GB/T 22553-2023
基本信息
标准号:
GB/T 22553-2023
中文名称:利用重复性、再现性和正确度的估计值评定测量不确定度的指南
标准类别:国家标准(GB)
英文名称:Guidance for the use of repeatability,reproducibility and trueness estimates in measurement uncertainty evaluation
标准状态:现行
发布日期:2023-11-27
实施日期:2024-06-01
出版语种:简体中文
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相关标签:
利用
重复性
正确度
评定
测量
指南
标准分类号
标准ICS号:社会学、 服务、公司(企业)的组织和管理、行政、运输>>质量>>03.120.30统计方法的应用
中标分类号:综合>>基础学科>>A41数学
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:44页
标准价格:70.0
相关单位信息
起草人:王斗文、张帆、宋晓东、马文丽、张德华、贾云海、谢田法、林立民、牛兴荣、王阳、孙稚菁、王晓波、唐博、丁文兴、赵静、张璇、李宁、贺建荣、王勇、刘宏伟、马东昌、李金才、邵强
起草单位:内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司、箭牌家居集团股份有限公司、山西合邦电力科技有限公司、中国标准化研究院、钢研纳克检测技术股份有限公司、北京工业大学、中国合格评定国家认可中心、大连产品质量检验检测研究院有限公司、完美(广东)日用品有限公司、大连医科大学附属第
归口单位:全国统计方法应用标准化技术委员会(SAC/TC 21)
提出单位:全国统计方法应用标准化技术委员会(SAC/TC 21)
发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
标准简介
本文件给出了下列工作的指南:
——利用GB/T 6379.2的精密度结果来评定测量不确定度;
——利用GB/T 6379.3的中间精密度结果来评定测量不确定度;
——利用本文件方法与不确定度传播律方法(GUM法)所获得不确定度评定结果间的比较(见第14章)。
本文件适用于所有测量和测试领域中结果的不确定度评定。
本文件不适用于没有方法再现性或中间精密度且只有重复性的情形。
本文件假定所识别且不可忽略的系统效应已得到修正,采用测量方法的数值修正,或通过查找系统效应予以排除。
本文件提出了一种不确定度评定的有效方法,但也可采用其他合适的评定方法。
本文件提到的测量结果、方法和过程,通常也可理解为测试结果、方法和过程。
标准内容
ICS 03.120.30
CCS A 41
中华人民共和国国家标准
GB/T22553—2023
代替GB/Z22553—2010
利用重复性、再现性和正确度的估计值评定测量不确定度的指南
Guidance for the use of repeatability ,reproducibility and trueness estimatesin measurement uncertainty evaluation(ISO 21748:2017,MOD)
2023-11-27发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-06-01实施
规范性引用文件
术语和定义
单结果与测量过程性能
再现性或中间精密度数据的适用性统计模型基本公式
重复性数据
中间精密度数据
基于重复性、再现性、中间精密度和正确度估计的不确定度评定6.1
测量不确定度的评定程序
预期精密度与实际精密度的差异建立测量方法性能数据与测量结果的相关性7.1
证明偏倚的实验室分量处于受控状态重复性验证
性能的持续验证
测试样品的相关处理·
样品制备和预处理
测试样品类型的变化·
8.5基于响应水平的不确定度变化9其他因素·
合成标准不确定度的通用表达式协同试验数据的不确定度分量一览表12合成结果的不确定度评定
不确定度的表示
般表示
包含因子的选择
GB/T22553—2023
GB/T22553—2023
14方法性能结果与不确定度数据的比较14.1比较的基本假定
比较程序
差异原因
附录A(资料性)不确定度评定方法A.1
GUM方法
协同试验或中间精密度方法
两种方法之间的关系
附录B(资料性)实验不确定度评定B.1
灵敏系数估计的实际程序,
随机效应不确定度估计的简单程序.:附录C(资料性)利用重复性、再现性评定不确定度的示例c.1
机动车尾气中一氧化碳(CO)测量肉含量的测定·
AOAC方法990.12(需氧菌平板计数)的测量不确定度C.3
粗纤维的不确定度测定·
附录D(资料性)中间精密度估计的可替代方法及不确定度评定示例D.1利用已有的标准方法精密度估计利用实验室历史数据估计:
参考文献
GB/T22553—2023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/Z22553一2010《利用重复性、再现性和正确度的估计值评估测量不确定度的指南》,与GB/Z22553一2010相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:增加了利用中间精密度评定不确定度的方法和步骤(见第5章、第7章和附录A)。本文件修改采用ISO21748:2017《利用重复性、再现性和正确度的估计值评定测量不确定度的指南》。
本文件与ISO21748:2017相比做了下述结构调整:增加了5.5“中间精密度数据”。本文件与ISO21748:2017的技术差异及其原因如下:用规范性引I用的GB/T3358.2替换了ISO3354-2(见第3章),GB/T6379.2替换了ISO5725-2(见第1章、5.3.1、8.1、8.5.1),GB/T6379.3替换了ISO5725-3(见第1章、5.5.2、8.1),GB/T6379.6替换了ISO5725-6(见5.5.3),GB/T15000.8替换了ISO导则33(见3章、7.2.2.2),以适应我国技术条件,满足国家标准编写的要求;一删除了部分术语;
一增加了X2检验描述(见7.3.1),是自由度未知情形下的验证重复性的方法;增加式(13)SR=/a2+(bm)2(见8.5.1),是ISO5725-2:2019中给出的新模型,更好拟合精密度变化趋势,后续公式编号顺延;一更改条款中的内容,将“实验室间性能的真实差异”改为“实验室间或室内性能的真实差异”(见14.3)。
本文件做了下列编辑性改动:
用资料性引I用的GB/T3358.1替换ISO3534-1,GB/T3358.3替换ISO3534-3,GB/T5009.5替换ISO3534-3,GB/T6379.4替换ISO5725-4,GB/T6379.5替换ISO5725-5,GB/T3358.1替换ISO3534-1GB/T17989.2替换ISO7870-2,GB/T22554替换ISO11095。增加了5.1.2中来自于GB/T27025的注释,有助于理解测量不确定度评定的基本要求一增加了5.2标题中“中间精密度数据”,因为本条增加了利用中间精密度评定不确定度的内容。一5.3.2中式(2)的解释,将原文5.3.2给出的\u(:)为的标准不确定度*更正为“u(x)工,的标准不确定度”。
增加了7.2.2.2中的注释“注2:中间精密度条件下,代表实验条件标准差5代替式(5)中的sw
S,s=si+
—一增加了7.2.2.3中的注释“注2:中间精密度条件下,代表实验条件标准差si代替s1,s=s十s()/ni。”
一增加了7.4括号中的GB/T17989.2,该标准给出了常规控制图方法的应用指南。Vsi+si
——8.5.1中的式(14),将原文给出的sR=(a十bm)改正为sR=(a十bm)
Wsi+s?
icro)-(1-1/n),其中\为实验条件组一增加了10中注释“在中间精密度条件下,s=p
GB/T22553—2023
合数。”
A.2.1中增加了“在中间精密度条件下sR视为SI(TO),即u2(y)=si(TO)。”一A.2.1中,“如果假定在再现性条件下”改为“如果假定在再现性或中间精密度测量条件下”。一在A.2.1中,“协同试验的SR作为测量不确定度评定的有效依据”,改为“协同试验得到的SR和室内的SI一在A.2.3中,“使用GB/T6379各部分研究所获取的重复性、再现性·....”,改为“使用GB/T6379各部分研究所获取的重复性、再现性、中间精密度·...”。在A.3中,“同样,再现性评价前.·..”改为“同样,再现性和中间精密度评价前....”。一增加了附录D(资料性)“中间精密度估计的可替代方法及不确定度评定示例”。增加了部分参考文献。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任,本文件由全国统计方法应用标准化技术委员会(SAC/TC21)提出并归口。本文件起草单位:内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司、箭牌家居集团股份有限公司、山西合邦电力科技有限公司、中国标准化研究院、钢研纳克检测技术股份有限公司、北京工业大学、中国合格评定国家认可中心、大连产品质量检验检测研究院有限公司、完美(广东)日用品有限公司、大连医科大学附属第二医院、大连海关技术中心、中认国质(北京)检测技术研究院、聊城卓群汽车部件有限公司、吉林省产品质量监督检验院。
本文件主要起草人:王斗文、张帆、宋晓东、马文丽、张德华、贾云海、谢田法、林立民、牛兴荣、王阳、孙稚菁、王晓波、唐博、丁文兴、赵静、张璇、李宁、贺建荣、王勇、刘宏伟、马东昌、李金才、邵强。本文件于2010年首次发布,本次为第一次修订。IV
