建材檢測(cè)中的誤差分析與數(shù)據(jù)處理

董紹昌

（江西省建筑科學(xué)研究院，江西南昌 330000）

建筑材料和建筑行業(yè)之間的關(guān)系既對(duì)立又統(tǒng)一，所以我們對(duì)建筑材料進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，勢(shì)必要謹(jǐn)慎和小心。我們要想保證在建筑施工過(guò)程中的材料質(zhì)量，就必須深入全面地了解建材檢測(cè)中存在的誤差來(lái)源，同時(shí)將這些誤差羅列出來(lái)并做一個(gè)深入的探討工作，我們需要做到全方位了解建材檢測(cè)中所有誤差分析的信息庫(kù)，將這些誤差根據(jù)相對(duì)應(yīng)的性質(zhì)做一個(gè)清楚明了的分類工作。除此之外，我們還需要對(duì)建材檢測(cè)當(dāng)中存在的數(shù)據(jù)做相應(yīng)的處理，目的就是為了保證建材的質(zhì)量是優(yōu)質(zhì)的，最終保證建筑施工過(guò)程中不會(huì)因?yàn)椴牧铣霈F(xiàn)問(wèn)題而無(wú)法正常完成相應(yīng)的工作進(jìn)度。

1 建材檢測(cè)中常見(jiàn)的誤差來(lái)源以及誤差分析類型

1.1 不可忽視系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生

對(duì)建筑材料做出檢測(cè)工作是一件非常復(fù)雜的事情，我們也知道建筑行業(yè)需要用到大量的建筑材料，而且這些建筑材料各自的屬性差別很大，所以建材檢測(cè)工作內(nèi)容和工作難度系數(shù)都非常的大，難免會(huì)有很多誤差來(lái)源。通常情況下，我們通過(guò)系統(tǒng)的檢測(cè)得出誤差分析，主要分為兩種：第一種就是固定的系統(tǒng)誤差。這種誤差類型是因?yàn)槲覀冊(cè)谕ㄟ^(guò)相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和檢驗(yàn)的時(shí)候所得到出現(xiàn)一種數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)和真實(shí)的數(shù)據(jù)之間存在一定的大小差距。而系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因就在于檢測(cè)設(shè)備本身的精確度不夠，或者說(shuō)檢測(cè)設(shè)備本身的檢測(cè)能力有限，這些誤差是由于設(shè)備的固有性質(zhì)產(chǎn)生的，與外界無(wú)關(guān)，所以被稱為固有系統(tǒng)誤差。這些誤差其實(shí)是無(wú)法從根源上消除的，這些都是由于檢測(cè)設(shè)備本身的屬性所決定的，我們只有不斷的深入提高檢測(cè)設(shè)備處理數(shù)據(jù)的能力，深入改造它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，才有可能減少這些誤差。就比如說(shuō)我們常見(jiàn)的檢驗(yàn)機(jī)械零點(diǎn)標(biāo)度不夠精準(zhǔn)，造成在檢測(cè)過(guò)程中，數(shù)據(jù)存在一些誤差。

另外一種系統(tǒng)誤差就是由于外在的個(gè)別因素造成檢測(cè)誤差變化，這些誤差數(shù)據(jù)都是外界環(huán)境引起的，會(huì)隨著外界的變化而發(fā)生變化的，就被稱之為變化系統(tǒng)誤差。比如說(shuō)我們也知道水泥是整個(gè)建材行業(yè)中最主要的一類原材料，我們對(duì)它進(jìn)行檢測(cè)，其環(huán)境要求十分嚴(yán)格，在整個(gè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室中的溫度和濕度都必須控制在合理的范圍內(nèi)，另外在檢測(cè)過(guò)程中需要用到的各種輔助工具都和大體環(huán)境保持一致，目的就是為了減少數(shù)據(jù)測(cè)量的誤差，若是外界環(huán)境發(fā)生變化，就會(huì)直接影響對(duì)水泥的檢測(cè)結(jié)果。

其實(shí)這兩種誤差一般情況下都很難進(jìn)行一個(gè)徹底的清除，尤其是第一種類型的誤差，它取決于設(shè)備本身的屬性，無(wú)法進(jìn)行人為更改。但是第二種情況的誤差，我們可以通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行一定范圍內(nèi)的消除，通過(guò)主觀上的改造讓誤差變得更小。

