能力驗證結(jié)果的統(tǒng)計處理和能力評價指南 第1頁共20頁20183201831日發(fā)布202091202091目 次范圍 3規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 3統(tǒng)計處理和能力評價 4附錄A檢測能力驗證計劃常用穩(wěn)健統(tǒng)計方法 11附錄B能力驗證計劃結(jié)果示例 14附錄C測量審核結(jié)果的評定 20 第3頁共20頁20183201831日發(fā)布202091202091能力驗證結(jié)果的統(tǒng)計處理和能力評價指南范圍本文件為能力驗證結(jié)果的統(tǒng)計處理和能力評價提供指南。CNAS規(guī)范性引用文件僅引用的版本適用；未注明日期的，引用文件的最新版本（包括任何修訂）適用。CNAS-RL02 能力驗證規(guī)則CNAS-GL003 能力驗證樣品均勻性和穩(wěn)定性評價指南GB/T27043 合格評定能力驗證的通用要求（ISO/IEC17043，IDT）GB/T28043 利用實驗室間比對進行能力驗證的統(tǒng)計方法（ISO13528，IDT）GB/T379 測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度（正確度和精密度（ISO5725，IDT）ISO/IEC指南98-3 測量不確定度第3部分：測量不確定度的表示指南ISO/IEC指南99：2007 國際計量學(xué)詞匯基礎(chǔ)和通用概念及相關(guān)術(shù)語IUPAC技術(shù)報告 分析化學(xué)實驗室能力驗證國際協(xié)議術(shù)語和定義CNAS-RL02、GB/T27043、GB/T28043、ISO/IEC99于本文件。為方便使用，重復(fù)列出以下術(shù)語和定義：interlaboratorycomparison的組織、實施和評價。proficiencytesting利用實驗室間比對，按照預(yù)先制定的準(zhǔn)則評價參加者的能力。指定值assignedvalue對能力驗證物品的特定性質(zhì)賦予的值。standarddeviationforproficiencyassessment根據(jù)可獲得的信息，用于評價能力驗證結(jié)果分散性的度量。注1：標(biāo)準(zhǔn)差只適用于比例尺度和定距尺度的結(jié)果。注2：并非所有的能力驗證計劃都根據(jù)結(jié)果的分散性進行評價。zz-score由能力驗證的指定值和能力評定標(biāo)準(zhǔn)差計算的實驗室偏倚的標(biāo)準(zhǔn)化度量。注：z比分數(shù)有時也稱為z值或z分數(shù)。離群值outlier一組數(shù)據(jù)中被認為與該組其他數(shù)據(jù)不一致的觀測值。注：離群值可能來源于不同的總體，或由于不正確的記錄或其他粗大誤差的結(jié)果。robuststatisticalmethod對給定概率模型假定條件的微小偏離不敏感的統(tǒng)計方法。測量審核measurementaudit較的活動。注：測量審核是對一個參加者進行“一對一”能力評價的能力驗證計劃。統(tǒng)計處理和能力評價總則用的統(tǒng)計方法。各種情況下優(yōu)先使用的具體方法，可參見GB/T28043對參加者的結(jié)果進行評價，一般包括以下幾方面內(nèi)容：a）指定值的確定；b）c）能力評定。