张丹，张澜君，刘勇生
（天津出入境检验检疫局，天津３００３０８）
【摘要】实验室间的比对试验中，对数据的统计分析是必不可少的重要内容。ＨＶＩ型大容量纤维测试仪（简称ＨＶＩ）比对试验是用单因子方差分析法对样品的均匀性进行评价，用稳健统计方法对检验结果进行分析，并用Ｅｘｃｅｌ表格对上述统计方法进行操作。
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关键词 比对试验；单因素方差分析；稳健统计方法；Ｅｘｃｅｌ
Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2015.04.014
中图分类号：TS101．91+2文献标识码：A文章编号：2095-0101（2015）04-0046-03
实验室间的比对试验是检验各实验室是否具备持续出具可靠结果的有效途径，其中，如何对数据进行科学有效的统计分析将直接影响比对试验的结果评判。在ＨＶＩ比对试验中，所涉及到的统计分析主要有两大部分，一是对样品均匀性的统计分析；二是对所有检测结果的统计分析。样品各项检测项目的均匀性可通过对一组样品进行重复试验后，分析试验数据之间是否存在显著差异来评判，此统计方法为单因子方差分析法。对于检测结果，则需要采用稳健统计技术，以使极端结果对平均值估计值和标准差估计值的影响减至最小［１］。由于比对试验中涉及的实验室设备较多，有大量数据需要处理，若利用Ｅｘｃｅｌ中的ＱＵＡＲＴＩＬＥ、ＳＱＲＴ、ＭＡＸ、ＭＩＮ等函数，便可以方便快捷地统计计算，评定实验室的检测能力。
１单因子方差分析法
１．１统计量
ＳＳ表示平方和，ＭＳ表示均方，ｄｆ表示自由度，Ｆ表示组间均方与组内均方的比例，Ｆｃｒｉｔ表示在相应显著水平下的Ｆ临界值。
１．２运用
对于制备批量样品的检测能力验证计划，通常必须进行样品均匀性检验［２］。均匀性检验的结果，可根据有关统计量表明的显著性能否满足能力验证计划要求进行判断。由于各试验数据之间是相互独立的，且总体服从正态分布，具有方差齐性，可采用单因子方差分析法对检验中的结果进行统计处理。若样品之间无显著性差异，则表明样品是均匀的［２］，即当Ｆ值小于Ｆｃｒｉｔ时，表明在相应显著性水平时，样品是均匀。
１．３Ｅｘｃｅｌ操作
Ｅｘｃｅｌ表中“工具”一栏选择“数据分析”；若“工具”一栏中无“数据分析”，可在“工具”一栏中选择“加载宏”，选择“分析工具”，点击“确定”。然后选择“方差分析：单因素方差分析”，点击确定。选择要输入的数据，即输入的所有数值，“分组方式”中选择“行”，“α（Ａ）”为０．０５，最后选择“输出选项”，点击“确定”。
２稳健统计方法
２．１统计量及计算公式
２．１．１统计量
Ｓ为标准化和，Ｄ为标准化差，ＩＱＲ为标准化四分位数间距，ＺＢ值考察实验间的差异，反映实验室的系统误差，Ｚｗ值考察实验内的差异，反映实验室的随机误差。
２．１．２计算公式
２．２运用
在检测结果满足正态分布的情况下，为了排除极端值对统计量的影响，并且更加全面系统地评价检验结果，需要使用稳健统计方法。结果的评价原则：当Z≤２时，结果为满意；当２＜Z＜３时，结果为可疑；当Z≥３时，结果为不满意。
２．３Ｅｘｃｅｌ操作
２．３．１建立数据源
创建一个以某一测试项目命名的Ｅｘｃｅｌ表格（如黄度），在表格中设置实验室仪器编号、Ａ样品平均值、Ｂ样品平均值、Ｓ、ＺＢ、Ｄ、Ｚｗ、结果数、中位值（Ｍｅｄｉａｎ）、标准化ＩＲＱ（ＮｏｒｍＩＲＱ）、稳健ＣＶ（％）（ＲｏｂｕｓｔＣＶ）、最大值（Ｍａｘ）、最小值（Ｍｉｎ）、变动范围（Ｒａｎｇｅ），如表１所示。按照实验室代码次序，依次将检测结果Ａ、Ｂ值输入到相应的单元格中。
２．３．２计算
Ｓ值：在Ｄ２中输入“＝（Ｂ２＋Ｃ２）/ＳＱＲＴ（２）”，将光标移动到Ｄ２表格的右下角，当光标变成“＋”，按住鼠标左键，并拖拽到Ｄ２７，即可得到１~２６号所有Ｓ值。
Ｄ值：在Ｆ２中输入“（ＡＢＳ（Ｂ２－Ｃ２））/ＳＱＲＴ（２）”，同理，将光标移动到Ｆ２表格的右下角，当光标变成“＋”，按住鼠标左键，并拖拽到Ｆ２７，即可得到１~２６号所有Ｄ值。
中位值：在Ｂ２９中输入“＝ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｂ２：Ｂ２７，２）”；在Ｃ２９中输入“＝ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｃ２：Ｃ２７，２）”；在Ｄ２９中输入“＝ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｄ２：Ｄ２７，２）”；在Ｆ２９中输入“＝ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｆ２：Ｆ２７，２）”。