1.2 檢測(cè)工作人員粗心大意所導(dǎo)致的過(guò)失誤差

建筑材料在檢測(cè)的過(guò)程中需要大量的工作人員進(jìn)行操作，以免出現(xiàn)由于工作人員不熟悉整個(gè)操作流程或者對(duì)某項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備的使用方法不夠熟練導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差，甚至是錯(cuò)誤，這種誤差類型會(huì)給整個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)果帶來(lái)慘重的后果，一般情況下這種過(guò)失誤差與實(shí)際數(shù)據(jù)的真實(shí)值相差甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致在后期質(zhì)量檢測(cè)中出現(xiàn)一些問(wèn)題，我們必須再次重新對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和分析，大大降低了數(shù)據(jù)檢測(cè)的效率和質(zhì)量。我們通常在數(shù)據(jù)分析的過(guò)程中，會(huì)選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)作為參考，如果檢測(cè)得出的數(shù)據(jù)與該點(diǎn)差距甚遠(yuǎn)或者說(shuō)如果誤差范圍特別大的話，我們就要重新對(duì)整個(gè)建筑材料做重新的數(shù)據(jù)計(jì)算和誤差分析。為了盡可能地減少這類誤差產(chǎn)生，我們必須要對(duì)工作人員做專業(yè)的培訓(xùn)，同時(shí)制定相應(yīng)的考核制度，讓他們從思想上重視對(duì)數(shù)據(jù)的處理情況和工作的具體操作流程，只有這樣才有可能高效率地消滅誤差。如果由于工作人員的操作失誤給建材檢測(cè)帶來(lái)一些負(fù)面影響，建材企業(yè)必須要重視起來(lái)，加強(qiáng)對(duì)人力資源的管理，培養(yǎng)出專業(yè)能力比較出色的質(zhì)檢人員。

1.3 偶然誤差

偶然誤差，我們從字面上就可以理解為是由于小概率事件產(chǎn)生的一些誤差。這類誤差數(shù)據(jù)發(fā)生的概率非常低，我們就稱之為偶然誤差。大部分偶然誤差產(chǎn)生的情況都是因?yàn)槟骋恍┩话l(fā)事件發(fā)生，導(dǎo)致檢測(cè)的結(jié)果發(fā)生改變。比如我們?cè)谑褂媚稠?xiàng)儀器的過(guò)程中，該儀器發(fā)生意外故障，就會(huì)影響整個(gè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，或者說(shuō)某條檢測(cè)線路發(fā)生斷線故障等，影響檢測(cè)的結(jié)果。這些情況雖然是不可避免的，但是通常情況下發(fā)生的概率是極低的，一旦發(fā)生，就會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)上的誤差。這些誤差是工作人員難以預(yù)判的，但是我們可以根據(jù)每次偶然誤差發(fā)生的情況作出相應(yīng)的表格統(tǒng)計(jì)，制作出曲線模型之后就可以進(jìn)行參考。如果誤差的范圍超過(guò)了該模型的統(tǒng)計(jì)計(jì)算內(nèi)，我們就需要再次對(duì)這些建筑材料做重新的檢測(cè)工作。

這些偶然誤差的發(fā)生雖然不可避免，我們?cè)趯?shí)際的工作中也很難提前預(yù)測(cè)到，但是我們可以做出一些措施，減少偶然誤差發(fā)生的概率。比如說(shuō)我們不斷地加強(qiáng)質(zhì)檢人員的綜合實(shí)力，要求他們精確掌握對(duì)數(shù)據(jù)的讀取。同時(shí)我們要定期的對(duì)這些檢測(cè)設(shè)備展開(kāi)維護(hù)工作，避免因?yàn)榘l(fā)生機(jī)器故障導(dǎo)致誤差增大。除此之外，我們也知道很多檢測(cè)設(shè)備都需要高功率的電能支撐，所以我們必須要設(shè)備在運(yùn)行的時(shí)候電壓可以維持穩(wěn)定的狀態(tài)。雖然偶然誤差發(fā)生的時(shí)間和具體原因我們很難控制住，但是并不能代表我們沒(méi)有措施去減少它發(fā)生的概率。

2 建材檢測(cè)過(guò)程中的數(shù)據(jù)處理內(nèi)容

2.1 算術(shù)平均值

像建材檢測(cè)這樣一個(gè)大工程，最讓人頭痛的就是不得不面對(duì)各種各樣的數(shù)據(jù)。在對(duì)建筑材料檢測(cè)的過(guò)程中，我們必須要針對(duì)各種類型的數(shù)據(jù)作出專業(yè)的分析。通常情況下，我們需要對(duì)某種建筑材料作出測(cè)定的結(jié)果，該結(jié)果倘若在一定的誤差范圍內(nèi)，就屬于測(cè)定值。簡(jiǎn)單來(lái)講，測(cè)定值就是真實(shí)值加上誤差值。測(cè)定值并不是固定不變的，從本質(zhì)上來(lái)講，它屬于隨機(jī)變量。在研究隨機(jī)變量的過(guò)程中，我們不得不需要考慮算數(shù)的平均值，標(biāo)準(zhǔn)誤差和變異系數(shù)。這三個(gè)數(shù)據(jù)都需要進(jìn)行深入的分析。其中一種就是算術(shù)平均值，我們?cè)谟?jì)算算術(shù)平均值的時(shí)候，需要將待測(cè)的數(shù)據(jù)從整體數(shù)據(jù)標(biāo)本中突出出來(lái)，平均值是整組數(shù)據(jù)的穩(wěn)定值，該組數(shù)據(jù)的每一條數(shù)據(jù)都圍著平均值上下波動(dòng)，通過(guò)計(jì)算和分析平均值，我們就可以看到隨機(jī)變量的波動(dòng)范圍。一般情況下，我們必須要用均值做相應(yīng)的處理，才能更進(jìn)一步消滅誤差，盡可能還原測(cè)定值的真實(shí)度，保證整體上的數(shù)據(jù)符合實(shí)際的數(shù)值。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)誤差

