ICS03.120.30 A41 中华人民共和国国家标准 GB/T27408—2010 实 验室质量控制 非标准测试方法的有效性评价 线性关系 Qualitycontrolinlaboratories— Evaluatingvalidityofnon-standardtestmethod— Practiceforalinearrelationship 2011-01-14发布 2011-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准参考了ASTMD7235:2005《使用ASTM相关标准建立在线分析仪与标准测试方法结果之 间的线性相关关系》(Standardguideforestablishingalinearcorrelationrelationshipbetweenanalyzer andprimarytestmethodresultsusingrelevantastmstandardpractices);ASTMD6708:2007《同物料 特性度量下两个测试方法之间预期一致性的统计评价与改进》(Standardpracticeforstatisticalassess- mentandimprovementofexpectedagreementbetweentwotestmethodsthatpurporttomeasurethe samepropertyofamaterial)。 本标准的附录A为规范性附录。 本标准由全国认证认可标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位:中华人民共和国辽宁出入境检验检疫局、中国质量认证中心、中华人民共和国山 东出入境检验检疫局、中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司、中华人民共和国广东出入境检验 检疫局、大连理工大学数学科学学院。 本标准主要起草人:王斗文、孙海容、王东、沈锋、吴建国、昃向君、黄道臣、陈世山、郑仙淑、刘健斌、 于孝展、冯敬海、王惠。 ⅠGB/T27408—2010 实验室质量控制 非标准测试方法的有效性评价 线性关系 1 范围 本标准规定了非标准测试方法(以下简称X方法)和相应标准测试方法(以下简称Y方法)结果间 线性关系的评价方法,用以进一步改进X方法整个操作区间的一致性。 本标准规定了基于常数、比例或线性偏倚修正的X方法和Y方法的方法间再现性。 本标准适用于均匀和稳定物料测量下产生连续数值结果的稳定测量系统。 本标准适用于所研究的物料类型和特性范围内相关关系的评价。 本标准适用于测量系统性能处于统计受控状态假定下的正态模型描述和预测。 本标准适用于同一物料特性下相同或不同测量原理的X方法和Y方法结果间预期一致性的评价。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T3358.2—2009 统计学词汇及符号 第2部分:应用统计 GB/T4883 数据的统计处理和解释 正态样本离群值的判定和处理 GB/T4889 数据的统计处理和解释 正态分布均值和方差的估计与检验 GB/T27407 实验室质量控制 利用统计质量保证和控制图技术 评价分析测量系统的性能 3 术语、定义和符号 GB/T3358.2—2009中确立的以及下列术语、定义和符号适用于本标准。 3.1 术语和定义 3.1.1 中间精密度条件 intermediateprecisionconditions 在某些不同的基本观测条件下,按相同的测试方法,对同一测试/测量对象获得独立测试/测量结果 的观测条件。 注:四个基本的观测条件分别是:时间、校准、操作员和设施。 [改写自GB/T3358.2—2009] 3.1.2 中间精密度 intermediateprecision 中间精密度条件下的精密度。 [引自GB/T3358.2—2009] 3.1.3 中间精密度标准差 intermediateprecisionconditionstandarddeviation 中间精密度条件下获得的测试结果或测量结果的标准差。 [引自GB/T3358.2—2009] 1GB/T27408—2010 3.1.4 中间精密度限 intermediateprecisionlimit 指定概率为95%的中间精密度临界差。 [引自GB/T3358.2—2009] 3.1.5 标准误 standarderror 估计量的标准差。 注:标准误通常用于估计量是无偏的或近似无偏的情况。 3.1.6 近似度平方和 ClosenessSumofSquares,CSS 偏倚修正后两个测试方法结果间一致性程度的统计量。 