軟件處理在計量檢定中的作用

【摘 要】本文介紹了使用計算機(jī)輔助軟件在計量檢定中的簡單應(yīng)用，重點介紹了使用EXCEL自編函數(shù)來實現(xiàn)滿足測量誤差及數(shù)據(jù)處理(GB/T8170-2008)中對于數(shù)字修約規(guī)定的方法。

【關(guān)鍵詞】計算機(jī)輔助軟件；計量檢定；EXCEL

數(shù)字修約計量檢定，需要做大量的試驗，通過試驗獲取數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析，做相應(yīng)的概率統(tǒng)計，最后得出檢定結(jié)果。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種計量檢定項目大量增加，同時國家對于計量檢定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求越來越高，能否快速準(zhǔn)確地完成計量檢定工作，數(shù)據(jù)處理成為制約環(huán)節(jié)。目前，計量檢定數(shù)據(jù)的處理大都采用人工計算，不但耗時多，效率低，而且容易在數(shù)字處理過程中出現(xiàn)差錯，出錯后檢驗查錯也不方便。本文介紹了一種利用多種計算機(jī)軟件配合，快速準(zhǔn)確處理數(shù)據(jù)，提高計量檢定工作效率和準(zhǔn)確度的方法。

EXCEL是我們?nèi)粘９ぷ髦谐Ｓ玫碾娮颖砀褴浖?，其界面簡單明了，便于使用，并且有?nèi)置函數(shù)公式，可以根據(jù)計量檢定數(shù)據(jù)處理的不同要求選用內(nèi)置函數(shù)公式或進(jìn)行自編公式完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。現(xiàn)以數(shù)據(jù)處理較繁瑣的定量包裝商品凈含量計量檢驗為例，介紹利用計算機(jī)軟件進(jìn)行計量檢定數(shù)據(jù)處理的方法。

在計量檢定數(shù)據(jù)的處理過程中，數(shù)據(jù)修約的正確與否非常重要。修約方法的不同可能造成計量檢定結(jié)果的較大偏差。在用計算機(jī)軟件處理時，如果將采集到的數(shù)據(jù)直接用EXCEL進(jìn)行處理，由于Microsoft Excel的2進(jìn)制編譯法，使用的修約規(guī)則為簡單的“四舍五入”法，容易產(chǎn)生較大偏差。在進(jìn)行計量數(shù)據(jù)修約處理時，我們一般采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T8170-2008)的“偶舍奇入”法。EXCEL本身內(nèi)置的數(shù)字修約公式為ROUND函數(shù)，ROUND的功能是返回圓整到指定小數(shù)位數(shù)的數(shù)值表達(dá)式的值，即從該位四舍五入，不能滿足我們的修約要求，所以需要采用自編函數(shù)公式的方法來滿足數(shù)據(jù)處理的實際要求。一般定量包裝凈含量數(shù)據(jù)處理中對于修約的要求多為保留兩位有效數(shù)字，為實現(xiàn)此修約結(jié)果，在EXCEL電子表格中加設(shè)自編函數(shù)公式，見圖1。

在C2處輸入以下公式“ROUND(A2，2)-IF(AND(TRUNC(A2*200)=A2*200，TRUNC(A2*100/2)=TRUNC(A2*100)/2)，0.01)”，即可滿足要求。

