Excel軟件在巖礦化學(xué)分析質(zhì)量控制中的應(yīng)用

邱富容，徐志明，左天明，李 霞

（四川省核工業(yè)地質(zhì)局分析測試中心，四川 成都 610503）

1 引 言

質(zhì)量控制是全面質(zhì)量管理體系中的重要組成部分，在質(zhì)控中常使用一些統(tǒng)計學(xué)方法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納和分析，也常用一些圖表對質(zhì)控情況進(jìn)行直觀形象的顯示。該文利用Excel所具有的強大的制表、統(tǒng)計、函數(shù)功能，在制作質(zhì)量檢查表和質(zhì)量控制圖運用于巖礦化學(xué)分析質(zhì)量控制進(jìn)行了嘗試。

2 巖礦化學(xué)分析質(zhì)量控制相關(guān)理論

巖礦化學(xué)分析質(zhì)量控制指標(biāo)有精密度和準(zhǔn)確度兩個控制指標(biāo)，每批次分析結(jié)果必須同時符合兩個控制指標(biāo)要求。

2.1 精密度控制指標(biāo)

巖石礦物試樣化學(xué)成分重復(fù)分析相對偏差允許限的數(shù)學(xué)模型為：

（注：此數(shù)學(xué)模型不包括貴金屬礦物）

式中：Yc——重復(fù)分析試樣中某組分的相對偏差允許限，%；

C——某礦種某組分重復(fù)分析相對偏差允許系數(shù)。

統(tǒng)計批次試樣重復(fù)分析合格率（指室內(nèi)一次合格率），當(dāng)合格率大于等于95%時，判定該批次合格；當(dāng)合格率小于95%時，判定該批次不合格，應(yīng)查找原因，妥善處理。

2.2 準(zhǔn)確度控制指標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)某組分）的分析結(jié)果相對偏差允許限（YB）為：

式中：Yc——重復(fù)分析試樣中某組分的相對偏差允許限，%；

X0——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中某組分）的標(biāo)準(zhǔn)值；

C——某礦種某組分重復(fù)分析相對偏差允許限系數(shù)。

同一分析批次試樣中插入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)某組分）的合格率應(yīng)達(dá)到100%。

2.3 需要運用到的相關(guān)統(tǒng)計指標(biāo)

相對偏差（RD）表示單次測定結(jié)果偏差在平均值中所占的百分率：

誤差（E）表示測定結(jié)果（Xi）與真實值（XT）之間的差值：

相對誤差（RE）表示誤差（E）在真實值（XT）中所占的百分率：

2.4 控制圖

控制圖是對過程質(zhì)量加以測定、記錄，并進(jìn)行控制管理的一種用統(tǒng)計方法設(shè)計的圖。圖上有中心線（CL）、上控制限（UCL）和下控制限（LCL）。

3 運用Excel進(jìn)行質(zhì)控量控制

3.1 制作質(zhì)量分析檢查表（精密度控制）

建立一個Excel文檔，將工作表Sheet1更名為所分析項目，如CaO。建立如圖1所示的質(zhì)量檢查表。

3.1.1 制表

錄入基本信息、密碼序號、序號、分析編號。連續(xù)的序號可直接填充。

3.1.2 設(shè)置計算公式

（1）按式（1）計算相對偏差允許限（Yc）。在 1號密碼樣對應(yīng)的L10中，先鍵入“=”，再依次鍵入：

式中：查磷礦中“CaO”的相對偏差允許系數(shù)為C=1；

E10——分析編號為2008-074-4號樣的基本分析結(jié)果；

H10——該樣的重復(fù)檢查分析結(jié)果；

圖1 質(zhì)量檢查表軟件視圖界面

（2）按式（4）計算分析相對偏差（RD），依次鍵入：

（3）復(fù)制公式：選定 k10∶N10，復(fù)制粘貼到其他密碼樣相對應(yīng)的位置。

3.1.3 結(jié)果判定

按照原始記錄表錄入基本分析結(jié)果和檢查分析結(jié)果（密碼樣分析結(jié)果），則可立即得出重復(fù)分析試樣相對偏差允許限（Yc）和分析相對偏差（RD）的值，比較兩個數(shù)據(jù)的絕對值，相對偏差允許限大于等于分析相對偏差即為合格，符合精密度控制要求。

