生物學檢測數(shù)據(jù)處理及檢測質(zhì)量控制

生物學檢測數(shù)據(jù)處理及檢測質(zhì)量控制第1頁/共47頁要點應熟悉：誤差的概念和分類；測量不確定度的概念、來源和評定

第2頁/共47頁要點應掌握：誤差的表示方法；準確度和精密度的關系

第3頁/共47頁誤差的概念**誤差公理——“一切實驗結果都有誤差，誤差自始至終存在于一切科學實驗的過程中”真值－是指在某一時刻、某一位置、某一狀況下等量的效應體現(xiàn)的客觀值或?qū)嶋H值

1理論真值

2約定真值

3相對真值

誤差——就是檢測值與真值之間的差異第4頁/共47頁誤差的分類**1系統(tǒng)誤差（可測誤差）2偶然誤差（隨機誤差）粗差（過失誤差）第5頁/共47頁誤差的分類**系統(tǒng)誤差是檢驗操作過程中由某一固定原因引起的誤差特性：固定的方向和大小重復出現(xiàn)產(chǎn)生原因1方法誤差2儀器誤差3試劑誤差4操作誤差

第6頁/共47頁誤差的分類**偶然誤差是由某些難以控制、無法避免的偶然因素造成的特性（服從正態(tài)分布）(1)對稱性(2)有界性(3)抵償性(4)單峰性第7頁/共47頁誤差表示方法***準確度是指實驗測值與真值之間的相符合程度誤差的兩種表示方法絕對誤差=檢測值－真值相對誤差=絕對誤差/真值修正值=真值－檢測值=－絕對誤差算術平均值（多次檢測）第8頁/共47頁誤差表示方法***

精密度是指在一定條件下進行多次測定時，所得結果之間的符合程度

1絕對偏差和相對偏差

2平均偏差和相對平均偏差

3極差與相對極差

4標準偏差與相對標準偏差，總體標準偏差

5平均值的標準偏差第9頁/共47頁誤差表示方法***誤差與偏差的區(qū)別

準確度與精密度的關系公差是生產(chǎn)部門對允許誤差的一種表示方法第10頁/共47頁測量不確定度**定義——“表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯(lián)系的參數(shù)”表示方法標準不確定度擴展不確定度合成標準不確定度

把評定方法分為A、B兩類

第11頁/共47頁測量不確定度**來源：被測量的定義不完整；重復被測量的測量方法不理想；取樣的代表性不夠，即被測量的樣本不能代表所定義的被測量；對測量過程受環(huán)境影響的認識不恰如其分或?qū)Νh(huán)境條件的測量與控制不完善；對模擬式儀器的讀數(shù)存在人為偏移；測量儀器的計量性能（如靈敏度、鑒別力閾、分辨力、死區(qū)及穩(wěn)定性等）的局限性；測量標準或標準物質(zhì)的不確定度；引用的數(shù)據(jù)或其他參量的不確定度；測量方法和測量程序的近似和假定；在相同的條件下被測量在重復觀測中的變化第12頁/共47頁測量不確定度**測量過程的數(shù)學模型和不確定度的傳播律來評定的五個步驟：建立測量模型（數(shù)學模型）；識別不確定度的來源；不確定度分量的量化；計算合成不確定度；擴展不確定度的評定報告方式1直接用（未擴展的）合成標準不確定度，必要時還應給出自由度；2使用擴展不確定度，表達時應表明置信概率，并給出自由度，以便于不確定度傳播到下一級。第13頁/共47頁第二節(jié)有效數(shù)字有效數(shù)字的判讀有效數(shù)字的修約規(guī)則有效數(shù)字的運算法則有效數(shù)字的正確運用第14頁/共47頁要點

應熟悉：有效數(shù)字的判讀方法有效數(shù)字修約規(guī)則有效數(shù)字運算法則

第15頁/共47頁要點

應掌握：有效數(shù)字的正確運用

第16頁/共47頁第二節(jié)有效數(shù)字有效數(shù)字的位數(shù)包括所有準確數(shù)字和一位可疑數(shù)字有效數(shù)字反映測定的準確程度第17頁/共47頁有效數(shù)字的判讀**

