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1、公共基础,主讲 韩荣良,第一章 概述,主要内容现行公路工程工作所涉及的政策、法律、法规计量认证基础知识试验检测基础知识地位、作用,概述,大纲内容 1 目的与要求：了解、熟悉、掌握工作中所涉及的政策及法律法规，计量认证和试验检测技术与管理等方面基础知识及应用程 2 主要内容法律法规（了解、熟悉、掌握）计量认证（了解、熟悉、掌握）试验检测基础知识（了解、熟悉、掌握）,概述,大纲分析内容比重考查方式单选30题30分（排除法）判断题30题30分（有50%机会等分，不可错过）多选20题40分（所有备选项有两个或两个以上答案，全部选对得分，选项部分正确按比例得分，错选多选不得分）策略宁少勿多,第二章 基础
2、知识,统计技术抽样技术数据处理测量误差不确定度事故认定及处理,统计技术,基本概念随机变量事件和随机事件（必然事件，不可能事件，随机事件）随机变量（离散型，连续性）事件概率连续N次实验事件出现M次，p=m/n分布函数描述随机变量分布特性的函数F(X)=P(Xx),统计分布,随机变量的数字特征数学期望（是均值概念的推广实际上就是加权平均值）离散型连续性方差数学期望只可用来表示测量本身大小，测量品质高低就要用方差来表示极差以及变异系数,这两张表数学期望都是30那个结果更好呢？,方法1方差为1.10 方法2方差为1.38由此可见方差越小各测得其相对于均值的分散程度越小，则不考虑系统效应的情况下其测量品
3、质越高，或者说结果越可信、有效,统计基本概念,方差计算离散型D=EX-E(X)2连续型,统计基础,随机变量基本定理大数定理 测量同一量时其数学期望为u，进行N次独立实验，观测值为xi那么当n充分大时算术平均值可以代替u贝努力定理 当观测或试验的条件稳定不变时，如果n充分大可以用频率代替概率中心极限定理 大量独立随机试验之和具有近似的正态分布,常见的分布均匀分布 概率密度是常数Y=f(x)=kE(x)=0D(x)=a2/3,符合均匀分布的测量有数据切尾引起的不确定度电子计数器的量化不确定度数字示值的分辨力滞后仪器度盘齿轮回差平衡指示器调零,正态分布均值 数据中心方差 数据分散程度,正态分布是人们
4、考察自然科学和工程技术中得到的一种连续分布是大量实验的抽象结果一批产品质量 螺栓口径大小 人的身高 测量误差等都服从正态分布,正态分布几个重要概率,统计基础,T分布被测量量n次测得的算数平均值当n无限大时符合标准正态分布被测量量n次测得的算数平均值当n有限时仪测量结果方差s代替无限多次测量的标准差符合自由度为n-1的t分布,统计基础,常见术语置信度水平p显著度水平置信度区间置信因子,抽样技术,基本概念全部检查和抽样检查如何抽取样品 抽取多少 如何判定 样品大小和判定规则构成了抽样方案抽样的基本概念,抽样基本概念,单位产品、批、样本单位产品抽样所需的基本单位 自然划分为实施抽样检查汇集起来的单位
5、产品称为批从批中抽取用于检查的单位产品称为样品 样品全体就成为样本单位产品的质量及特性计量值 连续的量值表示产品质量特性（尺寸、寿命化学成分等）,单位产品的质量及特性,计数值记点值 某类缺陷个数度量计件值 不能定量度量只能简单的份合格或不合格不合格和不合格品不合格是对质量特性判定，不合格品对单位产品判定。只有全部质量特性合格才是合格产品。不合格品分为A类B类C类计数检查和计量检查计数检查分为记点检查和计件检查,抽样检查基本概念,批的质量计件检查百单位不合格数p100计数检查单位不合格数可能大于100样本质量样本的质量是根据各样本单位质量统计出来的当n一定时用样品中不合格（品）数d表示,统计基础