在計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)誤差的過(guò)程中，我們需要搜集建材的每個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)的誤差，做出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算才可以得到。標(biāo)準(zhǔn)誤差反映的是整個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)的分布狀態(tài)，如果計(jì)算出來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)誤差越小，就說(shuō)明該組檢測(cè)數(shù)據(jù)比較集中，反之就顯得這組數(shù)據(jù)比較分散，我們?cè)偃颖镜钠骄档臅r(shí)候，一般情況下得到的都是比較集中的數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)誤差越小也就表明了這組數(shù)據(jù)更加符合真實(shí)值，但是如果建材檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)誤差數(shù)據(jù)比較大的話，就說(shuō)明該組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差范圍上下彈性幅度比較大。

2.3 變異系數(shù)

變異系數(shù)是根據(jù)該組數(shù)據(jù)的集中程度或者離散程度提出的一種數(shù)據(jù)表達(dá)形式，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)誤差和算數(shù)平均值之間的商計(jì)算得來(lái)的。通過(guò)分析變異系數(shù)，我們可以得出建材檢測(cè)中數(shù)據(jù)的整體情況，由此推斷該數(shù)據(jù)處理是否滿足建材檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。變異系數(shù)同樣在建材檢測(cè)的數(shù)據(jù)當(dāng)中發(fā)揮著非常重大的作用，我們可以更直觀地了解該組數(shù)據(jù)的分布情況。

2.4 數(shù)據(jù)處理方法的選擇

在對(duì)建筑材料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)的時(shí)候，我們遇到的數(shù)據(jù)種類越多，數(shù)據(jù)檢測(cè)的方法也就越來(lái)越多。我們只有選擇最恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，才能提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和效率，保證建材檢測(cè)工作高效高量的進(jìn)行。通常情況下，我們可以根據(jù)使用建材種類的不同，以及建材的大小尺寸和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，物理特性做出整體的判斷和預(yù)測(cè)，從而推斷出最適合的數(shù)據(jù)檢測(cè)方法。一般情況下，相當(dāng)一部分的材料在加工之后，它們的結(jié)構(gòu)性質(zhì)發(fā)生一些改變，這種改變會(huì)間接的影響整個(gè)檢測(cè)的結(jié)果，這個(gè)時(shí)候我們就要選擇合適的數(shù)據(jù)處理方法，通常情況下，我們可以去掉最大值和最小值，采取平均值。這樣的方法更能準(zhǔn)確地預(yù)判出數(shù)據(jù)的合理和真實(shí)。

3 建筑材料檢測(cè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

為了更好地計(jì)算和統(tǒng)計(jì)建筑材料的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，建立相關(guān)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是一件非常有必要的事情。一般的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)都會(huì)結(jié)合先進(jìn)的科技聯(lián)合相應(yīng)的水泥沙石仔等小型系統(tǒng)組合而成，這種聯(lián)合型的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)不僅更加全面，而且數(shù)據(jù)處理的效果會(huì)更加棒。為了更好地滿足社會(huì)的需求，我們還需要對(duì)建筑材料檢測(cè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)作相應(yīng)的研發(fā)和改善，盡自己最大的努力去提高材料檢測(cè)人員的專業(yè)能力，在最短的時(shí)間內(nèi)處理最復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)，從而真正做到高效高質(zhì)地完成數(shù)據(jù)處理工作。通過(guò)使用相關(guān)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，我們可以將某些復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程變得簡(jiǎn)單起來(lái)，并且得出的數(shù)據(jù)檢測(cè)報(bào)告也會(huì)更加的精確明了，至少在內(nèi)容上不必像以前那樣長(zhǎng)篇大論，我們也可以通過(guò)數(shù)字化管理，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，不管是建材行業(yè)還是建筑行業(yè)，通過(guò)共享系統(tǒng)都能對(duì)這些材料的數(shù)據(jù)和性質(zhì)有一個(gè)全面的了解。

4 結(jié)束語(yǔ)

建材檢測(cè)這項(xiàng)工作比我們想象中更加有挑戰(zhàn)性，與建材有關(guān)的數(shù)據(jù)非常的龐大，而且計(jì)算起來(lái)非常麻煩，同時(shí)相應(yīng)的誤差結(jié)果會(huì)直接影響對(duì)該批建材的質(zhì)量預(yù)判。如果我們沒(méi)有檢測(cè)出來(lái)該批建材的質(zhì)量存在瑕疵，那就會(huì)給整個(gè)建筑工程帶來(lái)毀滅性的破壞，一旦發(fā)生安全事故，后果不堪設(shè)想，所以我們必須要深入研究并不斷完善建材檢測(cè)中的誤差分析和數(shù)據(jù)處理。