第 八 章
监测过程的质量保证
第一节 名词术语
第二节 监测数据的处理
第三节 环境监测的分析质量控制
第一节 名词术语
? 一、误差
? 二、准确度
? 三、精密度
? 四、灵敏度
? 五、检测限
? 六、总体、样本和平均数
? 七、中位数和众数
一、误差
1、定义
测量值与真值不一致，这种矛盾在
数值上表现即为误差。误差按其性质和
产生原因，可分为系统误差、随机误差
和过失误差。
误 差 分 类 表
2、误差的表示方法
（ 1）绝对误差和相对误差
（ 2）绝对偏差和相对偏差
绝对偏差 是测定值与均值之差
相对偏差 是绝对偏差与均值之比（以百分数表示）
平均偏差 是绝对偏差绝对值之和的平均值
相对平均偏差 是平均偏差与均值之比
2、误差的表示方法
2、误差的表示方法
（ 3）标准偏差和相对标准偏差
样本标准偏差用 s或 sD表示
S＝
1
)(
1
2
?
??
?
n
xx
n
i
i
2、误差的表示方法
（ 3）标准偏差和相对标准偏差
样本相对标准偏差：又称变异系数，
是样本标准偏差在样本均值中所占的百
分数，记为 Cv。
%1 0 0*
x
sCv ?
（ 4） 极差
一组测量值中最大值（ xmax）与最
小值（ xmin）之差，表示误差的范围，
以 R表示。
R=xmax-xmin
2、误差的表示方法
二、准确度
表示在一定测定精密度条件下多次
测定平均值与真值相符合的程度。在消
除了系统误差的情况下，准确度仅由随
机误差决定。
二、准确度
评价方法,
1、用某一方法分析标准物质，
其结果确定准确度。
2、加标回收法
加标值
测定值加标试样测定值－试样回收率＝
三、精密度
特定的分析程序在受控条件下
重复分析均一样品所得测定值的一
致程度。可用极差、标准偏差或相
对标准偏差表示。
四、灵敏度
一个分析方法或分析仪器在被测物
质改变单位质量或单位浓度时所引起的
响应量变化的程度。它反映该方法或仪
器的分辩能力。 可用校准曲线的斜率来
度量灵敏度的高低。
五、检测限
? 一个分析方法对被测物质在给定的
可靠度内能被检出的最小质量或最低浓
度。
六、总体、样本和平均数
1、总体和个体
研究对象的全体称为总体，
其中一个单位叫个体。
六、总体、样本和平均数
2,样本和样本容量
总体中的一部分叫样本，样
本中含有个体的数目叫此样本的
容量，记作 n。
六、总体、样本和平均数
3,平均数
平均数代表一组变量的平均
水平或集中趋势，样本观测中大
多数测量值靠近。
六、总体、样本和平均数
3,平均数
（ 1）算术均数：简称均数，最常用的平均数，
其定义为,
六、总体、样本和平均数
3,平均数
（ 2）几何均数：当变量呈等比关系，常需用
几何均数，其定义为,
七、中位数和众数
1、中位数,将各数据按大小顺序排列，位于
中间的数据即为中位数，若为偶数取中间两数
的平均值。
2、众数,一组数据中出现次数最多的一个
数据。
第 二 节
监 测 数 据 的 处 理
一、数据修约原则
四舍六入五考虑。
五后非零则进一。五后皆零视奇偶，
五前为偶应舍去，五前为奇则进一。
二、可疑数据的取舍
1、定义
离群数据,对同一样品进行多次重复测
量时，与多数值差异较大的明显歪曲试验
结果测量数据。
可疑数据,可能会歪曲试验结果，但尚
未经检验断定其是离群数据的测量数据。
2、检验方法
Dixon检验法 （小样本检验）
（ 1）将一组测量数据从小到大顺序排列为 x1、
x2… xn,x1和 xn分别为最小可疑值和最大可疑值；
（ 2）按表计算式求 Q值；
2、检验方法
Dixon检验法（续）
（ 3）根据给定的显著性水平（ α ）和样本
容量（ n），从表查得临界值（ Qα ）；
2、检验方法
Dixon检验法（续）
（ 4）若 Q≤Q 0.05则可疑值为正常值；
若 Q0.05＜ Q≤Q 0.01则可疑值为偏离值；
若 Q＞ Q0.01则可疑值为离群值。
2、检验方法
Grubbs检验法
（ 1）将一组测量数据从小到大顺序排列为 x1、
x2… xn,x1和 xn分别为最小可疑值和最大可疑值；
（ 2）计算求 Ta = 值； s,
包括 xd在内。
s
xx d ?
