Воспроизводимость результатов измерений это

Руководство по использованию оценок повторяемости, воспроизводимости и правильности при оценке неопределенности измерений - скачать бесплатно Р 50. Руководство по использованию оценок повторяемости, воспроизводимости и правильности при оценке неопределенности измерений ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ Р 50. Основные положения» Сведения о рекомендациях по стандартизации 1 ПОДГОТОВЛЕНЫ Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» ОАО НИЦ КД и Техническим комитетом по стандартизации ТК 125 « продукции» на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4 2 ВНЕСЕНЫ Управлением развития, информационного обеспечения и аккредитации Федерального агентства по техническому регулированию и 3 УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 декабря 2006 г. Наименование настоящих рекомендаций изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1. При применении настоящих рекомендаций рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие воспроизводимость результатов измерений это национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении А 5 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ Содержание 1 Область применения 2 Нормативные ссылки 3 4 Обозначения 5 Принципы 5. Основные уравнения статистической модели 5. Без количественных оценок неопределенности невозможно решить, превышают ли наблюдаемые отклонения результатов экспериментальную изменчивость, соответствуют ли объекты испытаний установленным требованиям. Без информации о неопределенности существует риск неверного толкования результатов, а неправильные решения могут привести к ненужным расходам при производстве, неправильным судебным выводам, неблагоприятным последствиям для здоровья или неблагоприятным социальным последствиям. Руководство GUM Guide to the expression of uncertainty in measurementизданное ИСО, основано на принятом стандартном подходе. Однако оно относится к ситуации, когда известна модель процесса измерений. Воспроизводимость результатов измерений это широкий диапазон стандартных методов испытаний может быть подвергнут совместному исследованию в соответствии с ИСО 5725-2:1994, Настоящие рекомендации устанавливают соответствующие методы оценки неопределенности воспроизводимость результатов измерений это измерений испытаний, основанные на принципах GUM при анализе общих данных. Общий подход, используемый в настоящих рекомендациях, требует, чтобы: - оценки повторяемости, воспроизводимости и правильности метода, полученные при совместном исследовании в соответствии с ИСО 5725-2:1994, могли быть получены по опубликованной информации об использовании метода испытаний. Эти оценки позволяют получать внутрилабораторные и межлабораторные составляющие неопределенности, а также оценку неопределенности результатов, связанную с правильностью метода; - лаборатория подтвердила на основе проверок присущих ей смещения и прецизионности, что выполнение ею метода испытаний совместимо с установленными требованиями к методу испытаний. Это подтверждает, что опубликованные данные согласуются с результатами измерений испытаний, полученными лабораторией; - любые влияния на результаты измерений, которые не охвачены совместными исследованиями, были идентифицированы, а отклонения, вызванные воспроизводимость результатов измерений это воздействиями, определены количественно. Оценку неопределенности определяют объединением оценок дисперсии, полученных в соответствии с GUM. Для контроля полного понимания метода разброс результатов, полученных в совместном воспроизводимость результатов измерений это, часто полезно сравнивать с оценками неопределенности измерений, полученными с использованием процедур GUM. Такие сравнения будут воспроизводимость результатов измерений это эффективны при использовании последовательных оценок одного и того же параметра, полученных на основе воспроизводимость результатов измерений это совместных исследований. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ Воспроизводимость результатов измерений это методы РУКОВОДСТВО ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ОЦЕНОК ПОВТОРЯЕМОСТИ, ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ И ПРАВИЛЬНОСТИ ПРИ Воспроизводимость результатов измерений это НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ Statistical methods. Guidance for the use of repeatability, reproducibility and trueness estimates in measurement uncertainty estimation Дата введения - 2007-06-01 1 Область применения Настоящие рекомендации дают руководство для: - воспроизводимость результатов измерений это неопределенности измерений на основе данных, полученных в результате исследований, проводимых в соответствии с ИСО 5725-2; - сравнения результатов совместного исследования с воспроизводимость результатов измерений это измерений, полученной с использованием формальных принципов переноса неопределенности см. ИСО 5725-3 устанавливает дополнительные модели для анализа промежуточной прецизионности. Однако, хотя этот общий подход может быть применен к использованию расширенных моделей, оценка неопределенности с использованием этих моделей не включена в настоящие рекомендации. Настоящие рекомендации применимы во всех областях измерений испытаний, когда должна быть определена неопределенность результатов. Настоящие рекомендации не описывают применение данных повторяемости в отсутствие данных воспроизводимости. Настоящие воспроизводимость результатов измерений это предполагают, что признанные значимыми систематические воздействия устранены или путем численной корректировки, включенной в метод измерений, или путем анализа и устранения причины воздействий. Настоящие рекомендации содержат общее руководство. Представленный подход к оценке неопределенности применим для многих целей, однако возможно применение других подходящих методов. В общем случае информация, приведенная в настоящих рекомендациях, относительно результатов, методов и процессов измерений относится также к результатам, методам и процессам испытаний. Разработка и применение программ проверок компетентности лабораторий ИСО 3534-1:1993 Статистика. Вероятность и основные статистические термины ИСО 5725-1:1994 Точность правильность и прецизионность методов и результатов измерений. Основные положения и определения ИСО 5725-2:1994 Точность правильность и прецизионность методов и результатов измерений. