測(cè)量不確定度在化學(xué)檢測(cè)符合性評(píng)定中的應(yīng)用

【摘 要】從理論上來(lái)說(shuō)，測(cè)量不確定度是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果密切相關(guān)的參數(shù)，廣泛應(yīng)用于針對(duì)合理賦予被測(cè)量值分散性參數(shù)的表征當(dāng)中。在化學(xué)檢測(cè)工作當(dāng)中，受到檢測(cè)結(jié)果與規(guī)定限制參數(shù)之間差異性的影響，相關(guān)工作人員往往需要針對(duì)化學(xué)檢測(cè)結(jié)果做出系統(tǒng)且規(guī)范的符合性聲明。從這一角度上來(lái)會(huì)說(shuō)，測(cè)量不確定度的重要意義是可想而知的。本文依據(jù)這一實(shí)際情況，以測(cè)量不確定度為研究對(duì)象，從測(cè)量不確定度與測(cè)量結(jié)果不相關(guān)分析、測(cè)量不確定度與測(cè)量結(jié)果相關(guān)分析以及測(cè)量不確定度報(bào)告及表示分析這三個(gè)方面入手，圍繞測(cè)量不確定度在化學(xué)檢測(cè)符合性評(píng)定中的應(yīng)用這一中心問(wèn)題展開(kāi)了較為詳細(xì)的分析與闡述，并據(jù)此論證了做好測(cè)量不確定度研究工作在進(jìn)一步提高化學(xué)檢測(cè)符合性評(píng)定質(zhì)量與評(píng)定精確性的過(guò)程中所起到的至關(guān)重要的作用與意義。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)檢測(cè);測(cè)量不確定度;符合性評(píng)定;不相關(guān);相關(guān);分析

相關(guān)工作人員需要清醒的認(rèn)識(shí)到一個(gè)方面的問(wèn)題：在實(shí)際化學(xué)檢測(cè)工作當(dāng)中，工作人員往往需要將所得出的檢測(cè)結(jié)果與既定的限定值參數(shù)相比較，并作出相應(yīng)的測(cè)定結(jié)果符合性聲明，以此對(duì)測(cè)定結(jié)果的真實(shí)性與精確性作出客觀說(shuō)明。然而我們知道，所有測(cè)量結(jié)果在一定程度上均帶有顯著的不確定度特征。換句話來(lái)說(shuō)，如果在化學(xué)檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中不考慮不確定度因素的影響，我們就無(wú)法針對(duì)化學(xué)檢測(cè)測(cè)量結(jié)果作出精確的說(shuō)明與解釋，從而導(dǎo)致評(píng)價(jià)與決策帶有不可避免的高風(fēng)險(xiǎn)特征。特別值得注意的一點(diǎn)在于：對(duì)于化學(xué)檢測(cè)測(cè)量結(jié)果極其接近既定限定值參數(shù)的情況而言，若未針對(duì)測(cè)量不確定度相關(guān)問(wèn)題引起關(guān)注或是考慮測(cè)量不確定度的方式存在問(wèn)題，整個(gè)化學(xué)檢測(cè)結(jié)果作用之下的結(jié)論可能與事實(shí)結(jié)論背道而馳。相關(guān)規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)這一問(wèn)題做出了系統(tǒng)說(shuō)明：對(duì)于化學(xué)檢測(cè)而言，在檢測(cè)的目的是將檢測(cè)結(jié)果與既定限制參數(shù)相比較的情況下，有關(guān)測(cè)量不確定度的研究是必要且必須的。據(jù)此，筆者現(xiàn)針對(duì)測(cè)量不確定度在化學(xué)檢測(cè)符合性評(píng)定中的應(yīng)用問(wèn)題做詳細(xì)分析與說(shuō)明。

1.測(cè)量不確定度與測(cè)量結(jié)果不相關(guān)分析

在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，部分標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)量結(jié)果與限定值參數(shù)的過(guò)程當(dāng)中直接針對(duì)測(cè)量結(jié)果的合格性加以判定的。一般來(lái)說(shuō)，低于規(guī)定限定值參數(shù)的測(cè)量結(jié)果判定為有效，等于或是高于規(guī)定限定值參數(shù)的測(cè)量結(jié)果判定為無(wú)限。從這一角度上來(lái)說(shuō)，此種判定方式對(duì)于化學(xué)檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中測(cè)量不確定度的大小有著間接或是直接的約束行為。換言之，此種測(cè)定方式勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致決策風(fēng)險(xiǎn)水平的提高。基于此，在做符合性判定的過(guò)程當(dāng)中，大多數(shù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)并為就如何應(yīng)用不確定度的相關(guān)內(nèi)容加以闡述。而從化學(xué)檢測(cè)試驗(yàn)室角度上來(lái)會(huì)所，在考慮不確定度對(duì)測(cè)量結(jié)構(gòu)影響并進(jìn)行符合性評(píng)定的過(guò)程當(dāng)中，測(cè)量結(jié)果的合格性情況可以判定為3種，即不合格、合格以及不確定是否合格。這也就意味著：在對(duì)測(cè)量結(jié)果符合與否指標(biāo)進(jìn)行判定的過(guò)程當(dāng)中需要擴(kuò)展不確定度（擴(kuò)展不確定度在GUM原則作用之下進(jìn)行評(píng)定，由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度以及包含因子這兩部分構(gòu)成）。更為關(guān)鍵的一點(diǎn)在于：包含因子在選擇過(guò)程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)依照置信水平、有效自由度以及被測(cè)量概率分布這幾方面因素綜合考量（一般來(lái)說(shuō)，置信水平參數(shù)應(yīng)當(dāng)考慮設(shè)定在90％以上）。

