6. Термины «правильность» и «прецизионность» (Тест №1), страница 6

Уровень mнеобязательно равняется истинному значению .5.1.1.2 Когда исследуют расхождения между результатами измерений, полученнымиодним и тем же методом, систематическая погрешность метода не будет оказывать никакоговлияния, и ею можно пренебречь. Однако при сопоставлении результатов измерений созначением, установленным в контракте или стандарте со ссылкой на истинное значение (), ане на «уровень испытаний» (m), либо при сопоставлении результатов, полученных сиспользованием различных методов измерений, систематическую погрешность метода,естественно, необходимо учитывать. Если истинное значение существует, и имеется вналичии пригодный стандартный образец, систематическая погрешность метода измеренийдолжна определяться согласно указаниям ГОСТ Р ИСО 5725-4.5.1.2 С о с т а в л я ю щ а я В5.1.2.1 Данная составляющая считается постоянной в течение выполнения любых серийизмерений в условиях повторяемости, но она будет различной по величине для измерений,выполняемых в других условиях.

Если результаты измерений в одних и тех же двухлабораториях постоянно сопоставляются, то для них необходимо определить ихотносительную систематическую погрешность (смещение): либо исходя из ихиндивидуальных значений систематической погрешности, определенных в ходеэксперимента по оценке точности, либо посредством выполнения специальных исследованийсобственно между лабораториями.

Однако чтобы сделать общее утверждение относительноразличия между двумя произвольными лабораториями, либо при сопоставлении двухлабораторий, в которых не были определены их собственные систематические погрешности,то должно рассматриваться общее распределение лабораторных составляющихсистематической погрешности. Это стало аргументом в пользу введения понятиявоспроизводимости. Процедуры, представленные в ГОСТ Р ИСО 5725-2, разрабатывались впредположении, что распределение лабораторных составляющих систематическойпогрешности является приблизительно нормальным, но на практике их применяют длябольшинства распределений, при условии, что последние являются унимодальными.5.1.2.2 Дисперсия В называется межлабораторной и выражается следующим образом:var( B)   L2 ,(2)где  L включает в себя изменчивость результатов, полученных разными операторами и наразном оборудовании.В основном эксперименте по оценке прецизионности, описанном в ГОСТ Р ИСО 5725-2,данные составляющие не разделяют.

В ГОСТ Р ИСО 5725-3 представлены методы оценкизначений некоторых случайных составляющих В.5.1.2.3 Вообще говоря, В может рассматриваться в качестве суммы как случайных, так исистематических составляющих. Здесь не ставится задача дать исчерпывающий переченьфакторов, вносящих свой вклад в В, но можно отметить, что в их состав входят различныеклиматические условия, различия в аппаратуре в пределах допусков, назначенныхизготовителем, и даже различия в процедурах обучения операторов в разных местах.5.1.3 С о с т а в л я ю щ а я е5.1.3.1 Данная составляющая представляет собой случайную погрешность, имеющуюместо в каждом результате измерений, а процедуры, представленные в настоящем стандарте,были разработаны в предположении, что распределение этой составляющей погрешностиявляется приближенно нормальным. Однако на практике эти процедуры применимы длябольшинства распределений при условии, что распределения являются унимодальными.5.1.3.2 В пределах одной лаборатории дисперсия в условиях повторяемости носитназвание внутрилабораторной дисперсии и выражается следующим образом:2var(e)   W2 ,(3)5.1.3.3 Можно ожидать, что  W будет иметь различные значения в разных лабораторияхвследствие различий, например в квалификации операторов, однако в настоящем стандартеподразумевается, что для стандартизованного соответствующим образом метода измеренийтакие различия между лабораториями будут невелики и что оправдано установление общегозначения внутрилабораторной дисперсии для всех лабораторий, использующих данныйметод.

Это общее значение, которое оценивают средним арифметическимвнутрилабораторных дисперсий, носит название дисперсии повторяемости и его обозначаютследующим образом:2 r2  var(e)   W2 .(4)Данное среднее арифметическое берут по всем лабораториям, принимающим участие вэксперименте по оценке точности, которые остаются после исключения выбросов из числавсех дисперсий.5.2 Соотношение между исходной моделью и прецизионностью5.2.1 Для модели по 5.1 дисперсию повторяемости определяют непосредственно какдисперсию составляющей погрешности е, а дисперсия воспроизводимости зависит от суммыдисперсии повторяемости (сходимости) и межлабораторной дисперсии, упомянутой в 5.1.2.2.5.2.2 В качестве мер прецизионности используют две величины:- стандартное отклонение повторяемости r  var(e) и- стандартное отклонение воспроизводимости(5) R   L2   r2 .(6)5.3 Альтернативные моделиВ случаях, когда это уместно, используют дополнения к исходной модели, описанные всоответствующих частях ГОСТ Р ИСО 5725.6 Постановка эксперимента по оценке точности6.1 Планирование эксперимента по оценке точности6.1.1 Эксперимент по оценке прецизионности и/или правильности стандартного методаизмерений должен планировать совет экспертов, хорошо знакомых с методом измерений иего применением.

