàn)證報告222
7.4.7能力驗(yàn)證結(jié)果的利用和整改程序222
7.5能力驗(yàn)證中的統(tǒng)計方法223
7.5.1穩(wěn)健統(tǒng)計基本方法224
7.5.2以中位數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化四分位距表征的穩(wěn)健統(tǒng)計技術(shù)226
7.5.3能力驗(yàn)證結(jié)果的圖示227
7.5.4能力驗(yàn)證實(shí)例229
7.6檢測實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證中的幾個問題232
7.6.1分割水平樣品試驗(yàn)232
7.6.2中位數(shù)和四分位數(shù)的確定233
7.6.3標(biāo)準(zhǔn)化四分位距的計算234
7.6.4能力驗(yàn)證評價結(jié)果的不一致235
7.6.5能力驗(yàn)證中的保密性235
7.7能力驗(yàn)證的其他穩(wěn)健統(tǒng)計和評價方法236
7.7.1穩(wěn)健算法A236
7.7.2ISO堯登橢圓圖238
7.7.3En統(tǒng)計量的評價241
7.7.4采用分析方法精密度參數(shù)的評價方法242
7.7.5能力驗(yàn)證結(jié)果穩(wěn)健統(tǒng)計值與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)認(rèn)定值的符合性檢驗(yàn)243
第8章分析方法的評價與分析結(jié)果的表示245
8.1分析方法的基本特性245
8.1.1檢出限245
8.1.2測定限247
8.1.3靈敏度249
8.1.4選擇性249
8.1.5精密度、重復(fù)性和再現(xiàn)性250
8.1.6準(zhǔn)確度、正確度和偏倚251
8.2測量結(jié)果的精密度檢驗(yàn)251
8.3測量結(jié)果的正確度的檢驗(yàn)253
8.3.1用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢查測量結(jié)果的正確度253
8.3.2兩個獨(dú)立分析方法間的比對255
8.3.3測量結(jié)果與另一實(shí)驗(yàn)室測量結(jié)果比對256
8.3.4多水平測量結(jié)果的比較257
8.3.5參與實(shí)驗(yàn)室間能力驗(yàn)證比對試驗(yàn)260
8.3.6加標(biāo)回收試驗(yàn)260
8.4分析方法試驗(yàn)和評價261
8.4.1分析方法試驗(yàn)261
8.4.2分析方法評價263
8.5提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度264
8.6有效數(shù)字與數(shù)值修約267
8.6.1有效數(shù)字和有效數(shù)字的位數(shù)267
8.6.2有效數(shù)字表示規(guī)則268
8.6.3數(shù)值修約規(guī)則269
8.6.4測定值或其計算值與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定極限數(shù)值作比較的方法270
8.7誤差的傳遞271
8.7.1誤差傳遞的一般公式271
8.7.2誤差傳遞公式在基本運(yùn)算中的應(yīng)用272
8.7.3應(yīng)用實(shí)例273
8.7.4分析測試中誤差的分配和控制275
8.8分析結(jié)果的表示275
第9章標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及其研制中的統(tǒng)計方法277
9.1概述277
9.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的基本特性280
9.2.1均勻性280
9.2.2穩(wěn)定性280
9.2.3溯源性281
9.3標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在分析測試中的作用282
9.4分析測試的溯源體系和溯源性的保證284
9.4.1分析測試的溯源性284
9.4.2溯源體系285
9.4.3分析測試溯源體系的完善287
9.4.4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者(研制者)的認(rèn)可289
9.5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的均勻性和均勻性檢驗(yàn)289
9.5.1均勻性檢驗(yàn)統(tǒng)計方法290
9.5.2樣品不均勻性引起的不確定度評定293
9.5.3均勻性檢驗(yàn)方法的選擇和正確評價296
9.5.4均勻性檢驗(yàn)的抽樣方式和抽樣數(shù)量298
9.5.5均勻性檢驗(yàn)項目的選擇299
9.5.6均勻性檢驗(yàn)測量條件的控制299
9.5.7測量順序的控制300
9.5.8最小取樣量的確定301
9.6標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的穩(wěn)定性和穩(wěn)定性試驗(yàn)302
9.6.1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性試驗(yàn)302
9.6.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性試驗(yàn)的統(tǒng)計方法305
9.7標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值分析和特性量值的確定310
9.7.1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)特性量值溯源性的保證310
9.7.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值分析和定值實(shí)驗(yàn)室311
9.7.3定值分析的質(zhì)量控制315
9.7.4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理316