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений ИСО 5725-3:1994 Точность правильность и прецизионность методов и результатов измерений. Промежуточные показатели прецизионности стандартного метода измерений Воспроизводимость результатов измерений это 5725-4:1994 Точность правильность и прецизионность методов и результатов измерений. Основные методы определения правильности стандартного метода измерений ИСО 5725-5:1998 Точность правильность и прецизионность воспроизводимость результатов измерений это и результатов измерений. Воспроизводимость результатов измерений это методы определения прецизионности стандартного метода измерений ИСО 5725-6:1994 Точность правильность и прецизионность методов и результатов измерений. Руководство по воспроизводимость результатов измерений это качеством и анализу данных с помощью метода кумулятивных сумм ИСО 8258:1991 Шухарта ИСО 10576-1:2003 Руководство по оценке соответствия установленным требованиям. Общие принципы ИСО 11648-1:2003 Статистические аспекты нештучной продукции. Общие принципы 3 Термины и определения В настоящем стандарте применены термины по ИСО воспроизводимость результатов измерений это, а также следующие термины с соответствующими определениями: 3. Примечание - Смещение - общая систематическая ошибка 2 в противоположность случайной ошибке. Может быть один или более компонентов, образующих систематическую ошибку. Большее систематическое смещение от принятого значения соответствует большему значению смещения. Примечание - Коэффициент охвата к находится обычно в диапазоне от 2 до 3. Примечания: 1 Воспроизводимость результатов измерений это доля может быть определена через доверительную вероятность или уровень доверия интервала. Уровень доверия, который соответствует этому интервалу, может соответствовать действительности только в той степени, в какой могут быть справедливы предположения. Примечания: 1 Прецизионность зависит от распределения случайных ошибок и не связана ни воспроизводимость результатов измерений это истинным, ни с заданным значениями. Малой прецизионности соответствует большое стандартное отклонение. Количественные меры прецизионности решающим образом зависят от принятых условий. Условия повторяемости и условия воспроизводимости являются разными степенями принятых условий. Примечания: 1 Это мера рассеяния результатов наблюдений в условиях повторяемости. Примечание - Для обоснованного заявления воспроизводимости необходимые требования на изменения условий. Воспроизводимость представляют количественно через дисперсию результатов. Примечания: 1 Это мера рассеяния распределения результатов наблюдений в условиях воспроизводимости. Примечание - Меру правильности обычно выражают в терминах смещения. Ссылка на правильность как «точность среднего» не рекомендуется. Примечания: 1 Параметром может быть, например, стандартное отклонение или величина, кратная ему или полуширина интервала, имеющего установленный уровень доверия. Некоторые из этих составляющих могут быть оценены по статистическим распределениям результатов серии измерений и охарактеризованы экспериментальным стандартным отклонением. Другие составляющие, которые также могут быть охарактеризованы стандартными отклонениями, оцениваются на основе предположений о распределении вероятностей, основанных на экспериментальной или другой информации. Примечание - Список часто включает в себя дополнительную информацию, такую как коэффициент чувствительности интенсивность изменения результатов в зависимости от величины воздействия на результатстепени свободы для каждой стандартной неопределенности идентификацию средних, соответствующих каждой стандартной неопределенности, в терминах оценок типа А или типа Повторяемость, воспроизводимость и правильность, напротив, относят к выполнению процесса измерений или испытаний. Для воспроизводимость результатов измерений это в соответствии со всеми частями ИСО 5725 процесс измерений или испытаний является единым методом измерений, используемым всеми лабораториями, принимающими участие в исследовании. Неявно в настоящих рекомендациях предполагается, воспроизводимость результатов измерений это графики, отражающие выполнение процесса, полученные при исследовании метода, соответствуют всем отдельным результатам измерений, полученным с помощью процесса. Это предположение требует подтверждающих доказательств в виде данных соответствующего и уверенности в качестве процесса измерений раздел 7. Однако в этом случае не нужно предпринимать индивидуальные и детальные исследования неопределенности для каждого объекта испытаний при наличии хорошо охарактеризованного и устойчивого процесса измерений. Последний принцип является расширением основной модели, используемой для совместных исследований см. Основные уравнения статистической модели 5. Предполагается, что B и е подчиняются нормальному распределению с нулевым средним и дисперсиями и соответственно. Эти предположения формируют модель, используемую в ИСО 5725-2 для анализа совместных данных. Так воспроизводимость результатов измерений это наблюдаемые стандартные отклонения смещения метода δ, лабораторные смещения B и остаточные ошибки е являются полными мерами разброса в условиях совместного исследования, сумма учитывает воздействия, которые вызывают отклонения, не включенные в δ, В или е, и, таким образом, эта сумма позволяет воспроизводимость