沥青比对试验数据一致性分析
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#
1
n
( x - x ave ) / ( n - 1 ) 、 sr =
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#
1
p
s /p , 其中 :
2
s 为实验室内标准偏差 , sr 为实验室内重复性标准 偏差, x 为试验室试验结果, x ave 是单个实验室内试 验结果平均值, n 是单个实验室内试验结果数量 , p 为参加比对试验的实验室数目。 统计量 k 是把单个实验室内的重复性偏差与 所有参加比对 试验的 实验室 的平 均重复 性偏差 进行比较 , 从而判 定试验 结果 的离散 性, 检 验试 验结果的精 密度。统计 量 k 反 映的 是单个 实验 室内各试验结 果与试 验结果 均值 在相比 其它实 验室下的偏差, k 值 越大 , 说明偏差 越大 , 试验结 果离散性越大 , 精密度越低。为了更好的衡量试 验结果离散程度的严重性 , 本文引入了实验室内 一 致 性 检 验 临 界 值 k crit。 k crit 定 义 为 : kc rit = p / [ 1+ ( p - 1 ) /F ] , 其中: F 为 F - F 分布值 , 其 数值可以通过查 F 分布表获得, p 同前。当 k 值超 过临界值 k cr it , 表明试验结果离散程度非常严重 , 精密度很差 , 试验结果难予接受。 2 . 3 准确性统计分析 为了判定实验室 内试验结果准 确度, 本文 引 入实验室间数据一致性统计量 h 来对各试验结果
进行准确度统计分析。 统计量 h 值是通过 d、 sxave 计 算求得, h、 d、 sxav e 分别定义为 : h = d / sxav e、 d = x av e -
#x
1
P
av e
/p、 sxave =
#d
1
P
2
/ ( p - 1 ), 其中 : d 为实验
室间偏差 , sxav e 为实验室间标准偏差 , x av e、 p 同前。 统计量 h 值是求得每个实验室试验结果均值 与实验室间试验结果均值的差值 , 再与 实验室间 标准偏差进行比较, 从而判定实验室试 验结果均 值与总平均值的偏差, 依此来检验实验 室试验结 果的准确程度。 h 值反映的是单个实验室试验结果 均值与所 有实验室 试验结果 均值的偏 差, h 值 越 大, 说明偏差越大, 试验结果准确性越低。 同样 , 本 文引入了实验室间一致性检验临界值 hcr it 来衡量 试验结果准 确性高低, 定义 为: hcr it = ( p - 1) t / p ( t + p - 2 ), 其中 : t为学生氏分布值 , 其数值可 以通过查 t 分布表获得 , p 同前。 当 h 值超过临界值 hc rit, 表明试验结果准确性很差, 试验结果不可信。
1 2 3
510101; 2. 广东省交通工程质 量监督站 , 广州 510640)
510420 ;
摘 要 : 以沥青试验为依托 , 重点阐述了比对试验的实施方案 , 数据处 理分类 , 数 据内涵 , 数据 分析处 理方法 , 以及 对 处理数据结果的正确分析。在处理比对试验结果数据上 , 引入 了两个 数据一致 性统计 量 k 值和 h 值 , 从试验 结果离散性 和准确性统计分析入手 , 全面评价实验室内试验数据 的误差水平和可靠程度 , 同时 , 分析试 验误差产 生 原因 , 给出解决对策。 关 键词 : 沥青 ; 比对试验 ; 数据 ; 一致性统计量 文献标识码 : A 中图分类号 : TU 571
来自百度文库
1 试验方案
本次沥青比对试验组织了 5 个实验室参与试 验比对 , 沥青选用了埃索 70 、 台湾中油 70 和茂名
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2008 年第 2 期
广东公路交通
总第 103 期
2 . 2 离散性统计分析 为了判定实验室 内试验结果的 离散性, 本 文 引入实验室内数据一致性统计量 k 来对各试验结 果进行离散性统计分析。统计量 k 值是通过 s 、sr 计算 求 得 , k、s 、sr 分 别 定 义 为 : k = s /sr、 s =
