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自来水pH值的控制图制作(继续用SPSS方法)

  • qingqingcao
    2012/08/22
    材料表征
  • 私聊

水质检测


  • 自来水水质卫生中,有一项指标为pH值测试。根据《生活饮用水卫生标准》我国自来水pH值应该控制在6.5,8.5之间。对于测试自来水pH值,是使用在线监控。


    虽然我国自来水pH控制在这个范围内,大家知道,河水受到自然影响大,包括咸潮,酸雨,水质污染等因素,都会对生产出的自来水PH值有影响,所以,如果我们有心做一副自来水控制的控制图,处理数据,并且计算过程能力控制,那么,一副清晰的自来水生产控制图,呈现在我们面前,我们也许能从这些点子中发现一些实用价值的信息哦。




    注:
    以下数据是摘自某市7月份日常水质监控指标pH值数据。


    在本文中,我准备做 这些数据的常规数理统计,质控图,过程控制能力三个项目。

    本文使用的数学统计工具为SPSS

    由于我不从事水质分析,所以,这些统计数据,只是作为参考,本人暂时不给出评论。只是显示数据。用数据来推测。


    某城市7月份自来水PH测试值,摘自自来水公司网站。

    datepHdatepHdatepH
    1-Jul6.811-Jul6.821-Jul6.8
    2-Jul6.912-Jul7.122-Jul6.9
    3-Jul7.613-Jul7.223-Jul6.7
    4-Jul7.314-Jul6.924-Jul7.1
    5-Jul7.815-Jul7.325-Jul7.6
    6-Jul6.916-Jul7.226-Jul7.3
    7-Jul6.817-Jul7.827-Jul7.4
    8-Jul7.218-Jul7.528-Jul6.9
    9-Jul7.319-Jul7.329-Jul7.3
    10-Jul6.920-Jul7.430-Jul6.8
    31-Jul7.1


    有了数据,我们就要对其进行数学分析了。

    首先是传统的均值,标准差,方差的计算。使用SPSS方法。请见下图的演示。

    把数据输入到SPSS 表格中去,选择分析,描述性分析。


    好,让我们来看结果








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  • qingqingcao

    第1楼2012/08/22

    结果显示:31天统计的水质的pH均值为7.158, 标准差 0.30
    其四分位:
    25 上分位:6.90 含义:有25%的数据小于6.9
    50 中位数:7.20
    75 下分位:7.30 含义:有25%的数据大于7.3

    下面一张是频次图
    通过频次图画出直方图。其中的曲线为拟合正态分布。

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  • qingqingcao

    第2楼2012/08/22

    好的,接下来我们开始做质控图。

     对检验质量产生影响的有两类误差:1.测定均值偏离了“真值”或理想值称为系统误差:2.检测精度变差, 也就是标准差变大,重复测定中重复性变差。造成的原因也是存在异常因素的缘故,但数据分布常呈正态分布,故常称为随机误差。在统计学及误差理论中,随机误差与偶然误差是同义词,但在此处要注意其区别。这里随机误差是指变大了的偶然误差。【摘自网络http://www.med66.com/new/27a625a2011/2011727liujin175739.shtml

    而休哈特的质控图,实际上就是一张翻转的正态分布图。我们把每日的记录点点在本子上,到时候连接起来,来观察点集中离散的程度。并且在图上表上±3sigma






    我们对控制图做个解释

    其中横坐标为日期,纵坐标为PH值,

    中线 CL——为平均数线 (central line)
    UCL—— +3σ

    LCL—— -3σ

    其中还有对点的趋势做规定。假如点子落在±3σ外,判定不合格。因为小概率事件不可能发生。
    如果有明显上升,明显下降,也说明过程不受控。即使没有超出±3σ外。
    如果结果呈锯齿形,也说明过程不受控。
    以上图谱说明过程是在控制能力范围之内的,所以,都是绿点子。

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  • qingqingcao

    第3楼2012/08/22

    接着,我们计算下过程能力指数。

    因为,国标要求PH∈【6.5,8.5】,而目标值当然为7.0啦。(注,这个目标值是我编的,我内心的想法是水的离子积10^14 mol/l那么理论上,纯水pH应该是7.0,如果有问题或者不符合要求,请各位专家朋友拍砖指正。)所以,我们输入相关的控制目标项。



    其中,CP ——过程能力指数
    CpU——无偏移上单侧短期过程能力指数
    CpL——无偏移下单侧短期过程能力指数
    CpK——有偏移短期过程能力指数





    Cp=1.140 符合III级,就是过程能力充足,最好能够提升到II级。

    以上就是使用SPSS方法来做质控图,大家努力拍砖哦。

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  • 水源守护者

    第4楼2012/08/22

    LZ可以把帖子改成原创发,加我们团队吧

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  • 绿洲

    第5楼2012/08/22

    因为,国标要求PH∈【6.5,8.5】,而目标值当然为7.0啦。弱弱的问一下,目标值为7是怎么来的呀?标准里有吗?现在不说要喝天然弱碱性水吗?

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  • qingqingcao

    第6楼2012/08/22

    感谢楼上朋友的质疑。标准没有。是为了计算cp,我臆想的。
    主要是因为水的离子积是 10-14mol/l,所以,就选择了pH=7.0.没有根据。再次说明。如果违背了客观现实,请筒子们指正。

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  • 老兵

    第7楼2012/08/22

    应助达人

    现实中纯水的pH,测出来并非是7,除非加热驱除CO2后;再说一、二级纯水是不要求测pH的。
    请教楼主关于pH传统的均值是如何计算?

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  • qingqingcao

    第8楼2012/08/23

    我很高兴大家的质疑。因为我不是搞水质的,但是我的本意是介绍SPSS 制作质控图,所以用PH 作为一个例子。 因为对其他浊度,含氯等单边的控制,不适合我所举的例子。(双边)。
    对于pH 均值,我只是通过数据做的平均。实际上,应该用大量数据做平均。这样才能够得到比较客观的数理统计意义上的均值。

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  • yxllzh

    第9楼2012/08/23

    学习了!pH的目标值为7.5是不是好一点,上下超标的风险一样大,水质的安全性强。

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  • 水源守护者

    第10楼2012/08/23

    LZ对pH的计算貌似不应该简单地使用其pH值的算术值参与计算

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