摘 要：測試和數(shù)據(jù)的處理是與人們生活緊密相關的活動，測試數(shù)據(jù)的準確與否跟檢測結論緊密相關，本文介紹了測試數(shù)據(jù)的重要性和異常數(shù)據(jù)處理的方法，給出了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的流程圖，采用labview軟件設計了測試數(shù)據(jù)異常值的判定處理系統(tǒng)，采用測試數(shù)據(jù)驗證了系統(tǒng)的可靠性，經驗證，系統(tǒng)可靠、有效，具有較好的實用價值。

關鍵詞：檢測檢驗；labview；數(shù)據(jù)處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.133

1 引言

在工程領域，科學研究等活動過程中，不可避免的需要用到檢測、測試等過程和方法，在這些檢測檢驗，測試過程中，不可避免的會出現(xiàn)各種干擾因素，如測試人員、測試用儀器、被測對象等，測試數(shù)據(jù)會受到多種因素的影響可能會出現(xiàn)波動和誤差，測試數(shù)據(jù)和測試結果可能會偏離被測對象的真實值，要獲得足夠準確的測試結果，需要判斷多次測量的測量結果中是否存在離群值，如果存在的話，需要剔除異常值，測試數(shù)據(jù)的處理是獲得準確測量結果的一個不可缺少的環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)處理尤其重要，不當?shù)臄?shù)據(jù)處理可能會導致完全不同的結論。

2 Labview簡介

LabVIEW是由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的一種程序開發(fā)環(huán)境，集成了工程師和科學家快速構建各種應用所需的所有工具，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產生的程序是框圖的形式，是開發(fā)測量或控制系統(tǒng)的理想選擇。LabVIEW廣泛地被工業(yè)界、學術界和研究實驗室所接受，被視為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。

LABVIEW支持多種硬件接口，如GPIB、VXI、RS232和RS485等協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡。它還內置了便于應用TCP/IP、ActiveX等軟件標準的庫函數(shù)。LabVIEW是一個功能強大且靈活的軟件，利用它可以方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控和分析，在一定程度上軟件就是儀器，可以很容易地實現(xiàn)儀器控制。

3 異常值判定方法介紹

異常值，又稱為離群值，指對一個被測量重復觀測所獲的若干觀測（測試）結果中，出現(xiàn)了與其他值偏離較遠且不符合統(tǒng)計規(guī)律的個別值。異常值的判定方法很多，常用的有以下幾種：

（1）拉依達準則：又稱準測，當重復觀測的次數(shù)充分大的前提下（n>>10），根據(jù)貝塞爾公式計算出的試驗標準偏差為s，若某個可疑值與n個測得值的平均值之差（-）的絕對值大于或者等于3s時，判定為異常值。即時，判定為異常值。

（2）格拉布斯準測：設在一組重復觀測值xi中，其殘差vi的絕對值|vi|最大者為可疑值xd，在給定的包含概率為p=0.99或p=0.95，也就是顯著性水平α=1-p=0.01或0.05時，如果滿足下面公式，可以判定xd為異常值。G（α，n）通過查標準表獲得。

（3）狄克遜準測：設測得的重復觀測值按由小到大的規(guī)律排列為：x1，x2，…，xn。其中最大值為xn，最小值為x1。按以下幾種情況計算統(tǒng)計量yij或。

a.在n=3～7情況下：

，

b.在n=8～10情況下：

，

c.在n=11～13情況下：

，

d.在n≥14情況下：

，

設D（α，n）（通過查表可獲得）為狄克遜檢驗的臨界值，判定異常值的狄克遜準測為：當>，>D（α，n），則xn為異常值；當<，>D（α，n），則x1為異常值；否則沒有異常值。

4 系統(tǒng)分析流程圖

本異常值判定處理系統(tǒng)的軟件分析流程圖如下：

5 系統(tǒng)設計

本系統(tǒng)采用labview在檢測檢驗領域的優(yōu)勢，利用其圖形化編程的優(yōu)勢，采用labview設計系統(tǒng)界面，系統(tǒng)包括主界面（用戶登錄界面）、數(shù)據(jù)來源選擇界面（界面輸入、數(shù)據(jù)卡采集、Excel文件讀取和寫入界面）、數(shù)據(jù)處理方法選擇界面（拉依達準則、格拉布斯準測、狄克遜準測），數(shù)據(jù)處理結果顯示界面等組成。

數(shù)據(jù)來源選擇界面設計有在界面輸入測試數(shù)據(jù)選項、選擇Excel文件路徑，讀取Excel測試數(shù)據(jù)選項，通過NI采集卡采集數(shù)據(jù)選項。數(shù)據(jù)處理方法界面設有拉依達準則選項、格拉布斯準則選項、狄克遜準則選項。數(shù)據(jù)處理結果顯示界面有試驗標準偏差s值顯示框、平均值顯示框、異常數(shù)據(jù)顯示框、異常數(shù)據(jù)個數(shù)統(tǒng)計值、剔除異常值后的測試數(shù)據(jù)的顯示、剔除異常值后的測試結果的顯示等。

6 系統(tǒng)程序設計

本系統(tǒng)的程序設計主要利用了labview的圖形化編程的便利，調用labview中組件連接，設置參數(shù)和路徑，即可實現(xiàn)所需功能，本文中列出了部分程序圖的設計內容：

（1）調用Excel文件的程序圖：

（2）格拉布斯程序圖：

7 結果驗證

本次驗證采用重復觀測某電阻的電阻值，共測量15次，其測量結果分別為：10.0003Ω，10.0004Ω，10.0004Ω，10.0005Ω，10.0005Ω，10.0005Ω，10.0006Ω，10.0006Ω，10.0007Ω，10.0008Ω，10.0008Ω，10.0007Ω，10.0008Ω，10.0009Ω，10.0013Ω。

數(shù)據(jù)來源采用在界面輸入測量值，組成測試數(shù)組，采用格拉布斯準測，取格拉布斯準測臨界值G（0.05，15）=2.049，判斷出10.0013Ω屬于異常值。

采用狄克遜準測，顯著性水平α=0.05，取臨界值D（0.05，15）=0.565，判斷出10.0013Ω屬于異常值。二者結論一致，軟件可靠性得到驗證。

8 結論

本文描述了測試數(shù)據(jù)異常值的處理的幾種常用方法，采用labview設計完成了檢測檢驗數(shù)據(jù)異常值的判定處理系統(tǒng)，經試驗驗證，該系統(tǒng)可靠有效，對提高檢測結果的科學性和真實性具有較好的價值，具有非常好的實用價值。

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2014.

作者簡介：陳方華（1979-），男，安徽安慶人，碩士，中級，研究方向：檢測檢驗及自動化。