公路工程试验检测人员业务培训-《公共基础》辅导文件

公路工程试验检测人员业务培训

?公共根底??公共根底?主要内容法律法规30%计量认证30%试验检测根底知识40%设置单项选择题30道、判断题30道、多项选择题20道。总计100分，60分合格，考试时间90分钟。

法律法规

了解：计量法、计量法实施细那么、标准化法、产品质量法、建设工程质量管理条例、实验室资质认定评审准那么、公路水运工程试验检测管理方法〔交通部令[2005]第12号〕、贯彻实施?公路水运工程工程试验检测管理方法?的通知〔交质监发[2005]547号〕。熟悉：计量法、标准化法、产品质量法、建设工程质量管理条例中有关产品质量监督检验及检测机构质量管理体系的条款；公路水运工程试验检测管理方法第四章中涉及检测机构和检测人员的条款；公路水运试验检测机构资质认定中现场评审的主要内容；检测标准的分类及使用原那么。掌握：检测机构等级、专业、类别的划分；等级证书的有效期；公路水运工程试验检测管理方法〔第三章〕中对试验检测活动的规定；检测人员等级、专业、类别的划分；取得公路水运检测工程师证书的条件和有效期；考试方式；考试违规的处理；实验室管理制度、岗位根本职能。

第一章

实验室资质认定的有关法律规定及法律效力实验室资质认定概念的提出，并不是在?实验室和检查机构资质认定管理方法?中首次出现，在2003年公布的?认证认可条例?中第十六条明确规定：向社会出具具有证明作用的数据和结果的检查机构、实验室，必须经依法认定。这里的“经依法认定〞，既包括了?计量法?及其实施细那么规定的有关向社会出具公证数据的产品质量检验机构必须经省级以上计量行政主管部门对其进行计量认证考核合格这样一种资质认定，也包括了?标准化法?及其实施条例中规定的对处理产品质量争议要以标准化行政主管部门依法设立和依法授权的检验机构的检验结果为准的对有关检验机构进行审查认可的这样一种资质认定形式。立法本意还包括除此之外其他有关法律法规对从事特定领域检验工作需经特定部门考核认定的其他资质认定形式。§1计量认证的有关法律规定及法律效力国家质检总局以86号局长令公布?实验室和检查机构资质认定管理方法?时，宣布同时废止原国家计量局1987年发布的?产品质量检验机构计量认证管理方法?，这个被取代的计量认证管理方法在过去近20年中，因其中第四条的规定：“经计量认证合格的产品质量检验机构所提供的数据，用于贸易出证、产品质量评价、成果鉴定作为公证数据，具有法律效力〞，使得经计量认证考核合格的检验机构出具的检验报告无须经公证机构公证而自动成为公证数据，从而具有法律效力。有关方面对这条规定一直存在争议，一些人认为，行政机关的规定，不应干预司法，检测数据是否具有法律效力是司法部门决定的事情。另一些人认为，这是部门规章，非一般文件，这样规定，无可厚非，而且，这一条规定，极大地推动了计量认证工作在我国的开展。新推出的?实验室和检查机构资质认定管理方法?那么没有再出现“经资质认定的实验室出具的检测数据具有法律效力〞这样的提法，这是比较科学的。〔1〕在计量法律法规体系中占有相当重要的地位，即从法律、法规、部门规章均有明确的规定来表达。〔2〕“为社会提供公证数据的产品质量检验机构，必须经省级以上人民政府计量行政部门对其计量检定、测试能力和可靠性考核合格〞，是指未取得计量认证合格证书的，不得开展产品质量检验工作。说明这项工作是强制性的政府监督行为。〔3〕计量认证定位在省级以上的政府计量行政部门考核合格，才有资格为社会提供公证数据，这同计量工作的其他方面不一样，说明政府对这项工作行使的权限是严格控制的。〔4〕强制要求产品质量检验机构的量值必须溯源到国家计量基准，最高等级的计量标准也应取得法定的资格，以保证国家单位量值的统一、准确可靠。§2审查认可〔验收〕的有关法律规定及法律效力§3公路水运工程有关法律规定第六条检测机构等级，是依据检测机构的公路水运工程试验检测水平、主要试验检测仪器设备及检测人员的配备情况、试验检测环境等根本条件对检测机构进行的能力划分。检测机构等级，分为公路工程和水运工程专业。公路工程专业分为综合类和专项类。公路工程综合类设甲、乙、丙3个等级。公路工程专项类分为交通工程和桥梁隧道工程。水运工程专业分为材料类和结构类。水运工程材料类设甲、乙、丙3个等级。水运工程结构类设甲、乙2个等级。第十九条?等级证书?有效期为5年。第二十九条取得?等级证书?，同时按照?计量法?的要求经过计量行政部门考核合格，通过计量认证的检测机构，可向社会提供试验检测效劳。取得?等级证书?的检测机构在?等级证书?注明的项目范围内出具的试验检测报告，可以作为公路水运工程质量评定和工程验收的依据。第三十条公路水运工程质量事故鉴定、大型水运工程工程和高速公路工程验收的质量鉴定检测，质监机构应当委托通过计量认证并具有甲级或者相应专项能力等级的检测机构承担。第三十一条取得?等级证书?的检测机构，可设立工地临时试验室，承担相应公路水运工程的试验检测业务，并对其试验检测结果承担责任。工程所在地省站应当对工地临时试验室进行监督。第三十二条检测机构应当严格按照现行有效的国家和行业标准、标准和规程独立开展检测工作，不受任何干扰和影响，保证试验检测数据客观、公正、准确。第三十三条检测机构应当建立严密、完善、运行有效的质量保证体系。应当按照有关规定对仪器设备进行正常维护，定期检定与校准。第三十四条检测机构应当建立样品管理制度，提倡盲样管理。第三十五条检测机构应当重视科技进步，及时更新试验检测仪器设备，不断提高业务水平。第三十六条检测机构应当建立健全档案制度，保证档案齐备，原始记录和试验检测报告内容必须清晰、完整、标准。第五十条质监机构在监督检查中发现检测人员违反本方法的规定，出具虚假试验检测数据或报告的，应当给予警告，情节严重的列入违规记录并予以公示，直至注销考试合格证书。因违反本方法规定被注销考试合格证书的检测人员2年内不得再次参加考试。第五十一条质监机构工作人员在试验检测管理活动中，玩忽职守、徇私舞弊、滥用职权的，应当依法给予行政处分。