x
2、检验方法
Grubbs检验法
（ 3）根据给定的显著性水平（ α ）和样
本容量（ n），从表查得临界值（ Ta）；
2、检验方法
Grubbs检验法
（ 4）若 T ≤ T 0.05则可疑值为正常值；
若 T 0.05＜ T ≤ T 0.01则可疑值为偏离值；
若 T ＞ T 0.01则可疑值为离群值。
2、检验方法
t 检 验
（ 1）将一组测量数据从小到大顺序排列
为 x1,x2… xn,x1和 xn分别为最小可疑值和最
大可疑值；
（ 2）计算求 T = 值 s,
不包括 xd在内。 s xx d ?
x
2、检验方法
t 检 验
（ 3）根据给定的显著性水平（ α ）和样
本容量（ n），从表查得临界值（ T）；
（ 4） t检验判断的通则是,
当 t＜ t0.05（ｎ），差别无明显意义；
当ｔ 0.05（ｎ） ≤ t＜ｔ 0.01（ｎ），差别
有显著意义；
当 t≥ ｔ 0.01，差别有非常明显意义。
2、检验方法
检验的严格性
检验的保守性
最严格的是 t检验，其次是 Grubbs检验
法，最保守的是 Dixon检验法。
第一节 名词术语
第二节 监测数据的处理
第三节 环境监测的分析质量控制
质量控制
分析人员
质量控制
实验室内
质量控制
实验室间
质量控制
一、实验室内质量控制
1.选择适当的分析方法,
标准方法
统一方法
等效方法
一、实验室内质量控制
2.空白实验,
用蒸馏水代替试样的测定。其所加
试剂和操作步骤与试验测定完全相同。
空白试验应与试样测定同时进行。
影响因素有,实验用水质量、试剂
的纯度、器皿的洁净程度、计量仪器的
性能、环境条件等。
一、实验室内质量控制
3.标准曲线 的线性检验,
某一方法的标准曲线的直线部
分所对应的待测物质浓度（或量）
的变化范围，称为该方法的线性范
围。
检验其相关系数 r。
一、实验室内质量控制
4.加标回收实验,
确定方法的准确度。
一、实验室内质量控制
5.对照分析
在进行环境样品分析的同时，对标准物质或
权威部门制备的合成标准样进行平行分析，将后
者的测定结果与已知浓度进行比较，以控制分析
准确度。
也可以由他人（上级或权威部门）配制（或
选用）标准样品，但不告诉操作人员浓度值 ——
密码样，然后由上级或权威部门对结果进行检查，
这也是考核人员的一种方法。
一、实验室内质量控制
6.质量控制图的绘制及使用
编制控制图的基本假设是：测定结果在受
控的条件下具有一定的精密度和准确度，并按正
态分布。
一、实验室内质量控制
6.质量控制图的绘制及使用 （续）
质量控制图的基本组成
6.质量控制图的绘制及使用
常用的有,均数控制图
均数 -极差控制图
（ 1）均数控制图
作图方法,
①用同一方法在一定时间内（例如每天分析一次平行样）
重复测定，至少累积 20个数据（不可将 20个重复实
验同时进行，或一天分析二次或二次以上）。
②按公式计算总均值、标准偏差。
③以测定顺序为横坐标，相应的测定值为纵坐标作图。
同时作有关控制线。
④将 20个数据按测定顺序点到图上相应的位置上（控制
限内点数应大于或等于 20个）。
均 数 控 制 图
空白试验值控制图
? ① 如此点在上、下警告限之间区域内，则测定过程
