在职业卫生检测与评价工作中需要大量引用现场检测和实验室测定结果等数据, 正确对数据进行修约是确保报告结论可靠性的前提, 可见有关数据修约问题是职业卫生检测与评价工作中质量控制的重要内容。鉴于目前在实际工作中对数据修约尚无统一认识, 操作随意性大, 为此本文将其问题进行深入探讨, 并建议根据《数值修约规则》( GB8170 —87)要求尽快制订相关的技术规定。

1 　有效数字及其修约规则

111 　有效数字的基本概念[1 ]数值经修约后, 由可靠数字和最后一位不确定数字组成的数值称为有效数字。最末一位数字的欠准程度通常只能是上下差1 个量值。“0”算不算一个有效数字位数, 要看它在数据中的位置和所起的作用, 如仅作为定位用则不能算为有效数字。在十进位数中, 数据前面的“0”因只作定位用都不是有效数字, 其有效数字位数系指从非零数字最左一位向右数而得到的位数。如211、0121 和010021 均为2 位有效位数,而010210 则为3 位有效位数。在某些以若干个零结尾的整数中, 其有效位数的确定应视其精度来判断。如12 000 , 精度为

百分之几时其有效位数为2 位, 故应写成12 ×103 ;精度是千分之几时其有效位数为3 位, 故应写成120 ×102 ; 如写成12 000 , 它后面的3 个“0”全部可视为有效数字。在记录测定结果时, 数据中只应保留一位不确定数字。因此有效数字的定位是指确定欠准数字的位置, 这个位置确定后, 其后面的数字均为无效数字, 应予以舍去。

112 　数值修约及其规则[2 ]

数值修约是指对拟修约数值中超出需要保留位数时的舍弃, 依舍弃数来保留最后一位数。根据《数值修约规则》

(GB8170 —87) 之进舍规则规定: 数值修约截断后, 若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, 如将1211498 修约到一位小数, 得1211 ; 若拟舍弃数字的最左一位数字大于5 , 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 , 如用万分之一的天平测定粉尘浓度, 计算结果为11268 mg/ m3 , 应将该结果修约至1 位小数, 即113 mg/ m3 ; 若拟舍弃数字的最左一位数字为5 , 而右面无数字或皆为0 时, 其所保留的末位数字为奇数(1 , 3 , 5 , 7 , 9) 则进1 , 为偶数(2 , 4 , 6 , 8 , 0) 则舍弃,如将12115 修约到一位小数, 得1212 , 将12125 修约到一位小数, 得1212。有效数字在进行数学运算时, 对加减法和乘除法中的处理是不同的。

数值相加减时应以诸数值中绝对误差最大的数值为准, 确定其他数值在运算中保留的位数和决定结果的有效位数。例:求有效数字112 和21055 之和。首先确定绝对误差较大的有效数字是“112”, 其有效位数至小数点后1 位, 以此再多保留1位小数对21055 进行修约, 即得2105 , 然后进行相加(112 +2105) 等于3125 , 再对3125 修约至小数点后1 位, 即312。数值相乘除时, 应以诸数值中相对误差最大(即有效位数最少) 的数值为准, 确定其他数值在运算中保留的位数和决定计算结果的有效位数。例: 在毒物测定中采样体积为01015 m3 , 测得甲苯含量为11122 mg , 计算其毒物浓度? 有效位数最少的是“01015”, 即有2 位有效位数, 以此再多保留1位有效位数对11122 进行修约, 即得1112 , 然后进行相除(1112 ÷01015) 等于74166667 , 再对74166667 修约至2 位有效位数, 即为75 mg/ m3 。

2 　对检测数据的修约

在职业卫生检测工作中, 应根据有效数字运算与修约规则对样品采集、预处理、化学分析和仪器分析等全过程进行数据处理。首先应根据每一个操作步骤的误差大小来确定有效数字的位数, 然后再根据误差传递原理进行有效数字的运算和修约。不同类型的检测数据修约情况分述如下。

