實驗室間比對在確保結(jié)果有效性中的應(yīng)用

周 潔,馮曉麗,戴蕾蕾,貢 夏

(無錫市錫山區(qū)正源環(huán)境檢測有限公司,無錫 214000)

實驗室間比對是指按照預(yù)先規(guī)定的條件,由兩個或多個實驗室對同一或相似物品進(jìn)行測量或檢測的組織、實施和評價。實驗室間比對和能力驗證是確保檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠的重要手段,并且可以發(fā)現(xiàn)與其他實驗室間的差距。申請認(rèn)可、資質(zhì)認(rèn)定或已獲認(rèn)可、資質(zhì)認(rèn)定的檢驗檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能參加實驗室間的比對試驗和能力驗證活動。中國合格評定國家認(rèn)可委員會(CNAS)在2018年發(fā)布的CNASCL01:2018《檢測和校準(zhǔn)實驗室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》[1]中要求,實驗室應(yīng)參加除能力驗證之外的實驗室間比對,通過與其他獲得CNAS認(rèn)可或多邊承認(rèn)協(xié)議成員認(rèn)可的實驗室進(jìn)行比對,從而提升實驗室監(jiān)控能力水平。

根據(jù)CNAS-GL032:2018《能力驗證的選擇核查與利用指南》[2]的要求優(yōu)先選擇按照能力驗證提供者運(yùn)作的能力驗證計劃,并按照一定的順序參加能力驗證計劃或?qū)嶒炇议g比對,并對活動的結(jié)果進(jìn)行分析對比。當(dāng)出現(xiàn)結(jié)果異常時,應(yīng)組織人員及時分析不滿意結(jié)果、可疑結(jié)果或偏離出現(xiàn)的原因及其嚴(yán)重性,及時采取糾正措施;當(dāng)出現(xiàn)可疑值、離群值時,應(yīng)組織相關(guān)人員分析原因,進(jìn)行自我檢查,形成整改報告。

為確保結(jié)果的有效性,提升實驗室質(zhì)量管理水平,本工作組織策劃了一次實驗室間比對,共有3家檢驗檢測機(jī)構(gòu)參加。3 家均通過中國計量認(rèn)證(CMA),其中2家獲得CNAS認(rèn)可,比對項目包括水質(zhì)酸度、水質(zhì)中總氮和總磷的含量,并按照不同的評定方法對試驗結(jié)果進(jìn)行了分析討論。

1 方案設(shè)計

1.1 實驗室編號

為了簡潔、方便地進(jìn)行結(jié)果比對分析,將參加實驗室間比對的3家檢驗檢測機(jī)構(gòu)的實驗室分別編號為01,02,03。

1.2 比對項目和樣品準(zhǔn)備

本次實驗室比對項目包括水質(zhì)酸度、水質(zhì)中總氮和總磷含量。為了確保樣品具有準(zhǔn)確的特性值、均勻性和穩(wěn)定性,且便于計量溯源性控制,選擇采用環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所提供的根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15000系列《標(biāo)準(zhǔn)樣品工作導(dǎo)則》及GB/T 27025－2019《檢測和校準(zhǔn)實驗室能力的通用要求》有關(guān)要求進(jìn)行生產(chǎn)和定值的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行試驗,標(biāo)準(zhǔn)樣品的標(biāo)準(zhǔn)號、批號、特性值(μ)及其不確定度(Uref)見表1。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)樣品由組織實驗室間比對的檢驗檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行采購和技術(shù)驗收,并且該樣品的均勻性和穩(wěn)定性是經(jīng)統(tǒng)計檢驗和專家驗證得出的,證實符合實驗室間比對的要求。

表1 標(biāo)準(zhǔn)樣品信息Tab.1 Information of standard samples

1.3 試驗方法

3個實驗室根據(jù)CMA、CNAS認(rèn)可的能力表選擇相應(yīng)的試驗方法,具體見表2。按照相應(yīng)的方法,分別對樣品進(jìn)行測定,每個樣品平行測定6次。

表2 試驗方法Tab.2 Test methods

2 結(jié)果與討論

2.1 結(jié)果統(tǒng)計

表3 測定結(jié)果(n=6)Tab.3 Results of determination(n=6)