处于控制状态，环境样品分析结果有效；
? ②如果此点超出上、下警告限，但仍在上下控制限
之间的区域内，提示分析质量开始变劣，可能存在失
控倾向，应进行初步检查，并采取相应的校正措施；
? ③ 若此点落在上、下控制限之外，表示测定过程
,失控,,应立即检查原因，予以纠正。环境样品重
新测定；
? ④ 如遇到 7点连续上升或下降是（虽然数值在控制
范围之内），表示有失去控制倾向，应立即查明原因，
予以纠正；
（ 1）均数控制图
使用方法
（ 2）均数 -极差控制图
有时分析平行样的平均数与总均值
很接近，但极差很大，显然属质量较差。
而采用均数 -极差控制图就能同时考察均
数和极差的变化情况。
（ 2）均数 -极差控制图
控制图包括下述内容,
均数控制部分,
极差控制图部分,
（ 2）均数 -极差控制图
系数 A2,D3,D4可从控制图系数表查出。
二、实验室间质量控制
实验室间质量控制的目的是检查
各实验室是否存在系统误差，找出误
差来源，提高监测水平，这一工作通
常由某一系统的中心实验室、上级机
关或权威单位负责。
二、实验室间质量控制
（一）实验室质量考核
由负责单位根据所要考核项目的具体
情况，参考前面所述内容，制订具体实施
方案。
考核内容包括,分析标准样品或统一样品；测
定加标样品；测定空白平行，核查检测下
限；测定标准系列，检查相关系数和计算
回归方程，进行截距检验等。
二、实验室间质量控制
（二）实验室误差测验
在实验室间起支配作用的误差常
为系统误差，为检查实验室间是否存
在系统误差，及它对测量结果是否有
影响，可不定期对有关实验室进行误
差测验。
? 用某浓度为 42㎎ /L的质量控制水样，每
天分析一次水样，共获得 20个数据（吸
光度 A）顺序为,0.301,0.303、
0.304,0.300,0.305,0.300、
0.300,0.312,0.308,0.304、
0.305,0.313,0.308,0.309、
0.313,0.306,0.312,0.309，试
作均数质量控制图，并说明在进行质量
控制时如何使用此图。
监测过程的质量保证
第一节 名词术语
第二节 监测数据的处理
第三节 环境监测的分析质量控制
第一节 名词术语
? 一、误差
? 二、准确度
? 三、精密度
? 四、灵敏度
? 五、检测限
? 六、总体、样本和平均数
? 七、中位数和众数
一、误差
1、定义
测量值与真值不一致，这种矛盾在
数值上表现即为误差。误差按其性质和
产生原因，可分为系统误差、随机误差
和过失误差。
误 差 分 类 表
2、误差的表示方法
（ 1）绝对误差和相对误差
（ 2）绝对偏差和相对偏差
绝对偏差 是测定值与均值之差
相对偏差 是绝对偏差与均值之比（以百分数表示）
平均偏差 是绝对偏差绝对值之和的平均值
相对平均偏差 是平均偏差与均值之比
2、误差的表示方法
2、误差的表示方法
（ 3）标准偏差和相对标准偏差
样本标准偏差用 s或 sD表示
S＝
1
)(
1
2
?
??
?
n
xx
n
i
i
2、误差的表示方法
（ 3）标准偏差和相对标准偏差
样本相对标准偏差：又称变异系数，
是样本标准偏差在样本均值中所占的百
分数，记为 Cv。
%1 0 0*
x
sCv ?