1．档案材料组。通过对档案和内业资料的查阅考核申请人的业绩、检测能力、管理的标准性和人员状况。查阅内容包括：〔1〕检测人员考试合格证书；〔2〕所有强制性试验检测工程的原始记录和试验检测报告或模拟检测报告；〔3〕试验检测工程适用的标准、标准和规程现行有效；〔4〕质量保证体系文件；〔5〕收样、留样和盲样运转记录。2．硬件环境组。通过现场符合性检查，考核检测机构实际状况是否与所申请材料的内容一致，是否满足等级标准的要求。检查的主要内容：〔1〕逐项核查仪器设备的数量和运行使用状况，与申请材料是否符合；〔2〕仪器设备管理状况，核查仪器设备的购货凭证、使用记录、维修记录、检定/校准证书；〔3〕试验检测场地是否便于集中有效管理；〔4〕样品的管理条件是否符合要求。计量认证3．实验室认可对校准和检测实验室有能力进行指定类型的校准和检测所做的一种正式成认。4．实验室认可机构实行和管理实验室认可体系并准予认可的机构。它是指建立实验室认可制度，并对实验室进行认可的政府或民间团体。5．实验室评审为评价校准和检测实验室是否符合规定的实验室认可准那么而进行的一种检查。6．现场评审为了对提出申请的实验室是否符合认可准那么进行现场验证所做的一种访问。注：也称为现场访问。7．〔实验室〕能力验证利用实验室间比对确定实验室的检测/校准能力。8．实验室间比对按照预先规定的条件，由两个或多个实验室对相同或类似的被测物品进行检测/校准的组织、实施和评价。9．校准与测量能力通常提供给用户的最高校准与检测水平，它用置信概率为95%的扩展不确定度表示。注：有时称为最正确测量能力。10．专业判断单个或一组人员做结论的能力，依据测量结果、知识、经验、文献和其他方面信息提供见解和做出解释。注：专业判断不包括评价、决定或合格保证，这些内容包括在ISO/IEC关于认证和检验的导那么中。11．校准在规定条件下，为确定测量仪器〔或测量系统〕所指示的量值，或实物量具〔或参考物质〕所代表的值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。12．检测〔测试、试验〕按照程序确定合格评定对象的一个或多个特性的活动。13．检查审查产品设计、生产、过程或安装并确定其与特定要求的符合性，或根据专业判断确定其与通用要求的符合性的活动。14．合格评定对与产品、过程、体系、人员或机构有关的规定要求得到满足的证明。6．管理评审由最高管理者就质量方针和目标，对质量体系的现状和适应性进行的正式评价。7．合同评审合同签订前，为了确保质量要求规定得合理、明确并形成文件，且供方能实现，由供方所进行的系统的活动。8．质量手册说明一个组织的质量方针并描述其质量体系的文件。9．质量方案针对特定的产品、工程或合同，规定专门的质量措施、资源和活动顺序的文件。10．质量审核确定质量活动和有关结果是否符合方案的安排，以及这些安排是否有效地实施并适合于到达预定目标的、有系统的、独立的检查。17．预防措施为防止潜在的不合格、缺陷或其他不希望情况发生，消除其原因所采取的措施。18．纠正措施为了防止已出现的不合格、缺陷或其他不希望的情况的再次发生，消除其原因所采取的措施。19．合格满足规定的要求20．不合格没有满足某个规定的要求。21．缺陷没有满足某个预期的使用要求或合理的期望，包括与平安性有关的要求。〔三〕法制计量1．法制计量计量的一局部，即与法定计量机构所执行工作有关的局部，涉及到对计量单位、测量方法、测量设备和测量实验室的法定要求。2．法定[计量]单位由国家法律成认、具有法定地位的计量单位。3．法定计量机构负责在法制计量领域实施法律和法规的机构。4．计量监督为核查计量器具是否依照计量法律、法规正确使用和老实使用，而对计量器具制造、安装、修理或使用进行控制的程序。这种监督也可扩展到对预包装品上指示量正确性的控制。5．[计量器具的]检定查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和〔或〕出具检定证书。6．首次检定对未曾检定过的新计量器具进行的一种检定。7．后续检定计量器具首次检定后的任何一种检定：①强制性周期检定；②修理后检定；③周期检定有效期内的检定，不管它是由用户提出请求，或由于某种原因使有效期内的封印失效而进行的检定。8．周期检定按时间间隔和规定程序，对计量器具定期进行的一种后续检定。9．检定证书证明计量器具已经过检定，并获满意结果的文件。10．不合格通知书声明计量器具不符合有关法定要求的文件。11．计量确认为确保测量设备处于满足预期使用要求的状态所需要的一组操作。12．溯源等级图一种代表等级顺序的框图，用以说明计量器具的计量特性与给定量的基准之间的关系。13．[计量器具的]检查为确定计量器具是否符合该器具有关法定要求进行的操作。14．检验通过观察和判断，必要时结合测量、试验或估计所进行的符合性评价。15．[计量器具的]检验为查量计量器具的检定标记或检定证书是否有效、保护标记是否损坏、检定后计量器具是否遭到明显改动，以及其误差是否超过使用中最大允许误差所进行的一种检查。8．测量方法进行测量时所用的，按类别表达的一组操作逻辑次序。9．测量程序进行特定测量时所用的，根据给定的测量方法具体表达的一组操作。10．被测量作为测量对象的特定量。11．影响量不是被测量但对测量结果有影响的量。〔二〕测量结果及其特性1．测量结果由测量所得到的赋予被测量的值。2．[测量仪器的]示值测量仪器所给出的量的值。3．未修正结果系统误差修正前的测量结果。4．已修正结果系统误差修正后的测量结果。5．测量准确度测量结果与被测量真值之间的一致程度。6．[测量结果的]重复性在相同测量条件下，对同一被测量进行连续屡次测量所得结果之间的一致性。7．[测量结果的]复现性在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。9．测量不确定度表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。