3.1.7 方法间再现性限 betweenmethodreproducibilitylimit 由不同操作员分别按X方法和Y方法,使用不同的测试或测量设备,通过本标准的评价和适宜的 偏倚修正后,在同一测试/测量对象获得独立测试/测量结果的观测条件下,两个测试结果或测量结果的 最终值的绝对差,以指定概率为95%的再现性临界差。 注:只有当方法间不存在统计可测的样本偏倚、或样本偏倚可处理为随机效应时,方法间再现性才有意义。 [改写自GB/T3358.2—2009] 3.2 符号 X,Y———分别为X方法(非标准测试方法)和Y方法(标准测试方法)的测试结果; Xik,Yik———X方法和Y方法对第i个样本测试的第k次重复结果; Xi,Yi———第i个样本结果的总平均值; N———X方法和Y方法共用样本数; TSS———总平方和; σR′———中间精密度标准差; SXi,SYi———X方法和Y方法第i个样本平均值的标准误; 췍X,췍Y———X方法和Y方法所有样本的加权平均值; xi,yi———第i个样本结果总平均值与췍X和췍Y的离差; ν———中间精密度的自由度; wi———第i个样本平均值间结果差的权数; a,b———线性修正Y =a+bX的参数; RXY———方法间再现性限; RY———Y方法的再现性限; Y ———自X方法结果预测出的Y方法结果值; Y i———自第i个样本的X方法平均值预测出相应的Y方法平均值; εi———Yi与Y i差的标准化值; RXY ———仅由X方法结果计算的方法间再现性限。 4 统计程序 4.1 用于评价的样本集规定 4.1.1 用于评价的样本集设计准则建议如下: a) 每个样本/特性水平组合至少给出6次重复; b) 每个样本/特性水平的范围至少超出RY的两倍; c) 全部样本N不少于30。 2GB/T27408—2010 4.1.2 样本/水平组合的重复可来自不同物料批次,样本应近似于标称的特性水平(处于RY的1.2倍 内)和组分。 4.2 中间精密度与样本总平均值 4.2.1 根据GB/T4883剔除离群值,必要时对数据进行变换。 4.2.2 X方法的第i个样本的Xi的计算见式(1): Xi=∑ kXik nXi…………………………(1) 式中: nXi———第i个样本的测试结果数。 Y方法的第i个样本的Yi计算等同Xi。 4.2.3 根据所选物料类型和特性范围,按照GB/T27407,分别计算X方法和Y方法的σR′。若X方法 不能获得σR′时,允许选用仪器制造商给出的重复性精密度、或其他类似测量系统给出的σR′作为替代, 但要确保其与Y方法σR′两者间统计定义上的一致性。 4.3 TSS计算与样本间变异检查 4.3.1 X方法的TSSX的计算见式(2): TSSX=∑ iXi-췍X SXé ëêêù ûúú i2 …………………………(2) 式中: 췍X———∑ iXi S2 Xé ëêêù ûúú i∑ i1 S2 Xé ëêêù ûúú i。 Y方法的TSSY计算等同TSSX。 4.3.2 X方法的F值的计算见式(3): FX=TSSX S-1…………………………(3) Y方法的FY计算等同FX。 4.3.3 比较F与F(N-1,ν)分布的95%分位数(见GB/T4889),若F计算值小于分位数,表明X方 法不足以辨别样本间的变异,由此产生的结果无效。 FY的比较等同FX。 4.4 偏倚修正分级的CSS统计量计算 CSS统计量的计算及其加权迭代,见表1。 表1 CSS统计量的计算汇总 CSS分级 参数 统计量计算 要 求 CSS0样本权数, wiwi=1 S2 Yi+S2 Xi CSS0 统计量CSS0=∑ iwi(Xi-Yi)2 CSS1a样本权数, wiwi=1 s2 Yi+s2 Xi CSS1a 统计量CSS1a=∑ iwi[Yi-(Xi+a)]2 参数aa=∑ iwi(Yi-Xi) ∑ iwi=∑ iwiYi ∑ iwi-∑ iwiXi ∑ iwi 3GB/T27408—2010 表1(续) CSS分级 参数 统计量计算 要 求 CSS1bwi迭代 wi=1 s2 Yi+b2s2 Xi 参数b (设定b=1)b0=∑wiXiYi ∑wiX2 i-∑w2 is2 Xi(Yi-bXi)2计算每个样本wi,若|b-b0|>0.001b, 用b0替代b,继续计算wi,否则,用b0替 代b。 CSS1b 统计量CSS1b=∑ iwi(Yi-bXi)2假定被测特性为正值,“零”特性值具有 物理意义,且(Yi最大值)≥2(Yi最小 值)。 CSS2wi迭代 wi=1 s2 Yi+b2s2 Xi 췍X和췍Y췍X