Origin软件在能力验证数据报告图示制作上的应用

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资源作者:毛 燕
资源来源:吉林省食品检验所
资源内容概述:介绍了使用Origin 软件制作z 比分数柱状图、重复测定结果偏差棒图、检测结果分布频率直方图、z值直方图和尧敦图的方法。

Origin软件在能力验证数据报告图示制作上的应用主要包含的内容:

能力验证是对参加实验室检测/校准能力和管理体系运行状况进行客观考核, 促进其能力提升的一种有效手段。目前, 主要采用稳健四分位法对能力验证数据进行统计分析, 运用Excel、MATLAB 等软件制作能力验证数据报告图示。Origin 是一种公认的简单易学、操作灵活、功能强大的科学绘图与数据分析软件。它基于模板绘图, 软件本身提供了几十种二维和三维绘图模板而且允许用户自己定制模板。Origin 的数据分析主要包括统计、信号处理、图像处理、峰值分析和曲线拟合等。本文以“葡萄酒中铜和胭脂红的测定”(CNCA-14-B08)能力验证项目各参加实验室提交的铜含量数据为例, 详细介绍了使用Origin 软件制作z 比分数柱状图、重复测定结果偏差棒图、检测结果分布频率直方图、z 值直方图和尧敦图的方法。

引言

能力验证是指利用实验室间比对, 按照预先制定的准则评价参加者能力的活动, 是实验室一种常用的、有效的外部质量控制手段。通过参加精心策划的能力验证活动, 实验室可以对内部的人、机、料、法、环、测等检验检测影响因素进行确认, 从而确认实验室的管理能力, 识别检测过程中的问题, 比较检测方法和程序等。

目前, 国内的能力验证计划主要采用稳健四分位法(计算得到数据的总体均值和总体标准差的估计值-中位值(med)和标准化四分位距(normalized interquartile range,NIQR))进行数据统计分析, 在能力验证的技术报告中通常采用图示来直观准确地表示各参加实验室的检测结果和能力评价结果。图示的种类较多, 如直方图、棒图及尧敦图等。已有文献报道采用Excel、MATLAB 等软件进行能力验证的数据分析, 并制作相关的报告图示。

Origin 是Microcal 公司推出的一款公认的简单易学、操作灵活、功能强大的科学绘图与数据分析软件, 其主要包括数据分析和绘图2 大功能。运用Origin 软件可以实现的数据分析过程包括: 曲线拟合、排序、调整、计算、统计及频谱变换等; 而基于软件模板的绘图功能可以制作几十种二维和三维图形。本文以CNCA-14-B08“葡萄酒中铜和胭脂红含量的测定”能力验证计划中葡萄酒中铜含量的第1 组检测数据为例, 详细介绍了运用Origin 软件制作z 比分数柱状图、重复测定结果偏差棒图、检测结果分布频率直方图、z 值直方图和尧敦图的方法。

Origin 制作z 比分数柱状图

z 比分数是由能力验证的指定值和能力评定标准差计算实验室偏倚的标准化量度。z 比分数柱状图是所有实验室检测能力评价结果的整体分布情况的图示, 它是以实验室编号为x 轴, 每个参加实验室的z 比分数为y 轴绘制的示意图。图1 是葡萄酒中铜含量测定结果的z 比分数柱状图。将实验室代码和铜含量的检测数据分别录入到Origin程序Sheet 1 的A、B 列, 选中A 列, 点击右键, 依次选择Properties(列性质)→Options(选项)→Format(格式), 勾选Text(文本); 选中B 列, 点击Statistics(统计)→DescriptiveStatistics(描述性统计)→Statistics on Columns(统计数据列)→Open Dialog(打开对话框)→Quantiles(分位数), 勾选1st Quartile(Q1)(低四分位数)、Median(med)(中位值)、3rd Quartile(Q3)(高四分位数)和Interquartile Range(Q3-Q1)(四分位距), 点击OK, 得到这列数据的Q1=1.03, med=1.06,Q3=1.10, IQR(interquartile range, 四分位距)=0.07; 选中A

列和B 列, 点击右键, 选中Sort Columns( 列排序)→Custom( 定制), 选中B 列→Ascending>>( 升序)→Nested Sort Criteria(嵌套类标准), 点击OK; 选中C列, 点击右键, 选择Set Column Values(设置列值数), 录入Col(B)=(Col(A)-1.06)/0.7413/0.07, 得到各参加实验室的z值; 选中A 列和C 列, 点击Plot(绘图)→Column/Bar/Pie(柱状/条状/带状图)→Column(柱状图), 双击柱状图, 点击Plot Details-Plot Properties(图形细节-图形性质)→Label(标注)→勾选Enable(启用)。

CNAS-GL02《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》里规定, 用z 比分数进行能力评定时, z ≤2表示“满意”, 无需采取进一步措施; 2  z  3表示“有问题”,产生警戒信号; z ≥3表示“不满意”, 产生措施信号。从图1 可以看出, 绝大多数实验室的z 比分数绝对值小于2,属于满意结果; 代码为17、29 和71 的实验室的z 比分数绝对值偏离3 较多, 说明这3 个实验室上报的数据存在较大的偏离, 实验室内部需要查找偏离原因, 并进行有效地整改。

结语

能力验证数据的评价需要组织单位掌握科学的统计学知识, 熟练使用各类统计软件, 并了解各种示意图对统计数据的表达意义。本文详细介绍了使用Origin 软件制作常用能力验证图示的方法, 以期能力验证组织单位运用多种图示总结能力验证计划参加实验室的数据和数据评价结果, 帮助能力验证参加实验室直观、清晰地了解自身的检验能力, 更好地提升自身的检验能力和管理水平。

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