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第1章 实验室质量管理与统计技术 1

1.1质量管理的发展 1

1.1.1产品质量检验阶段 1

1.1.2统计质量管理阶段 1

1.1.3全面质量管理阶段 2

1.2实验室质量管理的发展 2

1.2.1国际实验室认可机构与标准的发展 2

1.2.2我国实验室认可机构与标准的发展 3

1.3实验室质量管理体系对统计技术的需求 4

1.3.1统计技术在质量管理体系中的作用 4

1.3.2实验室质量管理体系对统计技术的需求 5

1.3.3统计技术在实验室质量管理体系中潜在需求的识别 5

1.4实验室质量管理体系常用统计技术 9

1.4.1描述性统计 9

1.4.2试验设计 11

1.4.3假设检验 12

1.4.4测试分析 13

1.4.5过程能力分析 14

1.4.6回归分析 15

1.4.7抽样 16

1.4.8SPC（统计过程控制）图 17

第2章 试验数据的分类与概率分布 19

2.1试验数据的分类 19

2.2试验数据的概率分布 20

2.2.1随机变量 20

2.2.2离散型随机变量的概率分布 21

2.2.3连续型随机变量的概率分布 23

2.3正态分布的特性值 27

2.3.1总体分布的特性值 27

2.3.2样本分布的特性值 27

2.3.3次序统计量的特性值 28

2.3.4产品质量特性（检验指标）的类别 28

2.3.5对分布特性值的要求 29

2.3.6样本分布特性值的分布 29

2.4抽样分布 30

2.4.1x2分布 30

2.4.2t分布 30

2.4.3F分布 32

2.5大数定律和中心极限定理 32

2.5.1大数定律 32

2.5.2中心极限定理 33

第3章 试验误差理论 35

3.1概述 35

3.2测试误差的表示与分类 36

3.2.1测试误差与误差的表示方法 36

3.2.2误差的分类 37

3.3准确度（正确度、精密度） 40

3.3.1准确度 40

3.3.2正确度 40

3.3.3精密度 41

3.3.4准确度与正确度和精密度的关系 42

3.4准确度的评价 43

3.4.1用标准物质评价测试结果的准确度 43

3.4.2测试精密度与正确度的评价 44

3.4.3回收率试验 48

3.5如何提高测试结果的准确度 49

第4章 试验数据处理 52

4.1数值修约 52

4.1.1有效数字 52

4.1.2有效位数 53

4.1.3修约间隔 53

4.1.4数值的修约规则 53

4.1.5GB/T8170的数值修约规则的理论依据 55

4.2运算法则、演算与记数规则 55

4.2.1加法与减法的运算 56

4.2.2乘法和除法的运算 56

4.2.3四则运算的演算 56

4.2.4乘方、开方以及对数、反对数的运算 57

4.2.5记数的一般规则 58

4.3离群值的判断与处理 59

4.3.1离群值的术语和定义 59

4.3.2离群值的来源、判断与处理 59

4.3.3离群值判断的简易方法 60

4.3.4GB/T4883标准离群值的判断和处理 62

4.4数据插补 67

4.4.1数据插补的应用 67

4.4.2线性内插法 67

4.5样本数字特征 69

4.5.1样本数字特征概述 69

4.5.2样本数字特征的分类 69

4.5.3位置数字特征及其计算 70

4.5.4离散数字特征及其计算 74

第5章 试验数据的统计推断 79

5.1概述 79

5.2估计 80

5.2.1估计的术语和定义 80

5.2.2点估计（point estimation） 81

5.2.3区间估计（interval estimation） 82

5.3假设检验 84

5.3.1概述 84

5.3.2假设检验的有关术语和定义 84

5.3.3假设检验中的两类错误 87

5.3.4假设检验的步骤 88

5.3.5假设检验的类别和方法 88

5.3.6总体均值的假设检验 89

5.3.7总体方差的假设检验 94

5.3.8总体比率的假设检验 96

5.3.9P值比较法 98

5.3.10非参数假设检验 100

第6章 试验过程统计控制 104

6.1概述 104

6.2利用标准样品进行质量监控 104

6.2.1利用标准样品进行内部质量控制 105

6.2.2利用过程能力图进行质量控制 106

6.3统计过程控制（SPC）图 109

