楊 陽(yáng)

(國(guó)能新疆化工有限公司，新疆 烏魯木齊 831404)

0 引 言

國(guó)能新疆化工有限公司聚丙烯樹(shù)脂產(chǎn)品牌號(hào)較多，需要做簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)的產(chǎn)品也較多，經(jīng)常出現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平行性差、變異系數(shù)>5%的情況。在定量分析工作中，多次分析的數(shù)據(jù)是否都能參加平均值的計(jì)算，是需要判斷的。在處理這些可疑值時(shí)，不能采取主觀、隨意的態(tài)度，而是要科學(xué)、嚴(yán)格地加以分析、判別，再?zèng)Q定取舍。對(duì)可疑值的分析與鑒別，可以從兩個(gè)方面著手：一是已然知道某測(cè)量值是分析試驗(yàn)過(guò)程中操作過(guò)失所得，應(yīng)將此數(shù)據(jù)舍棄；二是經(jīng)過(guò)分析，排除了材料、試樣加工、試驗(yàn)儀器故障及試驗(yàn)方法不當(dāng)?shù)仍蚝螅捎酶怕式y(tǒng)計(jì)(誤差分析)的方法進(jìn)行可疑值的判別[1]。誤差分析判別方法的基礎(chǔ)是，同一試驗(yàn)條件，產(chǎn)生過(guò)大或過(guò)小觀測(cè)值的事件均屬小概率事件，據(jù)概率論中的實(shí)際推斷原理，小概率事件在一次試驗(yàn)中是不可能出現(xiàn)的，簡(jiǎn)言之，需采取概率統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)多次分析數(shù)據(jù)中的可疑值予以舍棄。

適用條件：適用于4～8個(gè)數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)，其統(tǒng)計(jì)處理不夠嚴(yán)格，但比較簡(jiǎn)單，不用查表，至今仍在采用。

例如，我們測(cè)得一組聚丙烯樹(shù)脂過(guò)渡料的簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)(如表1)，該組數(shù)據(jù)的平均值為1.12，變異系數(shù)為19.08%，不滿足《塑料 簡(jiǎn)支梁沖擊性能的測(cè)定 第1部分：非儀器化沖擊試驗(yàn)》(GB/T 1043.1—2008)的要求，需進(jìn)行可疑值檢驗(yàn)。

表1 一組聚丙烯樹(shù)脂過(guò)渡料的簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2 Q檢驗(yàn)法(舍棄商法)

適用條件：適用于一組數(shù)據(jù)中有1個(gè)可疑值的判斷，且只適用于3～10個(gè)數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)。

檢驗(yàn)方法：將測(cè)量數(shù)據(jù)由小到大排列(即x1，x2，x3，…，xn)，求出最大值與最小值的差值(極差)，求出可疑值與其相鄰值的差值的絕對(duì)值，并將其與最大值與最小值之差做商，得出舍棄商Q計(jì)算，即若可疑值出現(xiàn)在首項(xiàng)則Q計(jì)算=|x2-x1|/|xn-x1|(檢驗(yàn)x1)、若可疑值出現(xiàn)在末項(xiàng)則Q計(jì)算=|xn-xn-1|/|xn-x1|(檢驗(yàn)xn)，計(jì)算出Q值后，再根據(jù)其置信度表查Q查表，若舍棄商Q計(jì)算≥Q查表，則應(yīng)將可疑值舍棄，否則應(yīng)予以保留。

針對(duì)表1那組樹(shù)脂過(guò)渡料的簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用Q檢驗(yàn)法對(duì)可疑值1.55進(jìn)行檢驗(yàn)。將表1的數(shù)據(jù)由小到大排列為0.99、1.00、1.06、1.07、1.08、1.55，可疑值出現(xiàn)在末項(xiàng)(檢驗(yàn)xn)，則Q計(jì)算=|xn-xn-1|/|xn-x1|=(1.55-1.08)/(1.55-0.99)=0.84。置信度分別為90%、96%、99%下的舍棄商Q值計(jì)算結(jié)果如表2。

表2 不同置信度下的舍棄商Q值計(jì)算結(jié)果

本例中，查表得置信度為90%的Q(90%)=0.56(據(jù)Q檢驗(yàn)法的規(guī)則，表1的測(cè)定次數(shù)為 6，需查找的就是6次測(cè)定數(shù)據(jù)的Q值)，Q計(jì)算>Q查表，故可疑值1.55需舍棄。

3 格魯布斯法(T檢驗(yàn)法)

適用條件：用于判斷多組或一組測(cè)量數(shù)據(jù)均值的一致性，剔除多組或一組測(cè)量數(shù)據(jù)中的離群均值。

表3 格魯布斯法Tp，n值表

需指出的是，如果可疑值有2個(gè)以上且均在平均值的同一側(cè)，則應(yīng)檢驗(yàn)最內(nèi)側(cè)的數(shù)據(jù)，如果檢驗(yàn)后內(nèi)側(cè)的數(shù)據(jù)屬于需舍棄的數(shù)據(jù)，則外側(cè)的數(shù)據(jù)自然也應(yīng)該舍棄；如果可疑值有2個(gè)或2個(gè)以上，且分布在平均值的兩側(cè)，比如x1和xn均屬可疑值，應(yīng)分別檢驗(yàn)x1和xn是否應(yīng)舍棄，如果有一個(gè)數(shù)據(jù)決定舍棄，檢驗(yàn)另一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)測(cè)定次數(shù)應(yīng)減少1次且應(yīng)選擇99%的置信度[1]。

5 t檢驗(yàn)法(置信區(qū)間法)[2]

表4 不同置信度的t值表

6 試驗(yàn)結(jié)論

(3)一般情況下，樹(shù)脂力學(xué)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)中過(guò)大的數(shù)據(jù)可以舍棄，原因有兩點(diǎn)：一是過(guò)大值可能是某根試樣的真實(shí)性能，但是對(duì)于整批材料而言屬于極端性能；二是工程設(shè)計(jì)中，過(guò)大觀測(cè)值的舍棄，一般會(huì)使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)偏于安全，去掉過(guò)大可疑值后的數(shù)據(jù)更能代表聚丙烯樹(shù)脂產(chǎn)品的力學(xué)性能，以免影響下游用戶的使用。

(5)上述針對(duì)聚丙烯樹(shù)脂產(chǎn)品質(zhì)量分析之簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的平行性差、數(shù)據(jù)不穩(wěn)定問(wèn)題的探討，對(duì)于聚丙烯樹(shù)脂產(chǎn)品其他力學(xué)性能試驗(yàn)如拉伸試驗(yàn)、熱變形溫度試驗(yàn)、彎曲模量試驗(yàn)中測(cè)定數(shù)據(jù)的取舍也有一定的指導(dǎo)意義，有助于為聚丙烯裝置的工藝操作以及下游用戶提供更加可靠的數(shù)據(jù)支持。