результатов измерений это влияние действий, которые не выполнялись в ходе совместных исследований. Примерами таких действий являются следующие: а подготовка объекта испытаний, выполняемая практически для каждого испытываемого объекта, но выполненная до совместных воспроизводимость результатов измерений это b влияние подвыборки в случае, когда объекты, подвергаемые совместному исследованию, были гармонизированы до исследования. Предполагается, что подчиняются нормальному распределению с нулевым математическим ожиданием и дисперсией u 2 x i. Пояснения для этой модели приведены в приложении Примечание - Ошибка обычно определяется как разность между установленным значением и воспроизводимость результатов измерений это измерений. При оценке неопределенности, однако, важно характеризовать разброс значений, вызванный случайными воздействиями, и включать его в модель. Для представленных целей это достигается включением члена, характеризующего «ошибку» с нулевым математическим ожиданием, как в уравнении 1. Учитывая, что стандартное отклонение воспроизводимости s Rзадаваемое равенством,можно заменить науравнение 2 можно привести к уравнению 3 5. Данные повторяемости используют также при вычислении составляющей воспроизводимости в воспроизводимость результатов измерений это см. Этапы этой процедуры описаны более подробно в разделах 7- 11. Примечание - В рекомендациях предполагается, что в случае, когда смещение является неконтролируемым, выполняют корректирующие действия, чтобы привести процесс в управляющую зону. При принятии метода для применения ожидается, что лаборатория продемонстрирует, что она выполняет эти требования. В большинстве случаев это достигается исследованиями, направленными на подтверждение контроля повторяемости воспроизводимость результатов измерений это. В следующих описаниях предполагается, что контроль смещения выполнен на материалах значениями, близкими к объектам исследования при обычных испытаниях. В тех случаях, когда материалы, используемые для проверки смещения, не имеют значений, близких к материалам, исследуемым при обычных испытаниях, итоговые вклады в неопределенность должны быть исправлены в соответствии с условиями 8. Уравнение 2 показывает, что неопределенность, связанная с изменениями В, характеризуется s L воспроизводимость результатов измерений это, непосредственно входящей в s Однако, поскольку проверка смещения имеет собственную неопределенность, неопределенность сравнения в принципе увеличивает неопределенность результатов, получаемых при будущих применениях метода. По этой причине важно гарантировать, что неопределенность, связанная с проверкой смещения, мала по сравнению с s R в идеале меньше, чем 0,2 s R и, следовательно, соответствующее увеличение неопределенности является незначительным. В этом случае, если свидетельства чрезмерной лабораторной составляющей смещения не обнаружены, уравнение 3 применяют без изменений. Если неопределенность, связанная с проверкой смещения, является большой, благоразумно воспроизводимость результатов измерений это неопределенность, оцененную на основе уравнения 3 см. Если на основе совместных исследований правильности известно, что метод имеет незначительное смещение, известное смещение метода следует учитывать при оценке лабораторного смещения, например, путем исправления результатов на известное смещение метода. Последовательно одни и те же общие критерии используются для всех тестов на смещение, приведенных в настоящих рекомендациях, Допускается использовать более строгие тесты и проверки. При этом n lследует выбирать так, чтобы неопределенность удовлетворяла неравенству. Следует заметить, что исходный эталон в общем случае не является тем же эталоном, который использовали при оценке правильности метода. Кроме того, Δ lвообще не равно Соответствие критерию, описываемому уравнением 4является подтверждением того, что лабораторная составляющая смещения B находится в интервале значений, установленном при воспроизводимость результатов измерений это исследованиях. Следует обратить внимание на то, что образец сравнения или эталон используют здесь для независимой проверки или в качестве контрольного вещества, а не для калибровки. Примечания: 1 Лаборатория может применять более строгий критерий, чем уравнение 4используя коэффициент охвата менее 2 или выполняя альтернативный и более чувствительный тест на смещение. Затем лаборатория должна вычислять соответствующее среднее смещениеиспользуя уравнение 6 и стандартное отклонение s Δ y разностей: 6 На практике значение n l должно быть выбрано так, чтобы неопределенность удовлетворяла неравенству. По аналогии с уравнениями 4 и 5 процесс измерений удовлетворяет требованиям, если. В этом случае уравнение 3 используют без изменений. Примечания: 1 Лаборатория может выбирать более строгий критерий, чем уравнение 4используя коэффициент охвата менее 2 или выполняя альтернативный и более чувствительный тест на смещение. Есть воспроизводимость результатов измерений это возможных варианта: а при выполнении испытаний используют эталон или образец сравнения с независимо назначенными значениями неопределенности. Затем применяют процедуру 7. В этом случае уравнение 3 используют без изменений. Примечания: 1 Эта процедура предполагает, что заданные значения основаны на количестве результатов, превышающем q, и обладают незначительной неопределенностью. Если стандартное отклонение метода менее или равно s R, среднее z-множества лежит между для назначенного значения q. Это является достаточным свидетельством контролируемости смещения. Если обнаружено чрезмерное смещение, предполагается, что будут предприняты действия для приведения смещения в границы требуемого диапазона до продолжения измерений. Такие действия обычно требуют проведения исследований и устранения причины смещения. Демонстрация достигается проведением анализа одного или более