6、,计数抽样和计量抽样计数抽样计件抽样依据样品不合格品数作为批合格判断计数抽样依据样品不合格数作为批合格判断n,Ac构成一次计数抽样方案批合格概率p=p(d=Ac)计量抽样检查以样本单位的计量特性为判断依据时，称为计量检查在样品检查项目多采用计数方法有利，检查项目少且样品检查费高采用计量抽样方法，对于重要的计量检测项目采用计量抽样,抽样基础,抽样方法简单随机抽样（重复抽样 不重复抽样）散料抽样分层随机抽样 批中质量明显有几部分则分成若干层，各层按一定比例抽样系统随机抽样 批按一定顺序排列将其分成数量相当n部分，从每个部分按简单随机抽样确定相同位置，各抽取一个单位按品构成一个样本分段随机抽样(多阶
7、段抽样）将一定数量产品包装在一起（若干箱）抽箱再从箱中抽产品整群抽样,数据处理,数据记录原始记录及时认真准确应用钢笔或签字笔记录严谨涂改错误处轻划两杠，在其上方进行正确记录，并加盖修改人印章,应对计算和数据传送进行系统和适当的检查。2 当利用计算机或自动设备对检测或校准数据进行采集、处理、记录、报告、存储或检索时，实验室应确保:a)由使有者开发的计算机软件应被制订成足够详细的文件，并对其适用性进行适当验证；b)建立并实施数据保护的程序。这引起程序应包括（但不限于）：数据输入或采集、数据存储、数据传输和数据处理的完整性的保密性；c)维护计算机和自动设备以确保其功能正常，并提供保护检测和校准数据完
8、整性所必需的环境和运行条件。通用的商业现成软件（如文字处理、数据库和统计程序），在其设计的应用范围内可认为是充分有效的。,数据处理,新旧规范对比此标准是在GB/T 8170-1987数值修约规则和GB/T 1250-1989极限数值的表示和判定方法的基础上整合修订而成，代替GB/T 8170-1987和GB/T 1250-1989；新标准的主要变化包括:按GB/T 1.1-2000标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则的要求对标准格式进行了修改；增加了术语“数值修约”与“极限数值”，修改了“修约间隔”的定义，删除了术语“有效位数”、0.5单位修约”与“0.2单位修约”;在第3章数值修约规
9、则中删除了“指定将数值修约成n位有效位数”的有关内容，保留“指定数位的情形”;必要时，在修约数值右上角而不是数值后，加符号“+”或“-”，表示其值进行过“舍”或“进”;在对测定值或其计算值与极限数值比较的两种判定方法中，增加了“当标准或有关文件规定了使用其中一种比较方法时，一经确定，不得改动”;删去了有关绝对极限数值的内容;在使用修约法比较时，强调了“当测试或计算精度允许时，应先将获得的数值按指定的修约位数多一位或几位报出，然后按3.2的程序修约至规定的位数。”,数据处理,有效数字末的概念任何一个数最后数字所对应的单位量值称为莫19.8mm最后一位量值0.8mm对应单位量值为0.1mm故19.
10、8mm末就是0.1mm有效数字由数字组成的一个数，除最后一位是不确切或可疑外，其他均为可靠性正确值则组成该数的所有数字包括最后一位在称为有效数字。,有效数字,从左边的第一个非零数字算起直至最后一位位置所有的数字都是有效数字18.9 3位0.189 3位32.470mm 5位12000m 5位 12km2位12*103也是两位0.00320是几位？,3位,有效数字,位数取法到最末一位可疑数字（估读数字）与误差同一数量级,数据处理,近似数运算加减运算 有效数字中末位数位最高为准（小数点小数部分位数最少的），其他数均多报留一位如需继续运算结果可多保留一位18.3+1.4546+0.876=18.3+
11、1.45+0.88=20.63=20.6乘除（乘方，开放）以有效数字最少的为准其他的均比他多保留一位1.1*0.3268*0.10300=1.1*0.327*0.103=0.0370=0.037,数据处理,数值修约根据保留位数要求，对多余位数进行取舍修约间隔 确定修约保留位数的的一种方式修约间隔一经确定修约数只能是修约间隔的整数倍,数值修约,规则四舍五入奇升偶舍,数值修约,例子（下列数值修约到小数点后第三位）,3.141592.717294.510503.216505.62356.3785017.691499,3.1422.7174.5103.2165.6246.3797.691,数值修约,一
