改進(jìn)的穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)在排水檢測(cè)人員技能評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

羅國(guó)兵，錢東平，蘇 華

（1.無錫市排水公司，江蘇無錫214011；2.無錫市水利基建工程質(zhì)量監(jiān)督站，江蘇無錫214023）

能力驗(yàn)證作為實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定評(píng)審準(zhǔn)則中規(guī)定的一項(xiàng)重要的質(zhì)量控制方法[1]，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、排水檢測(cè)等工作中越來越受到重視。穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)在能力驗(yàn)證/比對(duì)試驗(yàn)中應(yīng)用十分廣泛[2，3]，該方法是對(duì)參加驗(yàn)證的所有實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，而不剔除異常值。由于采用的是中位值和標(biāo)準(zhǔn)化四分位距（NIQR）進(jìn)行計(jì)算，可有效減少極端值對(duì)平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差的影響[4，5]。本研究采用純水移液操作的方法，將所有檢測(cè)人員各次的移液稱量數(shù)據(jù)采用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果作為操作準(zhǔn)確性控制分量。此外，增加了操作規(guī)范性及熟練性兩個(gè)分量，可全面、客觀評(píng)價(jià)檢測(cè)人員的操作技能與水平。實(shí)踐表明，該方法簡(jiǎn)單易行，科學(xué)公正。

1 引入改進(jìn)的穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)的目的

對(duì)目前一些檢測(cè)機(jī)構(gòu)中普遍存在的人員水平參差不齊或者人員流動(dòng)（離職、退休等）較大等情況，如果僅采用質(zhì)控樣（盲樣）考核作為操作技能評(píng)定的方法，由于各個(gè)檢測(cè)人員技術(shù)水平存在一定差異，并且新進(jìn)人員與工作多年的熟練人員在同一起點(diǎn)進(jìn)行考核，難以確保評(píng)定的公正性。因此，參考能力驗(yàn)證中數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法[6]，采用改進(jìn)的穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)人員進(jìn)行操作技能評(píng)定的方法。結(jié)果表明，該方法切實(shí)可行。

2 評(píng)價(jià)方法

2.1 操作準(zhǔn)確性分量（Z值分量Z準(zhǔn)確性）

用經(jīng)過計(jì)量檢定的10.00 ml無分度吸管移取去離子水y次，將移取的去離子水轉(zhuǎn)移到燒杯中，在萬(wàn)分之一電子天平上去皮稱量，記錄每次的稱量數(shù)據(jù)（g）。

每人移液次數(shù)需要根據(jù)參加評(píng)定人員總數(shù)確定，滿足如下公式（1）：

式中：x為參加評(píng)定的總?cè)藬?shù)；y為每人移液次數(shù)；x、y、n均為正整數(shù)。

例：假設(shè)共有11人參賽，每人移液次數(shù)至少為7次。即11×7=4n+1（n取19）。理論上每人移液次數(shù)y越多，統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果越具代表性，但也應(yīng)考慮到可操作性，如比賽時(shí)間等制約因素。

2.2 操作規(guī)范性分量（Z值分量Z規(guī)范性）

根據(jù)事先制定的操作規(guī)定，如移液前是否潤(rùn)洗、移液后是否用紙擦拭、取樣動(dòng)作是否規(guī)范、讀數(shù)眼睛與液面角度是否在同一水平線、放液是否垂直、停留時(shí)間是否30 s等，將每一項(xiàng)規(guī)定為Z值是0.1。沒有按照上述規(guī)定中一項(xiàng)或多項(xiàng)操作，則扣去該項(xiàng)得分即0.1×z（z為項(xiàng)數(shù)），重復(fù)出現(xiàn)相同的操作者累計(jì)扣分。

2.3 操作熟練性分量（Z值分量Z熟練性）

操作熟練分量依據(jù)每人完成移液的時(shí)間，以開始吸液至放完最后一次移液操作的液體為準(zhǔn)，時(shí)間精確到秒。

得分規(guī)則是按照每人移液時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行排序（可用Excel軟件排序），最快的檢測(cè)人員該項(xiàng)Z值得分為0，其余檢測(cè)人員按照Z(yǔ)值為0.1，0.2，0.3……計(jì)入總分。此外，還規(guī)定一個(gè)可行的總移液時(shí)間如15 min，每名檢測(cè)人員應(yīng)在此時(shí)間內(nèi)完成。超過該時(shí)間的人員，扣除本項(xiàng)2倍Z熟練性。

3 計(jì)算方法

3.1 對(duì)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)