GB/T22553—2023
测量结果的不确定度对解释测量结果十分重要。若未对不确定度做定量评估,就无法确定测量结果间观测到的差值是否包含实验变异以外的信息、测试项目是否符合规范,以及是否超出所依据的法规限。没有不确定度的信息,就存在着错误处理结果的风险,由此做出的错误决策可能导致工业上不必要的损失、错误的法律起诉或有害健康及造成不良的社会后果。按照GB/T27025认可和相关体系要求,实验室需要评定测量和测试结果的不确定度,并给出相关的不确定度。JJF1059.1是一个被广泛采用的标准方法,但是它仅适用于测量过程模型已知的情况。然而,大部分标准测试方法是基于GB/T6379.2提出的协同试验来完成的。本文件提供了一种经济有效的不确定度估计方法,该方法完全符合GUM的相关原则,同时也兼顾了由协同试验获取的方法性能数据。
本文件的通用方法要求如下:
根据GB/T6379.2所述协同试验中获取的测试方法重复性、再现性和正确度估计值,可从所用测试方法已发布的信息中获得。这些信息提供了实验室内和实验室间的方差分量估计值,同时也涉及测试方法正确度的不确定度估计值。在协同试验或中间精密度研究中,实验室通过核查自身的偏倚和精密度,判断其测试方法的实施是否符合方法所规定的性能,以确认方法公布的数据可应用于实验室测得结果。在协同试验或中间精密度研究中,未能包含到的所有测量结果影响量需予以识别,以及对由此产生的相关方差需加以量化
按照GUM所描述的方法,通过对有关方差估计值的合成,并考虑其他因素,给出不确定度的评定,有时被视为最终表示的不确定度。使用再现性或中间精密度数据来评定不确定度的做法通常被称为“top-down”(由上向下)方法协同试验或中间精密度研究给出的结果发散性,也常与GUM的测量不确定度评估值进行比较,以检验对方法的全面理解。这样比较有助于同一参数评估下提供更有效的方法一致性。V
1范围
利用重复性、再现性和正确度的估计值评定测量不确定度的指南
本文件给出了下列工作的指南:利用GB/T6379.2的精密度结果来评定测量不确定度;利用GB/T6379.3的中间精密度结果来评定测量不确定度;GB/T22553—2023
一利用本文件方法与不确定度传播律方法(GUM法)所获得不确定度评定结果间的比较(见第14章)。
本文件适用于所有测量和测试领域中结果的不确定度评定。本文件不适用于没有方法再现性或中间精密度且只有重复性的情形本文件假定所识别且不可忽略的系统效应已得到修正,采用测量方法的数值修正,或通过查找系统效应予以排除。
本文件提出了一种不确定度评定的有效方法,但也可采用其他合适的评定方法。本文件提到的测量结果、方法和过程,通常也可理解为测试结果、方法和过程。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T3358.2统计学词汇及符号第2部分:应用统计(GB/T3358.2—2009,ISO3534-2:2006.IDT
GB/T6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分:确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法(GB/T6379.2一2004,ISO5725-2:1994,IDT)GB/T6379.3测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第3部分:标准测量方法精密度的中间度量(GB/T6379.2—2012.ISO5725-3:1994IDT)GB/T6379.6测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第6部分:准确度值的实际应用(GB/T6379.6—2009,ISO5725-6:1994,IDT)GB/T15000.8标准样品工作导则(8)有证标准样品的使用(GB/T15000.8—2003,ISOGuide33:2000,IDT)
ISO11648(所有部分)散料抽样统计方法(statisticalaspectsofsamplingfrombulkmaterials)JJF1001通用计量术语及定义
3术语和定义
JJF1001、GB/T3358.2和GB/T15000.8界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1标准物质/标准样品referencematerial;RM一种或多种特性值已经很好地被确定的足够均匀的材料或物质,用于校准仪器、评价测量方法,或1
GB/T22553—2023
为材料赋值
[来源:GB/T15000.8—2003,2.3,有修改]直acceptedreferencevalue
3.2接受参照值
用作比较的经协商同意的标准值。注:接受参照值来自于:
a)基于科学原理的理论值或确定值;b)基于一些国家或国际组织的实验工作的指定值或认证值;c)
基于科学或工程组织费助下合作实验工作中的同意值或认证值;d)当a)b)c)不能获得时,则用期望值,即指定测量集合的均值[来源:GB/T3358.2—2009,3.2.73.3偏倚bias
测试结果或测量结果的期望与真值之差。注1:相对于随机误差,偏倚是总的系统误差。偏倚可由一个或多个系统误差分量组成。距真值的系统偏差愈大,偏倚值就愈大。
注2:测量仪器的偏倚用一定次数重复测量读数误差的平均值来估计。读数误差是测量仪器的读数与输人量真值的差。
注3:在实际中,真值用接受参照值代替来源:GB/T3358.2—2009,3.3.23.4正确度
trueness
测试结果或测量结果期望与真值的一致程度。注1:正确度的度量通常用偏倚表示。注2:正确度有时被称为“均值的准确度”,但不推荐这种用法。注3:在实际中,真值用接受参照值代替[来源:GB/T3358.2—2009,3.3.33.5
精密度
precisionbzxz.net
在规定条件下,所获得的独立测试/测量结果间的一致程度注1:精密度仅依赖于随机误差的分布,与真值或规定值无关。注2:精密度的度量通常以表示“不精密”的术语来表达,其值用测试结果或测量结果的标准差来表示。标准差越大,精密度越低。
注3:精密度的定量度量严格依赖于所规定的条件,重复性条件和再现性条件为其中两种极端情况,中间精密度条件处于两者之间。
[来源:GB/T3358.2—2009,3.3.4,有修改」3.6中间精密度标准差
intermediate precision standard deviation中间精密度条件下获得的测试结果或测量结果的标准差,注1:以时间(T)、操作员(O)、校准(C)、设备(E)4因素中任意1~3项组合变化下的精密度。注2:本文件以T和O变化条件下的中间精密度标准差SI(TO)为例,[来源:GB/T3358.2—2009,3.3.17,有修改2
3.7统计受控过程
processinastateof statistical control稳定过程stableprocess
常量均值只受随机原因影响的过程。注1:任何时候稳定过程的样本都是来自同一个总体的简单随机样本。GB/T22553—2023
注2:稳定过程并不意味着随机变异大或小,也不是指在规范限内还是规范限外,而是指能用统计方法预测变异大小。
注3:提高稳定过程的过程能力通常通过减少或消除某些随机原因的影响和(或)调整均值使其更接近于目标值,注4:在有些过程中,由于某些原因,比如工具的磨损,特性的均值可能会发生漂移或标准差可能变大,这样一个过程的均值或者标准差的逐步变化趋势能认为是由系统原因而不是随机原因引起的。此时,样本就不能认为是来自同一总体的简单随机样本。[来源:GB/T3358.2—2009,2.2.7,有修改]3.8测量不确定度
measurementuncertainty;uncertainty of measurement不确定度uncertainty
根据所用到的信息,表征赋予被测量量值分散性的非负参数注1:测量不确定度包括由系统影响引起的分量,如与修正量和测量标准所赋量值有关的分量及定义的不确定度。有时对估计的系统影响未作修正,而是当作不确定度分量处理注2:此参数是诸如称为标准测量不确定度的标准差(或其特定倍数),或是说明了包含概率的区间半宽度注3:测量不确定度一般由若干分量组成。其中一些分量根据一系列测量值的统计分布,按测量不确定度的A类评定进行评定,用标准差表征。而另一些分量则根据经验或其他信息所获得的概率密度函数,按测量不确定度的B类评定进行评定,也用标准差表征。注4:通常,对于一组给定的信息,测量不确定度是相应于所赋予被测量的真值的。该值的改变将导致相应的不确定度的改变
注5:本定义是按2008版VIM给出的。而在GUM中的定义是:表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数
[来源:JJF1001—2011,5.18,有修改]3.9不确定度分量一览表
uncertainty budget
对测量不确定度的陈述,包括测量不确定度的分量及其计算和合成。注:不确定度分量一览表包括测量模型、估计值、测量模型中与各个量相关联的测量不确定度、协方差、所用的概率密度分布函数的类型、自由度、测量不确定度的评定类型和包含因子。L来源:JJF1001,5.25,有修改4符号
下列符号适用于本文件。
a:式sk=a十bm中的截距项。
B:偏倚的实验室分量。
b:式sr=a十bm中的斜率。
c:SR=cm中的系数。
c:灵敏系数ay/aa。
d:式SR=cm中的指数。
e:重复性条件下的随机误差
k:合成标准不确定度的数值乘积因子,用于获得扩展不确定度U。3
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