TIÊu chuẩn việt nam tcvn 6910-4 : 2001 iso 5725-4 : 1994

ĐỘ CHÍNH XÁC (ĐỘ ĐÚNG VÀ ĐỘ CHỤM) CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ KẾT QUẢ ĐO - PHẦN 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐÚNG CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐO TIÊU CHUẨN

TCVN 6910-4: 2001 hoàn toàn tương đương với ISO 5725-4: 1994

Phụ lục A của tiêu chuẩn này là quy định, các phụ lục B, C và D chỉ để tham khảo.

TCVN 6910-4: 2001 do Tiểu ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/ TC69/ SC6

Phương pháp và Kết quả đo biên soan, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường

Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành.

Độ chính xác ( độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo”:

- Phần 1: Nguyên tắc và định nghĩa chung

- Phần 2: Phương pháp cơ bản xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn

- Phần 3: Các thước đo trung gian độ chụm của phương pháp đo tiêu chuẩn

- Phần 4: Các phương pháp cơ bản xác định độ đúng của phương pháp đo tiêu chuẩn

- Phần 5: Các phương pháp khác để xác định độ chụm của phương pháp đo tiêu chuẩn

- Phần 6: Sử dụng các giá trị độ chính xác trong thực tế.

a) Độ chệch của phương pháp đo: đây là khả năng mà phương pháp đo có thể gây ra độ chệch, nó tồn tại ở bất cứ đâu và bất cứ khi nào mà phép đo được thực hiện, sau nữa nó sẽ là điều cốt yếu để xem xét “độ chệch của phương pháp đo” (như đã định nghĩa trong TCVN 6910-1). Những sự đòi hỏi của một thí nghiệm liên quan đến rất nhiều phòng thí nghiệm như đã diễn tả trong TCVN 6910-2.

b) Độ chệch của phòng thí nghiệm: các phép đo trong một phòng thí nghiệm đơn lẻ có thể gây ra độ chệch phòng thí nghiệm (như định nghĩa trong TCVN 6910-1). Nếu được đề nghị thực hiện một thí nghiệm để đánh giá độ chệch phòng thí nghiệm thì có thể nhận ra rằng sự đánh giá đó chỉ có giá trị ở thời điểm thí nghiệm. Hơn nữa, việc kiểm tra thường xuyên đòi hỏi sự ảnh hưởng của phòng thí nghiệm đó không biến đổi, phương pháp đã được diễn tả trong TCVN 6910-6 có thể dùng đối với phương pháp này.
ĐỘ CHÍNH XÁC (ĐỘ ĐÚNG VÀ ĐỘ CHỤM) CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ KẾT QUẢ ĐO - PHẦN 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐÚNG CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐO TIÊU CHUẨN

Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results – Part 4: Basic methods for the determination of the trueness of a standard measurement method

1. Phạm vi áp dụng

1.1 Tiêu chuẩn này đưa ra những phương pháp cơ bản về sự đánh giá độ chệch của một phương pháp đo và độ chệch của phòng thí nghiệm khi một phương pháp đo được áp dụng.

1.2 Tiêu chuẩn này có liên quan chặt chẽ với các phương pháp đo mà tạo ra các phép đo trên một thang chia độ liên tục cho một giá trị đơn lẻ như là một kết quả thử nghiệm, mặc dù giá trị đơn lẻ có thể là một kết quả tính toán từ một nhóm quan trắc.

1.3 Để các phép đo cùng thực hiện một cách giống nhau, điều chủ yếu là phương pháp đo phải được chuẩn hoá. Tất cả các phép đo phải thực hiện theo phương pháp chuẩn đó.

1.4 Các giá trị chệch cho ta sự đánh giá về số lượng khả năng của một phương pháp đo cho kết quả chính xác (đúng). Khi một giá trị độ chệch của phương pháp đo đã được xác định cùng với kết quả thử nghiệm thu được bằng phương pháp đo đó, có một hàm ý là các đặc tính giống nhau sẽ được đo bằng các cách như nhau.

