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´ |
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 |