подходящих испытываемых материалов для получения объединяя результаты при необходимости стандартного отклонения повторяемости s i v i степенями свободы. Значения s i необходимо сравнивать, используя F -тест с 95 %-ным уровнем доверия, со стандартным отклонением повторяемости s rполученным при совместных воспроизводимость результатов измерений это. Следует обратить внимание, что это вызывает увеличение оценки стандартного отклонения повторяемости s rтак как будет заменено на является скорректированной оценкой стандартного отклонения воспроизводимости. Наоборот, если s iзначительно меньше s rлаборатория может также использовать s iвместо s rполучая меньшую оценку неопределенности. Во всех исследованиях прецизионности важно подтверждать, что данные свободны от неизвестных смещений, и проверять постоянство стандартного отклонения s w воспроизводимость результатов измерений это различных объектов испытаний. Если стандартное отклонение s w непостоянно, может быть полезно оценить прецизионность отдельно для каждого различного класса объектов или построить общую модель см. Примечание - Если требуется сравнение с заданным значением прецизионности, Руководство ИСО 33 более детально описывает соответствующий тест, основанный на. Здесь соответствует требуемому значению прецизионности. В частности, это включает следующее: - соответствующий контроль качества, включая регулярные проверки смещения и прецизионности. Для этих проверок допускается использовать любые уместные устойчивые гомогенные объекты испытаний или воспроизводимость результатов измерений это. Настоятельно рекомендуется использование контрольных карт см. Это является обычной практикой для разделения подготовленных материалов. Однако объекты испытаний могут изменяться в широком диапазоне, что может требовать дополнительной обработки до испытаний. Например, образцы для экологических испытаний часто поставляют высушенными и гомогенизированными. Обычные образцы, как правило, являются влажными, неоднородными и грубо разделенными. Соответственно необходимо исследовать и, если необходимо, учитывать эти различия. Если метод, использованный воспроизводимость результатов измерений это лаборатории, включает в себя подвыборки или процедура оценивает свойство большого объема материала по маленькому образцу, то влияние отбора выборки необходимо исследовать. Может быть полезно обращаться к документации по отбору выборки, например к ИСО 11648-1 или другим стандартам. В некоторых обстоятельствах, особенно когда стандартное отклонение негомогенности найдено для выборки из Q объектов, взятой из партии, а средний результат будет применим к другим объектам партии, вклад неопределенности оценивают на основе предикционного интервала то есть. Можно также теоретически оценивать воздействие негомогенности, используя знание процесса отбора выборки и предположений о распределении, соответствующем выборке. Могут потребоваться исследования, позволяющие учитывать воздействия специфических процедур предварительной обработки внутри лаборатории. Как правило, такие исследования устанавливают воздействие этой процедуры на результаты измерений на исследуемых материалах с приблизительно или точно установленными свойствами. Воздействием может быть изменение разброса или систематических воздействий. Существенные изменения разброса следует устранять прибавлением соответствующей составляющей к бюджету неопределенности предполагая, что воздействия увеличивают разброс. Если выявлены существенные систематические воздействия, наиболее удобно устанавливать соответствующий верхний предел. ИСО 5725-2 рассматривает три простых случая, когда стандартное отклонение воспроизводимости для положительной величины m приближенно описывается одной из моделей ; 8 ; 910 где - откорректированная оценка стандартного отклонения воспроизводимости, рассчитанная по приближенной модели; а, bc и d - эмпирические коэффициенты, полученные на основе пяти или большего количества различных объектов испытаний с различными средними отклика m а, b и c являются положительными. При использовании уравнений 8 - 10 неопределенность должна основываться на оценке воспроизводимости, рассчитанной с использованием соответствующей модели. Для большинства целей имеет место простое пропорциональное изменение. Примечание - Если вклады в неопределенность прямо пропорциональны у, часто бывает удобно выражать все существенные воздействия в терминах мультипликативных воздействий на у, а всю неопределенность - в форме относительных стандартных отклонений. Возможно, что в специфических случаях могут воспроизводимость результатов измерений это другие воздействия. Это может быть вызвано тем, что контролируемые переменные случайно или преднамеренно были постоянными в течение совместного исследования, или тем, что полный диапазон условий, достижимых в обычной практике, не был охвачен при совместных исследованиях. Воздействия факторов, которые считаются постоянными или которые изменяются недостаточно при совместных исследованиях, следует оценивать воспроизводимость результатов измерений это либо в процессе экспериментального изменения, либо в соответствии с воспроизводимость результатов измерений это на основе теории. В тех случаях, когда воздействия являются существенными, неопределенность, связанную с соответствующими факторами, необходимо оценивать, регистрировать и объединять с другими вкладами обычным способом то есть суммировать в соответствии с уравнением 3. Переменная воспроизводимость результатов измерений это B не использована в уравнении 12потому что неопределенность s Lсоответствующая Bуже включена вИндекс i охватывает воздействия, идентифицированные в разделах 8 и 9 индексы изменяются от 1 до. Очевидно, что если воздействия их неопределенности малы по сравнению с s Rто ими можно пренебречь для большинства практических целей. Например, неопределенность менее 0,2 s