10．标准不确定度以标准[偏]差表示的测量不确定度。11．不确定度的A类评定用对观测列进行统计分析的方法，来评定标准不确定度。12．不确定度的B类评定用不同于对观测列进行统计分析的方法，来评定标准不确定度。13．合成标准不确定度当测量结果是由假设干个其他量的值求得时，按其他各量的方差和协方差算得的标准不确定度。14．扩展不确定度确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大局部可望含于此区间。15．包含因子为求得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘之数字因子。16．[测量]误差测量结果减去被测量的真值17．偏差一个值减去其参考值。18．相对误差测量误差除以被测量的真值。19．随机误差测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限屡次测量所得结果的平均值之差。20．系统误差在重复性条件下，对同一被测量进行无限屡次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。21．修正值用代数方法与未修正测量结果相加，以补偿其系统误差的值。22．修正因子为补偿系统误差而与未修正测量结果相乘的数字因子。〔三〕测量仪器及其特性1．测量仪器计量器具单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。2．实物量具使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个值的器具。3．测量系统组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其他设备。4．测量设备测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所必需的资料的总称。5．标称范围测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围。6．量程标称范围两极限之差的模。7．标称值测量仪器上说明其特性或指导其使用的量值，该值为圆整值或近似值。8．测量范围工作范围9．额定操作条件测量仪器的规定计量特性处于给定极限内的使用条件。10．极限条件测量仪器的规定计量特性不受损也不降低，其后仍可在额定操作条件下运行而能承受的极端条件。11．参考条件为测量仪器的性能试验或为测量结果的相互比较而规定的使用条件。12．灵敏度测量仪器响应的变化除以对应的鼓励变化。13．鉴别力[阈]使测量仪器产生未觉察的响应变化的最大鼓励变化，这种鼓励变化应缓慢而单调地进行。14．[显示装置的]分辨力显示装置能有效区分的最小的示值差。15．稳定性测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。16．测量仪器的准确度测量仪器给出接近于真值的响应的能力。17．准确度等级符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别。18．测量仪器的[示值]误差测量仪器示值与对应输入量的真值之差。19．[测量仪器的]最大允许误差对给定的测量仪器，标准、规程等所允许的误差极限值。20．[测量仪器的]固有误差在参考条件下确定的测量仪器的误差。21．[测量仪器的]重复性在相同测量条件下，重复测量同一个被测量，测量仪器提供相近示值能力。22．[测量仪器的]引用误差测量仪器的误差除以仪器的特定值。〔四〕测量标准和基准1．[测量]标准[计量]基准、标准为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个或多个量值，用作参考的实物量具、测量仪器、参考物质或测量系统。2．国际[测量]标准国际[计量]基准经国际协议成认的测量标准，在国际上作为对有关量的其他测量标准定值的依据。3．国家[测量标准]国家[计量]基准经国家决定成认的测量标准，在一个国家内作为对有关量的其他测量标准定值的依据。4．基准原级标准具有最高的计量学特性，其值不必参考相同量的其他标准，被指定的或普遍成认的测量标准。5．次级标准通过与相同量的基准比对而定值的测量标准。6．参考标准在给定地区或在给定组织内，通常具有最高计量学特性的测量标准，在该处所做的测量均从它导出。7．工作标准用于日常校准或核查实物量具、测量仪器或参考物质的测量标准。8．传递标准在测量标准相互比较中用作媒介的测量标准。9．搬运式标准供运输到不同地点有时具有特殊结构的测量标准。10．溯源性通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准，通常是与国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。11．参考物质标准物质具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性，用以校准测量装置、评价测量方法或给材料赋值的一种材料或物质。12．有证参考物质有证标准物质附有证书的参考物质，某一种或多种特性值用建立了溯源性的程序确定，使之可溯源到准确复现的表示该特性值的测量单位，每一种出证的特性值都附有给定置信水平的不确定度。§2法定计量单位SI遵从一贯性原那么。由比例因数为1的根本单位幂的乘积来表示的导出计量单位，叫一贯计量单位。而SI的全部导出单位均为一贯计量单位，所以它是一贯计量单位制，从而使符合科学规律的量的方程与数值方程相一致。SI是在科技开展中产生的，也将随着科技的开展而不断完善。由于结构合理、科学简明、方便实用，适用于众多科技领域和各行各业，可实现世界范围内计量单位的统一，因而获得国际上广泛成认和接受，成为科技、经济、文教、卫生等各界的共同语言。2、国际单位制的构成国际单位制的构成如图２－１所示。

