水質(zhì)檢測化驗的誤差分析與數(shù)據(jù)處理

李凱歌（新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊，新疆烏魯木齊 830013）

水質(zhì)檢測化驗的誤差分析與數(shù)據(jù)處理

李凱歌（新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊，新疆烏魯木齊 830013）

水質(zhì)檢驗誤差的出現(xiàn)難以避免，需要通過對檢驗數(shù)據(jù)與信息的反復(fù)驗證，進(jìn)而誤差與實際數(shù)據(jù)信息的差距結(jié)果，從而找出誤差產(chǎn)生的原因是解決問題的關(guān)鍵所在，因此本文就水質(zhì)檢測化驗的誤差分析與數(shù)據(jù)處理展開探究，并總結(jié)出水質(zhì)檢測化驗的誤差分析結(jié)果與數(shù)據(jù)處理方式。

水質(zhì)檢測；化驗；誤差；數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)階段水質(zhì)檢測存在的問題主要以誤差為主，水質(zhì)檢測的誤差存在于水質(zhì)檢測的各個方面，因而不受到檢測條件的制約，需要相關(guān)技術(shù)人員具備誤差分析與處理的能力，通過對數(shù)據(jù)信息的優(yōu)化，使其符合區(qū)域水質(zhì)的基本情況，進(jìn)一步提升水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性。

1 水質(zhì)檢測過程中的誤差

1.1 水質(zhì)檢測結(jié)果真值與平均值

水質(zhì)檢測雖然可對周邊水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)值的估算，但受到多方面因素的限制，水質(zhì)檢測的結(jié)果并不能以一次的檢測結(jié)果為準(zhǔn)，單一的真值無法完全測試出區(qū)域的水質(zhì)情況，需要根據(jù)區(qū)域的實際情況，進(jìn)行多次的測量，以最終多組數(shù)據(jù)的平均數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)檢驗結(jié)果，因此也稱之為平均值，平均值決定了區(qū)域的水質(zhì)情況，同時其檢測結(jié)果也更為準(zhǔn)確與實際的情況更為相符。

雖然水質(zhì)檢測需要通過多次檢測，但卻有檢測上限的限制，所以在對檢測數(shù)值進(jìn)行計算過程中，僅可使用近期的數(shù)據(jù)結(jié)果，也稱之為近似值。平均值中包含算數(shù)平均值與均方根平均值，以上兩種計算方式，均對評價值的準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。

（1）算數(shù)平均值

采用算術(shù)平均值進(jìn)行水質(zhì)檢測分析應(yīng)用十分普遍。設(shè)定xl、x2、…….xn需要被檢測的值，其中n表示的是檢測次數(shù)。

（2）均方根平均值

該類型的平均值應(yīng)用相對較少，公式：x-=√x12+x22+…+ xn2 n=√In∑xni=l

1.2 誤差以及誤差類別

誤差總計分為四個種類，即絕對誤差、系統(tǒng)誤差、隨機誤差、過失誤差以上四種誤差的產(chǎn)生原因不同，成因也不盡相同，需要根據(jù)其形成的原因逐一解決。

（1）絕對誤差

絕對誤差在水質(zhì)檢測過程中是不可避免，在任何的水質(zhì)檢驗中絕對誤差必然出現(xiàn)，其原因主要是受到差值的影響，檢測值與真值之間形成的間隔即會形成絕對誤差。通常情況下檢測器皿與設(shè)備均無法做到絕對完美，因而在檢測過程中，必然會有一定的誤差存在，所以也就促成了檢測值與真值的間隔存在。雖然絕對誤差的產(chǎn)生無法避免，但絕對誤差卻難以對檢測數(shù)據(jù)結(jié)果產(chǎn)生影響，通常情況下，檢測結(jié)果需通過數(shù)據(jù)核準(zhǔn)運算的方式進(jìn)行計算，絕對誤差可有效的被拋除在檢測數(shù)據(jù)之外，因此絕對誤差的存在并不會對水質(zhì)的檢測產(chǎn)生威脅。

（2）系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差主要存在于水質(zhì)檢測過程中，檢測流程與檢測設(shè)備均會產(chǎn)生不同程度的系統(tǒng)誤差，系統(tǒng)誤差同樣對數(shù)據(jù)信息的影響較小，但卻難以發(fā)展，對最終的檢測結(jié)果造成影響，但不改變概括值。

（3）隨機誤差

隨機誤差含有過多的不確定因素，因而隨機誤差的產(chǎn)生并非必然。在多數(shù)的水質(zhì)監(jiān)測過程中，隨機誤差的產(chǎn)生對水質(zhì)的影響較大，可間接的影響最終的檢測結(jié)果，但隨機誤差出現(xiàn)的范圍較小，如在水質(zhì)檢測過程中，能夠及時的對檢測結(jié)果進(jìn)行驗證，則能夠有效的避免隨機誤差的產(chǎn)生。

