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摘要：本文以水泥3d抗折、3d抗压强度作为比对试验检测指标，对38家试验室的比对结果分析的统计方法进行了探讨。选取2种常用的统计方法即稳健统计法和经典统计法，从定义、计算过程、结果判定等方面进行了比较。结果表明，使用不同的统计方法，对同一组比对试验的结论不尽相同，甚至存在较大差异。
关键词：试验室比对；结果评价；统计方法；稳健统计法；经典统计法
0 引言
试验检测是控制工程质量的关键之一，由于参建各方试验检测设备、水平以及环境的不同，可能导致即使同样的材料也会出现完全不同的试验结果。质量控制的常用手段之一是实验室比对，而实验室比对必须对试验结果进行分析与评价，通常都需要采用统计技术[1]。统计方法不同，对同一比对试验结果的分析与评价结论不尽相同，因此必须注意选用比对统计方法的适用性。
在统计与评价过程中，要确定指定值与变动性差异，如果参加比对的试验数据其指定值与变动性差异是建立在分析各参加者试验数据有意义的良好基础之上，那么其将会遵循正态分布。在实际能力验证中，分析数据的分布很少能满足上述要求，常有拖尾与离群现象，但中间大部分数据一般能较好地遵循正态分布[2]。通常采用经典统计法与稳健统计法这 2 种统计方法来解决该问题。
1 评价方法
1.1 经典统计法
经典法统计法计算Z比分数时先用格拉布斯准则等统计方法将离群值剔除后再计算平均值与标准差 [2-3]。经典Z比分数公式如下：
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2 应用实例
组织38家实验室参加水泥比对试验，不同统计方法下结果统计参数对比如表1所示。
表1 两种统计方法下不同检测项目比对结果统计参数对比
通过表1所示，可看出在组织的水泥比对试验中，稳健统计法的中位值与经典统计法的平均值相差不大，但稳健统计法中的标准四分位间距明显小于经典统计法中的标准偏差，而这正体现了稳健统计法降低离群值或者形态两端数据在分散度计算中的权的理论[5]。
3 结果分析
由于经典统计法中的标准偏差明显地大于稳健统计法中的标准四分位间距，同时两种统计方法中的指定值相差不大，就导致采用稳健统计法计算出的Z比分值的绝对值明显大于经典统计法计算的Z比分值的绝对值，如图1、图2对比所示。故采用以上两种统计方法计算Z比分值来评价比对试验结果时，将会出现明显不同。结果见表2所示。
图2 水泥3d抗压强度Z比分值对比图
两种统计方法下的Z比分值对比如图1、图2所示。
表2 不同统计方法比对结果评价比较
从表2可看出，对同样的比对试验数据采用不同的统计方法，也会产生不同的评价结果。稳健统计法在检出异常值的灵敏度上明显高于经典统计法，结果评价中为可疑和不满意的百分率均为10%以上，而经典统计法得到的结果评价中可疑与不满意的百分率则均为8%以下；稳健统计法计算出的均有不满意的结果值，而经典统计法的结果不满意率均为0。
经典统计法应用的前提是比对的结果数据服从正态分布，且当具备良好的正态分布时，使用经典统计法可获得最优的评价统计结果。但在实际比对工作中，离群值的出现会使数据分布只能呈近似正态分布，就导致使用经典统计法进行评定后会有一定程度的误差。虽然通过剔除离群值可以减少这种影响，但方法不同，导致剔除的离群值也会不同，评价结果也会不同，同时即使剔除离群值后也并不能保证剩余的数据完全服从正态分布，从而使得使用经典统计法处理数据后的离散度要大一些。稳健统计法只需要参加比对的试验数据呈近似正态就可以，可有效避免统计数据受离群值的影响。故当比对数据偏离正态分布时，稳健统计法仍能得到较好的评价结果，但当比对数据符合正态分布时，它并不是最优的统计结果。如果中位值和参考值相差较大，评定结果会失真。
4 结束语
对实验室间的比对结果进行分析，无论哪种统计评价方法都有一定局限性，建议根据比对试验数据的分布特征，选用适用的统计方法，并将评定结果与专家分析相结合。尤其针对评定结果有问题的参加者，不能只是简单的要求实验室查找原因，应充分考虑专业方面的要求，全面客观的找出问题所在。
参考文献
[1] 尹江伟, 吴礼康, 肖惠贞. 能力验证的结果评价和存在问题探讨[J]. 现代测量与实验室管理, 2012(5), 39-40.
[2] 顾涛, 周帆, 浦中粱, 等. 2种能力验证结果评价方法比较研究[J]. 中国卫生检验杂志, 2015(3): 450-454.
[3] 朱敏, 罗志高. 统计方法在贵金属检测实验室比对中的应用[J]. 现代测量与实验室管理, 2016, 4, 33-36.
[4] 王承中. 实验室间比对的能力验证及稳健统计技术[J]. 理化检验-物理分册, 2004, 40(11):589-593.
[5] 李敏，易国庆. 四分位数稳健统计方法与传统统计方法在实验室能力验证结果评价中的比较分析[J]. 中国卫生统计, 2010, 27(4):431-433.