分析测试统计方法和质量控制PDF电子书下载

第1章 分析测试中的误差和误差分布 1

1.1 分析测试误差 1

1.1.1 误差和误差的分类 1

1.1.2 分析误差的产生 3

1.2 测量结果的准确度（正确度和精密度） 4

1.2.1 测量准确度、正确度和精密度的有关术语 4

1.2.2 测量结果准确度与正确度、精密度的关系 6

1.2.3 误差的表示 7

1.3 随机误差的正态分布 8

1.3.1 测量结果的分布 8

1.3.2 正态分布 10

1.3.3 标准正态分布 12

1.4 正态分布的数字特征 14

1.4.1 数据集中位置的特征数 15

1.4.2 数据离散度的特征数 18

第2章 测量结果的统计检验 24

2.1 离群值检验 24

2.1.1 概述 24

2.1.2 离群值检验 26

2.1.3 统计检验的功效 33

2.1.4 检验结果的处理 34

2.1.5 可疑数据检验中的一些问题 34

2.2 平均值一致性检验 35

2.2.1 概述 35

2.2.2 t分布 36

2.2.3 u检验 38

2.2.4 t检验 39

2.3 方差检验 44

2.3.1 概述 44

2.3.2 x2分布 45

2.3.3 F分布 46

2.3.4 方差检验 48

2.3.5 多个总体的方差的检验 51

2.4 正态性检验 55

2.4.1 概述 55

2.4.2 夏皮罗-威尔克（Shapiro-Wilk）检验法 55

2.4.3 偏态-峰态系数检验 59

2.4.4 爱泼斯-普利（Epps-Pulley）检验 60

2.4.5 达戈斯提诺（D'Agostino）检验 62

2.4.6 正态性检验方法的应用 64

第3章 方差分析 65

3.1 变差平方和的分解 65

3.2 单因素方差分析 67

3.2.1 单因素方差分析一般方法 67

3.2.2 各水平等重复次数的单因素方差分析 68

3.2.3 各水平不等重复次数的单因素方差分析 70

3.3 双因素试验方差分析 71

3.3.1 交互效应 71

3.3.2 无交互作用双因素试验方差分析 72

3.3.3 有交互作用双因素试验方差分析 75

3.4 正交试验与正交试验方差分析 79

3.4.1 常用试验设计方案的比较 79

3.4.2 正交表 80

3.4.3 不考虑交互作用的正交试验 81

3.4.4 有交互作用的正交试验设计 87

3.4.5 多指标试验的正交设计 90

3.4.6 水平数不等的正交设计 91

3.4.7 分次试验 93

第4章 回归分析 95

4.1 概述 95

4.2 一元线性回归 96

4.2.1 作图法求两变量间的关系 96

4.2.2 一元线性回归方程的建立 97

4.2.3 一元线性回归方程的有效性检验 100

4.2.4 回归方程的精度与置信区间 109

4.2.5 两条回归直线的比较 115

4.2.6 一元线性回归方程在分析测试中的应用 118

4.3 一元非线性回归 124

4.4 二元线性回归分析 129

4.4.1 二元线性回归方程求解 129

4.4.2 二元线性回归方程的显著性检验 131

4.4.3 二元线性回归方程的精度 132

4.4.4 二元非线性化回归 133

4.5 多元线性回归方程 133

第5章 测量方法与结果的准确度试验及应用 134

5.1 概述 134

5.2 有关分析测试方法准确度的定义与术语 135

5.3 确定重复性限标准差和再现性限标准差的基本方法 137

5.3.1 精密度试验统计的基本模型 137

5.3.2 重复性方差s2 r、实验室间方差s2 L和再现性方差s2 R的统计 138

5.3.3 重复性限r和再现性限R的确定 139

5.3.4 确定sr（和sR）与水平值m之间的函数关系 140

5.3.5 精密度参数的表达 143

5.3.6 精密度试验测试结果的一致性检验和离群值检验 145

5.3.7 数据分析的稳健统计方法 149

5.3.8 精密度试验测试结果统计分析主要流程 150

