Excel 在高錳酸鉀消耗量的測定電子原始記錄中的應用

石鎏杰 施均 韋存茜

（上海市質量監督檢驗技術研究院，上海 201114）

高錳酸鉀消耗量是指從試樣中遷移到浸泡液中的可被高錳酸鉀氧化的物質的總量,可以反映試樣中可遷移出并能被氧化的水溶性有機物的總和，是食品包裝安全評估的重要質量參數[1,2]。在目前的檢測工作中，原始記錄基本采用手工書寫模式。一方面，原始記錄的書寫、整理、校核需要耗費大量的時間，計算繁瑣，數據的正確性和規范性難以保證，影響工作效率。另一方面，紙質原始記錄在保管、調閱、查詢等方面都極為不便。在當前廣泛推廣信息化管理的形勢下，原始記錄實現電子化已經成為一種必然[3,4]。

Excel 軟件是一款通用的、容易掌握的數據處理與分析軟件，在環境監測、水文監測以及其他行業的數據處理中得到廣泛應用[5]。Excel 是按照“四舍五入”這個最基本的規則來保留數據計算位數的，而在高錳酸鉀消耗量的測定中，要求按照GB/T 8170-2008《數值修約規則與極限數值的表示和判定》對結果進行“四舍六入五考慮”的處理，所以常常會出現人工計算與計算機計算結果不符的現象。因此，利用Excel 軟件實現數據的標準化修約，是高錳酸鉀消耗量的測定原始記錄電子化過程中的關鍵環節。

本文在深入分析數據修約規則的基礎上，提出了一種利用Excel 自帶函數組合嵌套的方法，實現檢測結果的全自動標準化修約，并同步生成原始記錄，以期降低出錯率、減輕檢測人員的工作量、提高工作效率。

1 數據修約規則

高錳酸鉀消耗量的結果修約過程遵循GB/T 8170-2008 數值修約規則[6]，如圖1 所示，具體要求為：（1）擬舍棄數字的最左一位數字小于5，則舍去，保留其余各位數字不變；（2）擬舍棄數字的最左一位數字大于5，則進一，即保留數字的末尾數字加1；（3）擬舍棄數字的最左一位數字是5，且其后有非零數字時進一，即保留數字的末位數字加1；（4）擬舍棄數字的最左一位數字為5，且其后無非零數字時，若所保留的末位數字為奇數（1、3、5、7、9），則進一，即保留數字的末位數字加1；若所保留的末位數字為偶數（0、2、4、6、8），則舍去[7]。

圖1 數據修約的邏輯關系

此外，根據GB 31604.2-2016《食品安全國家標準食品接觸材料及制品高錳酸鉀消耗量的測定》的要求，高錳酸鉀消耗量的結果需保留兩位有效數字[8]。因此，高錳酸鉀消耗量的結果修約需綜合考慮有效數字位數和標準化修約規則。

2 需調用的函數及其功能

利用Excel 軟件實現數據標準化修約主要有兩種方法：（1）應用VBA 宏；（2）利用Excel 函數組合嵌套。由于VBA 需要分析人員具備較高的程序編寫能力，其推廣應用受到限制；而通過Excel 函數的組合嵌套，實現數據的標準化修約，對分析人員的編程能力要求較低，更具推廣潛力。

本文利用Excel軟件自帶的函數組合嵌套實現標準化修約，過程中用到的函數有：IF（）、ROUND（）、TRUNC（）、MOD（），其功能及使用規則如表1 所示。

表1 涉及函數的用法及含義[9]

3 高錳酸鉀消耗量的結果標準化修約的嵌套函數設計

高錳酸鉀消耗量的計算分為兩個步驟：

（1）兩個平行樣的實測結果計算，保留三位有效數字，此時第四位有效數字開始均為“舍”。

此步驟用Excel 中的函數表示為：=TRUNC(A,n)，其中A 為被修約的數據，n 表示擬保留的小數點后位數。

高錳酸鉀消耗量兩個平行樣的實測結果不僅需要保留三位有效數字，還涉及方法檢出限的問題，當結果小于檢出限時，原始記錄中最終應當顯示“

=IF(A

（2）高錳酸鉀消耗量的平均值計算，即計算兩個平行樣實測結果的平均值，保留兩位有效數字，此時按照“四舍六入五考慮”的標準化修約規則進行處理。

根據GB/T 8170-2008 的修約規則，可將數值修約程序用Excel 中的嵌套函數進行表示為：

=IF(MOD(B＊10^m,2)=0.5,TRUNC(B,m),ROUND(B,m))，其中B 為被修約的數據，m 表示擬保留的小數點后位數。

因此將高錳酸鉀消耗量的結果的修約過程用Excel 中的嵌套函數表示為：

=IF(B="

4 高錳酸鉀消耗量的測定電子原始記錄設計

根據GB 31604.2-2016 的規定，高錳酸鉀消耗量的計算對于不同屬性的產品需采用不同的計算公式、不同的單位和判定值。因此，實現樣品屬性與計算公式、單位和判定值的邏輯關聯，并在模板中相應位置呈現樣品信息、試驗條件計算結果等內容是本設計的核心環節。整個軟件包含6 個工作表[11]：

（1）主頁：開始檢測前，錄入樣品信息，包括報告編號、樣品名稱、樣品屬性、檢驗依據、遷移試驗條件、計算公式等。

（2）面積體積頁：檢測過程中，錄入樣品的容量、面積、浸泡液的體積等數據。

（3）稱重頁：檢測過程中，天平聯機錄入稱量數據。

（4）映射頁：此頁為數據過渡頁，很多情況下，上述數據不方便直接形成打印頁需要的樣式，需要在此頁過渡后再傳送到“原始記錄頁”。通過將“主頁”、“面積體積頁”、“稱重頁”采集到的數據進行處理，完成自動計算、修約、判定等。最后將采集到的原始數據以及此頁處理得到的數據傳送到“原始記錄頁”對應內容上。

（5）原始記錄頁：此頁為電子原始記錄模板，與“主頁”、“面積體積頁”、“稱重頁”、“映射頁”邏輯關聯的數據自動填入，生成電子原始記錄。

（6）歷史記錄頁：歷史記錄是質量體系對原始記錄的基本要求，為實現這一功能，運用了Excel 的審閱功能，以查詢操作時間、操作人、操作區域、操作內容等信息。

5 結束語

本文針對目前食品接觸材料高錳酸鉀消耗量測定工作中人工數值修約和手工謄寫原始記錄出錯率高、工作量大等種種弊端，按照GB/T 8170-2008 數值修約國家標準的要求，設計了一款基于Excel 的自動計算修約并同步生成原始記錄的軟件。檢測人員在進行檢測工作時，通過自動或手動的方式錄入數據，實現測定結果自動計算、修約并同步生成電子原始記錄。本設計不僅大大提高了數據記錄和計算的準確性，還將原始記錄同步生成，大大減輕了檢測人員的工作量，提高了工作效率，具有極大的推廣價值。