（ 4） 极差
一组测量值中最大值（ xmax）与最
小值（ xmin）之差，表示误差的范围，
以 R表示。
R=xmax-xmin
2、误差的表示方法
二、准确度
表示在一定测定精密度条件下多次
测定平均值与真值相符合的程度。在消
除了系统误差的情况下，准确度仅由随
机误差决定。
二、准确度
评价方法,
1、用某一方法分析标准物质，
其结果确定准确度。
2、加标回收法
加标值
测定值加标试样测定值－试样回收率＝
三、精密度
特定的分析程序在受控条件下
重复分析均一样品所得测定值的一
致程度。可用极差、标准偏差或相
对标准偏差表示。
四、灵敏度
一个分析方法或分析仪器在被测物
质改变单位质量或单位浓度时所引起的
响应量变化的程度。它反映该方法或仪
器的分辩能力。 可用校准曲线的斜率来
度量灵敏度的高低。
五、检测限
? 一个分析方法对被测物质在给定的
可靠度内能被检出的最小质量或最低浓
度。
六、总体、样本和平均数
1、总体和个体
研究对象的全体称为总体，
其中一个单位叫个体。
六、总体、样本和平均数
2,样本和样本容量
总体中的一部分叫样本，样
本中含有个体的数目叫此样本的
容量，记作 n。
六、总体、样本和平均数
3,平均数
平均数代表一组变量的平均
水平或集中趋势，样本观测中大
多数测量值靠近。
六、总体、样本和平均数
3,平均数
（ 1）算术均数：简称均数，最常用的平均数，
其定义为,
六、总体、样本和平均数
3,平均数
（ 2）几何均数：当变量呈等比关系，常需用
几何均数，其定义为,
七、中位数和众数
1、中位数,将各数据按大小顺序排列，位于
中间的数据即为中位数，若为偶数取中间两数
的平均值。
2、众数,一组数据中出现次数最多的一个
数据。
第 二 节
监 测 数 据 的 处 理
一、数据修约原则
四舍六入五考虑。
五后非零则进一。五后皆零视奇偶，
五前为偶应舍去，五前为奇则进一。
二、可疑数据的取舍
1、定义
离群数据,对同一样品进行多次重复测
量时，与多数值差异较大的明显歪曲试验
结果测量数据。
可疑数据,可能会歪曲试验结果，但尚
未经检验断定其是离群数据的测量数据。
2、检验方法
Dixon检验法 （小样本检验）
（ 1）将一组测量数据从小到大顺序排列为 x1、
x2… xn,x1和 xn分别为最小可疑值和最大可疑值；
（ 2）按表计算式求 Q值；
2、检验方法
Dixon检验法（续）
（ 3）根据给定的显著性水平（ α ）和样本
容量（ n），从表查得临界值（ Qα ）；
2、检验方法
Dixon检验法（续）
（ 4）若 Q≤Q 0.05则可疑值为正常值；
若 Q0.05＜ Q≤Q 0.01则可疑值为偏离值；
若 Q＞ Q0.01则可疑值为离群值。
2、检验方法
Grubbs检验法
（ 1）将一组测量数据从小到大顺序排列为 x1、
x2… xn,x1和 xn分别为最小可疑值和最大可疑值；
（ 2）计算求 Ta = 值； s,
包括 xd在内。
s
xx d ?
x
2、检验方法
Grubbs检验法
（ 3）根据给定的显著性水平（ α ）和样
本容量（ n），从表查得临界值（ Ta）；
2、检验方法
Grubbs检验法
（ 4）若 T ≤ T 0.05则可疑值为正常值；
若 T 0.05＜ T ≤ T 0.01则可疑值为偏离值；
若 T ＞ T 0.01则可疑值为离群值。
2、检验方法
t 检 验
（ 1）将一组测量数据从小到大顺序排列
为 x1,x2… xn,x1和 xn分别为最小可疑值和最
大可疑值；
（ 2）计算求 T = 值 s,
不包括 xd在内。 s xx d ?
