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嘉峪檢測網 2022-08-15 21:19
前言
檢驗檢測是國家質量基礎設施的重要組成部分,為提升產品和服務質量、助推經濟高質量發展提供了科學手段,檢測方法標準對于產品質量符合性判定具有至關重要的作用。隨著科學技術的進步和國際貿易的發展,國內外對實驗室化學分析方法的質量提出了更高的要求。在化學檢測方法研制及驗證時,準確度的確定是重要內容,準確度條款是檢測方法標準的必備要素,國際標準、國外標準、國家標準、行業標準對準確度的概念、確定準確度的依據、化學檢測方法中準確度的表達等均有明確規定。
本文比較分析了ISO標準、美國材料與試驗協會(ASTM)標準、國家標準、行業標準中準確度的表述,為提高化學檢測方法技術水平提出了建議。
1不同標準體系中準確度的表述及應用
準確度概念的定義為:測試結果或測量結果與真值(實際中以接受參考值代替)間的一致程度。當用一組測試結果時,準確度由隨機誤差分量和系統誤差即偏倚分量組成,是正確度和精密度的組合。精密度僅依賴于隨機誤差的分布,而與真值或規定值無關,精密度的定量度量嚴格依賴于所規定的條件,重復性條件下確定的重復性限(r)和再現性條件下確定的再現性限(R)為兩種極端情況。正確度的度量為偏倚,測量方法的偏倚是指測試結果的總平均值與接受參考值之差,測量方法的單個實驗室偏倚是指單個實驗室測試結果平均值與接受參考值之差。
目前,仍現行有效的黑色冶金行業標準YB 949—79《化學分析允許差制定方法》適用于制(修)訂冶金產品化學分析方法標準允許差。該標準用允許差表示準確度的概念,將允許差分為室內允許差、室間允許差、標樣允許差。
室內允許差定義為:在95%的置信度下,同一實驗室用同一分析方法,對同一樣品獨立地進行k 次分析,所得k個分析值的極差的允許界限。
室間允許差定義為:在95%的置信度下,任意m個實驗室用同一分析方法,對同一樣品獨立地進行k次分析,所得m個平均值的極差的允許界限。
標樣允許差定義為:在95%的置信度下,任一分析員對標準樣品獨立地進行r次分析,所得平均值與標準值之差的允許界限。
ISO標準、ASTM標準、國家標準、行業標準大多都是基于數理統計原理,采用實驗室間協同評定試驗或實驗室間研究確定測試方法的準確度,比較了不同標準在實驗室要求、試驗物料要求、測試結果數、一致性檢驗及異常值處理、準確度的度量等5個方面的差異,結果見下表。
表1 不同標準的比較
修訂后的ISO 5725-2:2019允許用統計軟件計算精密度和正確度數據,并給出計算方法、精密度試驗所需的實驗室個數、曼德爾的h統計量和k統計量、Cochran檢驗臨界值及Grubbs檢驗臨界值的計算公式。修訂后的ISO 5725-4:2020中更加明確了接受參考值的要求,使實際工作中試驗物料的選擇更具可操作性。
各標準都是以r和R表示方法的精密度:① 當精密度數據不隨含量變化時,直接給出r、R;② 大多情形精密度數據隨含量變化,可以給出數學公式計算求得;③ 以表格形式給出不同含量或不同含量范圍的精密度數據。
我國現行化學檢測方法標準中準確度還有如下表達方式:① 規定兩次平行測定結果的差值;② 采用術語“允許差”。由于接受參考值不易獲取,在方法標準中給出正確度的情形不多見,對于確定了正確度的方法,ISO標準、ASTM標準通常給出偏倚,我國標準中采用加標回收率等方式。
2比較分析
國際標準對準確度及其相關概念的定義明確一致,我國國家標準采用了國際標準的定義,但仍存在使用不同術語表示相同概念的情況,如果不加以說明容易產生歧義并誤用。
對于化學檢測方法準確度的確定,ISO標準和ASTM標準采用的方法基本相同,數理統計理論依據充分,內容較為完整;國家標準等同采用ISO標準;一些行業領域也制定了相關行業標準,內容雖有一些差異,但總體要求大體一致。主要的差異有:① 正確度的度量,除了ISO標準、ASTM標準、國家標準采用偏倚,一些標準采用加標回收率、誤差、相對誤差等方式度量,這些方式在無法獲得有證標準物質的情況下不失為一種可行的替代;② 一致性和離群值的檢查,ISO 5725和GB 6379提供的方法較多一些;③ 實際工作中發現,一些標準雖采用國際標準和國家標準術語定義,但并未按照國際標準和國家標準的方法確定準確度。
對于化學檢測方法準確度的應用,ISO標準、ASTM標準和國家標準對準確度的表達要求一致,即采用r、R和偏倚表示準確度,并在標準文本中附有準確度試驗統計分析報告或對于實驗室個數、試驗物料、測定次數的簡短說明;我國一些行業領域最新發布實施的化學檢測方法標準已逐漸開始采用ISO標準、國家標準的表達方式,但仍然存在多種表達方式并存的現象,有些仍沿用傳統的表達方式,一些傳統術語仍不夠嚴謹。在制定化學檢測方法標準時,準確度試驗的統計分析報告大多只編寫在標準編制說明中,標準使用者不易獲取,對準確度條款的理解和使用造成一定困難,也不利于了解和比較標準的技術水平。
3結語
化學檢測方法準確度確定方法的標準依據充分,國內近年來按照國際標準和國家標準開展化學檢測方法準確度研究取得了一定成效。為使我國化學檢測方法標準水平得到提高,提出如下建議:
1)檢測方法研制單位及標準起草單位應深入理解準確度概念,采用國際標準和國家標準的術語定義,對使用傳統術語應從技術上加以解釋,保證化學檢測方法標準的科學嚴謹、協調一致;
2)在經費、人員技術能力、設備等條件有保障的情況下,檢測方法研制及標準起草單位應積極采用國際標準和國家標準確定化學檢測方法的準確度;
3)國家標準化委員會官網通過全國標準信息公共服務平臺定期發布標準草案征求意見信息,附有標準編制說明,化學檢測工作者應充分利用這一便利平臺加強技術交流;
4)國家級標準驗證檢驗檢測點應通過不同地區、不同行業領域的實驗室間共同試驗,提高檢驗檢測方法標準的廣泛適用性,各實驗室應積極參與實驗室間共同試驗。
來源:理化檢驗化學分冊