图 2 沥青密度比对试验统计量 h 值分析图 图 1 沥青密度比对试验统计 量 k 值分析图
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表 3 沥青比对试验各试验指标一致性统计量 h 值结果 统计量 参与实验室 埃索 70# 针入度 中油 70 茂名 70 埃索 70 软化点 中油 70 茂名 70 埃索 70 密 度 中油 70 茂名 70 埃索 70 质量损失 中油 70 茂名 70
2008 年第 2 期
广东公路交通 GuangDong GongLu JiaoT ong
总第 103 期
文章编号: 1671- 7619( 2008) 02- 04- 0005
沥青比对试验数据一致性分析
姚岢 , 黎侃 , 张肖宁
( 1. 广东省交通咨询服务中心 , 广州 3. 华南理工大学道路工程研究所 , 广州
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实验室内数据一致 性统计量 h 值 A - 0. 32 0 . 08 - 0. 10 0 . 97 0 . 64 0 . 46 0 . 48 - 0. 04 0 . 91 0 . 52 0 . 53 0 . 93 B - 0 . 08 1. 05 - 0 . 33 - 0 . 30 0. 22 0. 51 0. 73 - 0 . 25 0. 81 1. 17 0. 88 0. 42 C 0. 03 0. 82 0. 03 0. 07 0. 05 0. 06 - 1. 84 - 0. 45 - 0. 27 - 0. 72 - 1. 26 - 1. 16 D - 0. 49 0 . 59 0 . 22 0 . 12 0 . 02 - 1. 27 - 0. 04 0 . 72 0 . 27 0 . 34 0 . 39 0 . 42 E - 1 . 25 - 2 . 22 - 2 . 04 - 0 . 02 0. 69 - 0 . 41 - 0 . 81 1. 30 - 2 . 07 0. 31 0. 74 0. 76
统计量 参与实验室 埃索 70# 针入度 中油 70 茂名 70 埃索 70 软化点 中油 70 茂名 70 埃索 70 密 度 中油 70 茂名 70 埃索 70 质量损失 中油 70 茂名 70
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3 试验结果及分析
3 . 1 试验结果离散性统计分析 本次沥青比对试验 A ~ E5 个参与实验室的沥 青针入度、 软化点、 密度及质量损失试验的实验室 内数据一致性统计量 k 值如表 2 所示。对临界值 k crit的计算取值在综合考虑各因素后选定显著性水 平为 5 % , 经查表计算求得各 k cr it 值列于表 2 。由于 各实验室 15! 延度试验结 果均大于 100cm, 故没 有做该试验数据的统计分析。
∀ 6∀
2008 年第 2 期
姚岢 , 黎侃 , 张肖宁
沥青比对试验数据一致性分析
总第 103 期
对表 2进行分析可知, 对于沥青针入度试验的 比对结果, 各实验室的 k 值均未超出临界值; 对于沥 青软化点试验 , 仅 B 实验室埃索 70 沥青的 k 值非常 接近临界值; 对于沥青密度试验, 只有 B 实验室中 油、 茂名 70 沥青的 k 值超出了临界值; 而对于沥青 # 质量损失试验比对结果, C 实验室中油 70 沥青和 E 实验室茂名 70 沥青的 k 值超出了临界值 , 而 B、 C # 两实验室埃索 70 沥青的 k 值也接近于临界值。 以上各实验室各指标试验结果计算所得的 k 值小于临界值 k crit, 表明该试验结果离散性小 , 试 验精密度高 ; 而 k 值大于、 等于或非常接近临界值 k crit, 则表明试验结果离散性大 , 试验随机误差大 , 试验精密度差, 试验数 据不可靠。图 1 可以更 直 观地判别各实验室试验结果的离散性。 3 . 2 试验结果准确性统计分析 本次沥青比对试验 5 个参与实验室的沥青针 入度、 软化点、 密度及质量损失试验的实验室间数 据一致性统计量 h 值如表 3 所示。对临界值 h crit 的计算取值在综合考虑各因素后选定显著性水平 为 5 % , 经查表计算求得各 hc rit值列于表 3 。同样 , 没有对沥青 15! 延度试验结果进行统计分析。