x
2、检验方法
t 检 验
（ 3）根据给定的显著性水平（ α ）和样
本容量（ n），从表查得临界值（ T）；
（ 4） t检验判断的通则是,
当 t＜ t0.05（ｎ），差别无明显意义；
当ｔ 0.05（ｎ） ≤ t＜ｔ 0.01（ｎ），差别
有显著意义；
当 t≥ ｔ 0.01，差别有非常明显意义。
2、检验方法
检验的严格性
检验的保守性
最严格的是 t检验，其次是 Grubbs检验
法，最保守的是 Dixon检验法。
第一节 名词术语
第二节 监测数据的处理
第三节 环境监测的分析质量控制
质量控制
分析人员
质量控制
实验室内
质量控制
实验室间
质量控制
一、实验室内质量控制
1.选择适当的分析方法,
标准方法
统一方法
等效方法
一、实验室内质量控制
2.空白实验,
用蒸馏水代替试样的测定。其所加
试剂和操作步骤与试验测定完全相同。
空白试验应与试样测定同时进行。
影响因素有,实验用水质量、试剂
的纯度、器皿的洁净程度、计量仪器的
性能、环境条件等。
一、实验室内质量控制
3.标准曲线 的线性检验,
某一方法的标准曲线的直线部
分所对应的待测物质浓度（或量）
的变化范围，称为该方法的线性范
围。
检验其相关系数 r。
一、实验室内质量控制
4.加标回收实验,
确定方法的准确度。
一、实验室内质量控制
5.对照分析
在进行环境样品分析的同时，对标准物质或
权威部门制备的合成标准样进行平行分析，将后
者的测定结果与已知浓度进行比较，以控制分析
准确度。
也可以由他人（上级或权威部门）配制（或
选用）标准样品，但不告诉操作人员浓度值 ——
密码样，然后由上级或权威部门对结果进行检查，
这也是考核人员的一种方法。
一、实验室内质量控制
6.质量控制图的绘制及使用
编制控制图的基本假设是：测定结果在受
控的条件下具有一定的精密度和准确度，并按正
态分布。
一、实验室内质量控制
6.质量控制图的绘制及使用 （续）
质量控制图的基本组成
6.质量控制图的绘制及使用
常用的有,均数控制图
均数 -极差控制图
（ 1）均数控制图
作图方法,
①用同一方法在一定时间内（例如每天分析一次平行样）
重复测定，至少累积 20个数据（不可将 20个重复实
验同时进行，或一天分析二次或二次以上）。
②按公式计算总均值、标准偏差。
③以测定顺序为横坐标，相应的测定值为纵坐标作图。
同时作有关控制线。
④将 20个数据按测定顺序点到图上相应的位置上（控制
限内点数应大于或等于 20个）。
均 数 控 制 图
空白试验值控制图
? ① 如此点在上、下警告限之间区域内，则测定过程
处于控制状态，环境样品分析结果有效；
? ②如果此点超出上、下警告限，但仍在上下控制限
之间的区域内，提示分析质量开始变劣，可能存在失
控倾向，应进行初步检查，并采取相应的校正措施；
? ③ 若此点落在上、下控制限之外，表示测定过程
,失控,,应立即检查原因，予以纠正。环境样品重
新测定；
? ④ 如遇到 7点连续上升或下降是（虽然数值在控制
范围之内），表示有失去控制倾向，应立即查明原因，
予以纠正；
（ 1）均数控制图
使用方法
（ 2）均数 -极差控制图
有时分析平行样的平均数与总均值
很接近，但极差很大，显然属质量较差。
而采用均数 -极差控制图就能同时考察均
数和极差的变化情况。
（ 2）均数 -极差控制图
控制图包括下述内容,
均数控制部分,
极差控制图部分,
（ 2）均数 -极差控制图
系数 A2,D3,D4可从控制图系数表查出。
二、实验室间质量控制
实验室间质量控制的目的是检查
各实验室是否存在系统误差，找出误
差来源，提高监测水平，这一工作通
常由某一系统的中心实验室、上级机
关或权威单位负责。
二、实验室间质量控制
（一）实验室质量考核
由负责单位根据所要考核项目的具体
情况，参考前面所述内容，制订具体实施
方案。
考核内容包括,分析标准样品或统一样品；测
定加标样品；测定空白平行，核查检测下
限；测定标准系列，检查相关系数和计算
回归方程，进行截距检验等。
二、实验室间质量控制
（二）实验室误差测验
在实验室间起支配作用的误差常
为系统误差，为检查实验室间是否存
在系统误差，及它对测量结果是否有
影响，可不定期对有关实验室进行误
差测验。
? 用某浓度为 42㎎ /L的质量控制水样，每
天分析一次水样，共获得 20个数据（吸
光度 A）顺序为,0.301,0.303、
0.304,0.300,0.305,0.300、
0.300,0.312,0.308,0.304、
0.305,0.313,0.308,0.309、
0.313,0.306,0.312,0.309，试
作均数质量控制图，并说明在进行质量
控制时如何使用此图。
