样品检测结果符合性判定规则及风险水平
2020-06-06曹晓粉赵秋丽
曹晓粉, 李 岩, 赵秋丽
(北京北汽模塑科技有限公司 实验中心, 北京 102600)
1 简单接受/拒绝判定规则及风险水平
根据ASME B89.7.3.1:2001GuidelinesforDecisionRules:ConsideringMeasurementUncertaintyinDeterminingConformancetoSpecifications,简单接受/拒绝判定规则定义为在不考虑检测不确定度影响的情况下,如果检测结果在规定指标的范围内,则判定为合格,反之则判定为不合格;对于接近规定限制的检测结果,采取多次测量后重新判定。检测机构可以采取简单接受/拒绝判定规则包括以下几种情况。
(1) 在多数情况下,要求在证书或报告中做出符合性声明,但没有指明进行符合性评定时,需考虑不确定度的影响,此时可以采取简单接受或拒绝判定规则,这也是传统的极限判定原则,即只将检测值与容许限值进行比较和判定。在该情况下,用户可以在不考虑不确定度的情况下,根据测得值是否在规定限值范围内做出符合性判断。例如,若某化学溶液的质量浓度测量结果为0.6 mg·L-1,规定的限值为 0.55~0.65 mg·L-1,则可以判定该结果符合要求。这种合格评定存在较大的风险。由图1可以看出,对于情况(b)和(c)而言,就会发生错误的接受和错误的拒绝两种风险。尤其当样品的检测值接近容许范围的边界值时,该错误评定的风险可高达50%(检测值符合正态分布的情况)。对于上例而言,若检测值为0.55 mg·L-1或0.65 mg·L-1,则判定为符合或者不符合的风险就会较大。
图1 简单接受/拒绝判定规则中,包含概率95%的检测值和真实值与规范容许限值的比较Fig.1 Comparison of test values with 95% probability andtrue values with allowable limits of the specification in simpleacceptance/rejection rule consists
(2) 对于不能具体评定的不确定度,如根据CNAS CL01-G003:2018《测量不确定度的要求》规定:“如果检测结果不是用数值表示或者不是建立在数值基础上(如合格/不合格、阴性/阳性,或基于视觉和触觉等的定性检测),则不要求对不确定度进行评估,但鼓励实验室在可能的情况下了解结果的可变性”。对于这种非数值型结果,由于客户与检测之间的协议或实施准则、规范中已声明其采用的方法足够准确,在判断符合性时,可以视为不考虑不确定度的一种情况。在对检测结果进行合格评定时,也适用简单接收/拒绝判定规则,此时采用“风险共担”的原则,即检测机构和客户共同承担错误判定风险。如对于汽车外饰件附着力测试的某些试验,检测结果不用数值表示,掉漆则评定为不符合,不掉漆则评定为符合。在这种情况下,就可以按照简单接受/拒绝的判定规则来判定。
2 考虑不确定度影响的判定规则及风险水平
在实际检测中,检测值具有不确定度,检测结果加上一定包含概率下的不确定度才是检测结果的完整表述。扩展不确定度U由标准不确定度u乘以包含因子k得到,通常k=2,对应包含概率为95%。如按照CNAS-CL01-G003:2018,y′是测量结果y的完整表述,则y′=y±U95。目前大部分检测项目都能科学地检测不确定度[1,3]。由于检测不确定度的存在,简单接受/拒绝判定规则对于在接近规定范围边界的检测值,会产生较高的错误判定风险,因而在检测结果的符合性判定中,必须考虑不确定度的影响。如某溶液的质量浓度检测结果为0.6 mg·L-1,如果U95为0.02 mg·L-1,则该检测结果的完整表达为(0.6±0.02) mg·L-1。
图2 检测结果y的概率分布函数Fig.2 Probability distribution function of measurement result y
图3 包含不确定度区间的检测值与规定限值Fig.3 Measurements with uncertainty intervals andspecified limits
(2) 当检测值考虑了扩展不确定度(95%的包含概率)之后的完整表述全部在规定区间之外时(见图3中情况②),同样可看成检测值在被扩展不确定度缩小了的拒绝区间(TU+U95,+)以及(-,TL-U95)时,则可以声明不符合规范要求。如某溶液的质量浓度检测结果为0.7 mg·L-1,其不确定度的完整区间(0.68~0.72 mg·L-1)不在规定限制(0.55~0.65 mg·L-1)内,则可以判定该结果不符合规范要求。该情况下的错误拒绝概率当检测值服从正态分布时,最大为2.3%,当检测结果为拒绝区间的上限或下限时,为2.3%[1]。
(3) 当检测值考虑了扩展不确定度(95%的包含概率)之后的完整表述和规定限制产生交叉时(见图3中情况③,④和⑤),则不能在95%的包含概率下声明是否符合规范要求。在此情况下,可以对样品进行重复检测取平均值,或对同一个产品单元的多个样品重新进行检测,然后按照上述方式重新进行判定。如某溶液的质量浓度检测结果为0.65 mg·L-1,其不确定度的完整区间(0.63~0.67 mg·L-1)仅有一部分在规定限制(0.55~0.65 mg·L-1)内,则不能做出符合与否的判定。若样品不能进行重复检测且必须要做出合格与否的评定时,可以按照下述方式进行评定。
3) 当测得值正好等于规范值的上限或者下限时(见图3中情况⑤),此时无法对检测结果进行符合性评定,无论是评定为接受还是拒绝,都会有50%的错误评定风险。当必须做出结果符合或不符合规范的评价声明时,根据规范中规定限值的具体情况,做出如下声明。
a) 如果规定限值是以“<”或“>”的形式定义的,且检测值等于规定限值,那么可以做出不符合规范的声明。
b) 如果规定限值是以“≤”或“≥”的形式定义的,且检测值等于规定限值,那么可以做出符合规范的声明[3]。
3 结论
根据不同情况采取不同的规则对检测结果进行符合性评定,考虑了不确定度对合格评定的影响,使得合格评定结果更科学和准确,检测各方都应重视合格评定中判定规则的应用。