該公式的設(shè)計思路如下:根據(jù)《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》(GB/T8170-2008)要求:“對要求進(jìn)行修約的數(shù)據(jù)，如果擬舍棄數(shù)字最左一位等于5其右邊的數(shù)字并非全部為零時，則進(jìn)一；如果右邊無數(shù)字或皆為0，則保留的末尾數(shù)字為奇數(shù)加l、偶數(shù)時舍去(偶舍奇入)”。分析上述要求后我們發(fā)現(xiàn)，影響數(shù)字修約不同于簡單“四舍五入”的條件分別是:擬舍棄位為5時，①5右邊數(shù)字是否全部為0；②偶舍奇入，并且只有當(dāng)兩個條件同時滿足時，才會將擬舍棄的數(shù)字5舍去，此時得出結(jié)果比普通的四舍五入修約值小0.01。鑒于以上分析，可以首先利用ROUND函數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行普通四舍五入修約“ROUND(A2，2)”，然后使用IF語句進(jìn)行邏輯判斷，IF語言的形式為IF(logica-ltest，value-i-ftrue，value-i-f1)，我們設(shè)置邏輯條件“TRUNC(A2*200)=A2*200”用以判斷條件①，當(dāng)擬舍棄位為“5”并且右邊數(shù)字皆為“0”時返回邏輯真值，反之返回邏輯假值，其中TRUNC函數(shù)為返回處理后的數(shù)值，其工作機(jī)制與ROUND函數(shù)極為類似，只是該函數(shù)不對指定小數(shù)前或后的部分做相應(yīng)舍入選擇處理，而統(tǒng)統(tǒng)截去。例如“0.12501”，“TRUNC(A2*200)=25”，“A2*200=25.002”，兩者不等，返回邏輯假值；邏輯條件“TRUNC(A2*100/2)=TRUNC(A2*100)/2）”用以判斷條件②，當(dāng)擬舍棄位為“5”并且前一位顯示是偶數(shù)是返回邏輯真值，反之為邏輯假值。根據(jù)之前分析，兩個條件同時滿足時才會出現(xiàn)將擬舍棄的數(shù)字“5”舍去造成0.01的差值。故使用AND函數(shù)，“AND(TRUNC(A2*200)=A2*200，TRUNC(A2*100/2)=TRUNC(A2*100)/2)”，當(dāng)兩條件同時成立時才返回邏輯真值，任一條件不滿足都返回邏輯假值。返回真值后完成對普通四舍五入修約值減“0.01”的操作，運算結(jié)束。例如:對于“0.125”，判斷條件①、②都滿足，對使用ROUND修約過的“0.13”進(jìn)行減“0.01”，得到“0.12”；對于“0.125”，如上例子條件①不滿足，AND函數(shù)最終返回邏輯假，故不進(jìn)行減“0.01”的操作，得到“0.13”經(jīng)檢驗符合《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》(GB/T8170-2008)中要求，公式可靠。

以上是數(shù)字修約為2位小數(shù)位時的情況，通常計量檢驗數(shù)據(jù)處理對于數(shù)據(jù)修約的要求不僅僅是保留2位，為了適用于多種場合，對公式進(jìn)行推廣。如在圖1中的B項欄B2處輸入需要保留的小數(shù)位數(shù)，相應(yīng)在C項位置輸入以下公式即可:/=IF((TRUNC(A2，B2+2)*10^B2，TRUNC(A2，B2)*10^B2)=015，ROUND(TRUNC(A2，2+B2)/2，B2)*2，ROUND(A2，B2))0公式含義是選擇判斷，對要保留位的后兩位數(shù)字判斷，后兩位數(shù)字大于50時，有效位數(shù)加一；小于50時，舍棄，等于50時，對前一位擬保留數(shù)字偶舍奇入。

對更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)修約計算，我們可以利用Excel的宏功能，使Visual Basic程序與Excel融合成為一體，互相補(bǔ)充。Visual Basic程序主要解決有效數(shù)字按標(biāo)準(zhǔn)修約的問題。有效數(shù)字的修約通過三步來解決，第一步，根據(jù)有效數(shù)字的運算法則確定需保留的位數(shù)；第二步，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，確定出需保留數(shù)的末位數(shù)字及其后面兩位供參考數(shù)字在該數(shù)據(jù)中的位置，然后進(jìn)行/四舍六入，五看右左0的修約；第三步，將改變后的數(shù)據(jù)復(fù)位。凡不能在Excel中直接引用函數(shù)進(jìn)行的計算，都可通過將計算公式編入程序模塊的方式中來解決。除了使用EXCEL，我們還可以利用諸如MATLAB(矩陣實驗室)，mathematica一類的數(shù)學(xué)軟件。如果計算定量包裝凈含量計算檢驗中標(biāo)準(zhǔn)方差，可以用MATLAB給出的專用數(shù)學(xué)函數(shù):“std(A，F(xiàn)LAG，dim)”，通過將數(shù)據(jù)構(gòu)建成數(shù)字矩陣，可以分別求出各行、列元素的標(biāo)準(zhǔn)方差，使用起來非常方便，而且在多個軟件間可以根據(jù)計算需要有條件的實現(xiàn)混合編程，滿足更多的計算要求。工作實踐表明，通過運用多種軟件有機(jī)組合，自編程序，能夠簡單、方便、準(zhǔn)確、快捷的實現(xiàn)計量檢定過程中所需的計算，有效提高工作效率和計量檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

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