2.2 實驗室比對

在選擇結(jié)果評定方法時,需要考慮樣本數(shù)量較少的因素,GB/T 28043－2019《利用實驗室間比對進(jìn)行能力驗證的統(tǒng)計方法》中規(guī)定參加者數(shù)量較少時,理想狀態(tài)下宜使用獨(dú)立于參加者的有效計量程序指定值[3],同時評定方法又應(yīng)考慮計算方便。因此,本次實驗室間比對使用有證標(biāo)準(zhǔn)樣品的μ作為指定值,采用以下3種方式進(jìn)行評定:①t檢驗;②E n值評定;③專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定評定。

2.2.1t檢 驗

用t檢驗判斷實驗室01 與02、01 與03 之間3個項目的測定結(jié)果是否有顯著性差異。首先按照公式(1),用F檢驗確定兩個實驗室間測定值的精密度是否存在顯著性差異,F值判定結(jié)果見表4。

式中:s大為兩組數(shù)據(jù)中較大的標(biāo)準(zhǔn)偏差;s小為兩組數(shù)據(jù)中較小的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

在置信水平為95%,自由度均為5時,查表得F表＝5.05。當(dāng)F≥F表時,有顯著性差異,結(jié)果不可靠;當(dāng)F＜F表時,無顯著性差異,結(jié)果可靠。由表4可知,實驗室01與02、實驗室01與03測定結(jié)果計算的F值均小于5.05,表明實驗室01與02、實驗室01與03之間測定值的精密度不存在顯著性差異。

表4 F 值判定結(jié)果Tab.4 Judgement results of F values

接著,根據(jù)公式(2)計算t值,t值判定結(jié)果見表5。

表5 t值判定結(jié)果Tab.5 Judgement results of t values

在置信水平為95%,自由度為10 時,查表得t表＝2.228。當(dāng)t≥t表時,有顯著性差異,結(jié)果不可靠;當(dāng)t＜t表時,無顯著性差異,結(jié)果可靠。由表5可知,實驗室01與02、實驗室01與03測定結(jié)果計算的t值均小于2.228,表明實驗室01與02、實驗室01與03之間的測定結(jié)果不存在顯著性差異。

2.2.2En值評定

進(jìn)行E n值評定時,需要參加者提供正確的測量不確定度,由于此次沒有評定測量不確定度,因此用t×代替實驗室的測量不確定度。按照修正后的公式(3)計算E n值[4-5],E n值判定結(jié)果見表6。

表6 E n 值判定結(jié)果Tab.6 Judgment results of E n values

式中:t為臨界值,當(dāng)置信水平為95%,自由度為5時,t為2.571;n為測定次數(shù)。

在置信水平為95%,自由度為5 時,查表得t表＝2.571。當(dāng)|E n|≤1 時,表明結(jié)果滿意;當(dāng)|E n|＞1時,表明結(jié)果不滿意。由表6可知,3個實驗室測定結(jié)果計算的|E n|值均小于1,結(jié)果均滿意。

2.2.3 專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定評定

按照公式(4)計算PA值,PA值判定結(jié)果見表7。

當(dāng)|P A|≤1時,表明結(jié)果滿意;當(dāng)|P A|＞1時,表明結(jié)果不滿意。由表7可知,按專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定評定,計算得出3個實驗室的測定結(jié)果均滿意。

表7 P A 值判定結(jié)果Tab.7 Judgment results of P A values

本工作通過對3 個實驗室測定標(biāo)準(zhǔn)樣品的酸度、總氮和總磷的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計,按照不同的判定方法進(jìn)行實驗室比對,結(jié)果表明,實驗室01 與02,01與03間的測定結(jié)果均無顯著性差異,3個實驗室的測定結(jié)果均滿意。實驗室間比對是一種簡單且有效的外部質(zhì)量控制措施,能夠確保結(jié)果的有效性,識別各實驗室間的差異,評價實驗室是否具有穩(wěn)定從事該項目的檢測能力。若實驗室比對出現(xiàn)趨勢性變化或結(jié)果不一致時,還可以從中發(fā)現(xiàn)問題,通過優(yōu)化內(nèi)部質(zhì)量控制措施,并對此實施持續(xù)改進(jìn),從而提升和監(jiān)控實驗室的檢測能力,確保出具的檢測結(jié)果真實、可靠、正確、有效。