12、个简单的口诀修约间隔整数倍中，最接近原数的为修约值如果两个同样接近，偶数倍是修约数例子,修约举例,1.150001按0.1修约间隔进行修约1.1和1.2其中1.2更近1.0151修约至十分位0.2个单位，此时修约间隔为0.02，两个最近的数1.02、1.00选择1.021150按100修约间隔修约1.1*103和1.2*103选择？,1.2*103,修约练习,将下列数修约到“百”位的0.2个单位830 842-930,840 840-920,数值修约,注意事项一次到位15.4546，修约间隔为1正确15不正确15.454614.45515.4615.51612.251保留一位小数是多少？必要时
13、，在修约数值右上角而不是数值后，加符号“+”或“-”，表示其值进行过“舍”或“进”;15.50+表示实际值大于15.50,数据处理,可疑数据剔除拉伊达法（3S法）当测量值与平均值差大于2s应保留但需存疑，如有可疑变异就要剔除肖维纳特法格拉布斯法,数据处理,数据表达方式表格法图示法经验公式线性相关判定，相关系数大于临界值,测量误差,每一个物理量都是客观存在，在一定的条件下具有不依人的意志为转移的客观大小，人们将它称为该物理量的真值。理论真值（三角内角和180，规定真值1m，相对真值上一级指示值）测量结果和被测量真值之间总会存在或多或少的偏差，这种偏差就叫做测量值的误差 绝对误差 100m测得10
14、0.1m,1m测得1.1m绝对误差都是0.1m量纲与测量量相同相对误差 绝对误差 除以相对真值量纲 为1,误差来源,装置误差环境误差人员误差方法误差,误差分类（P105）,系统误差系统误差又叫做规律误差。它是在一定的测量条件下，对同一个被测尺寸进行多次重复测量时，误差值的大小和符号（正值或负值）保持不变；或者在条件变化时，按一定规律变化的误差。随机误差随机误差是指测量结果与同一待测量的大量重复测量的平均结果之差，即“同一待测量的大量重复测量的平均结果”指在重复条件下得到待测量的期望值或所有可能测得值的平均。是排除了系统误差后的理想情况下仍然存在的误差。单峰性 对称性 有界性过失误差,误差分析,
15、精密度是指多次重复测定同一量时各测定值之间彼此相符合的程度。表征测定过程中随机误差的大小 准确度准确度（precision）是指你得到的测定结果与真实值之间的接近程度 精确度测量精确度（也常简称精度）高，是指偶然误差与系统误差都比较小，这时测量数据比较集中在真值附近,误差的表示方法极差绝对误差相对误差,测量不确定度,测量不确定度是指“表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数”。测量不确定度从词义上理解，意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数，它不说明测量结果是否接近真值,校准实验室或进行自校准的检测实验室，对所有的校准和各种校准
16、类型都应具有并应用评定测量不确定度的程序。检测实验室应具有并应用评定测量不确定度的程序。某些情况下，检测方法的性质会妨碍对测量不确定度进行严密的计量学和统计学上的有效计算。这种情况下，实验室至少应努力找现出不确定度的所有分量且作出合理评定，并确保结果的表达方式不会对不确定度造成错觉。合理的评定应依据对方法性能的理解和测量范围，并利用诸如过去的经验和确认的数据。,测量不确定度评定所需的严密程度取决于某些因素，诸如：检测方法的要求；客户的要求；据以作出满足某规范决定的窄限。某些情况下，公认的检测方法规定了测量不确定度主要来源的值极限，并规定了计算结果的表示方式,不确定度,标准不确定度测量不确定度用