Информацию, подтверждающую справедливость модели, можно получать из различных источников, но если неопределенность, соответствующая испытаниям, остается незначительной, используют уравнение 3. Однако есть несколько различных ситуаций, при которых уравнение 3 немного изменяется. Например, если параметры воспроизводимости или повторяемости зависят от отклика. Бюджет неопределенности, если неопределенность совсем не зависит от отклика в исследуемом диапазоне, приведен в таблице 1, а для случая, когда неопределенность зависит от отклика, - в таблице 2. Таблица 1 - Составляющие неопределенности, не зависящие от отклика Источник воздействия Стандартная неопределенность а, соответствующая у Комментарий δ Используют, если смещение, выявленное при совместных исследованиях, устранено, а неопределенность является существенной B s L См. Раздел 8 и приложение В a Стандартная неопределенность измеряется в тех же единицах, что и у. Таблица 2 - Составляющие неопределенности, зависящие от отклика Источник воздействия Стандартная неопределенность a, bсоответствующая у Комментарий δ Используют, только если выявленное при совместном исследовании смещение устранено, а неопределенность является существенной. Производную используют, чтобы охватить случаи, когда устранение смещения не сводится к простому сложению или вычитанию B a L и b L - коэффициенты предполагаемой линейной зависимости между s L и средним откликом mаналогичной уравнению 9. Эта форма применима, только если установлена зависимость s L воспроизводимость результатов измерений это m. В противном случае используют комбинированную оценку, соответствующую Воспроизводимость результатов измерений это и е r таблицы 1 е a r и b r - коэффициенты предполагаемой линейной зависимости между s r и средним откликом mаналогичной уравнению 9. Если среднее, полученное по n r полных повторений метода, применяют к объекту воспроизводимость результатов измерений это, неопределенность, соответствующая е rпринимает вид. Эта форма применима, только если установлена зависимость s r от m. В противном случае используют объединенную оценку, соответствующую B и е r из таблицы 1 B, e а и b воспроизводимость результатов измерений это коэффициенты линейных отношений между воспроизводимость результатов измерений это R и средним откликом mкак определено в уравнениях 9 и 10. Эту объединенную оценку следует использовать вместо отдельных оценок В и е r см. Раздел 8 и приложение В а Стандартную неопределенность измеряют в тех же единицах, что и у. Например, вычисления по определению состава мяса обычно объединяют определением содержания белка рассчитанного путем определения содержания азотажира и влаги. При этом содержание каждого вещества определяют соответствующим стандартным методом. Может быть удобно представить неопределенность в относительных величинах как коэффициент вариации или расширенную неопределенность, выражаемые в процентах зарегистрированных результатов. Однако выбор уровня доверия зависит от диапазона факторов, таких как критичность и последствия применения неправильных результатов. Эти факторы вместе с любыми рекомендациями или юридическими требованиями, касающимися применения, должны быть рассмотрены при выборе k. Однако есть обстоятельства, в которых это приводит к существенной недооценке, особенно когда один или более значимых членов уравнения 12 имеют число степеней свободы менее 7. Это наиболее безопасно при округлении нецелых чисел v eff до ближайшего меньшего целого числа. В принципе итоговая стандартная неопределенность u y должна быть идентична неопределенности, полученной на основе детальной математической модели процесса измерений. Сравнение этих двух оценок, если это возможно, обеспечивает полезную проверку качества оценки. Рекомендованная процедура описана в 14. Однако, поскольку суммарная неопределенность может включать неопределенность, связанную с величинами, воспроизводимость результатов измерений это распределениями различной формы с различными дисперсиями, результаты испытаний необходимо рассматривать как индикатор, а уровень доверия следует выбирать с необходимой осторожностью; - во-вторых, обычно предполагают, что две оценки неопределенности, которые будут сравниваться, полностью независимы. Это также маловероятно на практике, так как некоторые факторы могут быть общими для обеих оценок. Более тонкие воспроизводимость результатов измерений это являются предметом исследований для выявления влияния составляющей неопределенности, соответствующей выполнению работ в разных лабораториях. Предполагается, что приняты необходимые меры предосторожности, чтобы избежать этого воздействия. Если воспроизводимость результатов измерений это факторы являются общими воспроизводимость результатов измерений это обеих оценок неопределенности, очевидно, что оценки будут подобны значительно чаще, В этом случае, если последовательные испытания не в состоянии выявлять существенные различия, результаты не следует трактовать как свидетельство надежности модели измерений. Они включают в себя следующее: - подлинные различия в работе лабораторий; - неудачную модель, не учитывающую влияние всех существенных воздействий на измерения; - неверную оценку значимого вклада в неопределенность. Приложение А справочное Подходы к оценке неопределенности Отдельные составляющие выражают в виде стандартных отклонений и, при необходимости, затем объединяют. Тогда в случае независимых входных величин GUM дает неопределенность u y в соответствии с уравнением Если переменные не являются независимыми, выражение для неопределенности является более сложным и определяется уравнением:A. На практике часто ковариацию выражают через коэффициент корреляции r ij :А. В случаях, учитывающих нелинейность модели измерений, уравнение После воспроизводимость результатов измерений это комбинированной стандартной неопределенности с использованием уравнений Более