9.8標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的選擇和使用322
9.9標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的期間核查324
9.9.1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的期間核查的基本要求324
9.9.2有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的期間核查325
9.9.3標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)特性量值的核查326
第10章實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可327
10.1實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的基本知識327
10.1.1認(rèn)可的定義327
10.1.2實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可與質(zhì)量認(rèn)證的區(qū)別327
10.1.3實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的作用和益處328
10.1.4實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的依據(jù)329
10.1.5實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可過程329
10.1.6實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的領(lǐng)域331
10.2實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系的建立與運(yùn)行331
10.2.1管理體系的基本概念331
10.2.2管理體系的總體要求332
10.2.3管理體系的建立333
10.2.4管理體系的運(yùn)行和持續(xù)改進(jìn)334
10.3實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可中的關(guān)注重點(diǎn)335
10.3.1現(xiàn)場考核試驗(yàn)335
10.3.2測量不確定度的評估335
10.3.3量值溯源336
10.3.4內(nèi)部校準(zhǔn)要求338
10.3.5能力驗(yàn)證338
10.3.6非標(biāo)準(zhǔn)方法的確認(rèn)339
10.3.7符合相關(guān)法律法規(guī)的要求340
10.3.8內(nèi)部質(zhì)量控制340
第11章分析測試中的質(zhì)量控制圖342
11.1質(zhì)量控制圖342
11.2常規(guī)控制圖343
11.2.1常規(guī)控制圖的分類343
11.2.2計量控制圖的性質(zhì)344
11.2.3計量控制圖設(shè)計344
11.3計量控制圖的建立345
11.3.1平均值-極差控制圖345
11.3.2平均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖347
11.3.3中位值-極差控制圖347
11.3.4單值-移動極差控制圖348
11.3.5給定參數(shù)的計量控制圖350
11.4常規(guī)控制圖的識別與判斷350
11.5計量控制圖的控制程序352
11.6質(zhì)量控制圖在評價分析測試工作質(zhì)量中的應(yīng)用353
第12章分析測試文獻(xiàn)資源和檢索方法358
12.1分析測試類文獻(xiàn)資源的類型358
12.1.1期刊文摘類信息資源358
12.1.2圖書類信息資源361
12.1.3專利類信息資源361
12.1.4學(xué)位論文362
12.1.5標(biāo)準(zhǔn)化信息363
12.1.6會議資料365
12.1.7新聞類信息資源366
12.1.8實(shí)驗(yàn)室管理信息366
12.2分析化學(xué)文獻(xiàn)的綜合檢索途徑366
12.2.1綜合類搜索引擎366
12.2.2網(wǎng)上圖書館367
12.2.3化學(xué)專業(yè)網(wǎng)站367
12.2.4網(wǎng)上大型綜合數(shù)據(jù)庫368
12.2.5專業(yè)檢索工具373
12.3文獻(xiàn)檢索步驟374
12.3.1分析檢索課題，確定檢索范圍374
12.3.2確定檢索方法375
12.3.3制定檢索策略375
12.3.4適時調(diào)整檢索策略375
12.4檢索結(jié)果375
第13章分析測試中統(tǒng)計軟件應(yīng)用簡介377
13.1統(tǒng)計軟件概述377
13.1.1Excel377
13.1.2Origin377
13.1.3Minitab378
13.2Excel的基本功能378
13.2.1Excel的主要特點(diǎn)378
13.2.2數(shù)據(jù)基本操作379
13.2.3Excel在數(shù)理統(tǒng)計中的常規(guī)應(yīng)用383
13.2.4數(shù)據(jù)分析工具庫的應(yīng)用390
13.2.5分析測試數(shù)據(jù)處理示例400
13.2.6Excel繪圖功能簡介405
13.2.7Excel繪圖實(shí)例408
13.3Origin軟件應(yīng)用簡介412
13.3.1數(shù)據(jù)分析412
13.3.2繪圖413
13.4Minitab應(yīng)用簡介416
13.4.1描述性統(tǒng)計量416
13.4.2方差分析416
13.4.3控制圖的繪制419
13.5附錄：Excel中的統(tǒng)計函數(shù)421
附錄424
附表1標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表424
附表2χ2分布表425
附表3t分布表426
附表4F分布表427
附表5常用正交表437
參考文獻(xiàn)444