17、标准偏差表示 扩展不确定度测量不确定度也可用标准偏差的倍数或说明了置信水准的区间的半宽度表示,不确定度的A类评定与B类评定,用对观测列的统计分析进行评定得出的标准不确定度称为A类标准不确定度，用不同于对观测列的统计分析来评定的标准不确定度称为B类标准不确定度。合成标准不确定度 当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差和协方差算得的标准不确定度，称为合成标准不确定度,扩展不确定度和包含因子,扩展不确定度是确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。它有时也被称为范围不确定度 包含因子 对合成标准不确定度所乘之数字因子,不确定度与误差,不确定度的作用测量不确定
18、度是目前对于误差分析中的最新理解和阐述，以前用测量误差来表述，但两者具有完全不同的含义。现在更准确地定义为测量不确定度。是指测量获得的结果的不确定的程度。不确定度与误差 统计学家与测量学家一直在寻找合适的术语正确表达测量结果的可靠性。譬如以前常用的偶然误差，由于“偶然”二字表达不确切，已被随机误差所代替，近年来，人们感到“误差”二字的词义较为模糊，如讲“误差是1%”，使人感到含义不清晰。但是若讲“不确定度是1%”则含义是明确的。因而用随机不确定度和系统不确定度分别取代了随机误差和系统误差。测量不确定度与测量误差是完全不同的概念，它不是误差，也不等于误差。测量不确定度和标准不确定度 表征合理的赋
19、予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数，称为测量不确定度。这是JJF 10011998通用计量术语及定义中，对其作出的最新定义。测量不确定度是独立而又密切与测量结果相联系的、表明测量结果分散性的一个参数。在测量的完整的表示中，应该包括测量不确定度。测量不确定度用标准偏差表示时称为标准不确定度，如用说明了置信水准的区间的半宽度的表示方法则成为扩展不确定度。区别详见教材P115,事故的认定及处理,(1)检验过程中发生下列情况按事故处理：a、样品丢失，样品损坏；b、检验报告丢失，原始记录丢失或失密；c、由于人员、检测仪器设备、检测条件不符合检测工作的要求，试验方法错误，数据差错而造成的检验结论
20、错误；d检测过程中发生仪器设备损坏；e检测过程中发生人员伤亡。(2)重大、大事故发生后，应立即采取措施，防止事态扩大抢救伤亡人员，并保护现场，通知有关人员处理事故。(3)事故发生后三日内，由发生事故单位填写事故报告，报综合部。(4)事故发生后五日内，由检测中心主任主持召开事故分析会，对事故直接责任者作出处理，对事故作善后处理，并制定相应办法，以防类似事故发生。(5)大事故发生一周后，检测中心应向上级递交事故专题报告。,第二章 计量认证,常用术语法定计量单位管理体系文件量值溯源能力验证仪器设备管理样品管理检测报告计量认证标志实用,管理术语,认证与认可认证第三方依据程序、对产品或服务符合规定给与书
21、面保证认可权威机构对某机构或个人有能力执行特定任务的正式承认均属于合格评定（Conformity Assessment），即通过直接或间接方法确定相关要求被满足的任何有关的活动，但两者存在以下差异：认证是由第三方进行的，认可是由权威团体进行的第三方是独立于第一方和第二方之外的一方，同第一方和第二方在行政上无隶属关系，在经济上无利害关系。认证工作应由第三方进行，以确保认证结果的公正性。权威团体（或称官方团体）是由政府部门授权组建的组织。强调认可应由这样的组织进行是为了确保认可的权威性。认证是书面保证，认可是正式承认保证的含意是确信，书面保证是通过由第三方认证机构颁发的认证证书使有关方面确信经认证
22、的产品或体系符合规定要求。正式承认意味着经批准准予从事某项活动，认证是证明符合性，认可是证明具备能力经认证的产品是由第三方认证机构证明该产品符合特定的产品标准，经认证的体系是由第三方机构证明该体系符合某一体系标准的。经认可的认证机构表明该机构具有从事特定任务（如质量体系认证、信息安全管理体系认证、产品质量认证、信息安全产品认证、产品检验等）的能力；经认可的审核员（注册审核员）则表明该审核员具有从事体系审核的能力。（p63）,能力验证 利用实验室之间比对确定实验室的检测/校准能力定性计划 数据转换演练单件物品检测单项演练连续计划抽样,校准 确定仪器所示量值检测 按照程序确定合格评定对象特性的活动
