5.8.2 Данные, представленные в таблице 13, были получены в эксперименте, в котором пары проб, отобранные от восьми образцов материала, были направлены в 11 лабораторий, и на каждой пробе были получены два результата измерений на прочность с применением сульфата магния. Пробы были массой около 100 кг (они использовались в ряде других испытаний), а испытуемые навески были массой около 350 г.

5.8.3 Таблицы 14-16 показывают расхождения между результатами измерений, различия между пробами и средние значения в элементах, рассчитанные с использованием равенств (21)-(24), только для уровня 6 эксперимента.

Подставляя в равенства (27) и (28) расхождения между результатами измерений из таблицы 14 и между пробами из таблицы 15, получаем

SSr6 = 381,66 (%)2,SSH6 = 160,5300 (%)2.

Применяя уравнения (25) и (26) к средним значениям в элементах из таблицы 16, получаем

y6 = 19,0 % (общее среднее),sy6 = 5,03 %.

Так что, используя уравнения (29)-(33), для стандартных отклонений повторяемости и воспроизводимости и стандартного отклонения, которое измеряет расхождение между пробами, получим:

Sr6 = 2,95 %,sR6 = 5,51 %,sH6 = 1,72 %.

Таблица 14 - Пример 2. Расхождения между результатами измерений для уровня 6

Номер лаборатории

Номер пробы

Расхождение между результатами измерений, %

Статистика k

1

1

2,6

0,624

2

0,1

0,024

2

1

1,1

0,264

2

2,5

0,600

3

1

7,6

1,825

2

1,4

0,336

4

1

4,0

0,960

2

8,1

1,945

5

1

1,3

0,312

2

1,8

0,432

6

1

4,4

1,056

2

2,1

0,504

7

1

3,9

0,936

2

1,2

0,288

8

1

1,6

0,384

2

1,1

0,264

9

1

0,6

0,144

2

4,6

1,104

10

1

2,2

0,528

2

5,5

1,320

11

1

7,4

1,777

2

8,1

1,945

Таблица 15 - Пример 2. Расхождения между пробами для уровня 6

Номер лаборатории

Расхождение между пробами, %

Статистика k

1

6,75

1,767

2

4,40

1,152

3

1,00

0,262

4

2,25

0,589

5

2,05

0,537

6

2,55

0,668

7

3,15

0,825

8

3,35

0,877

9

1,70

0,445

10

6,95

1,819

11

2,55

0,668

Таблица 16 - Пример 2. Средние значения в элементах для уровня 6

Номер лаборатории

Среднее элемента, %

Статистика h

1

26,425

1,475

2

13,750

-1,043

3

21,000

0,397

4

17,075

-0,382

5

13,425

-1,108

6

21,225

0,442

7

23,675

0,929

8

14,475

-0,899

9

18,250

-0,149

10

26,275

1,445

11

13,425

-1,108

Таблица 17 дает результаты расчетов по другим уровням.

Таблица 17 - Пример 2. Значения средних, сумм квадратов расхождений и стандартные отклонения, рассчитанные по данным всех восьми уровней в таблице 13 (исключая элементы с опущенными данными)

Уровень j

Число лабораторий р´

Общее среднее yj, %

Суммы квадратов расхождений, %2

Стандартные отклонения, %

SSrj

SSRj

syj

srj

sRj

sHj

3

11

3,7

82,99

96,3725

2,62

1,37

2,56

1,85

5

11

4,0

34,70

11,2550

1,88

0,89

2,01

0,34

8

10

4,1

155,39

29,4225

3,49

1,97

3,92

0,00

2

10

5,0

83,51

25,2375

1,95

1,44

2,29

0,47

4

11

8,2

131,07

23,5775

3,10

1,73

3,47

0,00

6

11

19,0

381,66

160,5300

5,03

2,95

5,51

1,72

7

11

36,5

636,19

305,4775

7,28

3,80

7,78

2,58

1

10

67,4

529,71

92,9225

6,23

3,64

7,05

0,00

5.8.4 Рисунок 4 представляет гистограммы расхождений между результатами измерений, расхождений между пробами и средних значений в элементах для уровня 6. Графики такого типа позволяют легко определить расхождения, возникающие от различных источников (между результатами измерений, пробами и лабораториями). Рисунок 4 показывает, что в этом эксперименте на уровне 6 имеется широкая вариация в средних значениях по элементам, так что, если метод испытаний будет соответствовать спецификации, то, вероятно, будут возникать разногласия между продавцом и покупателем из-за расхождений в результатах. Расхождения между пробами, которые меньше расхождений между результатами измерений (испытаний), означают, что разница между пробами на уровне 6 не является значительной.