數(shù)據(jù)中的“0”，位于數(shù)字中間或后面的是有效數(shù)字，在數(shù)字前面的“0”是定位用的，用以表達小數(shù)點位置的不計入有效數(shù)字位數(shù)。變換單位時，有效數(shù)字的位數(shù)必須保持不變。

pH、pM、pK等值的有效數(shù)字僅取決于小數(shù)部分數(shù)字的位數(shù)。首位數(shù)大于8的數(shù)字，其有效數(shù)字的位數(shù)可以多記一位。多于4個測定值得到的平均值，在有些場合下可以比單次測定值的有效位數(shù)增加一位。在所有計算公式中，常數(shù)和乘除因子有效位數(shù)可以認為是無限制的，在計算中需要幾位就取幾位。

第18頁/共47頁有效數(shù)字的修約規(guī)則**遵循“五下舍去五上進，偶棄奇取恰五整”的規(guī)則。。只允許對擬修約的數(shù)字一次修約至所需位數(shù)，不能多次連續(xù)修約。對負數(shù)的修約，先將它的絕對值按規(guī)定的方法進行修約，然后在修約值前加上負號，即負號不影響修約。修約標準偏差時，修約的結果應使準確度變得更差些，修約的原則是只進不舍，為了防止造成以假為真的錯誤。對0.5單位修約/0.2單位修約的方法第19頁/共47頁有效數(shù)字的運算法則**相加減時，以絕對誤差最大的數(shù)據(jù)為準，一般以小數(shù)點后位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為準。相乘除時，以參加運算的數(shù)據(jù)中相對誤差最大的那個數(shù)據(jù)為準進行修約后再運算。各數(shù)保留的有效數(shù)字，應以其中有效數(shù)字最少者為準。乘方運算的結果與冪的底數(shù)保留相同的有效數(shù)字；開方運算的方根值與被開方數(shù)保留相同的有效數(shù)字。對數(shù)中的首數(shù)不是有效數(shù)字，對數(shù)的尾數(shù)的位數(shù)，應與各數(shù)值的有效數(shù)字相當。混合運算為防止誤差迅速累加，對參加運算的數(shù)據(jù)和中間運算結果可先多保留一位有效數(shù)字，運算后再將結果修約成與最大誤差數(shù)據(jù)相當?shù)奈粩?shù)第20頁/共47頁有效數(shù)字的正確運用***正確地記錄檢測數(shù)據(jù)正確地確定樣品的用量和選用適當?shù)膬x器正確地報告分析結果正確地掌握對準確度的要求第21頁/共47頁第三節(jié)檢測數(shù)據(jù)處理原始數(shù)據(jù)的處理及判定

分析結果報告的數(shù)據(jù)處理

提高檢驗分析結果準確度的方法

第22頁/共47頁要點

應熟悉：提高檢驗分析結果準確度的方法

第23頁/共47頁要點

應掌握：原始數(shù)據(jù)處理及判定的四種方法；分析結果報告數(shù)據(jù)處理的三種形式

第24頁/共47頁原始數(shù)據(jù)的處理及判定***原始數(shù)據(jù)的有效數(shù)位數(shù)必須與檢測儀器精度相一致原始數(shù)據(jù)必須進行系統(tǒng)誤差的校正確知原因的異常值應舍去不用不知原因的可疑值應進行統(tǒng)計檢驗第25頁/共47頁原始數(shù)據(jù)的處理及判定***可疑值的判定

四倍平均偏差法Q檢驗法Grubbs檢驗法萊因達法第26頁/共47頁Grubbs檢驗法（例）用原子吸收光譜法測定某樣品中的鐵含量，測定值如下所示，問所有的測定值是否應保留？0.420.430.400.430.420.430.390.300.400.430.420.410.390.390.40

第27頁/共47頁Grubbs檢驗法（例）解：首先求出平均值=0.404

標準偏差=0.033

把第八次測定值0.30列為可疑值計算T=(0.404-0.30)/0.033=3.15

查表得T(15,0.01)=2.71<T

所以第八次測定值0.30應該剔除

第28頁/共47頁萊因達法（例）同一樣品測得8個數(shù)據(jù)：10.29，10.33，10.38，10.40，10.43，10.46，10.52，10.82(%)，試問10.82這個測定值是否要剔除？