70 3 种 , 针对 5 个实验室形成 15 个试验样本 , 为 确保试验结果的真实性 , 避免实验室窜改试 验结 果, 试验组织者对 样本进行随机编号后统一 发放 给各参与实验室。 本次试验要求各参与实验室对同一沥青样本 做针入度、 延度、 软 化点 3 大指标 试验和密度、 质 量损失试验, 全面 检验各实验室常规沥青试 验的 试验水平。试验按 公路工程沥青及沥 青混合料 试验规程 ( JT J 052- 2000) 中规定实施, 沥青针入 度、 延度进行三次重复性试验, 沥青软化点、 密度、 质量损失进行二次重复性试验 , 试验精度要 求同 上述试验规程 , 试验方法如表 1 所示。
表 2 沥青比对试验各试验指标一致性统 计量 k 值结果 实验室内数据一致性统计量 k 值 A 0. 00 0. 72 0. 63 0. 00 0. 25 0. 93 0. 00 0. 20 0. 15 0. 09 0. 00 0. 76 B 1. 01 1. 10 0. 36 1. 86 1. 01 1. 55 1. 00 1. 98 2. 29 1. 73 1. 31 0. 00 C 0 . 88 0 . 42 0 . 96 0 . 53 0 . 50 0 . 31 1 . 00 1 . 32 0 . 76 1 . 73 1 . 96 0 . 95 D 0. 00 0. 42 0. 36 1. 60 1. 76 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 E 1. 01 1. 10 0. 63 0. 53 0. 76 0. 00 1. 00 0. 66 0. 76 0. 00 0. 65 1. 90 kcrit 1. 68 1. 68 1. 68 1. 90 1. 90 1. 90 1. 87 1. 87 1. 87 1. 85 1. 85 1. 85
0 引言
比对试验是 一种 检验 实验 室试 验水平 的方 法, 它是指多家实验室在相同或者相似的条件下 测试分析某同一产品其中的一个或 多个项目, 通 过对试验数 据的收 集、 整理、 计算、 分析 , 来 检测 和校准实验室的技术能力 , 这种试验已被国内外 许多生产检 验行 业所接 受。该 方法 可以评 价实 验室的试验检测能力 ; 检验试验人员的试验操作 水平及 试验 方 法的 合 理性 ; 确 定 试验 材 料 的特 性; 监控实 验室可 能出现 的试 验偏差 ; 识别 实验 室可能存在的技术问题并制定相应 的补救措施。 通过实验室间的比较 , 有助于试验技术的细节改 善, 提高分 析测试 能力 ; 改善 试验人 员的操 作技 能, 并能对各级实验室的试验检测技术起到很好 的促进作用。 比对试验的实施从试验材料的准备到试验结 果的处理分析, 都需要进 行有序的统筹安排和 有 效的统计分析。试验结果数据需 进行合理分类 , 每步计算处理要正确无误 , 重点是应全面掌握 各 类数据的实质, 把握主要计算指标 , 从对主要指标 的计算分析入手来全面分析评价 比对试验结果。 本文以沥青试验为依托 , 从试验数据的一致性 统 计分析入手来探讨比对试验数据的处理方法和分 析途径。
表 1 沥青比对试验各测量指标试验方法 试验指标 针入度 15! 延度 T0605 软化点 T 0606 密度 质量 损失
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试验方法 T 0604 ( JT J 052- 2000)
T0603 T 0610
2 试验统计方法
2 . 1 试验数据处理分类 此次沥青比对试验将处理数据分为 4 种数据 类型 , 即实验室内统计数据 ( 实验室内试验结果平 均值、 实验室内标准偏差 ) , 中间过程统计数据 ( 实 验室间试验结果平均值、 实验室间偏差、 实验室间 标准偏差 ) , 精度统计数据 ( 实验室内重复性标准 偏差、 实验室间复现性标准偏差 ) 和一致性统计数 据 (实验室内和实验室间数据一致性统计量、 实验 室内和实验室间一致性检验临界值 ) 。 ∀ 5∀
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( x - x ave ) / ( n - 1 ) 、 sr =
