測量不確定度原理及在食品理化檢驗中的運用方法研究

朱小萌

（遼寧省阜新市檢驗檢測認證中心，遼寧阜新 123000）

雖然我國相關研究人員對測量不確定度原理進行了深入研究，但這種原理與理化實驗相結合的檢測實驗往往存在一定漏洞，大部分研究人員在研究過程中并沒有發現兩者之間的緊密聯系[1]。理化檢驗會受到許多外在因素的影響，導致測量的結果存在一定的誤差性。因此，需對測量不確定度原理在食品理化檢驗中的運用方法進行深入研究，實現我國檢驗水平的提升。

1 測量不確定度原理及食品理化檢驗的概念

1.1 測量不確定度原理的概念

無論是食用品檢驗工作還是非食用品檢驗工作都需要專業理論作為支撐，從一定程度上講，專業理論會在極大程度上影響檢驗結果。測量不確定度原理的出現和發展，使傳統食品檢驗工作煥然一新。理化檢驗工作要達到一定的有效性及科學性需大量的檢驗理論支撐。測量不確定度原理的核心在于其優于傳統的檢驗理論方法，在進行檢驗測量過程中，可對其造成的誤差及失誤進行精準分析[2]。測量不確定度原理主要是對理化檢驗的測量結果進行定量分析，并以一種參數的形式體現在理化檢驗報告中，參數是與其他的檢驗數據進行比較產生的，即檢驗報告中呈現的檢驗結果及與之有關的詳細數據，都會在一定范圍內波動，只要檢驗結果處于波動范圍內，便可被認定為檢驗合格[3]。測量不確定度原理與理化檢驗的結合，可輔助相關工作人員對檢驗結果中不能確定的參數作進一步的解釋說明，即可為其他人員提供有力的參考數據，輔助其進行理化檢驗。在多年的工作實踐過程中，筆者發現受檢驗水平和檢驗手段的客觀限制，現階段食品檢驗工作的水平還具有非常廣闊的提升空間，也正因如此，在實際食品檢驗過程中會出現被測量值分散的情況。在大量的調查研究中，發現當前每次食品檢驗工作，都無法得到統一的數值和結果，多數情況下，檢驗的結果會在某一特定區間范圍內分散。在食品檢驗工作當中運用測量不確定度原理，則是為了更深層次地說明被測量數值的分散性參數，從而使其更好地為食品檢驗人員的工作提供指導。事實上，在實際應用測量不確定度原理開展食品理化檢驗的過程中，無法根據測量結果直接說明其是否與標準值相符。測量不確定度原理的應用主要是為了更便利的進行分散性的表示。

1.2 食品理化檢驗的概念

從一定程度上講，食品檢測工作的工作水平直接影響著食品的質量。近年來，在我國高新技術迅速發展的大環境下，食品理化檢測法被廣泛應用在了食品檢測工作當中，這有效推動了食品檢測水平的提升。從理論角度上講，食品理化檢驗當中不僅包含著物理技術手段同時也包含著化學技術手段。現階段食品理化檢驗會采用較新的物理及化學技術手段進行檢驗，即通過更加新穎的專業設備來提高食品理化檢驗的準確性及科學性[4]。食品理化檢驗的主要檢驗內容為食品的營養成分及其中含有的化學成分是否會對環境造成污染，檢驗的主體為人們日常生活中能見到的各種類型的食品及飲品，但在食品理化檢驗過程中，檢驗主體自身的特殊性易導致檢驗內容呈現一定的差異性。食品理化檢驗最核心的部分是通過一定的測量標準來檢驗其中的指標是否符合標準，并以檢驗標準作為判斷食品是否合格的標準[5]。食品理化檢驗大多采用化學技術手段或物理技術手段，通過規定的檢驗標準對食品進行檢驗。總體而言，食品理化檢驗主要包含以下幾個特點。①通過食品理化檢驗方法的應用可以實現對各類指標的精準測量，保證食品檢驗的精準度，也順應了新時代背景下食品檢驗的全新需求。②在食品理化檢驗應用過程中，食品檢驗會依據固定的程序開展檢驗工作，因此，在食品理化檢驗法的應用下，可以有效避免人為誤差的出現，與此同時，也不會導致太大問題的出現。③被檢測物需要在特定的環境下進行檢驗，則需要采用理化檢驗法開展檢驗工作。

2 不確定度原理在食品理化檢驗中的重要作用

隨著我國經濟的快速發展，許多食品實驗室都會采用不確定度原理對食品進行檢驗，達到提高理化檢驗科學性及準確性的目的[6]。但在進行理化檢驗的過程中，不同的專業檢驗過程對參數的要求不同，會產生一定的差異性。在分析不確定度原理在食品理化檢驗中的重要作用時，可對理化檢驗的方法及標準進行一定的優化調整，滿足食品行業的發展需求。