подробно это описано в разделе 13. В подходе GUM существует неявное предположение, что входные данные измерены или назначены. Если возникают воздействия, которые могут воспроизводимость результатов измерений это не определены через измеримые величины например, воздействие оператораудобно сформировать суммарную стандартную неопределенность u x iкоторая учитывает такие воздействия, или ввести дополнительные переменные в f х 1, х 2. Из-за ориентации на входные величины этот подход иногда называют восходящим походом оценки неопределенности. Физическая интерпретация u y не является однозначной, так как она может включать члены, полученные на основе экспертной оценки, и таким образом u y лучше всего рассматривать как воспроизводимость результатов измерений это, характеризующую степень доверия. Однако можно получить более прямую физическую интерпретацию, определив разброс результатов вычисления u yкоторый был бы получен, если бы все входные переменные изменялись случайным образом в соответствии с принятым для них распределением. Самая простая модель, лежащая в основе статистической обработки данных совместных исследований, задается уравнением:А. Кроме того, предполагается, что В и е rнекоррелированы. Так как этот подход ориентируется на полное выполнение метода, его называют иногда нисходящим подходом. Если предполагается, что условия воспроизводимости воспроизводимость результатов измерений это для случайной величины при всех существенных воздействиях и применяется физическая интерпретация u yприведенная выше, то из этого следует, что u y в уравнении Первый принцип, на котором основаны настоящие рекомендации, состоит в том, что стандартное отклонение воспроизводимости, полученное в совместном исследовании, является основой для оценки неопределенности измерений. В некоторых совместных исследованиях правильность метода в конкретной системе измерений обычно СИ исследуют путем анализа образца сравнения CRM или эталона единицы физической величины с сертифицированным значениемвыраженным в единицах этой системы ИСО 5725-4. Итоговая статистическая модель определяется уравнением:А. Совместное исследование может дать смещение со стандартным отклонениемрассчитанным в соответствии с уравнением:A. Неопределенностьсоответствующая этому смещению, задается уравнением:А. Если смещение, оцененное в процессе испытаний, используют при вычислении результатов в лабораториях, соответствующая ему неопределенность, если она не является незначительной, должна включаться в бюджет неопределенности. Объединенная модель На практике конечно s R и не обязательно включают в себя все изменения, влияющие на результаты измерений. Отсутствие некоторых важных факторов вызвано характером совместных исследований; некоторые факторы могут отсутствовать или не оцениваться случайно или в соответствии с планом воспроизводимость результатов измерений это. Второй принцип, на котором основаны настоящие воспроизводимость результатов измерений это, состоит в том, что воздействия, не наблюдаемые в процессе совместного исследования, или являются незначительными, или должны быть учтены. Проще всего учесть эти воздействия, рассматривая воздействие отклонений от номинальных значений х iнеобходимых для получения оценки у, и предполагая приближенную линейность этих воздействий. Объединенная модель описывается уравнением:. Примеры включают в себя воздействие отбора выборки, подготовки испытаний объекта изменения состава или воспроизводимость результатов измерений это отдельных объектов испытаний. В строгом смысле это линеаризованная форма самой общей модели. Очевидно, что центрирование не оказывает влияния на u x iтак чтоиз чего следует, что для оценки неопределенности, соответствующей у, можно использовать уравнение Следует отметить, что при оценке выполнения метода условия промежуточной прецизионности также могут быть описаны уравнением В общем случае уравнение В предельном случае, когда s r и воспроизводимость результатов измерений это L равны нулю, воспроизводимость результатов измерений это неопределенность общего смещения воспроизводимость результатов измерений это определена, уравнение Из этого следует два вывода: - во-первых, необходимо продемонстрировать, что количественные данные, доступные для совместного исследования, согласуются с рассматриваемыми результатами испытаний; - во-вторых, даже при согласованности данных совместного исследования для определения реальной оценки неопределенности с учетом дополнительных воздействий х i в уравнении При учете дополнительных воздействий предполагается применение уравнения И, наконец, настоящие рекомендации, утверждая, что надежную оценку неопределенности измерений можно получать на основе анализа данных воспроизводимости и правильности, полученных в соответствии с ИСО 5725-1 -ИСО воспроизводимость результатов измерений этоиспользуют те же воспроизводимость результатов измерений это предположения, что изложенные в перечисленных стандартах: а если используются данные воспроизводимости, предполагается, что все лаборатории подобны по выполнению работ. В частности, их прецизионность повторяемости для данного объекта испытаний одинакова, а лабораторная составляющая смещения В в уравнении Следующие воспроизводимость результатов измерений это включают методологию проверки того, что дополнительные воздействия являются незначительными, а если это не так, их неопределенности учтены в оценке неопределенности результата. Другой подход воспроизводимость результатов измерений это факт, что если одни и те же воздействия заметно изменяются в процессе исследования воспроизводимости, наблюдаемая дисперсия является оценкой той же самой неопределенности. На практике значения неопределенности, полученные на основе различных подходов, различны для разных целей, включая: а неполные математические модели то есть при наличии неизвестных воздействий ; b неполное или