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s /p , 其中 :
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s 为实验室内标准偏差 , sr 为实验室内重复性标准 偏差, x 为试验室试验结果, x ave 是单个实验室内试 验结果平均值, n 是单个实验室内试验结果数量 , p 为参加比对试验的实验室数目。 统计量 k 是把单个实验室内的重复性偏差与 所有参加比对 试验的 实验室 的平 均重复 性偏差 进行比较 , 从而判 定试验 结果 的离散 性, 检 验试 验结果的精 密度。统计 量 k 反 映的 是单个 实验 室内各试验结 果与试 验结果 均值 在相比 其它实 验室下的偏差, k 值 越大 , 说明偏差 越大 , 试验结 果离散性越大 , 精密度越低。为了更好的衡量试 验结果离散程度的严重性 , 本文引入了实验室内 一 致 性 检 验 临 界 值 k crit。 k crit 定 义 为 : kc rit = p / [ 1+ ( p - 1 ) /F ] , 其中: F 为 F - F 分布值 , 其 数值可以通过查 F 分布表获得, p 同前。当 k 值超 过临界值 k cr it , 表明试验结果离散程度非常严重 , 精密度很差 , 试验结果难予接受。 2 . 3 准确性统计分析 为了判定实验室 内试验结果准 确度, 本文 引 入实验室间数据一致性统计量 h 来对各试验结果
进行准确度统计分析。 统计量 h 值是通过 d、 sxave 计 算求得, h、 d、 sxav e 分别定义为 : h = d / sxav e、 d = x av e -
#x
1
P
av e
/p、 sxave =
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/ ( p - 1 ), 其中 : d 为实验
室间偏差 , sxav e 为实验室间标准偏差 , x av e、 p 同前。 统计量 h 值是求得每个实验室试验结果均值 与实验室间试验结果均值的差值 , 再与 实验室间 标准偏差进行比较, 从而判定实验室试 验结果均 值与总平均值的偏差, 依此来检验实验 室试验结 果的准确程度。 h 值反映的是单个实验室试验结果 均值与所 有实验室 试验结果 均值的偏 差, h 值 越 大, 说明偏差越大, 试验结果准确性越低。 同样 , 本 文引入了实验室间一致性检验临界值 hcr it 来衡量 试验结果准 确性高低, 定义 为: hcr it = ( p - 1) t / p ( t + p - 2 ), 其中 : t为学生氏分布值 , 其数值可 以通过查 t 分布表获得 , p 同前。 当 h 值超过临界值 hc rit, 表明试验结果准确性很差, 试验结果不可信。
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510101; 2. 广东省交通工程质 量监督站 , 广州 510640)
510420 ;
摘 要 : 以沥青试验为依托 , 重点阐述了比对试验的实施方案 , 数据处 理分类 , 数 据内涵 , 数据 分析处 理方法 , 以及 对 处理数据结果的正确分析。在处理比对试验结果数据上 , 引入 了两个 数据一致 性统计 量 k 值和 h 值 , 从试验 结果离散性 和准确性统计分析入手 , 全面评价实验室内试验数据 的误差水平和可靠程度 , 同时 , 分析试 验误差产 生 原因 , 给出解决对策。 关 键词 : 沥青 ; 比对试验 ; 数据 ; 一致性统计量 文献标识码 : A 中图分类号 : TU 571
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1 试验方案
本次沥青比对试验组织了 5 个实验室参与试 验比对 , 沥青选用了埃索 70 、 台湾中油 70 和茂名
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2008 年第 2 期
广东公路交通
总第 103 期
2 . 2 离散性统计分析 为了判定实验室 内试验结果的 离散性, 本 文 引入实验室内数据一致性统计量 k 来对各试验结 果进行离散性统计分析。统计量 k 值是通过 s 、sr 计算 求 得 , k、s 、sr 分 别 定 义 为 : k = s /sr、 s =