6.3.1概述 109

6.3.2常规控制图中符号的表示 110

6.3.3常规控制图的性质 111

6.3.4常规控制图的类型及其选择 113

6.3.5计量控制图及其应用 113

6.3.6X控制图与R图或S图及其应用 114

6.3.7X控制图及其应用 115

6.3.8中位数（Me）控制图及其应用 115

6.3.9常规控制图的控制程序与解释 116

6.3.10变异的可查明原因的模式检验 117

6.3.11常规控制图的过程控制与过程能力 118

6.3.12计数控制图及其类型与应用 118

6.3.13建立控制图之前的预备工作及建立控制图的步骤 119

6.3.14计量控制图的示例 121

第7章 过程能力分析 126

7.1过程能力与过程能力分析 126

7.2过程能力指数 127

7.2.1过程能力指数CP（PC） 127

7.2.2实际过程能力指数CPK 130

7.2.3计量值单侧规格情况的过程能力指数 134

7.2.4计数值数据时过程能力指数的计算 135

7.2.5过程能力指数等级的评定 135

7.2.6过程能力分析的应用 136

7.3过程能力分析在实验室质量管理中的应用 137

7.3.1分项管理概述 137

7.3.2检测项目重要性的分类 137

7.3.3检测项目过程能力指数Cp的分类 138

7.3.4分项管理的检验分类 138

7.3.5分项管理的实施 139

第8章 实验室方法的制定 141

8.1概述 141

8.1.1实验室测试方法的选择 141

8.1.2实验室测试方法的制定 141

8.2试验条件的选择 143

8.2.1试验设计概述 143

8.2.2正交设计试验 144

8.3准确度的评价 149

8.3.1方法精密度试验 149

8.3.2方法正确度试验 149

8.3.3回收率试验 151

8.4确定制定方法精密度（数据）的基本方法 151

8.4.1概述 151

8.4.2数据汇总与统计分析 152

8.4.3实验室制定方法精密度的说明 154

第9章 方法确认 156

9.1概述 156

9.1.1实验室质量管理标准的要求 156

9.1.2方法确认的应用范围与技术 157

9.2方法确认评估的参数 157

9.2.1准确度（正确度、精密度） 158

9.2.2检出限 158

9.2.3回收率 159

9.2.4线性和范围（range） 160

9.2.5变异系数（精密度评估） 161

9.2.6偏倚（bias）（正确度评估） 162

9.2.7稳健度和交互灵敏度 162

9.2.8选择性和专一性 162

9.2.9重复性 163

9.2.10再现性 163

9.2.11灵敏性 163

9.2.12耐变形 164

9.2.13不确定度（uncertainty） 164

9.3准确度评估的常用方法 164

9.3.1精密度的评估方法 164

9.3.2正确度的评估方法 165

9.3.3准确度直接评估的方法 170

9.4测试方法的准确度试验 170

9.4.1概述 170

9.4.2正确度试验（正确度估计、偏倚试验） 171

9.4.3精密度试验 174

9.4.4准确度试验综合示例 175

第10章 量值溯源与期间核查 181

10.1量值溯源 181

10.1.1质量管理体系标准对量值溯源的要求 181

10.1.2检定与校准 181

10.1.3量值溯源与传递 183

10.2仪器设备的自校准 184

10.2.1实验室测试仪器的自校准 184

10.2.2抽样设备的校准 193

10.3期间核查 199

10.3.1期间核查的定义与目的意义 199

10.3.2期间核查的对象 200

10.3.3测量仪器（计量标准）的期间核查 201

10.3.4检测仪器的期间核查 203

10.3.5标准物质的期间核查 207

第11章 实验室间比对与能力验证 213

11.1概述 213

11.1.1实验室间比对 213

11.1.2能力验证 214

11.1.3实验室质量管理标准对实验室间比对和能力验证的要求 214

11.2统计技术的应用 215

11.2.1偏倚的估计 215

11.2.2t检验法 215

11.2.3h值检验法 216

11.2.4En值检验法 218

11.2.5经典Z统计法 219

11.2.6稳健统计方法 223

11.3能力验证样品的均匀性和稳定性检验 229

11.3.1样品的均匀性检验 229