SI根本单位

SI单位

SI导出单位，其中21个有专门的名称和符号国际单位制〔SI〕SI词头〔1024～10-24，共20个〕

SI单位的倍数和分数单位

图２－１国际单位制构成示意图3、SI根本单位要建立一种计量单位制，首先要确定根本量，即约定地认为在函数关系上彼此独立的量。SI选择了长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度等7个根本量，并给根本单位规定了严格的定义。这些定义表达了现代科技开展的水平，其量值能以高准确度复现出来。SI根本单位是SI的根底，其名称和符号见表２－１。4、SI导出单位SI导出单位是按一贯性原那么，通过比例因数为1的量的定义方程式由SI根本单位导出的单位，导出单位是组合形式的单位，它们是由两个以上根本单位幂的乘积来表示。为了读写和实际应用的方便，以及便于区分某些具有相同量纲和表达式的单位，在历史上出现了一些具有专门名称的导出单位。但是，这样的单位不宜过多，当时SI仅选用了19个，其专门名称可以使用。没有选用的，如电能单位“度〞〔即千瓦时〕，光亮度单位“尼特〞〔即坎德拉每平方米〕等名称，就不能再使用了。应注意在表２－２和表２－３中，单位符号和其他表示式可以等同使用。例如：力的单位牛顿〔N〕和千克米每二次方秒〔kg·m/s2〕是完全等同的。原SI的两个辅助单位，即弧度和球面度是由长度单位导出的，在某些领域〔如光度学和辐射度学〕有着重要的应用，是一个独立而具体的单位。以前曾将它们单独列为一类，现在那么归为具有专门名称的导出单位一类。这样，具有专门名称的导出单位便一共有21个。5、SI单位的倍数和分数单位根本单位、具有专门名称的导出单位，以及直接由它们构成的组合形式的导出单位都称之为SI单位，它们有主单位的含义。在实际使用时，量值的变化范围很宽，仅用SI单位来表示量值很不方便。为此，SI中规定了20个构成十进倍数和分数单位的词头和所表示的因数。这些词头不能单独使用，也不能重叠使用，它们仅用于与SI单位〔kg除外〕构成SI单位的十进倍数单位和十进分数单位。需要注意的是：相应于因数103〔含103〕以下的词头符号必须用小写正体，等于或大于因素106的词头符号必须用大写正体，从103到10-3是十进位，其余是千进位。详见表２－４。SI单位加上SI词头后两者结合为一整体，就不再称为SI单位，而称为SI单位的倍数或分数单位，或者叫SI单位的十进倍数或分数单位。〔二〕国家选定的其他计量单位尽管SI有很大的优越性，但并非十全十美。在日常生活和一些特殊领域，还有一些广泛使用的、重要的非SI单位，尚需继续使用。因此，我国选定了假设干非SI单位与SI单位一起，作为国家的法定计量单位，它们具有同等的地位。详见表２－５。二法定计量单位的使用规那么1、法定计量单位名称〔1〕计量单位的名称，一般是指它的中文名称，用于表达性文字和口述中，不得用于公式、数据表、图、刻度盘等处。〔2〕组合单位的名称与其符号表示的顺序一致，遇到除号时，读为“每〞字，例如：J／〔mol·K〕的名称应为“焦耳每摩尔开尔文〞。书写时亦应如此，不能加任何图形和符号，不要与单位的中文符号相混。〔3〕乘方形式的单位名称举例：m4的名称应为“四次方米〞，而不是“米四次方〞。用长度单位米的二次或三次方表示面积或体积时，其单位名称为“平方米〞或“立方米〞，否那么仍应为“二次方米〞或“三次方米〞。℃-1的名称为“每摄氏度〞，而不是“负一次方摄氏度〞。s-1的名称应为“每秒〞。2、法定计量单位符号〔1〕计量单位的符号分为单位符号〔即国际通用符号〕和单位的中文符号〔即单位名称的简称〕。后者便于在知识水平不高的场合下使用，一般推荐使用单位符号。十进制单位符号应置于数据之后。单位符号按其名称或简称读，不得按字母读音。〔2〕单位符号一般用正体小写字母书写，但是以人名命名的单位符号，第一个字母必须正体大写。“升〞的符号“l〞，可以用大写字母“L〞。单位符号后，不得附加任何标记，也没有复数形式。组合单位符号书写方式的举例及其说明，见表２－７所示。3、词头使用方法〔1〕词头的名称紧接单位的名称，作为一个整体，其间不得插入其他词。例如：面积单位km2的名称和含义是“平方千米〞，而不是“千平方米〞。〔2〕仅通过相乘构成的组合单位在加词头时，词头应加在每一个单位之前。例如：力矩单位kN·m，不宜写成N·km。〔3〕摄氏度和非十进制法定计量单位，不得用SI词头构成倍数和分数单位。它们参与构成组合单位时，不应放在最前面。例如：光量单位lm·h，不应写为h·lm。〔4〕组合单位的符号中，某单位符号同时又是词头符号，那么应将它置于单位符号的右侧。例如：力矩单位Nm，不宜写成mN。温度单位K和时间单位s和h，一般也在右侧。〔5〕词头h,da,d,c〔即百、十、分、厘〕一般只用于某些长度、面积、体积和早已习用的场合，例如cm,dB等。〔6〕一般不在组合单位的分子分母中同时使用词头。例如：电场强度单位可用MV/m,不宜用kV/mm。词头加在分子的第一个单位符号前，例如：热容单位J/K的倍数单位kJ/K，不应写为J/mK。同一单位中一般不使用两个以上的词头，但分母中长度、面积和体积单位可以有词头，kg也作为例外。〔7〕选用词头时，一般应使量的数值处于0.1～1000范围内。例如：1401Pa可写成1.401kPa。〔8〕万〔104〕和亿〔108〕可放在单位符号之前作为数值使用，但不是词头。十、百、千、十万、百万、千万、十亿、百亿、千亿等中文词，不得放在单位符号前作数值用。例如：“3千秒-1〞应读作“三每千秒〞，而不是“三千每秒〞；对“三千每秒〞，只能表示为“3000秒-1〞。读音“一百瓦〞，应写作“100瓦〞或“100W〞。〔9〕计算时，为了方便，建议所有量均用SI单位表示，词头用10的幂代替。这样，所得结果的单位仍为SI单位。三SI根本单位的定义1、米2、千克〔公斤〕3、秒4、安[培]5、开[尔文]6、摩[尔]7、坎[德拉]§3质量体系文件1、含义质量体系文件是实验室检验工作的依据，是实验室内部的法规性文件。2、质量体系文件的特点〔1〕法规性〔2〕唯一性〔3〕适用性3、质量体系文件的层次质量体系的文件一般包括：质量手册、程序文件、质量方案、质量记录。质量体系文件的层次划分一般为三个或四个层次，实验室可根据自身的检验工作需要和习惯加以规定。质量体系文件中的上下层文件要相互衔接、前后照应，内容要求一致，不能有矛盾。质量体系文件的层次可根据实验室的具体情况和习惯进行划分，通常习惯划分为三或四层次。如图2－2和图２－３所示。