5.4 精密度试验和统计分析实例 150

5.4.1 试验安排和实验室测试数据 150

5.4.2 测试数据的统计检验和精密度参数计算 151

5.4.3 重复性限和再现性限回归方程的拟合 153

5.5 精密度试验的组织 155

5.5.1 实验室的选择 155

5.5.2 精密度试验的样品 156

5.5.3 精密度试验操作员 156

5.5.4 测试数据的独立性 157

5.6 分析方法精密度的中间度量 157

5.6.1 精密度中间度量概述 157

5.6.2 精密度中间度量的试验 158

5.6.3 精密度中间度量试验的统计分析 159

5.7 精密度试验的分割水平设计和非均匀物料设计 161

5.7.1 精密度试验的分割水平设计 161

5.7.2 精密度试验的非均匀物料设计 163

5.8 确定测试方法正确度的基本方法 163

5.8.1 根据实验室间试验确定测量方法的偏倚 163

5.8.2 单个实验室偏倚的确定 165

5.8.3 应用实例 166

5.9 精密度数值的应用 169

5.9.1 不同概率水平临界值的计算 169

5.9.2 两个和两个以上测试结果重复性检验的临界值 169

5.9.3 重复性条件下进行两组测试 170

5.9.4 两个实验室各进行一次以上的测试 170

5.9.5 一个实验室的测试结果与参照值的比较 171

5.9.6 多个实验室的测试结果与参照值的比较 172

5.9.7 精密度参数在测量不确定度评定中的应用 173

第6章 测量不确定度及其评定 174

6.1 测量不确定度概述 175

6.1.1 测量的基本术语 175

6.1.2 测量不确定度 177

6.1.3 测量误差与测量不确定度 178

6.1.4 分析测试中常见的不确定度因素 179

6.2 测量不确定度评定的基本方法 180

6.2.1 测量不确定度的名称和定义 180

6.2.2 测量不确定度评定的基本程序 182

6.3 分析测试中主要不确定度分量的评定 191

6.3.1 溶液体积测量的不确定度分量 191

6.3.2 称量引起的不确定度分量 192

6.3.3 标准物质和纯物质引入的不确定度分量 193

6.3.4 校准曲线变动性的不确定度分量 194

6.3.5 测量重复性不确定度分量 196

6.3.6 相对原子质量、常数等引起的不确定度分量 196

6.3.7 分析中某些校正系数的不确定度分量 197

6.3.8 长度测量的不确定度分量 197

6.3.9 仪器的显示或读数引起的不确定度分量 197

6.3.10 数字修约引起的不确定度分量 197

6.4 测量不确定度评定实例 198

6.4.1 重铬酸钾滴定法测定铁矿石中全铁含量的不确定度评定 198

6.4.2 过硫酸铵氧化滴定法测定含钒不锈钢中铬含量的测量不确定度评定 200

6.4.3 恒电流电解-BCO光度法测定纯铜中铜含量的不确定度评定 203

6.4.4 电感耦合等离子体发射光谱法测定低合金钢中钼含量的不确定度评定 207

6.4.5 燃烧气体容量法测定钢中碳含量测量不确定度评定 209

第7章 能力验证及其统计方法 212

7.1 能力验证相关术语 212

7.2 实验室能力验证 213

7.2.1 能力验证的作用 213

7.2.2 能力验证的要求 215

7.2.3 CNAS与其他认可机构的互认 216

7.3 能力验证计划 216

7.3.1 顺序参加计划 216

7.3.2 同步参加计划 217

7.3.3 部分过程计划 218

7.3.4 外部质量评价（EQA）计划 218

7.4 检测实验室的能力验证 218

7.4.1 能力验证计划的组织和设计 218

7.4.2 能力验证样品（物品）的制备、分发和管理 219

7.4.3 计划的实施 219

7.4.4 数据的统计处理 220

7.4.5 能力评价 221

7.4.6 能力验证报告 222

7.4.7 能力验证结果的利用和整改程序 222