несущественное изменение всех воздействующих факторов в процессе оценки воспроизводимости. Сравнение двух различных оценок безусловно полезно для оценки полноты модели измерений. Точно так же индивидуальные воздействия обычно проверяют на их значимость или оценивают количественно до оценки воспроизводимости. На практике для оценки неопределенности часто используют некоторые элементы обоих подходов. Когда оценка неопределенности для интерпретации сопровождается результатами, важно, чтобы пробелы в каждом подходе были заполнены. Возможности неполных моделей на практике обычно дополняют консервативными оценками, позволяющими расширять ограничения для неопределенности модели. В настоящих рекомендациях для устранения неадекватных изменений входных воздействий рекомендуется определять оценки дополнительных воздействий. Это является гибридным подходом, объединяя элементы и нисходящего, и восходящего воспроизводимость результатов измерений это. Приложение В справочное Экспериментальная оценка неопределенности Простая процедура, предполагающая приблизительно линейную зависимость результатов от x i следующая: а выбирают подходящий диапазон изменения переменной x iкоторый должен быть ориентирован на лучшую оценку или на значение, характерное для указанного метода ; b выполняют всю процедуру измерений или ту часть, которая касается x i. Этот подход может дать различные коэффициенты чувствительности для различных объектов испытаний. Это может быть преимуществом во всесторонних исследованиях конкретного объекта или класса объектов. Однако если коэффициент чувствительности должен быть применен к воспроизводимость результатов измерений это диапазону различных ситуаций, важно проверять, чтобы различные объекты вели себя аналогично. Например, тип почвы в экологических исследованиях может иметь непредсказуемое воздействие на результаты анализа. Если случайные ошибки не зависят от уровня исследуемой величины, можно исследовать дисперсию ошибки, являющейся результатом таких воспроизводимость результатов измерений это, используя серию объектов, для которых заданное значение или доступно, или, если изменение известно, может быть выведено теоретически. Общая процедура включает в себя: а воспроизводимость результатов измерений это полного измерения на представительном наборе объектов испытаний в условиях повторяемости, используя равное количество повторений для каждого объекта; b вычисление разности с заданным значением для каждого наблюдения; с проведение анализа результатов ранжированных по величине в соответствие с ANOVA с использованием суммы квадратов для формирования оценок внутригрупповой составляющей дисперсии и межгрупповой составляющей дисперсии. Стандартная неопределенность u y x iявляющаяся результатом изменения x jравна s b. Примечание - Если различные объекты или классы объектов по-разному реагируют на исследуемую величину то есть существует взаимосвязь величины и класса исследуемых объектоввзаимодействие увеличивает значение s b. Детальное исследование этой ситуации в настоящих рекомендациях не приводится. Приложение С справочное Примеры расчета неопределенности Исследуемый автомобиль помещают на специальные ролики для выполнения заданного количества циклов; - измерительное оборудование - газоанализатор на СО; - контроль окружающей среды проводят с использованием специальной камеры мониторинга загрязнений; - персонал имеет специальную подготовку. Такие испытания на соответствие можно выполнять в испытательной лаборатории предприятия по производству автомобилей или в независимой испытательной лаборатории. Такая оценка выполнялась по данным экспериментов, проводимых воспроизводимость результатов измерений это различных лабораториях. Для контроля метода испытаний межлабораторный эксперимент проводился в соответствии с ИСО 5725-2. Цель межлабораторного эксперимента состоит в том, чтобы оценить прецизионность метода испытаний при применении его в данном наборе испытательных лабораторий. Оценка прецизионности получена на основе данных, собранных в межлабораторном эксперименте со статистическим анализом в соответствии с ИСО 5725-2. Исследование проводят так, чтобы каждый участник выполнял все необходимые процессы измерений и учитывая воздействующие факторы. Не существует «эталонного автомобиля» как образца сравнения. Правильность следует контролировать при калибровке системы испытаний. Воспроизводимость результатов измерений это, калибровку анализатора СО можно выполнять с помощью эталонного газа, а калибровку испытательного стенда можно выполнять для величин, таких как время, длина, скорость и ускорение. Знание норм выбросов для различных скоростей и наличие другой аналогичной информации подтверждают, что неопределенность, связанная с этими калибровками, не дает существенных вкладов в неопределенность, связанную с результатами измерений то есть вся расчетная неопределенность много меньше, чем стандартное отклонение воспроизводимости. Смещение находится под контролем. Таким образом, прецизионность находится под хорошим контролем. Воспроизводимость результатов измерений это большинство транспортных средств признают соответствующими относительно легко и неопределенность имеет тенденцию уменьшаться для более низких уровней выхлопов, неопределенность важна воспроизводимость результатов измерений это уровнях, близких к регулирующей границе. Поэтому было решено использовать оценку неопределенности, близкую к регулирующей границе, как корректную и несколько консервативную оценку неопределенности для более низких уровней выделения СО. Необходимо заметить, если испытания транспортного средства показывают выхлоп существенно больше установленной границы, может оказаться необходимым проведение дополнительных исследований неопределенности, если сравнения являются критичными. На практике, однако, такое транспортное средство в любом случае нельзя предлагать для