必要時，考慮能力驗證物品的均勻性和穩(wěn)定性對能力評定的影響。能力驗證物品均勻性和穩(wěn)定性的評價方法見CNAS-GL003《能力驗證樣品均勻性和穩(wěn)定性評價指南》、GB/T28043和IUPAC技術(shù)報告。統(tǒng)計設(shè)計應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)的特性（定量或定性，包括順序和分類、統(tǒng)計假設(shè)、誤差的性質(zhì)（正確度和精密度以有效數(shù)字與所報告結(jié)果的相關(guān)性，包括小數(shù)位數(shù)；用于確定能力評定標(biāo)準(zhǔn)差或其它評定準(zhǔn)則的程序；用于識別和（或）處理離群值的程序；只要適用，對統(tǒng)計分析中剔除值的評價程序；只要適當(dāng)，與設(shè)計相符的目標(biāo)和能力驗證輪次的頻率。在缺少統(tǒng)計設(shè)計所需的可靠信息時，可通過開展先期實驗室間比對來獲得。指定值及其不確定度的確定下次序，指定值的不確定度逐漸增大。a）已知值——根據(jù)特定能力驗證物品配方（如制造或稀釋）確定的結(jié)果；b）有證參考值——根據(jù)定義的檢測或測量方法確定（針對定量檢測）；c）參考值——根據(jù)對能力驗證物品和可溯源到國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品或參考標(biāo)準(zhǔn)的并行分析、測量或比對來確定；由專家參加者確定的公議值——專家參加者（某些情況下可能是參考實驗室）且該方法與常用方法有可比性；GB/T28043IUPAC（也稱為中位數(shù)AGB/T28043此外，ISO/IEC98-3指定值的確定應(yīng)確保公平地評價參加者，并盡量使檢測或測量方法間吻合一致。只要可能，應(yīng)通過選擇共同的比對小組以及使用共同的指定值達到這一目的。值]，其指定值通常需要由專家進行判斷或由制造過程確定。某些情況下，可使用大（80%或更高離群值可按下列方法進行統(tǒng)計處理：明顯錯誤的結(jié)果，如單位錯誤、小數(shù)點錯誤、計算錯誤或者錯報為其他能力健統(tǒng)計分析。明顯錯誤的結(jié)果應(yīng)由專家進行識別和判斷。當(dāng)使用參加者的結(jié)果確定指定值時，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計方法使離群值的影響降到最低，即可以使用穩(wěn)健統(tǒng)計方法或計算前剔除離群值。如果某結(jié)果作為離群值被剔除，則僅在計算總計統(tǒng)計量時剔除該值。但這些結(jié)果仍應(yīng)當(dāng)在能力驗證計劃中予以評價，并進行適當(dāng)能力評定。需考慮的其他事項理想情況下，如果指定值由參加者公議確定，應(yīng)當(dāng)有確定該指定值正確度和考值進行比較等方法確定指定值的正確度。(Kernel)密度圖可以顯示結(jié)果的分布情況。GB/T28043果的可能性。能力統(tǒng)計量的計算定量結(jié)果不做任何處理到使用復(fù)雜的統(tǒng)計變換。注：“能力統(tǒng)計量”也稱為“性能統(tǒng)計量”。某特定領(lǐng)域得到認同或被視為慣例。a）D，由（1）式計算：式中：x為參加者結(jié)果；X為指定值。