7.5 能力验证中的统计方法 223

7.5.1 稳健统计基本方法 224

7.5.2 以中位数和标准化四分位距表征的稳健统计技术 226

7.5.3 能力验证结果的图示 227

7.5.4 能力验证实例 229

7.6 检测实验室能力验证中的几个问题 232

7.6.1 分割水平样品试验 232

7.6.2 中位数和四分位数的确定 233

7.6.3 标准化四分位距的计算 234

7.6.4 能力验证评价结果的不一致 235

7.6.5 能力验证中的保密性 235

7.7 能力验证的其他稳健统计和评价方法 236

7.7.1 稳健算法A 236

7.7.2 ISO尧登椭圆图 238

7.7.3 En统计量的评价 241

7.7.4 采用分析方法精密度参数的评价方法 242

7.7.5 能力验证结果稳健统计值与标准物质认定值的符合性检验 243

第8章 分析方法的评价与分析结果的表示 245

8.1 分析方法的基本特性 245

8.1.1 检出限 245

8.1.2 测定限 247

8.1.3 灵敏度 249

8.1.4 选择性 249

8.1.5 精密度、重复性和再现性 250

8.1.6 准确度、正确度和偏倚 251

8.2 测量结果的精密度检验 251

8.3 测量结果的正确度的检验 253

8.3.1 用标准物质检查测量结果的正确度 253

8.3.2 两个独立分析方法间的比对 255

8.3.3 测量结果与另一实验室测量结果比对 256

8.3.4 多水平测量结果的比较 257

8.3.5 参与实验室间能力验证比对试验 260

8.3.6 加标回收试验 260

8.4 分析方法试验和评价 261

8.4.1 分析方法试验 261

8.4.2 分析方法评价 263

8.5 提高测量结果的准确度 264

8.6 有效数字与数值修约 267

8.6.1 有效数字和有效数字的位数 267

8.6.2 有效数字表示规则 268

8.6.3 数值修约规则 269

8.6.4 测定值或其计算值与标准规定极限数值作比较的方法 270

8.7 误差的传递 271

8.7.1 误差传递的一般公式 271

8.7.2 误差传递公式在基本运算中的应用 272

8.7.3 应用实例 273

8.7.4 分析测试中误差的分配和控制 275

8.8 分析结果的表示 275

第9章 标准物质及其研制中的统计方法 277

9.1 概述 277

9.2 标准物质的基本特性 280

9.2.1 均匀性 280

9.2.2 稳定性 280

9.2.3 溯源性 281

9.3 标准物质在分析测试中的作用 282

9.4 分析测试的溯源体系和溯源性的保证 284

9.4.1 分析测试的溯源性 284

9.4.2 溯源体系 285

9.4.3 分析测试溯源体系的完善 287

9.4.4 标准物质生产者（研制者）的认可 289

9.5 标准物质的均匀性和均匀性检验 289

9.5.1 均匀性检验统计方法 290

9.5.2 样品不均匀性引起的不确定度评定 293

9.5.3 均匀性检验方法的选择和正确评价 296

9.5.4 均匀性检验的抽样方式和抽样数量 298

9.5.5 均匀性检验项目的选择 299

9.5.6 均匀性检验测量条件的控制 299

9.5.7 测量顺序的控制 300

9.5.8 最小取样量的确定 301

9.6 标准物质的稳定性和稳定性试验 302

9.6.1 标准物质稳定性试验 302

9.6.2 标准物质稳定性试验的统计方法 305

9.7 标准物质的定值分析和特性量值的确定 310

9.7.1 标准物质特性量值溯源性的保证 310

9.7.2 标准物质定值分析和定值实验室 311

9.7.3 定值分析的质量控制 315

9.7.4 标准物质定值分析数据的统计处理 316

9.8 标准物质的选择和使用 322

9.9 标准物质的期间核查 324

9.9.1 标准物质的期间核查的基本要求 324

9.9.2 有证标准物质的期间核查 325

