试验数据处理与分析

在工程施工中，要对大量的原材料和半成品进行试验，在取得了原始的观测数据之后，为了达到所需要的科学结论，常需要对观测数据进行一系列的分析和处理，最基本的方法是数学处理方法。

一.   数值修约规则

在材料试验中，各种试验数据应保留的有效位数，在各自的试验标准中均有规定。为了科学地评价数据资料，首先应了解数据修约规则，以便确定测试数据的可靠性与精确性。数据修约时，除另有规定者外，应按着国家标准《数值修约规则》（GB8170—87）给定的规则进行。

1．拟舍弃数字的最左一位数字小于5时，则舍去，即保留的各位数字不变。

2．拟舍弃数字的最左一位数字大于5时，或者是5，而其后跟有并非全部为0的数字时，则进1，即保留的末位数字加1。

3．拟舍弃数字的最左一位数字是5，而右面无数字或皆为0时，若所保留的末位数字为奇数则进1，为偶数则舍去。

4．负数修约时，先将他的绝对值按上述规定进行修约，然后在修约值前面加上负号。

二、   平均值、标准差、变异系数与通用计量名词

进行观测的目的，是要求得某一物理量的真值。但是，真值是无法测定的，所以要设法找出一个可以用来代表真值的最佳值。

1．平均值

将某一未知量x测定n次，其观测值为x1、x2、x3、……xn，将他们平均得：   

算术平均值是一个经常用到的很重要的数值，当观测数值越多时，他越接近真值。平均值只能用来了解观测值的平均水平，而不能反映其波动情况。

2．标准差

观测值与平均值之差的平方和的平均值称为方差，用符号σ2表示。方差的平方根称为标准差，用σ表示：       

σ是表示测量次数n→∞时的标准差，而在实测中只能进行有限次的测量，其标准差可用s表示。即：           

标准差是衡量波动性的指标。

3．变异系数

标准差只能反映数值绝对离散的大小，也可以用来说明绝对误差的大小，而实际上更关心其相对误差的大小，即相对离散的程度，这在统计学上用变异系数Cv来表示。计算式为：                             

如同一规格的材料经过多次试验得出一批数据后，就可通过计算平均值、标准差与变异系数来评定其质量或性能的优劣。

4.通用计量名词及其定义

（1）测量误差：测量结果与被测量真值之差。

（2）测得值：从计量器具直接得出或经过必要计算而得出的量值。

（3）实际值：满足规定准确度的用来代替真值使用的量值。

（4）测量结果：由测量所得的被测量值。

（5）观测误差：在测量过程中由于观测者主观判断所引起的误差。

（6）系统误差：在对同一被测量的多次测量过程中，保持恒定或以可预知方式变化的测量误差的分量。

（7）随机误差：在对同一被测量的多次测量过程中，以不可预见方式变化的测量误差的分量。

（8）绝对误差：测量结果与被测量真值之差。

（9）相对误差：测量的绝对误差与被测量真值之比。