1.5 Tiêu chuẩn này chỉ được áp dụng nếu giá trị qui chiếu được chấp nhận có thể được thiết lập như một giá trị thực qui ước, ví dụ bằng các chuẩn đo lường hoặc các mẫu chuẩn thích hợp hoặc bằng sự đề cập tới một phương pháp đo qui chiếu, hoặc sự chuẩn bị một mẫu cho trước.

Các mẫu chuẩn có thể là:

a) những mẫu chuẩn đã được chứng nhận;

b) các vật liệu đã được sản xuất vì mục đích của thí nghiệm với các đặc tính đã biết; hoặc

c) các vật liệu có các đặc tính đã được thiết lập bằng các phép đo sử dụng một phương pháp đo khác có độ chệch không đáng kể.

1.6 Tiêu chuẩn này chỉ xét các trường hợp khi chỉ cần ước lượng độ chệch ở một mức tại một thời điểm. Nó không được áp dụng nếu độ chệch trong phép đo một đặc tính bị tác động bởi mức của đặc tính thứ hai (tức là nó không xét đến các tương tác). Sự so sánh độ đúng của hai phương pháp đo được trình bày trong TCVN 6910-6

Chú thích 1 – Trong tiêu chuẩn này, độ chệch được coi là chỉ ở một mức tại thời điểm. Do đó chỉ số j cho mức đã được bỏ qua.

ISO 3534-1:1993 Thống kê học – Từ vựng và ký hiệu – Phần 1: Thuật ngữ về thống kê và xác suất thông thường.

TCVN 6910-1:2001 Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo – Phần 1: Nguyên tắc và định nghĩa chung.

TCVN 6910-2:2001 Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo – Phần 2:

Phương pháp cơ bản xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn.

3. Định nghĩa

Các định nghĩa đã được đưa ra trong ISO 3534-1 và TCVN 6910-1 sẽ được áp dụng vào tiêu chuẩn này.

Các ký hiệu sử dụng trong TCVN 6910 được đưa vào phụ lục A

4. Xác định độ chệch của một phương pháp đo tiêu chuẩn bằng một thí nghiệm liên phòng

4.1 Mô hình thống kê

Trong mô hình cơ sở được mô tả ở 5.1 của TCVN 6910-1:2001, trung bình chung m có thể được thay thế bằng:

trong đó

Mô hình đó trở thành

y =+ B + e

Phương trình (2) được sử dụng khi cần tìm . B ở đây là thành phần của độ chệch phòng thí nghiệm, tức là thành phần của một kết quả thử nghiệm thể hiện ở sự biến đổi giữa các phòng thí nghiệm

Độ chệch phòng thí nghiệm, , được cho bởi biểu thức:

= + B (3)

Vì thế mô hình này có thể viết

Phương trình (4) được sử dụng khi cần tìm .

Nếu sử dụng các mẫu chuẩn, cần đáp ứng các yêu cầu 4.2.1 và 4.2.2. Các vật liệu phải là đồng nhất.

a) Các đặc tính ổn định: không cần có những dự phòng.

b) Giá trị đã được chứng nhận của đặc tính có thể bị biến động bởi các điều kiện bảo quản: thùng chứa cần được bảo quản cả trước và sau khi mở thùng chứa theo qui định trong giấy chứng nhận.

c) Các đặc tính thay đổi theo một cách đã biết: có giấy chứng nhận kèm theo giá trị qui chiếu để xác định các đặc tính này tại các thời điểm cụ thể.

Khi cần chia nhỏ một mẫu chuẩn trước khi phân phối, cần thực hiện cẩn trọng để tránh gây thêm sai số.

Cần tham khảo những tiêu chuẩn quốc tế có liên quan đến việc phân chia mẫu. Các mẫu nên được chọn lựa một cách ngẫu nhiên để phân phối. Nếu quá trình đo là không phá huỷ, có thể giao cùng một mẫu chuẩn cho tất cả các phòng thí nghiệm trong thí nghiệm liên phòng, nhưng điều này sẽ kéo dài thời gian thí nghiệm.