211 　粉尘测定

目前多数粉尘采样仪流量示值误差在±2 %左右, 即精度为百分之几时其有效位数为2 位, 因此其测定结果的有效位数一般宜取2 位。例: 在室温25 ℃下, 以25 L/ min 流量采样10 min 测定总尘浓度, 其滤膜增重为2155 mg (十万分之一天平称重) , 计算其粉尘浓度, 结果为1012 mg/ m3 (2155 ÷250 ×1 000) 。根据上述有效数字运算与修约规则应将测定结果修约为2 位有效数字, 即10 mg/ m3 , 而不宜报告为1012 mg/ m3 。

212 　毒物测定

多数小流量毒物采样仪流量误差≤±5 % , 电子定时误差≤±1 % , 因其精度均在百分之几以内, 故其有效位数为2位, 其测定结果有效位数最多取2 位。例: 依照《工作场所空气中芳香烃类化合物的测定方法》( GBZ/ T 160142 —2004) ,以50 L/ min 流量、活性炭管吸收采样3 min、热解吸气相色谱法测定空气中苯浓度, 计算结果为1010233 mg/ m3 , 尽管该实验室分析方法精度较高, 最低检出浓度达01033 mg/ m3 , 但因采样误差相对较大的原因其报告结果仍应修约至2 位有效位数, 即为10 mg/ m3 。

213 　物理因素测定

常用通风温湿度计温度示值可读到小数点后一位。因温度整数位为可信值, 而小数位为估计值, 故所测气温结果的有效位数也应至小数点后一位。因通风温湿度计配备的“干球、湿球温度与相对湿度对照表”已将相对湿度值修约至百分整数位, 故查表所得相对湿度结果也应取百分整数位, 如82 %等。湿球黑球温度指数(WBGT) 仪其黑球和干球温度计准确度为±1 ℃, 湿球温度计准确度为±015 ℃, 因此其WBGT指数测定结果应取整数位。现场噪声测定多用精密声级计,其固有误差为±017 dB , 故测定结果最多只能保留一位小数。

其他直读式仪器(如电风速仪、照度计等) 应根据仪器自身的测量精度来确定测定结果数值的有效位数。

3 　检测与评价工作中对检测结果判定的几点认识

311 　对标准值有效位数的理解标准值是人为规定判断事物“正常”与“不正常”、“合格”与“不合格”的尺度, 其数值的有效位数应视为无限位数, 不存在对其数据进行修约的问题。

312 　对标准含义的理解判断工作场所有害因素浓度(强度) 是否达标最常用的标准是《工作场所有害因素职业接触限值》( GBZ2 —2002) ,该标准规定的限值应理解为: 当工作场所有害因素浓度(强度) 低于或等于该值时为合格(不超标) , 超过该值时为不合格(超标) 。

313 　对检测方法与测定结果的计算要求在选择检测方法时, 其测量精度应高于标准值的要求。对测定结果进行计算时, 应严格遵循有效数字运算规则, 客观反映误差的传递。检验报告结果必须真实地反映检验能力,如实地描述检验结果。不得任意变更有效位数, 也不必将有效位数修约至与标准值位数一致, 以免人为地降低检验数据的准确性。

314 　对结果的判定

在结果判定中, 不应对标准规定的值进行转换, 不允许改变标准值的要求[3 ] , 只能将结果值转换成为标准值的样式,然后再进行比较和判定。如《工业企业设计卫生标准》(GBZ1 —2002) 规定工作地点噪声声级的卫生限值是“日接触噪声时间8 h 卫生限值为85 dB (A) , 日接触噪声时间4 h 卫生限值为88 dB (A) , 日接触噪声时间2 h 卫生限值为91 dB(A) , 等等”。我们不可简单地推断“日接触噪声时间6 h 卫生限值为8615 dB (A) ”, 而应将测定值换算成标准样式。例:某噪声作业工人日接触噪声时间6 h , 测得噪声强度为8615 dB(A) , 经计算转换为8 h 等效连续A 声级为8513 dB (A) 。可见上述噪声作业工人已超过了“日接触噪声时间8 h 卫生限值为85 dB (A) ”的规定。如果按照上述错误地转换标准值的做法, 则可得出该噪声作业工人接触噪声强度不超标的结论。