上期曾刊文就常發性紗疵值波動的原因進行了分析,說明對疵點值不能簡單地取平均值比較,正確的評定方法:
一、當千米疵點數較多時應采用t檢驗法
例如,用兩臺條干儀器測試50tex普梳棉紗,各抽取十管紗測得千米棉結數的平均值XTX-及標準差S分別為:
X1=410,S1=45,n=10
X2=320,S2=37,n=10
計入儀器間的允許誤差δ,取X1和X2中的較大者要從中減去一個等于允許誤差的量,即X1=X1(1-δ)=X1×0.9對疵點值言,δ按10%計算。
圖1 tcal-n曲線
將上列數值帶入以下公式:
tcal=|X1*-X2|•n S21+S22≈BF 2.66<2.8
查圖1所給的tcal—n曲線,相應式樣個數n=10時分界線上的t值為2.8 (可信度99%),現計算所得的tcal<2.8即位于陰影區內,說明上述對千米棉結數的兩測試結果不存在顯著性差異。
圖2 紗疵呈泊松分布時的置信區間
二、 千米疵點數小于30個,此時紗疵已偏離正態分布而趨于泊松分布,可采用下述方法判定是否有顯著差異:
方法一 根據數理統計中的“中心極限定理”,即取自非正態分布母體中的子樣其平均值服從正態分布。現可對同一紗線樣品連續做五個批次測試,每批次取十管紗,則可得到五個平均值X1、X2、X3、X4、X5,計算它們的總平均值XT及標準差ST XT=X1+X2+X3+X4+X5 5
ST=1 n-1•
∑;n i=1Xi-XT2 n=5
對兩批產品質量做比較時,可對兩組數據XT1、S T1、及X T2、S T2進行t檢驗,以判定兩者是否存在顯著性差異。若是用兩臺條干儀測試必須計入允許誤差δ。
圖3 兩置信區間相互有重疊,X1 與X2無顯著差異
方法二 上述方法可靠但測試步驟相當長,今再提供一種較為快速的判定方法。
根據圖2可快速查出泊松分布時的可信度為95%的置信區間,然后按照能否相互重疊來判斷差異的顯著性。
例如,某廠生產一批轉杯紡純棉50tex售紗,廠內抽十筒測得的細節X1=6(個/千米);用戶抽測為X2=16(個/千米),問兩者有無顯著差異?從圖2中查得相應X1的置信區間為2至13;相應X2的置信區間為10至26。再計入儀器間允許誤差δ,△X1=δ•X1=0.1×6=0.6及 △X2=δ•X2=0.1×16=1.6,擴展后的兩置信區間如圖3所示。
圖4 計入儀器間允許誤差擴展后的置信區間
顯然此時的置信區間對均值而言是不對稱的。A1B1與A2B2兩線段能夠相互重疊,可判定上述兩測試結果X1與X2沒有顯著差異。
圖5 將圖4所示擴展的置信區間與“烏斯特統計值”相比較
三、與烏斯特統計值做比較時必須考慮置信區間。
例如,一批10tex精梳棉紗,從中抽取十管,每管測一次,試樣速度400米/分,測試時間2.5分鐘,測得千米細節數(靈敏度水平50%)X=10。
從圖2中查得相應X的置信區間為5至18.5;再計入儀器間允許誤差δ,△X=δ•X =0.1×10=1,擴展后的置信區間如圖4所示。
將圖4所示擴展后的置信區間繪入2001年版“烏斯特統計值”中相應于10tex的垂直位置上(見圖5),上、下兩端分別對應千米細節數4及19.5。其表示該批紗線的細節(-50%)約位于“烏斯特統計值”的18%和70%之間,說明這批紗線的細節比占世界產量18%的紗的質量為差,而比占世界產量30%的紗要好,從圖5中可看出屬中等偏上水平。
李友仁 教授級高級工程師、國家級專家。