11.3.2样品的稳定性检验 230

第12章 不确定度的评估 232

12.1概述 232

12.1.1不确定度的发展史 232

12.1.2质量管理标准和认可机构的要求 233

12.1.3测量不确定度与测试不确定度 234

12.2不确定度的术语及定义 235

12.3不确定度的评定方法 238

12.3.1评估不确定度的步骤 238

12.3.2测量不确定度的来源分析 238

12.3.3测量模型的建立 240

12.4标准不确定度的评定 241

12.4.1标准不确定度的A类评定 241

12.4.2标准不确定度的B类评定 242

12.4.3合成标准不确定度 245

12.4.4扩展不确定度的确定及结果表示 248

12.4.5测量不确定度的简化 249

12.5测试不确定度评定示例 249

第13章 相关分析与方差分析 266

13.1概述 266

13.1.1相关关系 266

13.1.2相关关系的分类 267

13.1.3相关关系的判断 267

13.1.4相关系数的计算 270

13.1.5一元线性回归分析 271

13.1.6回归方程的显著性检验 275

13.1.7利用回归方程进行预测和监控 277

13.1.8相关分析在测试质量保证中的应用 279

13.2方差分析 281

13.2.1方差分析中的统计术语 282

13.2.2方差分析的基本思想 283

13.2.3方差分析的方法步骤 283

13.2.4应用方差分析的条件 283

13.2.5单因素方差分析 283

第14章 抽样 287

14.1概述 287

14.1.1抽样在实验室测试中的意义 287

14.1.2 100%检验与抽样检验 287

14.2随机抽样常用的方法 288

14.2.1简单随机抽样 288

14.2.2分层抽样 289

14.2.3系统抽样 289

14.2.4等距抽样 289

14.2.5整群抽样 290

14.3统计抽样方法 290

14.3.1统计抽样方法简介 290

14.3.2统计抽样标准 291

14.3.3GB/T2828.1标准使用简介 291

14.4散装物料的抽样 303

14.4.1概述 303

14.4.2一般抽样理论 303

14.4.3煤炭抽样方案的设计 304

第15章 统计软件及其应用 309

15.1SPSS系统简介 309

15.1.1SPSS启动与退出 309

15.1.2数据编辑窗口 310

15.1.3查看器窗口 311

15.2数据录入 312

15.2.1定义变量 312

15.2.2数据录入与保存 313

15.3定量资料统计分析 314

15.3.1正态性检验 314

15.3.2描述性分析 315

15.3.3单样本t检验 317

15.3.4配对设计两样本均数比较t检验 317

15.3.5两独立样本均数比较t检验 318

15.3.6单因素方差分析 320

15.4定性资料统计分析 321

15.4.1建立数据文件 321

15.4.2观察例数加权 321

15.4.3计算率或构成比 321

15.4.4完全随机设计两样本率比较的x2检验 322

15.4.5配对设计两样本率比较的x2检验 323

15.5基于秩次的非参数检验 323

15.5.1Wilcoxon符号秩检验与符号检验法 324

15.5.2Wilcoxon秩和检验 325

15.6回归与相关 326

15.6.1直线回归 326

15.6.2线性相关分析 328

15.6.3多元线性回归 329

15.7统计图 332

15.7.1单值移动极差（个体移动全距）图 332

15.7.2均值-极差控制图 334

15.7.3饼形图 335

15.7.4散点图 336

15.7.5能力验证室间Z值棒图 338

15.7.6尧敦图 340

附录1：正态分布函数表 346

附录2：计量值控制图系数表 348

附录3：x2分布的分位数表 349

附录4：t分布的分位数表 350

附录5：F分布的分位数表 351

附录6：格拉布斯检验法的临界值表 352

附录7（a）：狄克逊检验法的临界值表 353

附录7（b）：双侧狄克逊检验法的临界值表 354

附录8：偏度检验法的临界值表 355

附录9：峰度检验法的临界值表 355

附录10：符号检验表 356

附录11：秩和检验表 357

附录12：相关系数检验表 358

附录13：t界值表 359

参考文献 360