§4量值溯源2、溯源等级图溯源等级图是一种代表等级顺序的框图，用以说明计量器具的计量特性与给定量的基准之间的关系。有时也称为溯源体系表，它是对给定量或给定型号计量器具所用的比较链的一种说明，以此作为其溯源性的证据。3、检定系统表通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准〔通常是与国家测量标准或国际测量标准〕联系起来的特性，称为溯源性。4、校准和检定在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作，称为校准。§5能力验证2、能力验证的目的能力验证是确定实验室检测/校准能力的实验室间比对，而开展这种比对活动的目的可归纳为以下6点：〔1〕确定实验室进行某些特定检测或校准的能力，以及监控实验室的持续能力；〔2〕识别实验室中的问题，并制定相应的补救措施，这些措施可能涉及诸如个别人员的行为或仪器的校准等；〔3〕确定新的检测和校准方法的有效性和可比性，并对这些方法进行相应的监控；〔4〕识别实验室间的差异；〔5〕确定某种方法的性能特征——通常称为协作试验；〔6〕为参考物质〔RMs〕赋值，并评价它们在特定检测或校准程序中应用的适用性。能力验证是为实现目的之〔1〕而进行的实验室间比对，即确定实验室的检测或校准能力。但能力验证方案的运作也常为上面所列的其他目的提供信息。二能力验证的类型常用的能力验证有以下6种类型：1、实验室间量值比对量值比对所涉及的被测物品，是按顺序从一个参加实验室传送到下一个实验室，这类比对通常具有如下4个特征：〔1〕被测物品的指定值〔参考值〕由某个参考实验室提供，该实验室应尽量考虑由国家有关测量的最高权威机构〔如国家计量院〕承担；〔2〕被测物品是按顺序传递给下一个参加实验室，在传递过程中应确保被测物品的稳定性，因此有必要在能力验证过程中对其进行校核，以保证特性及其指定值不发生明显变化；〔3〕量值比对的周期往往很长，因此应严格控制被测物品的传送时间和各参加者的测量时间，在比对实施过程中〔而不是在整个比对结束后〕应及时向参加实验室反响有关信息，例如以中期报告的形式；〔4〕将各测量结果与参考实验室所确定的参考值相比较，应考虑各参加实验室声明的测量不确定度。用于此类比对的测量物品，可以包括参考标准〔如电阻器、量规和仪器等〕。2、实验室间检测比对检测比对是从材料源中随机抽取假设干样品，同时分发给参加实验室进行检测。这种方法有时也用于实验室间量值比对，它有以下3个特征：〔1〕被测物品是从样品集合中随机得到的；〔2〕每轮比对中提供给参加者的整批被测物品，必须充分均匀，以保证方案中所判别出的任何极端结果均不能归因于被测物品间存在着差异；〔3〕将实验室返回的结果与公议值比对，以说明各实验室的能力和参加者整体的能力。认可或法定机构或其他组织，在检测领域通常采用这类比对，所用的被测物品有食品、液体、水、土壤及其他环境物质。在某些情况下，被测物品是已建立的〔有证〕参考物质的别离局部。如图２－４。

公议值实验室1实验室2实验室3……

实验室N

图２－４典型的检测实验室间比对3、分割样品检测比对典型的分割样品检测比对数据，由包含少量实验室的小组〔通常只有两个实验室〕提供，这些实验室将被作为潜在的或连续的检测效劳提供者接受评价。在商业交易中经常采用这类比对或类似比对，把表示贸易商品的样品在代表供方的实验室和代表需方的另一个实验室之间进行分割。假设对供需双方实验室出具结果的差异还须仲裁时，通常把另一个样品保存在第三方实验室进行检测。该检测方案包括把某种产品或材料的样品分成两份或几份，一般只有有限数量〔通常是两个〕的实验室参加。此外，这类方案往往需要保存足够的材料，以便能通过其他实验室的进一步分析来解决参加实验室之间存在的差异。这类方案的用途包括识别不良的复现性或重复性，描述一次性偏移和验证纠正措施的有效性，以及用于监控临床实验室和环境实验室。参加该类方案的实验室之一，可能因其采用标准方法和先进设备而被视为参谋实验室或指导实验室，其检验结果被认为是参考值。4、定性比对评价实验室的检测能力并不总是采用许多实验室间比对，例如，某些比对是为了评价实验室表征特定实物的能力〔如识别石棉的类型、特定病原有机体等〕。这类比对，可能包含比对协调者专门制备了额外目标组分的检测物品。因此，在性质上，这些比对是“定性〞的，不需要多个实验室参与比对。5、值比对这是一种特殊的能力验证类型，不需要很多实验室参加。它包括制备待测的、被测量值的检测物品，提供与指定值比对的数字结果等，以此来评价实验室的检测/校准能力。6、局部过程比对这是能力验证的一种特殊类型，系指评价实验室对检测/校准全过程中的假设干局部的检测/校准能力。例如，可以验证实验室转换给定数据的能力〔而不是进行实际的校准或检测〕，或者验证抽样、制备样品等局部的能力。

