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环境监测:统计检验测量结果

【摘要】:在实验室质量考核中,对标准样品的实际测量均值与其保证值之间的差异是由抽样误差引起的,还是确实存在本质的差别,可用计算t值和查t值表的方法来判断两均值之差属于抽样误差的概率有多大,即对这些差异进行“显著性检验”,简称“t检验”,当抽样误差的概率较大时,两均值的差异很可能是抽样误差所致,亦即两均值无显著性差异;如其概率很小,即此差异属于抽样误差的可能性很小,因而两均值有显著性差异。

环境监测中,对所研究的对象往往是不完全了解,甚至是完全不了解的,例如:测量值的总体均值是否等于真值;某种方法经过改进,其精密度是否发生变化等,这就需要统计检验。下面讨论两均值差异的显著性检验(t检验)。

相同的样品由不同的分析人员或不同分析方法所测得的均值之间存在差异。在实验室质量考核中,对标准样品的实际测量均值与其保证值之间的差异是由抽样误差引起的,还是确实存在本质的差别,可用计算t值和查t值表的方法来判断两均值之差属于抽样误差的概率有多大,即对这些差异进行“显著性检验”,简称“t检验”,当抽样误差的概率较大时,两均值的差异很可能是抽样误差所致,亦即两均值无显著性差异;如其概率很小,即此差异属于抽样误差的可能性很小,因而两均值有显著性差异。

t检验判断的通则是:

当t<t0.05(n'),即P>0.05,均值无显著性差异;

当t0.05(n')≤t<t0.01(n'),即0.01<P≤0.05,均值有显著性差异;

当t≥t0.01(n'),即P≤0.01,均值有非常显著性的差异。

(一)样本均值与总体总值差异的显著性检验

[例]某含铁标准物质,已知铁的保证值为1.06%,对其10次测量的平均值为1.054%,标准偏差为0.009%,检验测定结果与保证值之间有无显著性差异。

解:μ=1.06%,=1.054%,n=10

n'=10-1=9,s=0.009%

|t|=2.11

查t0.05(9)=2.26(www.chuimin.cn)

|t|=2.11<2.26=t0.05(9)

P>0.05

即测定结果与保证值之间无显著性差异,测量正常。

(二)两种测量方法的显著性检验

[例]为比较用双硫腙分光光度法和冷原子吸收光谱法测量水中的汞含量(省略单位),由六个合格实验室对同一水样测量,结果如下表所示,问两种测量方法的可比性如何?

解:

查表得t0.05(5)=2.57

t=0.0375<2.57=t0.05(5)

P>0.05

无显著性差异,即两种测量方法的可比性很好。