По крайней мере, один член совета экспертов должен иметь опыт вобласти статистических методов подготовки и анализа экспериментов.6.1.2 При планировании эксперимента должны рассматриваться следующие вопросы.a) Существует ли для данного метода измерений удовлетворяющий соответствующимтребованиям эталон?b) Сколько лабораторий должно быть вовлечено в совместный эксперимент?c) Каким образом должны отбираться лаборатории, и каким требованиям они должныудовлетворять?d) Каков диапазон уровней, с которыми придется столкнуться на практике?e) Сколько уровней должно быть использовано в эксперименте?f) Какие материалы являются подходящими для представления данных уровней и какимобразом они должны быть подготовлены?g) Какое число параллельных определений должно быть назначено?h) Какие временные рамки должны быть установлены для завершения всех измерений?i) Является ли исходная модель (5.1) подходящей, или должен быть рассмотренвидоизмененный вариант?j) Нужны ли особые меры предосторожности для обеспечения уверенности в том, что вовсех лабораториях измерениям подвергаются идентичные материалы, находящиеся в одноми том же состоянии?Эти вопросы рассматриваются в 6.2 - 6.4.6.2 Стандартный метод измеренийКак указано в 4.1, исследуемый метод измерений должен быть стандартизован.

Он такжедолжен быть устойчивым (робастным), другими словами, небольшие отклонения впроцедуре не должны быть причиной непредвиденно больших изменений результатов. Еслитакое может произойти, то должны быть приняты адекватные меры предосторожности илипредупреждения. Желательно также, чтобы в процессе разработки стандартного методаизмерений были приложены все усилия для устранения или уменьшения систематическойпогрешности.Для определения правильности и прецизионности как устоявшихся, так истандартизованных в последнее время методов измерений могут использоваться схожиеэкспериментальные процедуры. В последнем случае полученные результаты должнывосприниматься в качестве предварительных оценок, так как правильность и прецизионностьмогут меняться по мере приобретения лабораториями опыта.Документ, в котором излагается метод измерений, должен быть изложен ясно, подробно иполно.

Все существенные операции, имеющие отношение к окружающим условиямвыполнения процедур, реактивам и аппаратуре, предварительной проверке оборудования, атакже к подготовке образцов для испытаний, должны быть включены в этот документ,возможно, посредством ссылок на другие письменно оформленные процедуры, доступныедля операторов.

Способ вычисления и представления результата испытаний должен бытьточно определен, включая число значащих цифр, которое должно заноситься в протокол.6.3 Отбор лабораторий для эксперимента по оценке точности6.3.1 В ы б о р л а б о р а т о р и йСо статистической точки зрения лаборатории, участвующие в любом эксперименте, пооценке точности, должны быть выбраны наугад из числа всех лабораторий, применяющихданный метод измерений. Добровольно вызвавшиеся лаборатории могут не бытьпредставительной выборкой из всей совокупности лабораторий.

Однако на формированиепредставительства лабораторий могут влиять другие практические соображения, такие,например, чтобы участвующие в эксперименте лаборатории находились на разныхконтинентах или в разных климатических зонах.Участвующие в эксперименте лаборатории не должны быть из числа тех, которые ужеприобрели особый опыт применения метода в ходе его стандартизации. Также они недолжны включать специализированные «опорные» (референтные) лаборатории, чтобыдемонстрировать ту точность, которую можно достичь при реализации методавысококвалифицированным персоналом.Поправка.

ИУС 11-2003.Количество лабораторий, принимающих участие в совместном межлабораторномэксперименте, и количество результатов измерений, требуемых от каждой лаборатории накаждом уровне, являются взаимозависимыми характеристиками. Указания по этим вопросампредставлены в 6.3.2 - 6.3.4.6.3.2Количестволабораторий,необходимоедляоценкипрецизионности6.3.2.1 Величины, представленные символом  в формулах (2) - (6) раздела 5, являютсяистинными стандартными отклонениями, значение которых неизвестно; конечная цельэксперимента по оценке прецизионности - оценить эти значения. Когда необходимо датьоценку (s) истинного стандартного отклонения (), можно поставить задачу определениядиапазона вокруг , в пределах которого ожидается нахождение оценки (s).

Это хорошоизвестная статистическая проблема, решаемая путем использования 2 - распределения иколичества результатов, на которых основывалась оценка s. Анализ обычно основывается насоотношенииs P  A   A  P,(7)означающем, что оценки стандартных отклонений (s) могут ожидаться в пределах ± А отистинного стандартного отклонения () с определенной вероятностью Р. А часто выражают впроцентах.6.3.2.2 Для единичного уровня неопределенность в стандартном отклоненииповторяемости будет зависеть от количества лабораторий (р) и количества результатовизмерений в каждой лаборатории (n). В отношении стандартного отклонениявоспроизводимости, определяемого по двум стандартным отклонениям [см.