23、检查 审查产品设计、生产安装并确定其与特性的符合性，或判断与通用要求的符合性要求合格评定 对与产品、过程、体系、人员或机构有关的规定要求得到满足的证明,质量管理和标准化质量方针质量管理质量控制质量保证质量体系管理评审合同评审质量手册,预防措施 为防止潜在不合格采取的措施纠错措施 为防止已出现的不合格、缺陷采取的措施纠正对现有不合格进行处置纠错措施涉及消除产生不合格原因,法制计量法制计量法定计量单位法定计量机构计量监督检定首次检定后续检定,量值测量 以确定量值为目的的操作计量 为实现单位统一量值准确进行的科技、法制管理活动 属于测量严于测量与置信度、不确定度联系在一起的规范性测量测量结果示值未修
24、正结果已修正结果测量准确度测量结果的重复性（重复条件）,测量结果的复现性（与重复性对照）标称范围测量仪器的示值范围量程 标称范围两级之差的模鉴别力分辨力测量仪器的示值误差测量仪器的固有误差,国际计量标准国家计量标准基准（原级标准）次级标准参考标准溯源性,法定计量单位,法定计量单位构成国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位，为国家法定计量单位。国家法定计量单位的名称、符号由国务院公布。非国家法定计量单位应当废除。废除的办法由国务院制定 我国的法定计量单位（以下简称法定单位）包括：（）国际单位制的基本单位；（）国际单位制的辅助单位；（）国际单位制中具有专门名称的导出单位：（）国家选定的非国际单
25、位制单位：（）由以上单位构成的组合形成的单位（）由词头和以上单位所构成的十进倍数和分数单位,法定计量单位的使用,法定计量单位名称名称一般指中文名用于文字中组合单位名称与其符号表示顺序一致遇/读作每m4读作四次方米而不是米四次方S-1读作每秒,法定单位符号单位符号（国际通用符号）十进位单位符号在数据之后单位符号用小写字母，人名的第一个字母必须大写错误 N-m,mN,牛米，牛-米 ms-1正确 N*m,Nm,牛*米 m/s,m*s-1分子为1的组合单位，一般不用分子形式，而用负数幂单位符号中。用斜杠表示除时，分子分母与/处于同一行内，分母有两个单位中间加圆点，并加括号单位符号与中文不得混用，例外
26、j/可以写成焦/,词头使用方法,词头紧接单位名称作为整体中间不插入其他词Km2是平方千米而不是千平方米仅通过相乘构成的组合单位加词头，加在第一个单位之前组合单位中，某单位符号是词头时其放右边词头h,da,c一般只用于长度面积等,词头的使用,一般不在组合单位分子分母中间使用词头选用词头时尽量使量的数值处于0.11000之间（1401pa写成1.401kPa)万亿可放在单位符号前，但不是词头十、百、千等不得放于单位符号前（3千秒-1读作三每千秒（3000秒-1）为计算方便所有量都采用SI单位词头用10的幂代替,质量体系文件,含义特点质量体系层次质量手册程序文件质量计划质量记录,量值溯源,准确性 测
27、量结果与真值的一致程度一致性 测量结果的可重复性溯源性任何一个测量结果或计量标准值，都能通过一条有规定不确定度的连续比较链，与计量基准联系起来量的溯源自下而上，量值传递自上而下,用于检测和（或）校准的所有设备，包括对检测、校准和抽样结果的准确性或有效性有显著影响的辅助测量设备（例如用于测量环境条件的设备），在投入使用前应进行校准。实验室应制定设备校准的计划和程序 对于校准实验室，设备校准计划的制定和实施应确保实验室所进行的校准和测量可溯源到国际单位制（SI）,某些校准目前尚不能严格按照SI单位进行，这种情况下，校准应通过建立对适当测量标准的溯源来提供测量的可信度，例如：使用有资格的供应者提供的