图２－５能力验证方案纠正活动流程图§6仪器设备和标准物质管理〔6〕所有仪器设备及其软件、标准物质均应有明显的标识来说明其状态。假设这种做法不可行，如密度计无法加贴标识，可以通过包装盒上加贴标识并严格实施包装盒与密度计的对应管理来实现。仪器设备的标识管理是检查仪器设备处于受控管理的措施之一。实验室所有的仪器设备应实施标识管理。仪器设备的状态标识分为“合格〞、“准用〞和“停用〞三种，通常以“绿〞、“黄〞、“红〞三种颜色表示，具体标志为：a.合格标志〔绿色〕：b.准用标志〔黄色〕：c.停用标志〔红色〕：d.状态标识中应包含必要的信息，如检定/校准日期、有效期，检定/校准单位、设备自编号、使用人等。〔7〕设备脱离实验室的直接控制期间的状况是不确定的，所以在这类设备返回后，实验室须对其进行功能和校准状态检查并显示满意的结果方可恢复使用。§7记录§8检测报告检测报告是实验室检测工作的最终产品，也是实验室工作能力和质量的集中表达。检测报告的准确性和可靠性，直接关系到委托方的切身利益，也关系到实验室自身的形象和信誉。因此：1、实验室完成的每项或每一系列检测的结果，均应按照检测方法的规定，准确、清晰、明确、客观地在检测报告中表述，并应采用法定计量单位。检测报告信息应全面、完整，特别是对采用的方法和对检测结果予以说明的信息〔如非标准方法、分包〕。2、证书或检测报告至少应包括以下几个方面的信息：〔1〕标题，例如“检测报告〞；〔2〕实验室的名称、地址，进行检测的地点〔如果与实验室地址不同〕；〔3〕检测报告的惟一性标识〔如编号〕和共×页，第×页的标识；〔4〕委托方的名称和地址〔如果适用〕；〔5〕被检样品的说明和明确标识；〔6〕被检样品的特性和状态；〔7〕检测样品的接收日期和进行检测的日期〔如果适用〕；〔8〕对所采用检测方法包括对采用的任何非标准方法的明确说明；〔9〕涉及的抽样程序；〔10〕对检测方法的任何偏离、增加或减少以及其他任何与特定的检测有关的信息，如环境条件等；〔11〕测量、检查和导出的结果〔适当地辅以图表和照片加以说明〕；〔12〕对估算的检测结果不确定度的说明〔如果适用〕；〔13〕对检测报告〔不管形式如何〕内容负责的人员的签字、职务或等效标识，以及签发日期；〔14〕作出“本检测结果仅对所检样品有效〞的声明〔如果适用〕；〔15〕未经实验室批准，不得复制检测报告〔完整复制的除外〕的声明；〔16〕其他说明，如申诉提出、质量监督及样品退回〔如果适用〕等。§9样品管理检验样品的处置是检测过程的重要一环，它涉及样品接收状态、样品检测要求、样品标识系统和样品的储存等重要内容。1、实验室对样品接收应有专人负责检查、登记。2、实验室建立样品惟一标识系统是样品管理的关键环节，它是每个样品在检测/校准过程中识别和记录的惟一的标记。3、实验室应有适当的设施条件，确保样品在储存、搬运、准备和检测中不发生变质或损坏，也不会影响到检测结果的完整性。4、实验室应保存样品在实验室中的整个周期内的流转记录，以备核查。§10计量认证标志及正确使用计量认证标志为英文字母CMA组成的C为外框的图形标志，CMA是英文ChinaMetrologyAccreditation三个单词的第一个大写字母组成，含义为“中国计量认证〞。计量认证标志的使用规定：1、通过计量认证的实验室，允许在通过的检测工程的检测报告封面的左上方加盖CMA标志，并在标志下面加印计量认证证书编号；2、计量认证标志允许按比例放大或缩小尺寸，但其形状不能随意改变；3、计量认证证书编号的字号和尺寸可以自定；4、其他地方使用计量认证标志，必须遵守上述使用规定。试验检测根底知识在客观世界里，我们可以把事件大致分为确定性和不确定性两类。向上抛一石子必然下落；纯水在101.325kPa大气压(即过去所谓的标准大气压)下加热到100℃时必然沸腾等，均属肯定事件或确定性事件。抛掷一枚硬币的结果可能正面朝上、也可能反面朝上；打靶的结果可能射中，也可能射不中等，均属可疑事件或不确定性事件。确定性事件有着内在的规律，这一点我们比较容易看到和处理。而对于不确定性事件，虽然就每一次观测或试验结果来看是可疑的，但在大量重复观测或试验下却呈现某种规律性〔统计规律性〕。例如：屡次重复抛掷一枚硬币，会发现正面朝上与反面朝上的次数大致相等。概率论和数理统计就是从两个不同侧面，来研究这类不确定性事件的统计规律性。在概率统计中，把客观世界可能出现的事件区分为最典型的3种情况：〔1〕必然事件。在一定条件下必然出现的事件。例如工件直径的测量结果为正，是必然事件。〔2〕不可能事件。在一定条件下不可能出现的事件。例如工件直径的测量结果为零或负值，都是不可能事件。〔3〕随机事件。在一定条件下可能出现也可能不出现的事件。例如工件直径的测量结果出现在9.91mm与9.92mm之间，是一个随机事件。随机事件即是随机现象的某种结果。2．随机变量如果某一量〔例如测量结果〕在一定条件下，取某一值或在某一范围内取值是一个随机事件，那么这样的量叫做随机变量。随机变量不同于其他变量，其特点是以一定的概率在一定的区间上取值或取某一个固定值。例如：工件直径的测量结果在〔9.90mm～9.92mm〕区间上取值的概率为0.9。由前所述可知，测量结果及其不确定度均为随机变量。随机变量根据其取值的特征可以分为两种：〔1〕连续型随机变量。假设随机变量X可在坐标轴上某一区间内取任一数值，即取值布满区间或整个实数轴，那么称X为连续型随机变量。例如：打靶命中点的可能值是充满整个靶面的属于连续型随机变量。〔2〕离散型随机变量。假设随机变量X的取值可离散地排列为x1，x2，…，而且X以各种确定的概率取这些不同的值，即只取有限个或可数个实数值，那么称X为离散型随机变量。例如：在取有效数字的位数时，数字的舍入误差属于离散型随机变量。3．事件的概率随机事件的特点是：在一次观测或试验中，它可能出现，也可能不出现，但是在大量重复的观测或试验中呈现统计规律性。例如：在连续n次独立试验中，事件A发生了m次，m称为事件的频数，m/n那么称为事件的相对频数或频率，当n极大时，频率m/n稳定地趋于某一个常数p，此常数p称为事件A的概率，记为P〔A〕=p。这就是概率的古典定义。概率是用以度量随机事件A出现的可能性大小的数值。必然事件的概率为1，不可能事件的概率为0，随机事件的概率P〔A〕为0≤P〔A〕≤1。所以，必然事件和不可能事件是随机事件的两种极端情况或特例。概率可以通过一定的法那么进行运算。4．分布函数随机变量的特点是以一定的概率取值，但并不是所有的观测或试验都能以一定的概率取某一个固定值。例如：重复测量某圆柱体直径时，作为被测量最正确估计值的测量结果是随机变量，记为X，它所取的可能值是充满某一个区间的〔并非某一个固定值〕。此时人们所关心的问题是：它落在该区间的概率是多少？即P〔a≤X≤b〕=？根据概率加法定理有：P〔a≤X≤b〕=P〔X＜b〕-P〔X＜a〕显然，只要求出P〔X＜b〕及P〔X＜a〕即可，这要比求P〔a≤X≤b〕简便得多，因为它们只依赖于一个参数。对于任何实数x，事件〔X＜x〕概率当然是一个x的函数。令F〔x〕=P〔X＜x〕，这里F〔x〕即为随机变量X的分布函数。所以，分布函数F〔x〕完全决定了事件〔a≤X≤b〕的概率，或者说分布函数F〔x〕完整地描述了随机变量X的统计特性。〔1〕离散型随机变量的数学期望设某机械加工车间有M台机床，它们时而工作时而停顿〔如为了调换刀具、零件和进行测量等〕，为了精确估计车间的电力负荷，需要知道同时工作着的机床的台数。为此做了N次观察，记下诸独立事件〔所有机床都不工作，有1台工作，有2台工作……M台都在工作〕的出现次数分别为m０，m1，…，mM。显然，m0＋m1＋…＋mM＝N，那么该车间同时工作的机床的平均数为：式中：wi表示xi台机床同时工作的频率。当N很大时，频率wi趋于稳定而等于pi，故有：由上所述，本例中同时工作的机床台数X是一个随机变量，其可能值为xi〔i=1～n，本例中x1=0，x2=1，…，xn=M〕,相应的概率为pi〔i=1～n〕，那么其均值即称为随机变量的数学期望的估计值。它的一般形式为μx＝E〔x〕=，而级数证应绝对收敛。我们比较两个表中的偏差绝对值及概率，很容易看出在没有系统效应的情况下，表３－１所用方法Ⅰ的测量品质比表３－2方法Ⅱ要高。同时，也可以看出它们的数学期望却是相等的，均为这就意味着还需要用另一个数字特征量，即用方差来进一步描述随机变量的分散性或离散性。方差定义为：随机变量Ｘ的每一个可能值对其数学期望E〔x〕的偏差的平方的数学期望。它描述了随机变量X对数学期望E〔x〕的分散度，即〔１〕离散型随机变量的方差对于上述的测量实例，由表中的数据可以算出方差为按测量方法Ⅰ