9.9.3 标准物质特性量值的核查 326

第10章 实验室认可 327

10.1 实验室认可的基本知识 327

10.1.1 认可的定义 327

10.1.2 实验室认可与质量认证的区别 327

10.1.3 实验室认可的作用和益处 328

10.1.4 实验室认可的依据 329

10.1.5 实验室认可过程 329

10.1.6 实验室认可的领域 331

10.2 实验室质量管理体系的建立与运行 331

10.2.1 管理体系的基本概念 331

10.2.2 管理体系的总体要求 332

10.2.3 管理体系的建立 333

10.2.4 管理体系的运行和持续改进 334

10.3 实验室认可中的关注重点 335

10.3.1 现场考核试验 335

10.3.2 测量不确定度的评估 335

10.3.3 量值溯源 336

10.3.4 内部校准要求 338

10.3.5 能力验证 338

10.3.6 非标准方法的确认 339

10.3.7 符合相关法律法规的要求 340

10.3.8 内部质量控制 340

第11章 分析测试中的质量控制图 342

11.1 质量控制图 342

11.2 常规控制图 343

11.2.1 常规控制图的分类 343

11.2.2 计量控制图的性质 344

11.2.3 计量控制图设计 344

11.3 计量控制图的建立 345

11.3.1 平均值-极差控制图 345

11.3.2 平均值-标准差控制图 347

11.3.3 中位值-极差控制图 347

11.3.4 单值-移动极差控制图 348

11.3.5 给定参数的计量控制图 350

11.4 常规控制图的识别与判断 350

11.5 计量控制图的控制程序 352

11.6 质量控制图在评价分析测试工作质量中的应用 353

第12章 分析测试文献资源和检索方法 358

12.1 分析测试类文献资源的类型 358

12.1.1 期刊文摘类信息资源 358

12.1.2 图书类信息资源 361

12.1.3 专利类信息资源 361

12.1.4 学位论文 362

12.1.5 标准化信息 363

12.1.6 会议资料 365

12.1.7 新闻类信息资源 366

12.1.8 实验室管理信息 366

12.2 分析化学文献的综合检索途径 366

12.2.1 综合类搜索引擎 366

12.2.2 网上图书馆 367

12.2.3 化学专业网站 367

12.2.4 网上大型综合数据库 368

12.2.5 专业检索工具 373

12.3 文献检索步骤 374

12.3.1 分析检索课题，确定检索范围 374

12.3.2 确定检索方法 375

12.3.3 制定检索策略 375

12.3.4 适时调整检索策略 375

12.4 检索结果 375

第13章 分析测试中统计软件应用简介 377

13.1 统计软件概述 377

13.1.1 Excel 377

13.1.2 Origin 377

13.1.3 Minitab 378

13.2 Excel的基本功能 378

13.2.1 Excel的主要特点 378

13.2.2 数据基本操作 379

13.2.3 Excel在数理统计中的常规应用 383

13.2.4 数据分析工具库的应用 390

13.2.5 分析测试数据处理示例 400

13.2.6 Excel绘图功能简介 405

13.2.7 Excel绘图实例 408

13.3 Origin软件应用简介 412

13.3.1 数据分析 412

13.3.2 绘图 413

13.4 Minitab应用简介 416

13.4.1 描述性统计量 416

13.4.2 方差分析 416

13.4.3 控制图的绘制 419

13.5 附录：Excel中的统计函数 421

附录 424

附表1 标准正态分布表 424

附表2 x2分布表 425

附表3 t分布表 426

附表4 F分布表 427

附表5 常用正交表 437

参考文献 444