图 2 沥青密度比对试验统计量 h 值分析图 图 1 沥青密度比对试验统计 量 k 值分析图
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表 3 沥青比对试验各试验指标一致性统计量 h 值结果 统计量 参与实验室 埃索 70# 针入度 中油 70 茂名 70 埃索 70 软化点 中油 70 茂名 70 埃索 70 密 度 中油 70 茂名 70 埃索 70 质量损失 中油 70 茂名 70
2008 年第 2 期
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总第 103 期
文章编号: 1671- 7619( 2008) 02- 04- 0005
沥青比对试验数据一致性分析
姚岢 , 黎侃 , 张肖宁
( 1. 广东省交通咨询服务中心 , 广州 3. 华南理工大学道路工程研究所 , 广州
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实验室内数据一致 性统计量 h 值 A - 0. 32 0 . 08 - 0. 10 0 . 97 0 . 64 0 . 46 0 . 48 - 0. 04 0 . 91 0 . 52 0 . 53 0 . 93 B - 0 . 08 1. 05 - 0 . 33 - 0 . 30 0. 22 0. 51 0. 73 - 0 . 25 0. 81 1. 17 0. 88 0. 42 C 0. 03 0. 82 0. 03 0. 07 0. 05 0. 06 - 1. 84 - 0. 45 - 0. 27 - 0. 72 - 1. 26 - 1. 16 D - 0. 49 0 . 59 0 . 22 0 . 12 0 . 02 - 1. 27 - 0. 04 0 . 72 0 . 27 0 . 34 0 . 39 0 . 42 E - 1 . 25 - 2 . 22 - 2 . 04 - 0 . 02 0. 69 - 0 . 41 - 0 . 81 1. 30 - 2 . 07 0. 31 0. 74 0. 76
统计量 参与实验室 埃索 70# 针入度 中油 70 茂名 70 埃索 70 软化点 中油 70 茂名 70 埃索 70 密 度 中油 70 茂名 70 埃索 70 质量损失 中油 70 茂名 70
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3 试验结果及分析
3 . 1 试验结果离散性统计分析 本次沥青比对试验 A ~ E5 个参与实验室的沥 青针入度、 软化点、 密度及质量损失试验的实验室 内数据一致性统计量 k 值如表 2 所示。对临界值 k crit的计算取值在综合考虑各因素后选定显著性水 平为 5 % , 经查表计算求得各 k cr it 值列于表 2 。由于 各实验室 15! 延度试验结 果均大于 100cm, 故没 有做该试验数据的统计分析。
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2008 年第 2 期
姚岢 , 黎侃 , 张肖宁
沥青比对试验数据一致性分析
总第 103 期
对表 2进行分析可知, 对于沥青针入度试验的 比对结果, 各实验室的 k 值均未超出临界值; 对于沥 青软化点试验 , 仅 B 实验室埃索 70 沥青的 k 值非常 接近临界值; 对于沥青密度试验, 只有 B 实验室中 油、 茂名 70 沥青的 k 值超出了临界值; 而对于沥青 # 质量损失试验比对结果, C 实验室中油 70 沥青和 E 实验室茂名 70 沥青的 k 值超出了临界值 , 而 B、 C # 两实验室埃索 70 沥青的 k 值也接近于临界值。 以上各实验室各指标试验结果计算所得的 k 值小于临界值 k crit, 表明该试验结果离散性小 , 试 验精密度高 ; 而 k 值大于、 等于或非常接近临界值 k crit, 则表明试验结果离散性大 , 试验随机误差大 , 试验精密度差, 试验数 据不可靠。图 1 可以更 直 观地判别各实验室试验结果的离散性。 3 . 2 试验结果准确性统计分析 本次沥青比对试验 5 个参与实验室的沥青针 入度、 软化点、 密度及质量损失试验的实验室间数 据一致性统计量 h 值如表 3 所示。对临界值 h crit 的计算取值在综合考虑各因素后选定显著性水平 为 5 % , 经查表计算求得各 hc rit值列于表 3 。同样 , 没有对沥青 15! 延度试验结果进行统计分析。
