公路工程检测试验数据的处理方法.docx

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公路工程检测试验数据的处理方法

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（河南省周口市宏达工程监理有限公司，河南周口466000）

摘要：结合实例，介绍检测试验数据存在的误差影响、修正方法、记录、整理及表征等内容，可为工地检测试验人员提供统一、合理的数据处理方法。

关键词：数据；误差；修正；整理

中图分类号：U412

文献标识码：B

文章编号：1002-4786(2010)07-0149-03

DOI:10.3869/j.issn.1002-4786.2010.07.068

1引言

在公路桥梁施工中，工程技术人员经常对原材料的物理、化学、力学及变形等各方面的性能进行检验，通过试验数据分析了解原材料的使用性能是否满足施工要求，同时也对工程施工质量进行检测，以便及时掌握工程质量状况，正确指导生产。因此，在施工中常常需要取得大量的试验检测数据。但是，如何确定这些数据的可靠性，并利用这些有限的试验检测数据客观、全面地反映事物的整体面貌，就要求应用一定的方法对数据进行加工整理分析。下面就试验检测数据的处理方法谈一些认识。

2试验检测数据的误差与修正

在进行各种试验检测时，所获得的试验检测结果，首先反映为试验检测数据，并不一定会与该量值的理论期望值完全相同，其差值称之为误差（或称为绝对误差，绝对误差与期望值之比称为相对误差）。误差是由测试方法、仪器设备、环境条件、人员素质等多方面原因造成的，是客观存在的、不可避免的一种现象。因此，在检测试验过程中，除对造成误差的因素进行严格控制以减少误差外，还要对测试数据进行修正，从而得出正确的检测试验结果。

按照误差的特点和性质，误差可分为系统误差、随机误差（也称偶然误差）和粗大误差三类。

系统误差是指在同一条件下，多次测试同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化的误差。系统误差反映结果的准确性。测试结果的正确与否，很大程度上取决于系统误差的大小。

由于系统误差具有确定的规律性，可以通过一定的手段和方法找出其规律，并算出修正值进行修正，进而得出正确的测试结果。系统误差可表示为：

随机误差（偶然误差）是指在同一条件下对同一量值进行多次重复测试时，各测试数据的误差值或大或小、或正或负，其取值的大小没有确定规律性的误差。随机误差的存在，只影响测试结果的精密程度而对其他无大的影响。

随机误差虽不具有确定规律性，但却服从统计规律，其值有一定的分布范围，且呈对称分布，其数学期望值为0。也就是说，对同一量值在等精度条件下，进行多次重复测试，并以多次测试数据的算术平均值作为其测试结果，随机误差相互叠加，正负抵消。所以，算术平均值具有无偏性、有效性和代表性。这就是所说的利用算术平均值的原理处理随机误差，因此，要减少随机误差的影响，应有足够的测试次数。所以，有些规范对某些重要的试验都规定了相应的试验次数。

粗大误差是指超出正常范围的大误差，也称为过失误差。所谓正常范围是指测试结果中所含误差取值具有一定的分布范围，只要误差取值不超过规定的界限就是允许的。而粗大误差超出了误差的正常分布范围，具有较大的数值。它虽具有随机性，但不同于随机误差。含有粗大误差的数据是个别的，为不正常现象，粗大误差会使测试结果受到歪曲。因此，含有粗大误差的数据应舍去。但是，若主观地将误差较大但属正常的数据判定为粗大误差剔除，也同样会歪曲测试结果。由此可见，判定异常数据是很重要的。按照统计学原理，比较公认的判定准则有四个，并以3σ准则最为简单常用，即：

在检测试验工作中，经常提到精度的概念，所谓精度是指反映测试结果与其值接近程度的量。它与误差的大小相对应，可用误差大小表示精度的高低，误差小则精度高，误差大则精度低。精度可分为：a）准确度它反映测试结果的正确程度，即系统误差的影响程度，检测结果的正确与否很大程度上取决于该次检测的系统误差大小；b）精密度它反映检测数据的重复性，重复性好即精密度高，反之，则精密度低，它反映的是随机误差的大小程度；c）精确度它反映检测结果中系统误差和随机误差综合的影响程度。对于具体的一个检测试验，精密度高的其准确度不一定高，准确高的其精密度也不一定高，但精确度高，则精密度与准确度必然都高。

图1所示为打靶结果，子弹落在靶心周围的三种情况分别如图l中的a）、b）、c）所示：a）图系统误差小而随机误差大，即准确度高而精密度低；b）图系统误差大而随机误差小，即准确度低而精密度高；c）图系统误差和随机误差都小，即精确度高，也是系统得到精确度高的结果。

3试验检测数据的有效数字确定和运算

在检测结果的记录和运算中，确定用几位数字来表示检测结果或运算结果，也是一个十分重要的问题。检测结果含有较高的误差，是一个近似值，其精度有一定限度，在记录其结果数据位数取