由于將Z值的分量擴(kuò)大到準(zhǔn)確性、規(guī)范性和熟練性三個(gè)方面，如果按照能力驗(yàn)證的Z值評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，顯然不合理。因此，根據(jù)工作實(shí)際，對(duì)操作準(zhǔn)確性分量（Z準(zhǔn)確性）計(jì)算結(jié)果取絕對(duì)值，按照Z(yǔ)值（3項(xiàng)分量值之和）總分從小到大排名的方法來確定最終的操作技能水平排名。

3.2 Z準(zhǔn)確度分量中各個(gè)量的計(jì)算

采用Excel軟件[7]，依據(jù)公式（2）計(jì)算Z準(zhǔn)確度分量：

式中：中位值——采用Excel軟件對(duì)所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)排序，中間數(shù)據(jù)即為中位值（當(dāng)x×y為偶數(shù)時(shí)，中位值為中間二個(gè)數(shù)值的平均值；當(dāng)x×y為奇數(shù)時(shí)，中位值為排在（x×y+1）/2位置的數(shù)值。）。

標(biāo)準(zhǔn)化四分位距——所有數(shù)據(jù)中上四分位值QH與下四分位值QL之間的差稱為四分位距（IQR），即IQR=QH-QL。QH是高于中位值四分之一處的最近值，QL是低于中位值四分之一處的最近值。標(biāo)準(zhǔn)化四分位距（NIQR）=IQR×0.741 3。標(biāo)準(zhǔn)化四分位距是穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)處理中用于表示數(shù)據(jù)分散程度的一個(gè)量，其值相當(dāng)于正態(tài)分布中的標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）。

QH與QL的計(jì)算，采用圖1中Quartile（array，quart） 函數(shù)對(duì)所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。具體操作方法是：在array欄輸入需要求四分位數(shù)值的數(shù)組或數(shù)字型單元格區(qū)域，在quart欄輸入決定返回哪一個(gè)四分位值。其值為1時(shí)為低四分位數(shù)，其值為3時(shí)為高四分位數(shù)，即：QH=3，QL=1。四分位間距數(shù)值越大，說明分散程度越大；反之，說明分散程度越小。

圖1 Excel中Quartile函數(shù)

4 結(jié)果評(píng)定

對(duì)三個(gè)Z值分量進(jìn)行求和，即Z=Z準(zhǔn)確性+Z規(guī)范性+Z熟練性。按照Z(yǔ)從小到大排列所有參與操作技能評(píng)定人員名次，從而評(píng)價(jià)各檢測(cè)人員的操作水平（表1）。對(duì)Z過大的結(jié)果進(jìn)行分析，查找原因，進(jìn)行自我總結(jié)，找出差距。

5 結(jié)論

穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)不僅可以用在移液這種最簡(jiǎn)單、最基礎(chǔ)的分析操作中，還可將該方法用于盲樣考核結(jié)果評(píng)定中。純水移液操作簡(jiǎn)單、快速，使用的儀器設(shè)備較少，只需電子天平、移液管和燒杯等常見實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備，就可達(dá)到對(duì)檢測(cè)人員操作技能進(jìn)行綜合、全面評(píng)價(jià)的目的，可行又可操作，適合環(huán)境監(jiān)測(cè)、排水檢測(cè)工作中的人員技能評(píng)價(jià)。

表1 用改進(jìn)的穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行純水移液操作結(jié)果評(píng)價(jià)（部分）

[1]魯來賓.環(huán)境監(jiān)測(cè)站能力驗(yàn)證工作的探索與思考[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2005，17（4）：7-8.

[2]封躍鵬.穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)及其在實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].化學(xué)分析計(jì)量，2007，16（2）：55-57.

[3]王海舟，胡洛翡，羅倩華，等.能力驗(yàn)證結(jié)果穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)值與有證參考物質(zhì)認(rèn)定值的符合性比較研究[J].冶金分析，2010，30（11）：1-5.

[4]王承中.實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)的能力驗(yàn)證及穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)：第五講穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)（一）[J].理化檢驗(yàn)—物理分冊(cè)，2004，40（11）：589-593.

[5]王帥，王紅旗，周慶濤，等.基于穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)的土壤環(huán)境背景值研究及應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)研究，2009，22（8）：944-949.

[6]馬沖先.能力驗(yàn)證及其評(píng)價(jià)[J].理化檢驗(yàn)—化學(xué)分冊(cè)，2005，41（11）：861-864，870.

[7]徐楓，周艷茁.Excel在穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)Z比分?jǐn)?shù)計(jì)算中的應(yīng)用[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2008，18（8）：1668-1669.