70 3 种 , 针对 5 个实验室形成 15 个试验样本 , 为 确保试验结果的真实性 , 避免实验室窜改试 验结 果, 试验组织者对 样本进行随机编号后统一 发放 给各参与实验室。 本次试验要求各参与实验室对同一沥青样本 做针入度、 延度、 软 化点 3 大指标 试验和密度、 质 量损失试验, 全面 检验各实验室常规沥青试 验的 试验水平。试验按 公路工程沥青及沥 青混合料 试验规程 ( JT J 052- 2000) 中规定实施, 沥青针入 度、 延度进行三次重复性试验, 沥青软化点、 密度、 质量损失进行二次重复性试验 , 试验精度要 求同 上述试验规程 , 试验方法如表 1 所示。
表 2 沥青比对试验各试验指标一致性统 计量 k 值结果 实验室内数据一致性统计量 k 值 A 0. 00 0. 72 0. 63 0. 00 0. 25 0. 93 0. 00 0. 20 0. 15 0. 09 0. 00 0. 76 B 1. 01 1. 10 0. 36 1. 86 1. 01 1. 55 1. 00 1. 98 2. 29 1. 73 1. 31 0. 00 C 0 . 88 0 . 42 0 . 96 0 . 53 0 . 50 0 . 31 1 . 00 1 . 32 0 . 76 1 . 73 1 . 96 0 . 95 D 0. 00 0. 42 0. 36 1. 60 1. 76 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 E 1. 01 1. 10 0. 63 0. 53 0. 76 0. 00 1. 00 0. 66 0. 76 0. 00 0. 65 1. 90 kcrit 1. 68 1. 68 1. 68 1. 90 1. 90 1. 90 1. 87 1. 87 1. 87 1. 85 1. 85 1. 85
0 引言
比对试验是 一种 检验 实验 室试 验水平 的方 法, 它是指多家实验室在相同或者相似的条件下 测试分析某同一产品其中的一个或 多个项目, 通 过对试验数 据的收 集、 整理、 计算、 分析 , 来 检测 和校准实验室的技术能力 , 这种试验已被国内外 许多生产检 验行 业所接 受。该 方法 可以评 价实 验室的试验检测能力 ; 检验试验人员的试验操作 水平及 试验 方 法的 合 理性 ; 确 定 试验 材 料 的特 性; 监控实 验室可 能出现 的试 验偏差 ; 识别 实验 室可能存在的技术问题并制定相应 的补救措施。 通过实验室间的比较 , 有助于试验技术的细节改 善, 提高分 析测试 能力 ; 改善 试验人 员的操 作技 能, 并能对各级实验室的试验检测技术起到很好 的促进作用。 比对试验的实施从试验材料的准备到试验结 果的处理分析, 都需要进 行有序的统筹安排和 有 效的统计分析。试验结果数据需 进行合理分类 , 每步计算处理要正确无误 , 重点是应全面掌握 各 类数据的实质, 把握主要计算指标 , 从对主要指标 的计算分析入手来全面分析评价 比对试验结果。 本文以沥青试验为依托 , 从试验数据的一致性 统 计分析入手来探讨比对试验数据的处理方法和分 析途径。
表 1 沥青比对试验各测量指标试验方法 试验指标 针入度 15! 延度 T0605 软化点 T 0606 密度 质量 损失
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试验方法 T 0604 ( JT J 052- 2000)
T0603 T 0610
2 试验统计方法
2 . 1 试验数据处理分类 此次沥青比对试验将处理数据分为 4 种数据 类型 , 即实验室内统计数据 ( 实验室内试验结果平 均值、 实验室内标准偏差 ) , 中间过程统计数据 ( 实 验室间试验结果平均值、 实验室间偏差、 实验室间 标准偏差 ) , 精度统计数据 ( 实验室内重复性标准 偏差、 实验室间复现性标准偏差 ) 和一致性统计数 据 (实验室内和实验室间数据一致性统计量、 实验 室内和实验室间一致性检验临界值 ) 。 ∀ 5∀