А, В - лаборатории № 10 и 11 соответственно.

Рисунок 4 - Пример 2. Гистограммы расхождений и средних значений из таблиц 14-16 для уровня 6

5.8.5 Значения статистик h и k, рассчитанные согласно 5.6.1, также представлены в таблицах 14-16 лишь для уровня 6. Для всех уровней эти значения изображены графически на рисунках 5-7; порядок уровней изменен так, чтобы общие средние по уровню располагались в порядке их возрастания, как показано в таблице 17. Рисунок 5 показывает, что лаборатория № 6 получила несколько высоких значений статистики k для расхождений между результатами измерений, что свидетельствует о ее худшей повторяемости по сравнению с остальными лабораториями. Рисунок 6 показывает, что три лаборатории (№ 1, 6 и 10) получили высокие значения статистики k для расхождений между пробами, что могло произойти из-за отклонений от рекомендованной процедуры подготовки испытуемых навесок из проб. Рисунок 7 показывает устойчивые положительные или отрицательные значения статистики h в большинстве лабораторий (в лабораториях № 1, 6 и 10 вновь достигнуты наибольшие значения). Это прямое доказательство того, что в большинстве лабораторий имеется систематическая погрешность, свидетельствующая, что метод измерений (испытаний) неадекватно реализуется.

Рисунок 5 - Пример 2. Проверка совместимости расхождений между результатами измерений (сгруппированных по лабораториям)

Рисунок 6 - Пример 2. Проверка совместимости расхождений между пробами (сгруппированных по лабораториям)

5.8.6 Применение анализа данных по критериям Кохрена и Граббса, как описано в 5.6.2, дает результаты, представленные в таблице 18. Установлены два выброса. В отсутствие другой информации, данные, ответственные за это, должны быть исключены, а расчеты повторены. Анализ может быть затем продолжен в направлении исследования функциональных связей таким же способом, как в эксперименте по модели с однородными уровнями, рассмотренном в ГОСТ Р ИСО 5725-2.

Рисунок 7 - Пример 2. Проверка совместимости средних значений в элементах (сгруппированных по лабораториям)

Таблица 18 - Пример 2. Значения статистик Кохрена и Граббса

Уровень j

Число лабораторий р´

Статистика Кохрена для расхождений между результатами измерений

Статистика Кохрена для расхождений между пробами

3

11

0,203

0,664* (1)

5

11

0,461** (6)

0,374

8

10

0,298

0,465

2

10

0,232

0,238

4

11

0,169

0,550

6

11

0,172

0,301

7

11

0,157

0,536

1

10

0,237

0,680* (6)

Статистика Граббса для средних значений в элементах

Уровень j

Число лабораторий р´

Одно наименьшее

Два наименьших

Два наибольших

Одно наибольшее

3

11

0,970

0,791

0,098** (1; 6)

2,219

5

11

1,396

0,709

0,302

2,266

8

10

0,849

-

-

2,643** (6)

2

10

1,259

0,614

0,466

1,713

4

11

1,290

0,681

0,294

2,082

6

11

1,108

0,700

0,479

1,475

7

11

1,649

0,562

0,453

1,875

1

10

1,808

0,345

0,590

1,476

Примечание - Числа в скобках указывают лаборатории, которые обусловили квазивыбросы или выбросы.

Критические значения следующие:

Статистический критерий

Число лабораторий

Индекс в таблице ГОСТ Р ИСО 5725-2

* Квазивыброс

**Выброс

Тест Кохрена

Расхождения между результатами измерений

p

10

20

0,389

0,480

11

22

0,365

0,450

Тест Кохрена

Расхождения между пробами

10

10

0,602

0,718

11

11

0,570

0,684

Тест Граббса:

- для одиночного выброса

Средние значения в элементах

10

10

2,290

2,482

11

11

2,355

2,564

- для пары выбросов

Средние значения в элементах

10

10

0,186 4

0,115 0

11

11

0,221 3

0,144 8