Excel软件在岩矿化学分析质量控制中的应用

邱富容，徐志明，左天明，李 霞

（四川省核工业地质局分析测试中心，四川 成都 610503）

1 引 言

质量控制是全面质量管理体系中的重要组成部分，在质控中常使用一些统计学方法对实验数据进行归纳和分析，也常用一些图表对质控情况进行直观形象的显示。该文利用Excel所具有的强大的制表、统计、函数功能，在制作质量检查表和质量控制图运用于岩矿化学分析质量控制进行了尝试。

2 岩矿化学分析质量控制相关理论

岩矿化学分析质量控制指标有精密度和准确度两个控制指标，每批次分析结果必须同时符合两个控制指标要求。

2.1 精密度控制指标

岩石矿物试样化学成分重复分析相对偏差允许限的数学模型为：

（注：此数学模型不包括贵金属矿物）

式中：Yc——重复分析试样中某组分的相对偏差允许限，%；

C——某矿种某组分重复分析相对偏差允许系数。

统计批次试样重复分析合格率（指室内一次合格率），当合格率大于等于95%时，判定该批次合格；当合格率小于95%时，判定该批次不合格，应查找原因，妥善处理。

2.2 准确度控制指标

标准物质（或标准物质某组分）的分析结果相对偏差允许限（YB）为：

式中：Yc——重复分析试样中某组分的相对偏差允许限，%；

X0——标准物质（或标准物质中某组分）的标准值；

C——某矿种某组分重复分析相对偏差允许限系数。

同一分析批次试样中插入标准物质（或标准物质某组分）的合格率应达到100%。

2.3 需要运用到的相关统计指标

相对偏差（RD）表示单次测定结果偏差在平均值中所占的百分率：

误差（E）表示测定结果（Xi）与真实值（XT）之间的差值：

相对误差（RE）表示误差（E）在真实值（XT）中所占的百分率：

2.4 控制图

控制图是对过程质量加以测定、记录，并进行控制管理的一种用统计方法设计的图。图上有中心线（CL）、上控制限（UCL）和下控制限（LCL）。

3 运用Excel进行质控量控制

3.1 制作质量分析检查表（精密度控制）

建立一个Excel文档，将工作表Sheet1更名为所分析项目，如CaO。建立如图1所示的质量检查表。

3.1.1 制表

录入基本信息、密码序号、序号、分析编号。连续的序号可直接填充。

3.1.2 设置计算公式

（1）按式（1）计算相对偏差允许限（Yc）。在 1号密码样对应的L10中，先键入“=”，再依次键入：

式中：查磷矿中“CaO”的相对偏差允许系数为C=1；

E10——分析编号为2008-074-4号样的基本分析结果；

H10——该样的重复检查分析结果；

图1 质量检查表软件视图界面

（2）按式（4）计算分析相对偏差（RD），依次键入：

（3）复制公式：选定 k10∶N10，复制粘贴到其他密码样相对应的位置。

3.1.3 结果判定

按照原始记录表录入基本分析结果和检查分析结果（密码样分析结果），则可立即得出重复分析试样相对偏差允许限（Yc）和分析相对偏差（RD）的值，比较两个数据的绝对值，相对偏差允许限大于等于分析相对偏差即为合格，符合精密度控制要求。

分别按式（7）和式（8）计算内检率和合格率，并在备注栏中输入内检率和合格率。

3.2 制作质量控制表（准确度控制）

3.2.1 建立如图2所示的质量控制表

（1）按式（2）计算允许相对偏差（YB）值（控制上限）。在E127单元格内先键入“=”，再依次键入：

式中：E125——标准物质标准值。

（2）计算控制下限（-YB）。在E129单元格内键入：

（3）按式（6）计算测定相对误差（RE）。在 E128单元格键入：

式中：E126——标准物质测定值。将标准物质标准值视为真值（XT）代入公式进行计算。

（4）复制公式到其他测定相应位置。

3.2.2 结果判定

录入标准物质标准值和标准物质测定值，则可立即得出相对偏差允许限（Yc）和分析相对偏差（RD）。允许相对误差的绝对值全部小于等于允许相对偏差允许限值，即可判定该批次合格，符合准确度控制要求。

3.3 绘制质量控制图

以标准物质分析结果相对偏差允许限（YB）为控制上限（UCL），其负值（-YB）为控制下限（LCL），以 X轴坐标线为中心线（CL），绘制如图2所示的质量控制图。

（1）选定 D127：L129；

（2）点击“图表向导”图标，按照图表向导创建图表；

（3）选择图表类型，单击选择“折线图”和“数据点折线图”；

（4）选择图表源数据，这一步在制作图表前已经选定；

（5）设置图表选项，如图3所示，在图表标题里输入CaO质量控制图，在分数（X）轴里输入次数，在数值（Y）轴里输入数值；

（6）选择图表位置，选定作为其中对象插入；

（7）对所得的质量控制图进行格式编辑，即可得到图2所示的质量控制图。

图2 质量控制表和质量控制图软件视图界面

图3 设置图表选项软件视图界面

标准物质测定值与标准物质标准值的相对误差落在控制上下限范围内即为合格数据，并可查看测定值的变化趋势。

4 讨 论

（1）所述质量控制图以标准物质（或标准物质某组分）的分析结果相对偏差允许限（YB）为极差，以其正负值为上下控制限，极差中心值为0，以0值所绘制的中心线与X轴重合，故以X轴为中心线。

（2）运用该文所述Excel软件方法制作质量检查表、质量控制表和质量控制图，只需要掌握Excel软件的制表、制图、公式和简单函数的使用方法即可。

（3）一个文档可同时编辑同批次所测多种元素的质量检查表，质量控制表和质量控制图可另建一文档，可建立一月、一季度、一年的质量控制表和质量控制图。文档名标明批号、分析元素和件数，便于以后复制和查对。建好一次，以后可直接复制进行修改，可以提高效率，但要注意抽查核对公式是否出错。

5 结束语

运用常用的办公软件——Excel软件制作质量检查表、质量控制表和质量控制图快速、准确，无计算笔误，可大大提高地质实验室质量控制工作效率，尤其是提高了大批量同种岩矿化学分析质量控制工作的效率，是岩矿化学分析中质量控制的有效手段。

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