продажи без его модернизации. Примечание - Интерпретация неопределенности результатов в области проверки соответствия рассмотрена в ИСО 10576-1. Состав мяса определяют как воспроизводимость результатов измерений это содержания азота преобразованного к общему белку и воспроизводимость результатов измерений это. Представленный пример показывает принцип объединения различных составляющих неопределенности, каждая из которых непосредственно следует в основном воспроизводимость результатов измерений это оценок воспроизводимость результатов измерений это, как описано в разделе 12. Белок в мясе W pro вычисляют по формуле:С. В этом случае W mN идентично общему содержанию азота W tNопределяемому в соответствии с анализом Кьельдаля. Наиболее существенным является W pro составляющий приближенно 90 % массы W meat. Наибольшая неопределенность, связанная с W proявляется результатом: а неопределенности фактора f N вследствие неполного знания материала; b отклонений метода в условиях воспроизводимости при повторении метода и при точном выполнении метода в течение длительного времени; с неопределенности, связанной со смещением метода; d неопределенности содержания жира W fat. Примечание - Неопределенности а воспроизводимость результатов измерений это, b и с воспроизводимость результатов измерений это с образцом, воспроизводимость результатов измерений это и методом соответственно. Часто бывает полезно грубо рассмотреть каждый из этих трех факторов при идентификации неопределенности, а также неопределенность отдельных шагов в процедуре. Тщательное расследование условий испытаний показывает, во-первых, что каждое исследование проводят по воспроизводимость результатов измерений это диапазону типов выборки и с хорошим репрезентативным набором компетентных лабораторий, а во-вторых, что стандартное воспроизводимость результатов измерений это воспроизводимости s R хорошо коррелирует с уровнем азота. Воспроизводимость результатов измерений это таков, что каждое измерение дублируют и воспроизводимость результатов измерений это выборочное среднее. Член, соответствующий повторяемости, который представляет собой оценку повторяемости единственного результата, должен быть соответствующим образом для учета воздействия среднего двух результатов в лаборатории см. Воспроизводимость результатов измерений это u W tNсоответствующая содержанию азота, имеет вид:. Воспроизводимость также используют в качестве критерия оценки прецизионности отдельной лаборатории. Метод устанавливает, что результаты должны быть отброшены, если данные попадают вне 95 %-ного доверительного интервала приблизительно равного. Эта проверка гарантирует, что внутрилабораторная прецизионность соответствует прецизионности совместного исследования. Примечание - Если эта воспроизводимость результатов измерений это терпит неудачу чаще, чем в 5 % случаев, воспроизводимость результатов измерений это, что прецизионность не находится под достаточным контролем и необходимы действия воспроизводимость результатов измерений это исправлению процедуры. Необходимо также рассматривать неопределенность, соответствующую W tN и являющуюся результатом воздействия неизвестного смещения метода. В отсутствии надежных образцов сравнения сравнение воспроизводимость результатов измерений это альтернативными методами, использующими другие принципы, является установленным средством оценки смещения. Сравнение метода Кьельдаля с методом анализа сжиганием для определения полного азота и различных типов выборки установило различие 0,01 W tN. Это удовлетворяет критерию 2 σ D см. ИСО Руководство 33, уравнение 4подтверждающему, что неопределенность, связанная со смещением, адекватна значениям воспроизводимости. Анализ снова выполняют дважды, а результаты принимают только в случае, если разность находится в соответствующих пределах повторяемости, гарантируя, что лабораторная прецизионность находится под контролем. Предшествующая верификация работы на подходящем образце сравнения для определения жира устанавливает, что неопределенность, связанная со смещением, адекватна значениям воспроизводимости. Примечание - Состав мяса может воспроизводимость результатов измерений это превышать 100 %-ный предел в некоторых видах продукции. Приложение D справочное Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации Таблица Вероятность и основы статистики. Термины и определения ИСО 5725-1:1994 ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность правильность и прецизионность методов и результатов измерений. Основные положения и определения ИСО 5725-2:1994 ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002 Точность правильность и прецизионность методов и результатов измерений. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений ИСО 5725-3:1994 ГОСТ Р ИСО 5725-3-2002 Точность правильность и прецизионность методов и результатов измерений. Промежуточные показатели прецизионности стандартного метода измерений ИСО 5725-4:1994 ГОСТ Р ИСО 5725-4-2002 Воспроизводимость результатов измерений это правильность и прецизионность методов и результатов измерений. Основные методы определения правильности воспроизводимость результатов измерений это метода измерений ИСО 5725-5:1998 ГОСТ Р ИСО 5725-5-2002 Точность правильность и прецизионность методов и результатов воспроизводимость результатов измерений это. Альтернативные методы определения прецизионности стандартного метода измерений ИСО 5725-6:1994 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность правильность и прецизионность методов и результатов измерений. Контрольные карты кумулятивных сумм. Основные положения ИСО 8258:1991 ГОСТ Р 50779. ИСО 10576-1:2003 ГОСТ Р ИСО 10576-1-2006 Статистические методы. Руководство по оценке соответствия установленным требованиям. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов. Analyst, 118 1993воспроизводимость результатов измерений это.

См. также