解：先求得平均值

10.45，標準偏差S=0.16，2S相當于顯著性水平α=0.0510.82-10.45=0.37>2S=0.32所以10.82這個測定值為異常值，應該剔除。

第29頁/共47頁分析結果報告的數(shù)據(jù)處理***例行分析多次測定結果平均值的置信區(qū)間第30頁/共47頁提高檢驗分析結果準確度的方法**

選擇合適的檢驗分析方法減少檢測誤差增加平行測定次數(shù)消除測定過程中的系統(tǒng)誤差第31頁/共47頁第四節(jié)檢測質(zhì)量控制技術建立控制圖的目的

典型的控制圖

控制限

控制圖的使用

用控制圖來鑒別發(fā)生脫控的原因控制圖中標準物質(zhì)的使用

控制圖的分析

控制圖的應用

第32頁/共47頁要點應了解：檢測質(zhì)量控制技術的主要方法；調(diào)查測量系統(tǒng)誤差的主要內(nèi)部途徑

第33頁/共47頁要點應熟悉：建立控制圖的主要目的；控制圖不同橫坐標的特點；典型的控制圖的主要種類；x控制圖中控制限及中線的確定；^x-R控制圖

第34頁/共47頁要點應掌握：控制限、警戒限的概念；利用控制圖判斷測量系統(tǒng)是否處于控制狀態(tài)；利用控制圖鑒別發(fā)生脫控的原因；掌握控制圖的分析：1正常分布；

2不正常分布；掌握控制圖的應用

第35頁/共47頁第四節(jié)檢測質(zhì)量控制技術檢測質(zhì)量控制技術--是為保證檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量而對測量過程實施的監(jiān)督。主要的方法有：1重復測量、2內(nèi)部考核樣本、3控制圖、4交換操作者、5交換儀器設備、6獨立的測量、7權威法測量、8核查。用于調(diào)查系統(tǒng)誤差的內(nèi)部途徑：1交換操作者、2交換儀器設備、3用獨立技術測量經(jīng)選擇過的樣本、4用權威法第36頁/共47頁建立控制圖的目的**主要有下面三點：證實測量系統(tǒng)是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)之中鑒別脫離控制的原因建立數(shù)據(jù)置信限的基礎第37頁/共47頁典型的控制圖**不同橫坐標的特點：1次序2時間x控制圖或^x控制圖R控制圖或S（或σ）控制圖常把x（或^x）控制圖與R（或S）控制圖上下并排畫在一起，這樣更容易找出一些變化的原因。第38頁/共47頁控制限控制限UCL和LCL的概念***警戒限UWL和LWL的概念***確定控制限的兩種不同情況1沒有標準物質(zhì)2有標準物質(zhì)第39頁/共47頁控制限各種控制圖中控制限及中線的確定

1X控制圖**

中線^x（可以是以前測定值的平均值，也可以是標準物質(zhì)的已知值）警戒線（UWL和LWL）±2S（或±2σ）控制限（UCL和LCL）±3S（或±3σ）

2^x控制圖

3R控制圖

4S控制圖第40頁/共47頁控制限確定控制限的過程x控制圖^x-R控制圖**多重控制圖多重R控制圖和極差比RR控制圖

第41頁/共47頁控制圖的使用

單點判斷***標準物質(zhì)（或質(zhì)控樣品）的測定結果落在控制限之內(nèi)控制限之內(nèi)，警戒限之外警戒限之內(nèi)

總體點的分布和連續(xù)點的分點判斷***數(shù)據(jù)點不均勻地出現(xiàn)在中線的上下有2/3的數(shù)據(jù)點落在警戒限之外有七個數(shù)據(jù)點連續(xù)出現(xiàn)在中線一側

第42頁/共47頁用控制圖來鑒別發(fā)生脫控的原因***

由于控制圖積累了大量數(shù)據(jù),從趨勢的變化上有助于找到發(fā)生脫離統(tǒng)計控制的原因

第43頁/共47頁控制圖中標準物質(zhì)的使用

內(nèi)部參考標準(或質(zhì)控樣品)[IRM(或QC)]SRM控制圖監(jiān)視IRM控制圖

第44頁/共47頁控制圖的分析***正常分布－數(shù)據(jù)點分布正常,是個