在部分情況下，我們?cè)讷@取測(cè)量結(jié)果并針對(duì)其做復(fù)合型評(píng)定的過(guò)程當(dāng)中首先需要明確一個(gè)相對(duì)精確的置信水平。在正態(tài)分布作用之下，化學(xué)檢測(cè)測(cè)量結(jié)果與上限值參數(shù)比較之間的計(jì)算方式是既定的。相關(guān)實(shí)踐研究結(jié)果表明：盡管基于不同分布假設(shè)情況中針對(duì)同一測(cè)量結(jié)果所得到的置信水平存在一定的差異性，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)量分布無(wú)法被有效且精確的估計(jì)。

2.測(cè)量不確定度與測(cè)量結(jié)果相關(guān)分析

針對(duì)上文有關(guān)不確定度與測(cè)量結(jié)果不相關(guān)狀態(tài)下如何應(yīng)用測(cè)量不確定進(jìn)行化學(xué)檢測(cè)符合性評(píng)定的相關(guān)分析，我們還應(yīng)當(dāng)重視另外一種有關(guān)測(cè)量結(jié)果與既定限制的關(guān)系情況，即不確定度與測(cè)量結(jié)果的相關(guān)性。以有關(guān)果蔬粉中總抗壞血酸含量測(cè)定數(shù)據(jù)分析為例，化學(xué)檢測(cè)作用之下，測(cè)定結(jié)果示意表中應(yīng)當(dāng)列出的指標(biāo)包括了質(zhì)量分?jǐn)?shù)，擴(kuò)展不確定度參數(shù)以及相對(duì)擴(kuò)展不確定度參數(shù)。并有著以下結(jié)論：在高質(zhì)量分?jǐn)?shù)區(qū)域范圍當(dāng)中，測(cè)定結(jié)果與擴(kuò)展不確定度之間存在一定比例的相關(guān)性關(guān)系。與此同時(shí)，在低濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)區(qū)域范圍當(dāng)中，擴(kuò)展不確定度參數(shù)的變化波動(dòng)是比較穩(wěn)定的。基于此，在針對(duì)化學(xué)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行符合性評(píng)定的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)依照：常數(shù)2+（比例常數(shù)?測(cè)量結(jié)果）2的平方根方式加以計(jì)算。特別值得注意的一點(diǎn)在于：無(wú)論合成標(biāo)準(zhǔn)的不確定度是應(yīng)用何種方式所獲取的，擴(kuò)展不確定度計(jì)算均需要納入基于被測(cè)量的分布范圍當(dāng)中加以考量。

3.測(cè)量不確定度報(bào)告及表示分析

在一般情況下，有關(guān)測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示應(yīng)當(dāng)在GUM統(tǒng)一性原則的作用之下加以完成，并以“測(cè)量結(jié)果±擴(kuò)展不確定度”的方式加以列示。特別值得注意的一點(diǎn)在于：對(duì)于那部分化學(xué)檢測(cè)測(cè)量結(jié)果極其接近與該質(zhì)量特性自然限量（此處的自然限量多指質(zhì)量分?jǐn)?shù)100％或是自然數(shù)0），還有另一種情況在于化學(xué)檢測(cè)結(jié)果已無(wú)限接近與檢出限參數(shù)。在此種狀態(tài)之下，測(cè)量不確定度的報(bào)告及表示就需要考慮一個(gè)方面的問(wèn)題：因?yàn)榇藭r(shí)檢測(cè)結(jié)果所涉及到的包含區(qū)間存在可能超出合理范圍的部分，為此可考慮直接將包含區(qū)間內(nèi)部超出合理范圍的部分直接剔除，這也是當(dāng)前技術(shù)條件支持下解決此類問(wèn)題的最普遍方式。

4.結(jié)束語(yǔ)

總而言之，化學(xué)檢測(cè)所涉及到的符合性評(píng)定從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是一種以測(cè)定結(jié)果為中心，對(duì)所估計(jì)真值與限定值進(jìn)行衡量與比較的方式，其同樣也是分布數(shù)學(xué)期望同數(shù)值的比較方式。本文針對(duì)測(cè)量不確定度在化學(xué)檢測(cè)符合性評(píng)定中的應(yīng)用問(wèn)題做出了簡(jiǎn)要分析與說(shuō)明，希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)研究與實(shí)踐工作的開(kāi)展提供一定的參考與幫助。 [科]

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