1、公路工程试验检测的数据处理分析摘要：工程试验检测数据处理在工程试验检测中是非常重要的，而工程试验检测在公路施工技术管理中至关重要，也就是说，为保证公路工程施工质量，做好数据处理工作是必须的。本文介绍了误差的表示方法，探讨了数据的表达方式。 关键词：公路工程；检测；数据；处理 中图分类号：F540.3 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 公路工程试验检测是在进行公路工程质量检测时的一种有效手段。实际上，在对公路工程的质量进行检测时，大多数都是以试验的检测数据作为依据的，而且采集到的原始数据数量庞大、杂乱无章，其中很多数据不可避免地存在着误差，有的甚至存在着错误。因此必须对这些大量的原始数据进行
2、有效的整理、处理和分析，才能最终作为质量检测的可靠依据。 二、误差的表示方法 根据误差表示方法的不同，我们可以将误差分为绝对误差和相对误差。 1、绝对误差 绝对误差是指实测值与被测量的真值之差，即L=LL0，在这个式中：L 为绝对误差，L 实测值，L0 是被测量的真值。但是，大多数情况下，真值是无法得知的，因而绝对误差也无法得到。一般只能应用一种更精密的量具或仪器进行测量，所得数值称为实际值。实际值更接近真值，可用来代替真值计算误差。绝对误差的性质首先是它有单位，与被测量的单位相同。其次是它能表示测量的数值是偏大还是偏小以及偏离程度。最后是它不能确切地表示测量所达到的精确程度。 2、相对误差
3、相对误差是指绝对误差与被测真值(或实际值)的比值，即 8=(LL0)X 100一(LL)X100，在这个算式中 8 表示的是相对误差。相对误差不仅能反映测量的绝对误差，而且能反映出测量时所达到的精度。相对误差是没有单位的，通常以百分数来表示，而且与被测量所采用的单位无关；其次它能表示误差的大小和方向；最后是相对误差能表示测量的精确程度。因此，通常都用相对误差来表示测量误差。例如：用毫米钢尺测量某路面结构层的厚度 L=50 mm，且已知钢尺最大绝对误差为 AL=05 mm，则真正厚度：Lo=LL=(5005)mm；相对误差：8=ALL0=O550=1。 3、误差的来源 在任何测量过程中，无论采用
4、多么完善的测量仪器和测量方法，也无论在测量过程中怎样细心和注意，都不可避免地产生误差。产生误差的原因是多方面的。有可能是装置误差、环境误差、人员误差等等，比如说装置误差主要由测量仪器设备(装置)的设计制造、安装、调整或使用不当所产生的误差。如试验机度盘示值不均匀，等臂天平不等臂，仪器安装不垂直、偏心等所产生的误差。需要指出，以上几种误差来源，有时是联合作用的，可作为一个独立的误差因素来考虑。 4、误差的分类 误差就其性质而言，可分为系统误差、随机误差(或称偶然误差)和过失误差(或称粗差)。系统误差，就是在同一条件下，多次重复测试同一量时，误差的数值和正负号有明显的规律。系统误差通常在测试之前就
5、已经存在，而且在试验过程中始终偏离一个方向，在同一试验中其大小和正、负号相同，如试验机示值的偏差等。系统误差容易识别，并可通过试验或用分析方法掌握其变化规律，在测量结果中加以修正。随机误差，是在相同条件下，多次重复测试同一量时，出现误差的数值和正负号没有明显的规律，它是由许多难以控制的微小因素造成的。例如，原材料特性的正常波动，试验条件的微小变化等。由于每个因素出现与否，以及这些因素所造成的误差大小、方向事先无法知道，有时大，有时小，有时正，有时负，其发生具有随机性，因而很难在测试过程中加以消除。但是这种误差的统计规律是完全可以掌握的，可以用概率论与数理统计方法对数据进行分析和处理，以获得可靠
