杨阳
(国能新疆化工有限公司,新疆 乌鲁木齐831404)
[摘 要]国能新疆化工有限公司聚丙烯树脂产品简支梁冲击试验中经常出现试验数据平行性差、变异系数>5%的情况,需对偏高或偏低的可疑值进行取舍。介绍4法、Q检验法、格鲁布斯法、t检验法这四种可疑数据处理方法之适用条件、检验方法、计算方法及其优缺点,并针对同一组数据出现不同的检验结论进行讨论。根据不同的情况选用4
法、Q检验法、格鲁布斯法、t检验法进行可疑值的取舍,不仅可以提高聚丙烯树脂产品简支梁冲击试验检测结果的准确性,而且对于聚丙烯树脂产品其他力学性能试验如拉伸试验、热变形温度试验、弯曲模量试验中测定数据的取舍也有一定的指导意义,有助于为聚丙烯装置的工艺操作以及下游用户提供更加可靠的数据支持。
[关键词]聚丙烯树脂产品;简支梁冲击试验;可疑值取舍;4法;Q检验法;格鲁布斯法;t检验法;力学性能试验
[中图分类号]TQ075+.1 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2022)04-0059-03
0 引 言
国能新疆化工有限公司聚丙烯树脂产品牌号较多,需要做简支梁冲击试验的产品也较多,经常出现试验数据的平行性差、变异系数>5%的情况。在定量分析工作中,多次分析的数据是否都能参加平均值的计算,是需要判断的。在处理这些可疑值时,不能采取主观、随意的态度,而是要科学、严格地加以分析、判别,再决定取舍。对可疑值的分析与鉴别,可以从两个方面着手:一是已然知道某测量值是分析试验过程中操作过失所得,应将此数据舍弃;二是经过分析,排除了材料、试样加工、试验仪器故障及试验方法不当等原因后,可用概率统计(误差分析)的方法进行可疑值的判别[1]。误差分析判别方法的基础是,同一试验条件,产生过大或过小观测值的事件均属小概率事件,据概率论中的实际推断原理,小概率事件在一次试验中是不可能出现的,简言之,需采取概率统计的方法对多次分析数据中的可疑值予以舍弃。
对可疑数据的处理方法主要有4法、Q检验法、格鲁布斯法、t检验法等,以下主要就这四种可疑数据处理方法之计算方法、使用条件及其优缺点与选用进行介绍,并针对同一组数据出现不同的检验结论进行讨论。
1 4法(4乘平均偏差法)
适用条件:适用于4~8个数据的检验,其统计处理不够严格,但比较简单,不用查表,至今仍在采用。
检验方法:计算除去可疑值以外的其余数据的平均值n-1和平均偏差|d|,求出可疑值与平均值
n-1的差值的绝对值,并求出平均偏差|d|的平均值
,将
与4
比较,若
≥4
,则应将可疑值舍弃,否则应予以保留。
例如,我们测得一组聚丙烯树脂过渡料的简支梁冲击试验数据(如表1),该组数据的平均值为1.12,变异系数为19.08%,不满足《塑料 简支梁冲击性能的测定 第1部分:非仪器化冲击试验》(GB/T 1043.1—2008)的要求,需进行可疑值检验。
本例中,除去可疑值1.55以外的其余数据的平均值n-1=1.04、其余数据与平均值
n-1之差的绝对值见表1,计算得
,则4
=0.16,对于1.55这一可疑值,因
=|1.55-1.04|=0.51>4
,故可疑值1.55应舍弃。
2 Q检验法(舍弃商法)
适用条件:适用于一组数据中有1个可疑值的判断,且只适用于3~10个数据的检验。
检验方法:将测量数据由小到大排列(即x1,x2,x3,…,xn),求出最大值与最小值的差值(极差),求出可疑值与其相邻值的差值的绝对值,并将其与最大值与最小值之差做商,得出舍弃商Q计算,即若可疑值出现在首项则Q计算=|x2-x1|/|xn-x1|(检验x1)、若Q计算=|xn-xn-1|/|xn-x1|(检验xn),计算出Q值后,再根据其置信度表查Q查表,若舍弃商Q计算≥Q查表,则应将可疑值舍弃,否则应予以保留。
针对表1那组树脂过渡料的简支梁冲击试验数据,使用Q检验法对可疑值1.55进行检验。将表1的数据由小到大排列为0.99、1.00、1.06、1.07、1.08、1.55,可疑值出现在末项(检验xn),则Q计算=|xn-xn-1|/|xn-x1|=(1.55-1.08)/(1.55-0.99)=0.84。置信度分别为90%、96%、99%下的舍弃商Q值计算结果如表2。
本例中,查表得置信度为90%的Q(90%)=0.56(据Q检验法的规则,表1的测定次数为 6,需查找的就是6次测定数据的Q值),Q计算>Q查表,故可疑值1.55需舍弃。
3 格鲁布斯法(T检验法)
适用条件:用于判断多组或一组测量数据均值的一致性,剔除多组或一组测量数据中的离群均值。
更多内容详见《中氮肥》2022年第4期