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 作者：九三  來源：蒲公英

近期開始做純化水系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與回顧，以往也做過分析，但，總有些似是而非的，這次經(jīng)多位老師指點(diǎn)，有些收獲，拿出來分享交流，拋磚引玉吧。

以2016年全年，總回水口，在線電導(dǎo)率的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析（雖然是在線電導(dǎo)率，但不能存貯數(shù)據(jù)，只是人工間隔一定時(shí)間記錄），共收集1593條電導(dǎo)率數(shù)據(jù)。

分析思路如下：

1. 分析的目的是，以電導(dǎo)率這個(gè)參數(shù)，來看純化水全年運(yùn)行過程是否平穩(wěn)，是否符合要求，是否有不良趨勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)，是否需要進(jìn)行改進(jìn)。

2. 純化水系統(tǒng)本身其過程存在周期性的干擾（如定期的消毒，本系統(tǒng)是臭氧消毒，源水軟化樹脂定期活化等），所以，其過程數(shù)據(jù)如不是正態(tài)分布，是可能的，這是基本事實(shí)，或說是規(guī)律。

3. 數(shù)據(jù)分析，通常是建立在某個(gè)分布之上進(jìn)行的，如正態(tài)分布、泊松分布等，也就是說以樣本（通常是小樣本）來推斷總體，從而以統(tǒng)計(jì)結(jié)果來表明，總體的結(jié)論是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但也不能只以統(tǒng)計(jì)結(jié)論來給出定論，而應(yīng)當(dāng)結(jié)合專業(yè)結(jié)論，兩者共同來判定最終結(jié)論，如果統(tǒng)計(jì)結(jié)論和專業(yè)結(jié)論不一致，則最終結(jié)論需根據(jù)專業(yè)知識(shí)而定。判斷被試因素的有效性時(shí)，要求在統(tǒng)計(jì)上和專業(yè)上都有意義。

4. 目前有1593條數(shù)據(jù)，已然不是小樣本，基本是對(duì)總體的分析，是大數(shù)據(jù)的分析了。

下面，以電導(dǎo)率數(shù)據(jù)為例，介紹一下分析步驟（以minitab 17軟件操作為主）：

１、進(jìn)行定性的“描述性統(tǒng)計(jì)”：
1.1、簡(jiǎn)潔的數(shù)字化的：統(tǒng)計(jì)/基本統(tǒng)計(jì)量/顯示描述性統(tǒng)計(jì)量（在其“統(tǒng)計(jì)量”選項(xiàng)卡內(nèi)，根據(jù)自己需求，選擇不同的參數(shù)，也可點(diǎn)選“默認(rèn)”項(xiàng)。），得如下：

小結(jié)：

1. 電導(dǎo)率年均值為1.93，標(biāo)準(zhǔn)差為0.24，從3倍標(biāo)準(zhǔn)差（1.9266+=3×0.2371=2.64≤3）的標(biāo)準(zhǔn)來看，過程能力尚可，能滿足預(yù)期設(shè)定的要求（電導(dǎo)率小于3）。

2. 數(shù)據(jù)整體不是正態(tài)的，整年的變化趨勢(shì)如何，需采用時(shí)間序列，進(jìn)一步分析。

2、進(jìn)行隨時(shí)間變化趨勢(shì)的“時(shí)間序列”分析：

2.1、統(tǒng)計(jì)/時(shí)間序列/時(shí)間序列圖（在其“數(shù)據(jù)視圖”選項(xiàng)卡內(nèi)，點(diǎn)平滑器，選擇“Lowess”項(xiàng)，平滑度和步驟數(shù)參數(shù)，選默認(rèn)值。）得如下圖：

2.2、進(jìn)一步對(duì)可能的趨勢(shì)進(jìn)行分析，用“統(tǒng)計(jì)/時(shí)間序列/分解”，其中“季節(jié)長(zhǎng)度”填寫12或54（因7天/每周用臭氧消毒1次），“模型類型”選“乘法”，“模型分量”選“趨勢(shì)加季節(jié)”；得下圖：

2.3、以上面所得模型，進(jìn)行下一年度電導(dǎo)率預(yù)測(cè)，仍然執(zhí)行上面的操作，勾選“生成預(yù)測(cè)”，預(yù)測(cè)點(diǎn)數(shù)，選擇1540個(gè)，得下圖：

小結(jié)：

1. 電導(dǎo)率整體變化趨勢(shì)呈現(xiàn)兩波峰、兩波谷變化，呈現(xiàn)出四季變化規(guī)律，夏秋高，冬春低；

2. 季節(jié)（水溫）變化對(duì)電導(dǎo)率變化的影響，大于臭氧消毒的變化的影響；

3. 根據(jù)目前數(shù)據(jù)似合的變化趨勢(shì)，可預(yù)測(cè)下一年電導(dǎo)率變化仍將上升的趨勢(shì)，但不會(huì)超過2.25。

3、進(jìn)行過程控制和能力分析：

3.1、因其原數(shù)據(jù)不是正態(tài)分布，所以進(jìn)行數(shù)據(jù)變換，Box-Cox變換不成功，選Johnson變換如下：

統(tǒng)計(jì)/質(zhì)量工具/Johnson變換，得下圖：

3.2、做過程控制和能力分析：用協(xié)助/能力分析/連續(xù)/正態(tài)能力；分析類型選“完整”，子組選擇實(shí)際記錄中“日期”項(xiàng)，規(guī)格上限填“3”，得下圖：

小結(jié)：

1.  經(jīng)轉(zhuǎn)換后，本年度電導(dǎo)率整體過程不算穩(wěn)定，究其原因，數(shù)據(jù)量大，標(biāo)準(zhǔn)小，上下控制限自然變小，造成過程超限點(diǎn)多。

2. 制水過程干擾電導(dǎo)率的影響因素較多，如消毒、微生物、紅銹等，加之電導(dǎo)率探頭精度等，需要針對(duì)性進(jìn)一步調(diào)查、改進(jìn)。

3.  雖然過程不穩(wěn)定，但，其過程能力，仍然可供參考，從上圖可得，過程能力Z值（西格碼值）在綠區(qū)，其值為2.99，Ppk=1.00，過程良好。整體過程缺陷率（>3）為0.14%，整體的合格率（<3）為99.86%，高于控制要求的±3σ＝99.73%的要求。

4. Cpk=1.81，Ppk=1.00，兩者差距較大，說明組間差異的影響是非常顯著的（這里的組間，是每一天內(nèi)數(shù)據(jù)為組內(nèi)）。

5.  下一步，尋找組間影響因素，因間隔7天的臭氧消毒的影響、反滲透膜的維護(hù)保養(yǎng)情況、軟化水的軟化周期管理情況。

6. 需要將TOC，以及微生物數(shù)，三者結(jié)合在一起再進(jìn)行分析，專業(yè)經(jīng)驗(yàn)提示我們，它們?nèi)咧g是有相互影響或關(guān)聯(lián)的。