28、有证标准物质（参考物质）不给出材料可靠的物理或化学特性；使用规定的方法和（或）被有关各方接受并且描述清晰的协议标准。可能时，要求参加适当的实验室间比对计划。,未校准溯源的，除非已经证实校准带来的贡献对检测结果总的不确定度几乎没有影响。这种情况下，实验室应保证所用设备能够提供所需的测量不确定度。的遵循程度取决于校准的不确定度对总的不确定度的相对贡献。如果校准是主导因素，则需严格遵循该要求。测量无法溯源到SI单位或与之无关时，与对校准实验室的要求一样，要求测量能够溯源到诸如有证标准物质（参考物质）、约定的方法和（或）协议标准,校准和检定校准含义校准目的（确定示值误差 对示值误差修正给定参考物质特性
29、赋值 实现溯源性）检定 查明计量器具是否符合法定要求和程序，具有法制性校准检定主要区别法制性自愿性示值误差全面评定校准规范方法灵活检定依据只有检定规程校准结果是报告，鉴定结果是证书,能力验证,能力验证的作用能力验证的目的能力验证的类型实验室间量值比对实验室间检测比对分割样品检测比对定性比对已知值比对部分过程比对,能力验证实施组织机构 国家认证认可监督管理委员会，中国合格评定国家认可委员会，各省级质量技术监督局各直属出入境检验检疫局，行业协会能力验证纠正活动出现不难以结果（离群）要整改期限内不整改暂停撤销相关项目的认可能力验证的要求和评价,仪器管理,仪器、设备的购置和验收制度仪器、设备的检定、校
30、验制度 所有计量器具均由有关计量检定部门检定仪器设备的校验按国家、行业的试验方法、测试技术规则中有关仪器校验的规定进行全部仪器设备的计量检定工作，由仪器保管员负责，应严格按照检测仪器设备的检定周期规定进行,仪器管理,仪器、设备的标志管理制度 凡按周期检定、校验及按有关技术标准检查的仪器设备，根据检定校验、检查结果，分别贴上合格、准用、停用标志。标志内容色括：仪器编号，检定、校验、检查结论、检验日期、有效日期、检定单位、人员等。(1)合格证(绿色)：计量检定(包括自检)合格者。(2)准用证(黄色)设备不必检定，经检查其功能正常者(如计算机、打印机)。设备存在某些缺陷，但限定范围内可以使用（受限设
31、备）。多功能检测，某些功能已丧失，但检测工作所需功能正常且经计量鉴定合格者。降级使用者。3停用证(红色)检测仪器、设各损坏者。检测仪器、设备经计量鉴定不合格者。检测仪器、设备性能无法确定者。,仪器、设备的档案管理制度 每台仪器建立一个档案袋，内装仪器设备说明书，检定、较验证书，使用、维修情况记录。各专业室每年年底将仪器设备使用、维修记录表装订成册，经核后交资料保管员存入档案袋 仪器、设备的保管制度使用贵重、精密、大型仪器、设备者，均应经培训考核合格，取得操作许可证。贵重、精密、大型仪器、设备的位置不得随意变动，如确需要变动，重新安装后，应对其安装位置、安装环境、安装方式进行检查，并重新进行检定
32、或校准。仪器、设备保管人应负责所保管设备的清洁卫生、清洗、换油，不用时，应套上防护罩，长期不用的电子仪器每隔三个月应通电一次，每次通电时间不得少于半小时。检测仪器、设备不得挪作他用，不得用其从事与检测无关的其他工作 计量人员除对所有仪器、设备按周期进行计量检定外，还应对其进行不定期抽查，以确保其功能正常，性能完好，精度满足检测工作的要求。材料试验机、震动台等试验设备的清洗和换油工作由设备保管人员负责，并在设备档案内记载。全部检测仪器、设备的使用环境均应满足说明书的要求，有温度、湿度要求者，应确保温度、湿度方面的要求。,样品管理制度,专人负责接受样品，检查登记建立样品唯一标识系统有适当的储存条件流转记录保管期一般为申诉有效期后的一个月,计量认证标志使用,CMA 中国计量认证检测报告封面左上方（检测机构专用标示章 右上角）比例可变，形状不变证书编号的字号可以自定,第三章相关法律,计量法 1985年9月6日公布，86年7月1标准法 1988年12月29日公布，89年4月1产品质量法认证认可条例公路水运工程实验检测管理办法公路水运工程试验检测机构等级评定程序公路水运工程试验检测人员考试办法实验室资质认定评审准则建设工程质量管理条例关于印发继续教育的通知关于印发换证复核细则的通知关于印发信用评价管理办法的通知,
