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水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的回歸分析

  標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)或工作曲線(xiàn)應(yīng)是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。如果坐標(biāo)上的各點(diǎn)基本在一條直線(xiàn)上可不進(jìn)行回歸處理。但實(shí)驗(yàn)中不可避免地存在測(cè)定誤差,誤差較大時(shí)各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)就相當(dāng)分散,這時(shí)憑直覺(jué)很難判斷誤差最小的曲線(xiàn),這就需要用最小二乘法進(jìn)行回歸分析,然后繪制曲線(xiàn)。這樣,可以得到一條對(duì)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)誤差最小的直線(xiàn),通常稱(chēng)為回歸直線(xiàn),而代表回歸直線(xiàn)的方程叫回歸方程,計(jì)算公式為:

  y=bx+a

  式中 y——標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度(一般為多次測(cè)定的平均值);

           b——回歸直線(xiàn)的斜率,稱(chēng)回歸系數(shù);

           x——標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度;

   ? ? ? ? a——回歸直線(xiàn)在y軸上的截距。

回歸方程計(jì)算公式

  a=0.108-0.008144*13.5=-0.001944

  以a,b代入回歸方程,可求出回歸后的y值,繪制回歸直線(xiàn)。

  直線(xiàn)回歸方程,可用相關(guān)系數(shù)r進(jìn)行檢驗(yàn),以衡量自變量x與響應(yīng)值y之間線(xiàn)性相關(guān)的密切程度,其計(jì)算公式為:

相關(guān)系數(shù)r的檢驗(yàn)計(jì)算

  如果r=1,則所有點(diǎn)都落在一條直線(xiàn)上,y與x完全呈線(xiàn)性關(guān)系,但分析中總存在有隨機(jī)誤差,所以一般希望達(dá)0.999以上。一般的工作曲線(xiàn)r值要稍低一些,當(dāng)相關(guān)系數(shù)太差時(shí)則應(yīng)查找原因。

表5.2  二氮雜菲法測(cè)低鐵數(shù)據(jù)

  為了使回歸方程具有比較好的線(xiàn)性關(guān)系,在制作校準(zhǔn)曲線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)細(xì)心操作,最好在每個(gè)濃度點(diǎn)特別是高、低濃度作重復(fù)測(cè)定,取平均值來(lái)計(jì)算回歸方程。

  試劑工作中,制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的目的,是要借助它來(lái)查出水樣中被測(cè)物質(zhì)的濃度,而不是由x值通過(guò)回歸方程去求得最可靠的y值。為了便于將觀(guān)察到的儀器響應(yīng)信號(hào)值代入回歸方程中直接計(jì)算試樣的濃度或含量,勿需去繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)(或工作曲線(xiàn))再?gòu)那€(xiàn)上查出被測(cè)物質(zhì)的濃度,改用下式計(jì)算:

  x=yb+a

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算公式
  式中a——x軸上的截距;
   ? ? ? ?x——被測(cè)物質(zhì)的濃度;
   ? ? ? ?n——不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的個(gè)數(shù)。

今以表5.2數(shù)據(jù)計(jì)算,則

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算
  所以 x=122y+0.3
  令yn=0,則xn=0.3
  y1=0.05,x1=6.4
  y2=0.25,x2=30.8

將以上三點(diǎn)相連,即可得回歸后的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

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