ＩＱＲ：在Ｂ３０中输入“＝（ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｂ２：Ｂ２７，３）－ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｂ２：Ｂ２７，１））×０．７４１３”；
在Ｃ３０中输入“＝（ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｃ２：Ｃ２７，３）－ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｃ２：Ｃ２７，１））×０．７４１３”；
在Ｄ３０中输入“＝（ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｄ２：Ｄ２７，３）－ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｄ２：Ｄ２７，１））×０．７４１３”；
在Ｆ３０中输入“＝（ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｆ２：Ｆ２７，３）－ＱＵＡＲＴＩＬＥ（Ｆ２：Ｆ２７，１））×０．７４１３”。
ＺＢ值：在Ｅ２中输入“＝（Ｄ２－?苊Ｄ?苊２９）/?苊Ｄ?苊３０”，同理，将光标移动到Ｅ２表格的右下角，当光标变成“＋”，按住鼠标左键，并拖拽到Ｅ２７，即可得到１~２６号所有ＺＢ值。
ＺＷ值：在Ｇ２中输入“＝（Ｆ２－￥Ｆ￥２９）/￥Ｆ￥３０”，同理，将光标移动到Ｇ２表格的右下角，当光标变成“＋”，按住鼠标左键，并拖拽到Ｇ２７，即可得到１~２６号所有ＺＷ值。
结果数：已知２６个。
ＣＶ（％）：在Ｂ３１中输入“＝Ｂ３０/Ｂ２９×１００”；在Ｃ３１中输入“＝Ｃ３０/Ｃ２９×１００”。
最大值：在Ｂ３２中输入“＝ＭＡＸ（Ｂ２：Ｂ２７）”；在Ｃ３２中输入“＝ＭＡＸ（Ｃ２：Ｃ２７）”。
最小值：在Ｂ３３中输入“＝ＭＩＮ（Ｂ２：Ｂ２７）”；在Ｃ３３中输入“＝ＭＩＮ（Ｃ２：Ｃ２７）”。
变化范围：在Ｂ３４中输入“＝Ｂ３２－Ｂ３３”；在Ｃ３４中输入“＝Ｃ３２－Ｃ３３”。
２．３．３图表制作
２．３．３．１创建数据源
以某一检测项目的ＺＢ值为例（如黄度的ＺＢ值），创建一个新Ｅｘｃｅｌ表格，设置实验室仪器编号和ＺＢ值，并依次将实验室仪器编号和ＺＢ值输入表格内。
２．３．３．２排序
选中“ＺＢ值”一列，选择“工具”一栏中的“自动筛选”，此时在“ＺＢ值”的表格中出现向下的小三角图标，点击该图标，在下拉菜单中选择“升序排列”。
２．３．３．３作图
选择“插入”一栏中的“图表”，再选择“柱状图”，在“子图表类型”中选择第一个，点击“下一步”。
“数据区域：”选中所有ＺＢ数值；“系列产生在：”选“列”。在“系列”的“分类（Ｘ）轴标志（Ｔ）：”中，选中所有实验室仪器编号，点击“下一步”。
根据要求及个人情况，依次对图表的具体事项进行填写，最后点击“完成”。图表制作完成，如图１。
３结语
单因子方差分析法是通过试验数据之间差异的分析，来确定一项试验中某一因素是否对试验结果有显著影响的统计方法，是检验制备的批量样品均匀性的通用方法；稳健统计技术是当前国际上实验室间比对的能力验证结果进行评价时常用的方法，该方法可以降低极端值对统计结果的影响，它对极端值的处理不是将其从数据组中剔除，而是给其赋予较小的权，使其对平均值和标准差估计值的影响减至最小［３］。该两种统计方法都需要大量的数学运算，不仅费时费力，而且容易出现错误。熟练地运用Ｅｘｃｅｌ表格，按照要求对大量的数据进行处理、统计与分析，将减少很多不必要的人力和精力，从而大大提高工作效率，同时也提高实验室的整体科研水平。
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参考文献
［１］ＧＢ/Ｔ１５４８３．１－１９９９，利用实验室间比对的能力验证第一部分：能力验证计划的建立和运作［Ｓ］．
［２］ＣＮＡＳ－ＧＬ０３：２００６，能力验证样品均匀性和稳定性评价指南［Ｓ］．
［３］黄永庆，曾芳红.用Ｅｘｃｅｌ计算实验室间比对结果的ＺＢ和ＺＷ值［Ｊ］．海峡预防医学杂志，２００９，１５（４）：７６－７７．