按测量方法Ⅱ由此可知，假设方差小，各测得值对其均值的分散程度就小，那么在不考虑系统效应情况下其测量品质高，或更为可信、有效。〔２〕连续型随机变量的方差方差D〔X〕的量纲是随机变量X量纲的平方。为了更为实用和易于理解起见，最好用与随机变量同量纲的量来说明或表述分散性，故将方差开方取正值得：〔三〕随机变量的根本定理１．大数定理对于自然界中的随机现象，虽然不可能确切地判定它的状态及其变化的规律性，但是由于人们在长期实践中积累了丰富的经验，因而能够确定某些事件的概率接近于１或０。也就是说，在一次观测或试验中把概率接近于１或０的事件，分别看成是必然事件或不可能事件。大数定理的意义就在于：以接近于１的概率来说明大量随机现象的平均结果具有稳定性，从而在确定不变的条件下，可把随机变量视为非随机变量。例如：气体的压力等于单位时间内撞击在单位面积上的气体分子的总效果，显然气体分子撞击的次数及速度是随机变量，但气体的压力可以认为是一个常数。〔１〕切比谢夫定理〔２〕贝努利定理２．中心极限定理中心极限定理粗略地说就是：大量的独立随机变量之和，具有近似于正态的分布。例如：在测量某量时，产生测量不确定度的随机因素很多，这些个别因素所引起的测量不确定度分量通常很小，但其总和〔合成〕却较大。为了研究这种合成不确定度的特性，就需要知道相互独立的随机变量之和的分布函数或分布密度函数的形状及其存在条件。由概率论可以证明：假设x〔i=1，2,…,n〕为独立分布的随机变量，那么其和的分布近似于正态分布，而不管个别变量的分布如何。随着n的增大，这种近似程度也增加。通常假设Xi同分布，且每一Xi的分布与正态分布相差不甚大时，那么即使n≥4，中心极限定理也能保证相当好的近似正态性。这个结论具有重要的实际意义。〔四〕常见随机变量的概率分布及其数字特征1、均匀分布被测量X服从均匀分布〔矩形分布〕，如图3-1所示，试求其数学期望值、方差及标准[偏]差。在某一区间[-a，+a]内，被测量值以等概率落入，而落于该区间外的概率为零，称被测量值服从均匀分布，通常记作U[-a，+a]。服从均匀分布的测量有：(1)数据切尾引起的舍入不确定度；(2)电子计数器的量化不确定度；(3)摩擦引起的不确定度；(4)数字示值的分辨力；图3-1均匀分布(5)滞后；图3-2反正弦分布(6)仪器度盘与齿轮回差引起的不确定度；(7)平衡指示器调零引起的不确定度。在缺乏任何其他信息的情况下，一般假设为服从均匀分布。另外，服从均匀分布的变量的正弦或余弦函数，服从反正弦分布(见图3-2)。服从反正弦分布的测量有：(1)度盘偏心引起的测角不确定度；(2)正弦振动引起的位移不确定度：(3)无线电中失配引起的不确定度；(4)随时间正余弦变化的温度不确定度。如图3-3〔a〕所示，试说明其分布图3-2反正弦分布2．正态分布密度函数中参数和的实际意义和分布曲线的特点。正态分布的概率分布密度函数为如图3-3(a)所示，试说明其分布根据连续型随机变量数学期望和方差的定义，可以算得(通过简单的积分)：被测量的期望值恰为概率分布密度函数中的参数，而被测量的方差恰为概率分布密度函数中的参数。这是正态分布的重要特点。对于均值为标准[偏]差为的正态分布，通常记之以N()。对于均值为零、标准[偏]差为的正态分布，那么记之为。由图3-3(a)可见，正态分布曲线在处具有极大值，曲线不仅是单峰的，而且对直线来说是对称的。由图3-3(b)可见，正态分布的中心是在处，值的大小决定了曲线在轴上的位置。由图3-3〔c〕可见，在相同值下，值愈大，曲线愈平坦，即随机变量的分散性愈大；反之愈小，曲线愈锋利(集中)，随机变量的分散性愈小。还可以看到，正态分布曲线在处有两个拐点。图3-3(d)对两条不同值和不同的正态分布曲线进行了比较。受大量、微小、独立因素影响的连续型随机变量，当样本大小n有限时，作出以为纵坐标的直方图。观察其图形，得到的结论是“两头少、中间多〞，且图形根本上呈对称型，整个图形与横轴所围的面积为1。当样本大小n充分大时，直方图将愈呈对称，而台阶形的折线也将趋于一条光滑曲线〔见图3-4〕。这条曲线有如下4个特点：〔1〕单峰性，即曲线在均值处具有极大值；〔2〕对称性，即曲线有一对称轴，轴的左右两侧曲线是对称的；〔3〕有一水平渐近线，即曲线两头将无限接近于横轴；〔4〕在对称轴左右两边曲线上离对称轴等距离的某处，各有一个拐弯的点(拐点)。正态分布以为其对称轴，它是正态总体的平均值。参数刻画总体的分散程度，它是总体的标准[偏]差。所以，正态分布曲线可由总体平均值及标准[偏]差确定下来。图3-3(c)给出了相同，不同〔=0.5,=1,=1.5〕的正态分布图形。由于，能完全表达正态分布的形态，所以常用简略记号表示正态分布。当=0，=1时，称为标准正态分布。在概率论中，落在下述区间内的概率特别有用(见图3-5)；抽样检查是对产品批做出判断，并做出相应的处理。例如：在验收检查时，对判为合格的批予以接收，对判为不合格的批那么拒收。由于合格批允许含有不超过规定限量的不合格品。因此，在需方接收的合格批中，可能含有少量不合格品；而被拒收的不合格批，只是不合格品超过限量，其中大局部仍然可能是合格品。被拒收的批一般要退返给供方，经100%检查并剔除其中的不合格品〔报废、返修〕或用合格品替换后再提供检查。鉴于批内单位产品质量的波动性和样本抽取的偶然性，抽样检查的错判往往是不可防止的，即有可能把合格批错判为不合格，也可能把不合格批错判为合格。因此，供方和需方都要承担风险，这是抽样检查的缺陷。与全数检查相比，其明显的优势是经济性，因为它只从批中抽取少量产品，只要合理设计抽样方案，就可以将抽样检查固有的错判风险控制在可接受的范围内。现代抽样检查方法建立在概率统计根底上，主要以假设检验为其理论依据。抽样检查所研究的问题包括3个方面：一是如何从批中抽取样品，即采用什么样的抽样方式；二是从批中抽取多少个单位产品，即取多大规模的样本大小；三是如何根据样本的质量数据来判定产品是否合格，即怎样预先确定判定规那么。样本大小和判定规那么即构成了抽样方案。因此，抽样检查可以归纳为：采用什么样的抽样方式抽样才能保证抽样的代表性，如何设计抽样方案才是合理的。抽样方案的设计以简单随机抽样为前提，为适应于不同的使用目的，抽样方案的类型可以是多种多样的。至于样品的检查方法、检测数据的处理等，那么不属于其研究的对象。〔二〕抽样检查的根本概念1．单位产品、批和样本〔1〕单位产品是为实施抽样检查的需要而划分的根本单位。它有时可以自然划分，例如：一只灯泡、一台电视机可以作为一个单位产品，一双鞋也可以作为一个单位产品。有些那么不可能自然划分，而根据抽样检查的需要划分，例如：连续体的棉布，可以一尺布、一丈布甚至一匹布作为单位。对液态产品〔如硫酸〕和散状产品〔如糖、盐、化肥〕，那么可按包装单位划分，例如：一瓶硫酸、一袋糖等。有时对一件件生产出来的小型产品，也可按包装单位划分，例如：一箱螺丝钉。但对有些产品，诸如液体、气体、固体的化工产品以及煤炭等散装货物，那么很难划分为单位产品，对它们的抽样检查可参见相关专业标准的规定。〔2〕为实施抽样检查聚集起来的单位产品，称为检查批或批，它是抽样检查和判定的对象。一个批通常是由在根本稳定的生产条件下，在同一生产周期内生产出来的同形式、同等级、同尺寸以及同成分的单位产品构成的。该批包含的单位产品数，称为批量，通常用符号N表示。〔3〕从批中抽取用于检查的单位产品，称为样本单位，有时也称为样品。样本单位的全体，称为样本。样本中所包含的样本单位数，称为样本大小，通常用符号n表示。3．批的质量抽样检查的目的是判定批的质量，而批的质量是根据其所含的单位产品的质量统计出来的。根据不同的统计方法，批的产量可以用不同的方式表示。对于计件检查，可以用每百单位产品不合格品数p表示，即：批中不合格品总数Dp=——————————×100%