2.1 不確定評定中標準差的安全因子的重要性

進行測量時，需對其中的不確定因素進行全面地考量，若忽略了其中的不確定因素，很可能會增加測量的評定難度并影響最終的評定結果。因此，對不確定因素進行檢測時，科學合理的取舍十分關鍵。在進行同一種理化檢驗時，對其中的不確定因素需進行反復確認，減少缺失現象的產生，降低對整體檢驗結果的影響。在評定其中的不確定因素時，可采用標準差的方式進行補償計算，通過增加標準差中的安全因子彌補其中缺乏的數據科學性。安全因子的設定主要是來自對理化檢驗中不確定因素的重復測定。在觀測不確定因素時進行10次以上的重復實驗可提高標準差的可靠性。

2.2 測量不確定度評定在理化檢驗中的應用

許多實驗室在進行食品理化檢驗時并未意識到不確定度原理對理化檢驗的重要性，但由于理化檢驗工作本身具有一定的特殊性，且會受到專業限制，導致在進行測量時運用不確定度原理會面臨許多問題。理化檢驗工作是在測量其中含有的不確定度評定的過程中對其進行能力保障，以提高食品理化檢驗的水平，促進食品行業的健康發展。

2.3 測量不確定度原理在食品理化檢驗中的應用

在進行食品理化檢驗的過程中，充分運用測量不確定度原理，可有效解決食品理化檢驗過程中對不確定因素的評定問題。通過利用不確定度原理進行測評，可將食品的理化檢驗過程簡化，同時可達到提高檢驗結果準確性的目的。也就是說，可將食品理化檢驗過程中存在的誤差控制在一定范圍內，避免由于誤差所造成的損失。

2.4 測量不確定度原理在食品理化檢驗中的應用步驟

測量不確定度原理在食品理化檢驗中的應用步驟。①在進行食品理化檢驗時，應充分考慮到測量不確定度原理的過程中涉及到的復雜性及食品自身的特殊性，選擇最合適的測量方法，并根據不同的環境條件改變對比參數，為后續的理化實驗奠定基礎。②以不確定度原理為理論依據，并參照相關的參數指標，提高測量數據的準確性。③針對不同條件下存在的不確定因素進行差異化的策略分析。④在進行差異化分析后，應通過不確定度的分量提高每一種不確定因素自身的利用價值，并通過合理的數學計算，獲得最終的檢驗數值，作為最后的參數標準。⑤在最終評定的環節，應利用測量不確定度原理的策略方法保證最終數據報告中數據的準確性。⑥在進行不同類型的理化檢驗時，應結合具體的測量問題選擇數據的表達方式，通常可采用通用上層模型（Generalized Upper Model，GUM）的表達方式確定不確定度原理在具體報告中的關鍵作用。

2.5 測量結果及其不確定度中的數據分析

食品理化檢驗最終的測量結果及不確定度應根據數據報告中的有效位數進行評判，即其中涉及的有效倍數，在一定程度上可保證測量不確定度的準確性，具體包括其中數據的準確性，為后續食品的發展工作打下基礎，從根本上提高理化檢驗的質量。在進行理化檢驗時，若獲得的測量結果及其不確定度的有效倍數難以確定，應結合工作人員的實際工作經驗及以往的食品檢驗標準進行評定。需注意的是，不同國家在測量不確定度的過程中擁有不同的評定標準，這就需要相關工作人員，根據實際的評定標準進行取舍。在進行判斷的過程中，應杜絕誤差現象的出現，要做到一絲不茍，確保所產生的檢驗結果無誤差。

2.6 關于食品理化檢驗中測量不確定度理論應用的研究分析

隨著我國食品行業的不斷發展，測量不確定度原理在食品理化檢驗中的應用取得了良好的效果。但相關部門的工作人員應及時記錄食品理化檢驗工作過程中存在的問題和不足及不確定度理論的應用所產生的問題。在進行食品理化檢驗過程中，應盡可能地將不確定度原理作為測量的根本依據，嚴格遵循測量標準及測量流程。當檢驗的食品存在特殊情況或是在不同的實驗環境中，應對測量標準進行靈活調整，適應食品理化檢驗過程中的特殊情況。如在食品理化檢驗的實際操作中，若所應用的不確定度原理由于系統效應產生了一系列的不確定因素，可選擇忽略這些不確定因素，將理化實驗的重點放在標準差上，當標準差可符合標準時再對產生的不確定因素進行處理。

3 結語

隨著我國民生行業對食品理化檢驗的重視程度不斷加深，測量不確定度原理在食品理化檢驗中的應用價值也越來越大。測量不確定度原理的加入可有效提高食品理化檢驗的準確性，對推動我國民生行業及測量檢驗行業的發展具有重要意義。因此，我國相關部門的工作人員應充分利用測量不確定度原理進行理化檢驗，盡可能減少檢驗過程中產生的測量誤差。