化學檢測符合性評定中對測量不確定度的應用

楊愛慧　冷智超

摘 要：在化學分析中測量是一個很常規性的內容，但無論何種測量都不可避免地會存在客觀的系統誤差，因此科學的測量結果都具有符合性的評價標準。從相關理論分析，測量不確定度作為一個和測量結果有著緊密聯系的參數，主要應用于被測量值分散性參數的表征中，工作人員往往會根據檢測結果與規定性限制參數之間產生的差異性做出符合性聲明，證明了測量不確定度的重要意義，本文則主要分析測量不確定在化學檢測符合性評定中的應用。

關鍵詞：化學檢測；符合性評定；對測量不確定度；應用

通常在化學檢測工作中，工作人員會將所得出檢測結果和既定的限定值參數作比較并得出相應的測定結果符合性聲明，由此證明該測定結果的精確性和真實性。但所有測量結果都有明顯的不確定度，如果不充分考慮不確定度，那么就不能正確地解釋測量結果，一定程度上會影響評價和決策。所以在作符合性聲明時應對測量的不確定度進行評定并考慮其對是否會影響符合性判定。

1.化學檢測和測量不確定度相關概述

檢測在化學實驗室中是一項常態化的化學分析步驟，一般會包含不同程序和種類，對于不同實驗室來說整個化學檢測的數據很難做到完全一致。主要因為被測樣品或檢測步驟都有特異性，上述各種客觀性因素不可避免地會造成測量結果的系統誤差，導致測量數據結果的不確定度。即便以標準化的程序步驟操作檢測，但檢測工作人員對于自身實際操作水平、方法本質原理的把握及經驗性等不同方面均會有客觀波動。除此之外，樣品準備的相關過程涉及到設備和耗用性的物質和使用劑的純度性質及器皿材質等都會直接或間接影響不確定度。在分析樣品本身所包含的操作準備方式、均一性、前處理步驟中的物化質量偽變化也會影響數據的不確定度。分析樣品過程中大氣壓、濕溫度、懸浮顆粒等環境條件因素同樣會影響設備性能或產品本身。

2.測量不確定度與測量結果不相關

部分標準在目前技術條件支持下對測量結果與限定值參數的判定主要針對測量結果的合格性。有效判定結果即低于規定限定值參數，無效結果即高于或等于規定限定值參數。從上述角度分析，此類判定方式在一定程度上能直接或間接控制和約束化學檢測過程中測量不確定的大小，或此類測定方式必然會提高決策風險水平。所以大多數產品標準會在符合性判定過程中會詳細闡述該如何應用不確定度的相關內容。如果從化學檢測角度分析，在評定不確定度對測量結構產生影響是否符合規定時，其測量結果的合格性情況可分為合格、不合格及不確定是否合格三種情況，由此一來在判定測量結果是否符合相關指標時需對不確定度進行擴展，其中不確定度的擴展是在GUM原則作用下加以評定，主要構成為包含因子和合成標準不確定度兩部分，更需強調的是，在選擇過程中包含因子應綜合考量被測量概率分布、置信水平和有效自由度多方面因素，通常置信水平參數占因素的90%左右。而在部分情況下我們在獲取測量結果并評定符合性時，明確一個相對精確的置信水平是首先要做的事情，化學檢測測量結果與上限值參數在正態分布作用之下二者的計算方式是既定的。相關研究指出，相同測量結果即便基于不同分布假設情況下，所獲得的置信水平也具有差異，從而導致無法精確且有效的估計測量分布。

3.測量不確定度與測量結果相關

上述詳細分析了如何在不確定度和測量結果無相關性時在符合性評定中利用不確定性，不確定度的主要分量在一些情況下是和測量結果具有相關性的。表1為測量果蔬粉中總抗壞血酸的結果及評定的擴展不確定度和相對擴展不確定度。

從表1中可得出以下結論：測定結果與擴展不確定度在高質量分數區域范圍中存在一定比例的相關性。此外，擴展不確定參數的變化波動在低濃度質量分數區域當中處于比較穩定狀態。同時應根據常數2+2的平方根方式計算化學檢測結果的符合性評定。尤其需注意的是不管是應用何種方式獲取合成標準的不確定度，需要將擴展不確定計算納入被測量的分布范圍作為考量標準。

4.測量不確定度報告及表示

有關測量不確定度的報告與表示在一般情況下應在GUM統一性原則的作用之下完成并加以列示出“測量結果±擴展小確定度”的表達式。尤其要特別強調的是，針對部分化學檢測測量結構和該質量特性自然限量及其接近的情況下和在化學檢測結果已無限接近檢出限參數的情況下，測量不確定度的表示和報告要充分考慮檢測結果區間有可能存在的超標行為，即超過合理規定范圍的部分，對此可直接刪除超出合理范圍的檢測結果，是解決上述問題的最廣泛采用的方式。

5.結語

總之，測量不確定度在化學檢測符合性評定就是一種以測定數和估計值之間比較的方式，通過測量不確定度分析和說明化學檢測符合性評定的存在的問題，有利于幫助研究課題的進一步改進。符合性評定應該是測定結果所估計的限定值和真值之間的比較，有利于化學檢測結果更趨于真實，進而符合評定。

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