4.3 Xem xét, thiết kế thí nghiệm khi ước lượng độ chệch của một phương pháp đo

4.3.1 Mục đích của thí nghiệm là ước lượng độ chệch của phương pháp đo và xác định xem nó có ý nghĩa thống kê hay không. Nếu độ chệch tìm được không có ý nghĩa thống kê thì việc xác định độ chệch cực đại vẫn không phát hiện được bằng các kết quả thí nghiệm đó.

4.3.2 Tiến trình thí nghiệm hầu như giống thí nghiệm về độ chụm, như đã trình bày trong 4.1 của TCVN 6910-2 : 2001. Những sự khác nhau là:

a) có thêm một yêu cầu sử dụng giá trị qui chiếu được chấp thuận, và

b) số lượng các phòng thí nghiệm tham gia và số lượng các kết quả thử nghiệm phải thoả mãn các yêu cầu trình bày trong 4.5

4.4 Trình dẫn TCVN 6910-1 và TCVN 6910-2

Điều 6 của TCVN 6910-1:2001, điều 5 và 6 của TCVN 6910-2: 2001 được áp dụng. Khi đọc phần 1 và phần 2 trong tài liệu này, “độ đúng” sẽ được thay tương ứng bằng “độ chụm” hoặc “độ lặp lại và độ tái lập”.

Số lượng phòng thí nghiệm và số lượng kết quả thử nghiệm cần có ở mỗi mức có sự phụ thuộc lẫn nhau. Số lượng các phòng thí nghiệm sử dụng đã được thảo luận trong 6.3 của TCVN 6910-1 : 2001.

Sau đây là chỉ dẫn để quyết định số lượng đó là bao nhiêu.

Để các kết quả của một thí nghiệm có thể phát hiện ra độ chệch dự kiến với xác suất cao (xem phụ lục C), số lượng phòng thí nghiệm tối thiểu, p, và số kết quả thử nghiệm tối thiểu; n, cần thoả mãn bất phương trình sau

trong đó

trong đó

Các giá trị của A được cho trong bảng 1

Về mặt ý tưởng, sự lựa chọn một tổ hợp số lượng phòng thí nghiệm và số lượng kết quả thử nghiệm lặp lại ở mỗi phòng thí nghiệm phải thỏa mãn phương trình 5, với là giá trị do người làm thí nghiệm dự kiến. Tuy nhiên, trên thực tế, sự lựa chọn số lượng phòng thí nghiệm thường là sự thoả hiệp giữa khả năng của các nguồn và mong muốn làm giảm giá trị tới một mức độ thoả đáng. Nếu độ tái lập của phương pháp đo là kém thì việc đạt được độ không đảm bảo nhỏ trong ước lượng độ chệch là không thực tế. Khi σ_R lớn hơn σ_r (tức là: lớn hơn 1), dù có thu được nhiều hơn n=2 kết quả thử nghiệm ở mỗi phòng thí nghiệm cho từng mức thì hiệu quả đạt được cũng không đáng kể.

Bảng 1 – Các giá trị cho thấy độ không đảm bảo trong ước lượng độ chệch của phương pháp đo

p	y = 1			y = 2			y = 5
	n = 2	n = 3	n = 4	n = 2	n = 3	n = 4	n = 2	n = 3	n = 4
5 10 15 20 25 30 35 40	0,62 0,44 0,36 0,31 0,28 0,25 0,23 0,22	0,51 0,36 0,29 0,25 0,23 0,21 0,19 0,18	0,44 0,31 0,25 0,22 0,20 0,18 0,17 0,15	0,82 0,58 0,47 0,41 0,37 0,33 0,31 0,29	0,80 0,57 0,46 0,40 0,36 0,33 0,30 0,28	0,79 0,56 0,46 0,40 0,35 0,32 0,30 0,28	0,87 0,61 0,50 0,43 0,39 0,35 0,33 0,31	0,86 0,61 0,50 0,43 0,39 0,35 0,33 0,31	0,86 0,61 0,50 0,43 0,39 0,35 0,33 0,31

Các kết quả thử nghiệm cần phải được xử lý như trong TCVN 6910-2. Đặc biệt, nếu có giá trị bất thường, phải tiến hành tất cả các bước cần thiết để phát hiện lý do vì sao có các kết quả đó, bao gồm việc đánh giá lại sự phù hợp của giá trị qui chiếu được chấp nhận.