DxX

…（1）b）百分相對差D%，由（2）式計算：D%c）z比分數(shù)，由（3）式計算：

xX100X

…（2）式中：

zxX?

…（3）?為能力評定標(biāo)準(zhǔn)差。?可由以下方法確定：——與能力評價的目標(biāo)和目的相符，由專家判定或法規(guī)規(guī)定（規(guī)定值）；——根據(jù)以前輪次的能力驗證得到的估計值或由經(jīng)驗得到的預(yù)期值（經(jīng)驗值）；——由統(tǒng)計模型得到的估計值（一般模型）；——由精密度試驗得到的結(jié)果；——由參加者結(jié)果得到的穩(wěn)健標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)化四分位距、傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)差等。具體方法參見附錄A和GB/T28043等。u?2 2X式中：

z'(xX)/

…（4）uX為指定值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。1：當(dāng)指定值的確定未用到參加者的結(jié)果時，可用式（4）2：zzz值。（5）En值類似。u2u2x Xu2u2x X

…（5）式中：ux為參加者結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。1：xX不相關(guān)時，式（5）2：比分數(shù)有時也稱作分數(shù)或值。f）En值，由式（6）計算：式中：

En

xXUU2Ux X

…（6）Ux為參加者結(jié)果的擴展不確定度；UX為指定值的擴展不確定度；Ux和UX的包含因子k=2。1：EnEn數(shù)。注2：僅當(dāng)x和X不相關(guān)時，式（6）成立。對于校準(zhǔn)能力驗證計劃，常用En值評價參加者結(jié)果。g）其他的統(tǒng)計方法，可參見GB/T28043和IUPAC國際協(xié)議等。需要考慮的其它事項通過參加者結(jié)果與指定值之差完全可以確定參加者的能力，對于參加者也是最容易理解的。差值(xX也稱為“實驗室偏倚的估計值”。百分相對差不依賴于指定值的大小，參加者也很容易理解。c）對于高度分散或者偏態(tài)的結(jié)果、順序響應(yīng)量、數(shù)量有限的不同響應(yīng)量，百分位數(shù)是有效的。但該方法仍應(yīng)慎用。根據(jù)檢測的特性，優(yōu)先或需要使用變換結(jié)果。例如，稀釋的結(jié)果呈現(xiàn)幾何尺度，需做對數(shù)變換。如果（參加者結(jié)果以降低離群值的影響。如果能力統(tǒng)計量（En值和比分數(shù)）需使用參加者報告的測量不確定度（ISO/IEC98-3評估不確定度，該方法才有意義。定性結(jié)果和半定量結(jié)果（5=優(yōu)秀。234z（或作圖表示（如眾數(shù)和極差或指定值最遠的5%的結(jié)果是不可接受的。這些規(guī)則應(yīng)根據(jù)能力驗證計劃的目的來確定。合成的能力比分數(shù)（Youden）（Mandel's）h量圖等，也是解釋參加者能力的有效工具（GB/T28043）。果的數(shù)量(或百分比)。能力評定初始能力應(yīng)根據(jù)能力度量方式制定能力評定準(zhǔn)則，用于能力評定的方式如下：a）專家公議，由顧問組或其他有資格的專家直接確定報告結(jié)果是否與預(yù)期目標(biāo)相符合；專家達成一致是評估定性測試結(jié)果的典型方法。b）與目標(biāo)的符合性，根據(jù)方法性能指標(biāo)和參加者的操作水平等預(yù)先確定準(zhǔn)則。c）用統(tǒng)計方法確定比分數(shù)，其準(zhǔn)則應(yīng)當(dāng)適用于每個比分數(shù)；比分數(shù)的常用例子如下：z比分數(shù)和（zz'比分數(shù)和比分數(shù)也適用）；——|z|2——2z——|z|32）對En值：——|En1——|En|1

表明“有問題”，產(chǎn)生警戒信號；表明“不滿意”，產(chǎn)生措施信號。表明“不滿意”，產(chǎn)生措施信號。GB/T28043IUPAC（z示：a）參加者結(jié)果的分布；b）c）不同方法所得結(jié)果分布的比較。評價時，通常不作“合格”與否的結(jié)論，而是使用“滿意/不滿意”或“離群”的概念。 第10頁共20頁20183201831日發(fā)布202091202091當(dāng)利用測量審核對參加者的結(jié)果進行判定時，可利用En標(biāo)準(zhǔn)（包括統(tǒng)計技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)）C長期監(jiān)測能力能力的變動，是否呈現(xiàn)趨勢性的變化或不一致的結(jié)果，以及隨機變化。zGB/T28043z比分數(shù)的明顯變大。附錄A檢測能力驗證計劃常用穩(wěn)健統(tǒng)計方法總則準(zhǔn)則等統(tǒng)計方法剔AS，計算中位值或穩(wěn)健算法AAGB/T6379.5ppx2,xi,xp。x*和s*。x*和s*的初始值如下（med）：x*medxi1.483xixx*和s*的值。計算：1.5s*對每個xi(i1,2,,p)，計算