批量N在进行概率计算时，可用不合格品率p%或其小数形式表示。例如：不合格品概率为5%或0.05。对不同的试验组或不同类型的不合格品应予分别统计。由于不合格品是不能重复计算的，即一个单位产品只可能被一次判为不合格品。因此，每百单位产品不合格品数必然不会大于100。对于计点检查，可以用每百单位产品不合格数p表示，即：批中不合格总数Dp=——————————×100%

批量N在进行概率计算时，可用单位产品平均不合格率p%或其小数形式表示。对不同试验组或不同类型的不合格，应予分别统计。对于具有多项质量特性的产品来说，一个单位产品可能会有一个以上的不合格，即批中不合格总数有时会超过批量。因此，每百单位产品不合格数有时会超过100。对于计点检查，当N足够大时，可以用批的平均值μ和标准[偏]差σ表示，即：

μ=σ=式中：x表示某一个质量特性的数值；xi表示第i个单位产品该质量特性的数值。对每个质量特性值应予分别计算。4．样本的质量样本的质量是根据各样本单位的质量统计出来的，而样本单位是从批中抽取的用于检查的单位产品。因此，表示和判定样本的质量的方法，与单位产品是相似的。对于计件检查，当样本大小n一定时，可用样本的不合格品数即样本中所含的不合格品数d表示。对不同类的不合格品应予分别计算。对于计点检查，当样本大小n一定时，可用样本的不合格数即样本中所含的不合格数d表示。对不同类的不合格应予分别计算。对于计量检查，那么可以用样本的平均值和标准[偏]差s表示，即：对每个质量特性值应予分别计算。〔三〕计数抽样和计量抽样简介１．计数抽样检查计数抽样检查包括计件〔统计不合格品数〕的抽样和计点〔统计不合格数〕的抽样。当以样本的不合格品数作为批合格的判定依据时，称为计件抽样检查；当以样本的不合格数作为判定依据时，称为计点抽样检查。〔1〕对批质量的要求和判定〔2〕批合格概率〔3〕计数标准型抽样检查〔４〕计数调整型抽样检查2．计量抽样检查〔四〕验收抽样和监督抽样简介1．验收抽样检查2．监督抽样检查〔五〕抽样方法简介1．简单随机抽样2．分层随机抽样3．系统随机抽样4．分段随机抽样5．整群随机抽样§2数据处理、测量误差及不确定度一数据处理〔一〕有效数字1．〔末〕的概念所谓〔末〕，指的是任何一个数最末一位数字所对应的单位量值。例如：用分度值为0.1mm的卡尺测量某物体的长度，测量结果为19.8mm，最末一位的量值0.8mm，即为最末一位数字8与其所对应的单位量值0.1mm的乘积，故19.8mm的〔末〕为0.1mm。2．有效数字的概念人们在日常生活中接触到的数，有准确数和近似数。对于任何数，包括无限不循环小数和循环小数，截取一定位数后所得的即是近似数。同样，根据误差公理，测量总是存在误差，测量结果只能是一个接近于真值的估计值，其数字也是近似数。〔二〕近似数运算1．加、减运算如果参与运算的数不超过10个，运算时以各数中〔末〕最大的数为准，其余的数均比它多保存一位，多余位数应舍去。计算结果的〔末〕应与参与运算的数中〔末〕最大的那个数相同。假设计算结果尚需参与下一步运算，那么可多保存一位。2．乘、除〔或乘方、开方〕运算在进行数的乘除运算时，以有效数字位数最少的那个数为准，其余的数的有效数字均比它多保存一位。运算结果〔积或商〕的有效数字位数，应与参与运算的数中有效数字位数最少的那个数相同。假设计算结果尚需参与下一步运算，那么有效数字可多取一位。乘方、开方运算类同。〔三〕数值修约1．数值修约的根本概念对某一拟修约数，根据保存数位的要求，将其多余位数的数字进行取舍，按照一定的规那么，选取一个其值为修约间隔整数倍的数〔称为修约数〕来代替拟修约数，这一过程称为数值修约，也称为数的化整或数的凑整。为了简化计算，准确表达测量结果，必须对有关数值进行修约。修约间隔又称为修约区间或化整间隔，它是确定修约保存位数的一种方式。修约间隔一般以k×10n〔n=1，2，5，；n为正、负整数〕的形式表示。人们经常将同一k值的修约间隔，简称为“k〞间隔。修约间隔一经确定，修约数只能是修约间隔的整数倍。例如：指定修约间隔为0.1,修约数应在0.1的整数倍的数中选取；假设修约间隔为2×10n,修约数的末位只能是0,2,4,6,8等数字；假设修约间隔为5×10n，那么修约数的末位数字必然不是“0〞,就是“5〞。当对某一拟修约数进行修约时，需确定修约数位，其表达形式有以下几种：〔1〕指明具体的修约间隔；〔2〕将拟修约数修约至某数位的0.1或0.2或0.5个单位;〔3〕指明按“k〞间隔将拟修约数修约为几位有效数字，或者修约至某数位，有时“1〞间隔可不必指明，但“2〞间隔或“5〞间隔必须指明。2．数值修约规那么我国的国家标准GB38170-1987?数值修约规那么?，对“1〞，“2〞，“5〞间隔的修约方法分别做了规定。但使用时比较繁琐，对“2〞和“5〞间隔的修约还需进行计算。下面介绍一种适用于所有修约间隔的修约方法，只需直观判断，简便易行：〔1〕如果为修约间隔整数倍的一系列数中，只有一个数最接近拟修约数，那么该数就是修约数。〔2〕如果在修约间隔整数倍的一系列数中，有连续的两个数同等地接近拟修约数，那么这两个数中，只有为修约间隔偶数倍的那个数才是修约数。二测量误差〔一〕测量误差和相对误差1．测量误差测量结果减去被测量的真值所得的差，称为测量误差，简称误差。2．相对误差测量误差除以被测量的真值所得的商，称为相对误差。〔二〕随机误差和系统误差1．随机误差测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限屡次测量所得结果的平均值之差，称为随机误差。随机误差的统计规律性，主要可归纳为对称性、有界性和单峰性3条：〔1〕对称性〔2〕有界性〔3〕单峰性2．系统误差在重复性条件下，对同一被测量进行无限屡次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差，称为系统误差。〔三〕修正值和偏差1．修正值和修正因子用代数方法与未修正测量结果相加以补偿其系统误差的值，称为修正值。为补偿系统误差而与未修正测量结果相乘的数字因子，称为修正因子。2．偏差一个值减去其参考值，称为偏差。三测量不确定度〔一〕测量不确定度１．测量不确定度表征合理地赋予被测量之值的分散性、与测量结果相联系的参数，称为测量不确定度。在实践中，测量不确定度可能来源于以下10个方面：〔1〕对被测量的定义不完整或不完善；〔2〕实现被测量的定义的方法不理想；〔3〕取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量；〔4〕对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善；〔5〕对模拟仪器的读数存在人为偏移；〔6〕测量仪器的分辨力或鉴别力不够；〔7〕赋予计量标准的值或标准物质的值不准；〔8〕引用于数据计算的常量和其他参量不准；〔9〕测量方法和测量程序的近似性和假定性；〔10〕在外表上看完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。〔三〕不确定度的A类、B类评定及合成由于测量结果的不确定度往往由许多原因引起，对每个不确定度来源评定的标准[偏]差，称为标准不确定度分量，用符号ui表示。对这些标准不确定度分量有两类评定方法，即A类评定和B类评定。1．不确定度的A类评定用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度，称为不确定度的A类评定，有时也称A类不确定度评定。2．不确定度的B类评定用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度，称为不确定度的B类评定，有时也称B类不确定度评定。3．合成标准不确定度当测量结果是由假设干个其他量的值求得时，按其他各量的方差和协方差算得的标准不确定度，称为合成标准不确定度。〔四〕扩展不确定度和包含因子１．扩展不确定度扩展不确定度是确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大局部可望含于此区间。它有时也被称为展伸不确定度或范围不确定度。归纳上述内容，可将测量不确定度的分类简示为：

A类标准不确定度标准不确定度B类标准不确定度测量不确定度合成标准不确定度U〔k=2，3〕扩展不确定度Up〔p为置信概率〕2．包含因子和自由度为求得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘之数字因子，称为包含因子，有时也称为覆盖因子。四测量不确定度的评定和报告1、测量不确定度的评定流程2．测量不确定度的报告由以下图可见，扩展不确定度主要有两种报告形式。〔1〕扩展不确定度用U表示，即U=kuc〔y〕〔2〕扩展不确定度用UP表示，即UP=kp·uc(y)=tp(υeff)·uc(y)