分別按式（7）和式（8）計算內(nèi)檢率和合格率，并在備注欄中輸入內(nèi)檢率和合格率。

3.2 制作質(zhì)量控制表（準(zhǔn)確度控制）

3.2.1 建立如圖2所示的質(zhì)量控制表

（1）按式（2）計算允許相對偏差（YB）值（控制上限）。在E127單元格內(nèi)先鍵入“=”，再依次鍵入：

式中：E125——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值。

（2）計算控制下限（-YB）。在E129單元格內(nèi)鍵入：

（3）按式（6）計算測定相對誤差（RE）。在 E128單元格鍵入：

式中：E126——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定值。將標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值視為真值（XT）代入公式進(jìn)行計算。

（4）復(fù)制公式到其他測定相應(yīng)位置。

3.2.2 結(jié)果判定

錄入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定值，則可立即得出相對偏差允許限（Yc）和分析相對偏差（RD）。允許相對誤差的絕對值全部小于等于允許相對偏差允許限值，即可判定該批次合格，符合準(zhǔn)確度控制要求。

3.3 繪制質(zhì)量控制圖

以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析結(jié)果相對偏差允許限（YB）為控制上限（UCL），其負(fù)值（-YB）為控制下限（LCL），以 X軸坐標(biāo)線為中心線（CL），繪制如圖2所示的質(zhì)量控制圖。

（1）選定 D127：L129；

（2）點擊“圖表向?qū)А眻D標(biāo)，按照圖表向?qū)?chuàng)建圖表；

（3）選擇圖表類型，單擊選擇“折線圖”和“數(shù)據(jù)點折線圖”；

（4）選擇圖表源數(shù)據(jù)，這一步在制作圖表前已經(jīng)選定；

（5）設(shè)置圖表選項，如圖3所示，在圖表標(biāo)題里輸入CaO質(zhì)量控制圖，在分?jǐn)?shù)（X）軸里輸入次數(shù)，在數(shù)值（Y）軸里輸入數(shù)值；

（6）選擇圖表位置，選定作為其中對象插入；

（7）對所得的質(zhì)量控制圖進(jìn)行格式編輯，即可得到圖2所示的質(zhì)量控制圖。

圖2 質(zhì)量控制表和質(zhì)量控制圖軟件視圖界面

圖3 設(shè)置圖表選項軟件視圖界面

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定值與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值的相對誤差落在控制上下限范圍內(nèi)即為合格數(shù)據(jù)，并可查看測定值的變化趨勢。

4 討 論

（1）所述質(zhì)量控制圖以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)某組分）的分析結(jié)果相對偏差允許限（YB）為極差，以其正負(fù)值為上下控制限，極差中心值為0，以0值所繪制的中心線與X軸重合，故以X軸為中心線。

（2）運用該文所述Excel軟件方法制作質(zhì)量檢查表、質(zhì)量控制表和質(zhì)量控制圖，只需要掌握Excel軟件的制表、制圖、公式和簡單函數(shù)的使用方法即可。

（3）一個文檔可同時編輯同批次所測多種元素的質(zhì)量檢查表，質(zhì)量控制表和質(zhì)量控制圖可另建一文檔，可建立一月、一季度、一年的質(zhì)量控制表和質(zhì)量控制圖。文檔名標(biāo)明批號、分析元素和件數(shù)，便于以后復(fù)制和查對。建好一次，以后可直接復(fù)制進(jìn)行修改，可以提高效率，但要注意抽查核對公式是否出錯。

5 結(jié)束語

運用常用的辦公軟件——Excel軟件制作質(zhì)量檢查表、質(zhì)量控制表和質(zhì)量控制圖快速、準(zhǔn)確，無計算筆誤，可大大提高地質(zhì)實驗室質(zhì)量控制工作效率，尤其是提高了大批量同種巖礦化學(xué)分析質(zhì)量控制工作的效率，是巖礦化學(xué)分析中質(zhì)量控制的有效手段。

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