6、的测量结果。 三、数据的表达 1.图示法 图示法在各种工程技术、科学技术中都应用广泛，这主要是由于其自身直观、简洁的特点符合工程和科学的本质追求。图示法，顾名思义就是以图形来表示测量数据，具有结果直观、明确的特点，能够以最直接的方式看出函数的变化规律和变化趋势。不过，图示法也有其不足之处，即在图形上难以看出准确、具体的函数关系，也难以进行精确的数学分析。在利用图示法进行数据处理时，要把握以下三个方面的要点。 (1)坐测量数据的精度与标纸大小与分度的选择相应。如果分度过粗，那么绘图精度可能会低于试验中参数测量的精度因为，其影响了原始数据的有效性；而反之，分度过细时则高于原始数据的精度。 (2)分
7、度值的有效数字、名称、单位等是坐标轴应注明的。要保持坐标的文字书写方向与该坐标轴的平行，同时应该用不同的符号加以区别同一图上表示的不同数据。 (3)因为测量数据通常是分散的，所以用短线连接各点得到的是折线，此时要对曲线进行平滑处理。按带有误差的各数据所描的点不一定是真实值的正确位置，因为每一个测点总存在误差。当有足够的测量数据时，做出光滑垂线完全有可能。尽可能通过或接近所有的点，是决定曲线的走向应考虑的因素，但不是绝对的，如两端的点。而如果不可能，可以通过移动曲线尺，保持曲线两边的点数接近相等。另外，还可以采用拟合曲线法，用 EXCELL 等程序来平滑曲线。 2、表格法 表格法在工程技术中应用
8、最多。在很多科学实验和工程设计中，第一步都是将所获取的数据转化为表格，然后再进行进一步的处理。不过，表格法也有其不足之处：一是表格中呈现的数量有限，不具备反映函数关系的能力，难以看出数据应变量与自变量之间的相应变化关系；二是表格的呈现无规律性可言，简单易查看，但不便于深入的分析和处理。表格具体来说主要有试验检测数据记录表和试验检测结果表两种。试验检测数据记录表相比之下要丰富一些，它包括多方面的内容，如检测目的、内容摘要、监测数据和仪器设备 等，是一个原始数据的记录。试验数据结果表就显得简单很多，通常就只有几个变量之间的对应关系，表示的是最终得到的分析结果。 3、经验公式法 通常把与曲线对应的公
9、式称为经验公式，在回归分析中则称之为回归方程。因为测量数据可通过图形表示出函数之间的关系，也对应的用一个公式来表示所有的测量数据，当然想要公式完全表达全部数据是不可能的。用一个公式来表达全部测量数据，紧凑扼要，同时可以研究各自变量与函数之间的关系，因为可以对公式进行必要的数学运算。首先要解决的问题是如何根据一系列测量数据，建立公式、建立什么形式的公式。让所建立的公式能准确的呈现测量数据的函数关系。建立公式的步骤大致可归纳如下： (1)描绘曲线。在以自变量为横坐标，函数量为纵坐标，将测量数据描绘在坐标纸上的基础上，将数据点描绘成测量曲线。 (2)分析所描绘的曲线，确定公式的基本形式。在数据点描绘
10、的基本上是直线的情况下，用一元线性回归方法确定直线方程；在数据点描绘的是曲线的情况下，则要以曲线的特点判断曲线类型。 (3) 曲线化直。当测量数据描绘的曲线可以确定为某种类型的曲线，就可将该曲线方程变换为直线方程，紧接着在按一元线性回归方法处理。例如：双曲线 1y=a+b(1，x)，坐标变换时令 y=1v，x=lx，即取 1y 为纵坐标，1，x 为横坐标，双曲线就变成直线了，所得线性方程为 y=a+bx，其他形式的曲线也可按类似的方法化为直线。 (4)确定公式中的常量。y=a+bx 是代表测量数据的直线方程或经曲线化直后的直线方程。常量 a 和 b 是通过一系列测量数据来确定的。方法有图解法、端值法、平均法等。 结论： 毫无疑问，工程试验检测数据处理在工程试验检测中是非常重要的，而工程试验检测在公路施工技术管理中至关重要，也就是说，为保证公路工程施工质量，做好数据处理工作是必须的。针对公路工程试验检测数据处理中的各种相关问题，逐一提出问题、分析问题和解决问题，旨在更加透彻、深刻地领会其数据处理指导思想。 参考文献： 1孟岩援浅析加强公路工程试验检测工作的重要性J援科技致富向导，2011，(29)：351 援 3 李青锋,缪协兴,徐金海等.连续复小波变换在工程检测数据处理中的应用J.中国矿业大学学报,2007,36(1):23-26.