（4）過失誤差

過失誤差即人為誤差，人為誤差對水質(zhì)檢測的結(jié)果產(chǎn)生直接影響。水質(zhì)檢測的人為誤差仍是無可避免的誤差因素，但同樣并不常見，在通過精密儀器的檢測過程中，人為誤差極易被發(fā)現(xiàn)，因此通常情況下，在水質(zhì)檢測結(jié)果檢測完成前，人為誤差即可被糾正。

1.3 準(zhǔn)確度及精確度

為確保水質(zhì)檢驗結(jié)果符合區(qū)域的實際情況，需要根據(jù)最終的檢驗結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn)。通過對于檢測數(shù)據(jù)的分析，將測定值與真實值的數(shù)據(jù)結(jié)合對比，如存在一定的誤差，則可判定為檢驗結(jié)果存在不準(zhǔn)確的情況，如檢驗結(jié)果未出現(xiàn)相對較大的誤差，其檢測結(jié)果也就相對準(zhǔn)確。對于精準(zhǔn)度的測算，需要在特定的環(huán)境下進(jìn)行，以測定值與平均值為基礎(chǔ)，計算其中數(shù)據(jù)所得偏差，進(jìn)而判斷出數(shù)據(jù)的精確度。

2 水質(zhì)檢測化驗的誤差分析以及數(shù)據(jù)處理

2.1 水質(zhì)直接測量值分析

（1）單項測量值產(chǎn)生的誤差

單項檢測值產(chǎn)生誤差的可能性較大，受環(huán)境因素的影響，水質(zhì)檢測取樣的區(qū)域與檢測的數(shù)據(jù)信息，均對單項測量值產(chǎn)生影響，單項測量值的誤差需要通過二次驗證進(jìn)行修改，同時以實際情況為單項測量值誤差修改的基礎(chǔ)。

（2）多項重復(fù)測量產(chǎn)生數(shù)據(jù)的誤差

多項重復(fù)檢測可有效的避免誤差的產(chǎn)生，但在檢測過程中，受多方面因素的影響，誤差的出現(xiàn)仍無可避免。多項重復(fù)檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果，可對平均值及其余數(shù)據(jù)信息進(jìn)行替換，以提高水質(zhì)檢測的準(zhǔn)確度。

2.2 水質(zhì)檢測過程中數(shù)據(jù)異常處理

水質(zhì)檢測誤差的產(chǎn)生階段無法控制，誤差的產(chǎn)生即可能出現(xiàn)在單項的數(shù)據(jù)信息中，也有可能在整體的數(shù)據(jù)信息中出現(xiàn)，因而需要以相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，將數(shù)據(jù)檢測的誤差進(jìn)行處理。目前現(xiàn)有的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度與精準(zhǔn)度檢測標(biāo)準(zhǔn)較多，但使用較為廣泛的主要以迪克孫法及格拉布斯法為主。

肖維涅法當(dāng)中存在16個PH實測數(shù)據(jù)。按照大小進(jìn)行排列分別是：9.52、9.14、8.99、8.90、8.71、8.69、8.61、8.57、8.46、8.38、8.29、8.27、8.21、8.O7、7.09。現(xiàn)在懷疑這當(dāng)中的最大數(shù)據(jù)與最小數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常，需要計算平均值，并分析標(biāo)準(zhǔn)偏差。其計算公式如下：

首先，應(yīng)當(dāng)對x、o的值進(jìn)行計算：

x-：In∑xni=1=8.53，o=√ln-1∑(dx)2ni=l=0.536

其次，是數(shù)據(jù)判斷。

K=｜X--7.09o｜=1.440.536=2.69

3 結(jié)語

作為重要的戰(zhàn)略資源，水的重要性不言而喻，水質(zhì)檢測是確保水資源安全使用重要措施，在各方面均發(fā)揮著積極作用。但在水質(zhì)檢測過程中，誤差的出現(xiàn)不可避免，對水質(zhì)檢測的準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響，使水質(zhì)檢測結(jié)果的可信度有所降低，所以及時采取措施，對水質(zhì)檢測的誤差進(jìn)行防治與處理，對于保障水質(zhì)檢測的準(zhǔn)確度及水資源的安全使用有著重要意義。

[1]宋嬰端.我國的水質(zhì)檢測研究[J].中國科技信息,2015(Z4).

李凱歌（1983-），女，漢族，畢業(yè)于長安大學(xué)，實驗測試助理工程師。