Độ chính xác của phương pháp đo được diễn tả qua s_r (ước lượng của độ chệch lặp lại) và s_R (ước lượng độ lệch chuẩn tái lặp). Các phương trình (8) đến (10) giả thiết rằng số lượng các kết quả thử nghiệm trong mỗi phòng thí nghiệm (n) là bằng nhau. Nếu điều này không đúng thì cần sử dụng các phương trình tương ứng cho trong TCVN 6910-2 để tính s_r và s_R .

S

=

S

= ...

trong đó ^Svà tương ứng là phương sai và trung bình của n kết quả thử nghiệm y_tk thu được từ phòng thí nghiệm 1

Phép kiểm nghiệm Cochran trong TCVN 6910-2 cần được áp dụng cho phương sai để khẳng định rằng không có sự khác nhau đáng kể giữa các phương sai trong phòng thí nghiệm. Đồ thị Mandel h và k trong TCVN 6910-2 cũng cần được vẽ để xem xét tỷ mỉ hơn về các giá trị bất thường tiềm ẩn.

Nếu độ lệch chuẩn lặp lại của phương pháp đo tiêu chuẩn không được xác định trước theo TCVN 6910-2. thì s_r sẽ được coi là ước lượng tốt nhất của nó. Nếu độ lệch chuẩn lặp lại của phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn σ_r được xác định theo TCVN 6910-2, thì ^Scó thể được đánh giá bằng tỷ số:

C = l ...

Thống kê kiểm nghiệm C được so sánh với giá trị tới hạn

=

với () là phân vị mức của (1-) của phân bố với v[ =p(n-1)] bậc tự do

Nếu không có quy định khác thì được giả định là 0,05.

a) Nếu C ≤ C_cnt thì không lớn hơn một cách đáng kể

b) Nếu C > C_cnt : thì lớn hơn một cách đáng kể

Trong trường hợp a), độ lệch chuẩn lặp lại sẽ được sử dụng để ước lượng độ chệch của phương pháp đo. Trong trường hợp b), cần thiết phải xem xét các nguyên nhân của sự khác biệt và có thể lặp lại thí nghiệm trước khi xử lý tiếp theo.

với

Nếu độ lệch chuẩn tái lập của phương pháp đo tiêu chuẩn trước đây không được xác định theo đúng với TCVN 6910-2, sẽ được xem như là ước lượng tốt nhất của nó. Nếu độ lệch chuẩn tái lập, . và độ lệch chuẩn lặp lại, của phương pháp đo tiêu chuẩn đã được xác định theo TCVN 6910-2, thì có thể được đánh giá gián tiếp bằng cách tính tỷ số

Thống kê kiểm nghiệm được so sánh với giá trị tới hạn

ở đây là phân vị mức (1-) của phân bố , với bậc tự do. Nếu không có qui định khác thì được giả thiết là 0,05

a) Nếu ≤ C’_cnt thì không lớn hơn một cách đáng kể.

b) Nếu > C_cnt thì lớn hơn một cách đáng kể.

Trong trường hợp a), độ lệch chuẩn lặp lại và độ lệch chuẩn tái lập sẽ được sử dụng để đánh giá độ đúng của phương pháp đo. Trong trường hợp b), cần xem xét kỹ lưỡng các điều kiện làm việc của mỗi phòng thí nghiệm trước khi đánh giá độ chệch của phương pháp đo tiêu chuẩn. Có thể xuất hiện một số phòng thí nghiệm đã không sử dụng thiết bị theo đúng yêu cầu hoặc không làm việc theo các điều kiện qui định. Trong phân tích hoá học, có thể xuất hiện một số vấn đề, ví dụ, thiếu sự kiểm soát về nhiệt độ, độ ẩm, có sự ô nhiểm... Như vậy thí nghiệm có thể cần được lặp lại để nhận được giá trị độ chụm mong muốn.