p) （A.1）p) （A.2）x*δ,xi*x*δ,xi

若xi若xi

…（A.4） xi, x*和s*的新的取值：xx**/xx**/p12iis*1.134其中求和符號對i求和。

……（A.5）…（A.6）x*s*x*和s*，直至此外，還有一種簡化的穩(wěn)健計算方法可以替代算法A。按式（A.1）計算穩(wěn)健平均值，按式（A.2）計算穩(wěn)健標(biāo)準(zhǔn)差停止，不再進行迭代，以穩(wěn)健均值和穩(wěn)健標(biāo)準(zhǔn)差的初始值作為數(shù)據(jù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差的穩(wěn)健值。算法SS（或極差A(yù)將p個數(shù)據(jù)以遞增順序排列，表示為：w1,w2,wi,,wp。（這些數(shù)據(jù)可以是極差或標(biāo)準(zhǔn)差。）穩(wěn)健聯(lián)合值記為w*，每個對應(yīng)的自由度為（當(dāng)1為n次測試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差時，n1。）根據(jù)表A.1，查得算法所需的和值。計算w*的初始值如下（med表示中位數(shù)）：w*medwi按以下步驟更新w*的值，計算w*對于每個wi(i1,2,,p)，計算

…（A.7）…（A.8）,

…（A.9）i w, i計算新的w*： iw/ iw/p*2w*w*，直到過程收斂。當(dāng)穩(wěn)健估是一種可利用計算機編程實現(xiàn)的簡單方法。表A1 健析需子：法S自由度限系數(shù)修正系數(shù)11.6451.09721.5171.05431.4441.03941.3951.03251.3591.02761.3321.02471.3101.02181.2921.01991.2771.018101.2641.017注：和值由GB/T6379.5-2006的附錄Ｂ導(dǎo)出。中位值和標(biāo)準(zhǔn)化四分位距法總體均值和總體標(biāo)準(zhǔn)差的估計值——中位值（med）和標(biāo)準(zhǔn)化四分位距（NIQR）位值和標(biāo)準(zhǔn)化四分位距是數(shù)據(jù)集中和分散的度量，與平均值和標(biāo)準(zhǔn)差相似。中位值是分布中間位置的一個估計。標(biāo)準(zhǔn)化四分位距等于四分位距（IQR）因子0.7413。四分位距是高四分位數(shù)和低四分位數(shù)的差值。對一組由小到大排列的于下四分之一位置的數(shù)據(jù)為下四分位數(shù)或低四分位數(shù)（Q1，該組數(shù)據(jù)的四分之一低QQ1（Q3Q3Q3Q1Q3之間的內(nèi)插法獲得。ppx2,xi,xp。這些數(shù)據(jù)的中位值，可按照式A.11計算：medx

xp1

p

……（A.11）xp2xp21

p為偶數(shù)可按照式A.12和式A.13計算IQR和NIQR：IQR

……（A.12）NIQR

*

……（A.13）注：因子0.7413是從“標(biāo)準(zhǔn)”正態(tài)分布中導(dǎo)出。附錄B能力驗證計劃結(jié)果示例總則本附錄給出了檢測能力驗證計劃和校準(zhǔn)能力驗證計劃結(jié)果示例。其他的更多示例，可參見GB/T28043等。檢測能力驗證計劃A以中位值和標(biāo)準(zhǔn)化四分位距法為例。假設(shè)結(jié)果對是從樣品對A和B兩個樣品中獲得的。（用S表示（D示，即：SA/

DA/

（保留D的+或-號）通過計算每個參加者結(jié)果對的標(biāo)準(zhǔn)化和以及標(biāo)準(zhǔn)化差，可以得出所有參加者的SDmed（S、NIQR（S、med（D、NIQR（D。SD的中位值和NIQR，zz比分數(shù)（ZB）z比分數(shù)（ZW，即：ZBSNIQR（S）

