前言
分析测试试验研究和生产实践中,数理统计方法的重要性不仅受到分析测试人员的青睐,更受到越来越多的实验室、管理者的重视,在分析测试实践和管理中的应用也越来越广泛。
ISO/IEC等国际组织颁布或修订了一系列有关实验室管理和试验结果数据处理的文件,例如,ISO/IEC 17025《检测和校准实验室能力的通用要求》、ISO 5725《测量方法与结果的准确度》系列标准、ISO/IEC 17043《合格评定 能力验证的通用要求》、ISO 13528《利用实验室间比对进行能力验证的统计方法》、ISO Guide 35《标准物质定值的一般原则和统计学原理》、ISO/IEC Guide 98-3《测量不确定度 第3 部分:测量不确定度表示指南》等。这些文件的颁布和实施大大提高了管理者和分析测试人员对实验室管理的认识,促进了实验室技术能力和管理水平的提高。在这些文件中,有相当一部分内容涉及采用数理统计方法处理试验和分析数据。在分析方法标准制修订、实验室能力验证、测量不确定度评定、日常实验室管理、分析方法试验中,形成了一套较为完整和一致的数理统计方法。这些文件及其统计方法在我国各部门分析测试实验室和实验室间协同试验中得到广泛应用。
在国内分析测试领域,曾出版了不少有关数理统计方法应用的专著。《分析测试数据的统计处理方法》(邓勃,1995)、《实验室认可中的不确定度和统计分析》(刘智敏,2007)、《化学分析中不确定度的评估指南》(中国实验室国家认可委员会,2002)等是较有影响的著作。本书在前人工作的基础上,撰写了分析测试中常用的数理统计方法,结合二十多年来国际标准化组织(ISO)、国家标准(GB)和中国合格评定国家认可委员会(CNAS)系列文件及其在实验室中的应用,着重阐述了测量方法与结果准确度试验及应用、能力验证及其统计方法、测量不确定度评定、标准物质及其研制中的统计方法、分析方法的评价及分析结果的表示、实验室认可、分析测试中的质量控制图等;考虑到互联网和计算机技术的应用,撰写了分析测试文献资源和检索方法、分析测试数据处理的统计软件应用简介等实用性内容。本书编写的内容基本涵盖了分析测试实验室技术和质量管理、实验室间协同试验和能力验证、标准物质研制和应用等领域所用到的数理统计和管理方法。
学习和运用统计方法已成为时代对分析测试工作者的要求。本书的读者主要是各部门研究院、研究所、学校和生产检测实验室从事分析测试实践、研究、教学的技术人员和管理人员,他们关注的是如何应用数理统计方法,在分析测试和试验研究中,以及在实验室协同试验中正确处理分析测试数据,并作出合理评价和论述。因此,笔者在阐述统计方法基础理论的同时,着重介绍统计方法在分析实践中的应用和对实验室间协同试验数据的处理方法,对ISO和国家标准系列文件及其在实验室技术和质量管理中的应用进行解读,并用较多的实例剖析统计方法在其中的应用。应用数理统计方法和实例对ISO、国家标准和CNAS等系列文件进行解读,是本书编写的一大亮点。本书的出版将有助于分析测试人员应用数理统计方法水平的提高,有助于实验室认可、实验室技术和质量管理工作全面、深入的开展。
本书共分13章,第1~7章、第9章由曹宏燕撰写,第8章由闻向东、曹宏燕撰写,第11章由闻向东撰写,第12章由邵梅撰写,第13章由余卫华撰写,第10章请上海科学院副院长、CNAS主任评审员鄢国强教授撰写,全书由曹宏燕统稿。书稿承蒙北京钢铁研究总院王海舟院士、清华大学邓勃教授审阅,提出中肯而又宝贵修改意见,并作序;书稿的部分章节经北京钢铁研究总院柯瑞华教授、胡晓燕教授,上海科学院鄢国强教授,上海材料研究所马冲先教授,中国计量测试学会韩永志研究员,武汉科技大学徐建平教授等审阅,并提出宝贵的修改意见;武钢研究院张穗忠、李杰、李江文、谢芬、谭谦、于录军、周郑等为书稿审稿、校对和绘图。本书撰写过程中得到了武钢研究院、科技创新部和老干处等部门的领导和同事们的关心、鼓励和帮助,以及家人的关爱和大力支持,在此向他(她)们表示衷心的感谢。书稿撰写中参考和引用了国内外公开发表的文献,在此向文献原作者致诚挚的谢意。特别感谢著名分析化学界前辈、笔者的导师、101岁高龄的武汉大学前化学系主任曾云鹗先生数十年来对笔者的培养、教育和关心,及对本书撰写和出版的关注。本书的顺利出版要感谢化学工业出版社的鼎力支持和辛勤的工作。
本书仓促成稿,受学识、经验、信息及能力所限,难免以偏概全,书中不足、不妥之处,恳请各界专家与读者不吝指正。
曹宏燕
2016年8月