ZWDmed（D）NIQR（D）ZBZW的判定準(zhǔn)則同z比分數(shù)。ZBZW主要反映ZB≥3ZB≤-3結(jié)果太低，ZW≥3表明其二個結(jié)果間的差值太大。B1CuABB1NIQR、穩(wěn)健變異系數(shù)（CV大值和極差等統(tǒng)計量。表B1鉛精礦中Cu的測定結(jié)果和統(tǒng)計處理實驗室代碼鉛精礦AwCu/%鉛精礦BwCu/%SZBDZW方法代碼010.9270.8571.2615-3.05§0.04950.35Cu-1030.9520.8861.2997-0.680.0467-0.12Cu-1040.9770.8881.31880.510.06292.58*Cu-1050.9950.9211.35482.74*0.05230.82Cu-2060.9150.8521.2495-3.79§0.0445-0.47Cu-1070.9620.9001.31660.370.0438-0.59Cu-2080.9660.8911.31310.150.05300.93Cu-1090.9500.8891.3004-0.630.0431-0.71Cu-1100.9690.9011.32230.730.04810.11Cu-1110.9490.9041.3103-0.020.0318-2.58*Cu-1120.9610.8901.3089-0.110.05020.47Cu-1130.9400.8881.2926-1.120.0368-1.76Cu-1141.020.9501.39305.11§0.04950.35Cu-1150.9560.8981.31100.020.0410-1.06Cu-1170.9600.9121.32370.810.0339-2.23*Cu-1180.9430.8641.2777-2.04*0.05591.40Cu-1結(jié)果數(shù)161616/16//中位值0.9580.8911.3106/0.0474//NIQR0.01430.01060.01612/0.00603//穩(wěn)健CV（%） 1.491.191.23/12.72//最小值0.9150.8521.2495/0.0318//最大值1.0200.9501.3930/0.0629//極差0.1050.0980.1435/0.0311//1：加§z│≥3；加2z│＜3。2：CV=NIQR/×100%。B1B2B1z個實驗室的z（ZB和ZW地與其它實驗室的結(jié)果進行比較。B1CuZBB2CuZWB3B1（Youden）2表95%圖B3鉛精礦中Cu的分析堯敦（Youden）圖Cu(A樣)%Cu(B樣Cu(A樣)%都是離群。這是因為離群的標(biāo)準(zhǔn)（z≥3）的置信水平約為99%，而橢圓是約的置信水平。這意味著，如果數(shù)據(jù)中沒有離群值，期望大約有5%的結(jié)果將在橢圓外。然而因為能力驗證的數(shù)據(jù)通常包含一些離群值，所以在大多數(shù)情況下將有超過5%的點在橢圓外。z2-2橢圓之外但還不是離群值的實驗室應(yīng)當(dāng)復(fù)查他們的結(jié)果。堯登圖的優(yōu)點在于它們是真實數(shù)據(jù)的圖示。在橢圓外的實驗室能夠看到它們的結(jié)果是怎樣不同于其他的實驗室。堯敦圖可以說明：（即實驗室間變異象限，即兩個樣品的結(jié)果異常地高或低；（即實驗室內(nèi)變異或右下象限，即一個樣品的結(jié)果過高，而另一個則過低。（z比分數(shù)確定。校準(zhǔn)能力驗證計劃在校準(zhǔn)能力驗證計劃中,常使用En值來評定某一參加者的每一個單獨結(jié)果。En值并不表明哪個參加者的結(jié)果最接近指定值，它只表明其測量結(jié)果是否符合參加者聲稱的不確定度。因此，報告了小的不確定度的參加者,可能和在非常低水平（即較大的不確定度）上工作的參加者具有一個相似的En值。En1的所有結(jié)果，觀察是否存在一個系統(tǒng)偏離（En值始終是正值或負值。B2200mgB2（B4估計值向上和向下延伸的線段代表實驗室偏倚估計值的測量不確定度U2lab U2lab refU（B5：每個參加實驗室的結(jié)果和指定值用◆表示。參加實驗室結(jié)果和指定值向上和向下延伸的線段代表參加實驗室結(jié)果和指定值的擴展不確定度。表B2 200mg砝校力驗計結(jié)果實驗室代碼實驗室結(jié)果x/(mg)實驗室結(jié)果的擴展不確定度Ulab/(mg)指定值X/(mg)Uref/(mg)x-X/(mg)En值001-0.010.01-0.0090.004-0.001-0.090020.0050.011-0.0090.0040.0141.20§003-0.0100.020-0.0090.004-0.001-0.05004-0.0090.011-0.0090.0040.0000.00005-0