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        質(zhì)量控制圖在實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制中的應(yīng)用

        2018-06-05 01:32:05作者李興權(quán)工程師碩士研究生研究方向食品檢驗(yàn)檢測技術(shù)研究
        食品安全導(dǎo)刊 2018年14期
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)室測量檢測

        作者:李興權(quán),工程師,碩士研究生,研究方向:食品檢驗(yàn)檢測技術(shù)研究。

        在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量控制活動(dòng)中,采用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或者質(zhì)控樣是比較常見的方式,得到的結(jié)果除了進(jìn)行單次的符合性評(píng)價(jià)外,還應(yīng)分析質(zhì)量控制數(shù)據(jù)的趨勢。在GB/T 27025-2008《檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》5.9.2中,明確要求“應(yīng)分析質(zhì)量控制的數(shù)據(jù),當(dāng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)將要超出預(yù)先確定的判據(jù)時(shí),應(yīng)采取有計(jì)劃的措施來糾正出現(xiàn)的問題,并防止報(bào)告錯(cuò)誤的結(jié)果?!?/p>

        繪制質(zhì)量控制圖是對(duì)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢分析的較好方法。通過質(zhì)量控制圖可以發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間內(nèi)檢測活動(dòng)出現(xiàn)的異?;蛘呲厔荩瑥亩梢猿掷m(xù)監(jiān)測檢測活動(dòng)的質(zhì)量。

        檢測過程存在兩種變異。第一種變異為隨機(jī)變異,由“偶然原因”造成,一般是檢測過程固有的,無法消除的。第二種變異為系統(tǒng)性的變異。這種變異可歸因于某些可識(shí)別的、非固有的、并且至少在理論上可加以消除的原因。這些可識(shí)別的原因稱為“可查明原因”。當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)變異時(shí),應(yīng)查明原因,消除變異。利用多次檢測得到的數(shù)據(jù)繪制的質(zhì)量控制圖可以判斷出檢測過程的變異是隨機(jī)變異還是系統(tǒng)變異。

        質(zhì)量控制圖設(shè)計(jì)原理。對(duì)于同一被測量樣品,一般只要檢測結(jié)果比較多,檢測結(jié)果都服從正態(tài)分布。檢測結(jié)果位于分布中心μ附近μ±3σ區(qū)間內(nèi)的概率為99.73%,當(dāng)測量結(jié)果出現(xiàn)在μ±3σ區(qū)間之外,就認(rèn)為測量結(jié)果異常。測量結(jié)果出現(xiàn)在μ±2σ區(qū)間的概率為95.45,因此測量結(jié)果在2σ區(qū)域之外并在3σ之內(nèi)的概率為4.28%,此區(qū)域稱為警戒區(qū)。(見圖1)

        圖1 正態(tài)分布示意圖

        圖2 質(zhì)量控制圖示意圖

        將圖1旋轉(zhuǎn)90°,得到如圖2所示的控制圖??v坐標(biāo)為所采用的統(tǒng)計(jì)控制量,例如平均值X,中位值 ,實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)差s和極差R等。橫坐標(biāo)為時(shí)間,進(jìn)行測量過程中必須按近似相等時(shí)間間隔取樣??刂茍D設(shè)有三條界限,分別為控制中心線(CL),控制上限(UCL)和控制下限(LCL)。(見圖2)

        質(zhì)量控制圖的分類。質(zhì)量控制圖必須成對(duì)使用,平均值或中位值控制圖可以體現(xiàn)系統(tǒng)效應(yīng)對(duì)檢測過程的影響,標(biāo)準(zhǔn)差或極差可以體現(xiàn)隨機(jī)效應(yīng)對(duì)檢測過程的影響。按采用統(tǒng)計(jì)量來分類,常見的質(zhì)量控制圖有:平均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖(X-s圖)、平均值-極差控制圖(X-R圖)、中位值-極差控制圖(Me-R圖)。由于樣本數(shù)量的限制等因素,在測量過程的實(shí)際應(yīng)用中通常選擇平均值—極差控制圖(X-R圖)。X圖即平均值圖可以考察檢測平均值的變異,R圖即極差圖可以考察檢測離散程度的變異。

        質(zhì)量控制圖的繪制。以某一質(zhì)控樣品監(jiān)測數(shù)據(jù)為例,來說明X-R控制圖在質(zhì)量控制中的應(yīng)用。

        某一質(zhì)控樣品檢測實(shí)例。表1是每隔一定時(shí)間,對(duì)某一批穩(wěn)定均勻的質(zhì)控樣品進(jìn)行檢測得到的數(shù)據(jù)。一共有20組檢測數(shù)據(jù),每組數(shù)據(jù)是在重復(fù)性條件下測量3次(X1,X2,X3)得到的。(見表1)

        表1 檢測數(shù)據(jù)

        19 0.1700 0.1567 0.1702 20 0.1698 0.1664 0.1600

        繪制質(zhì)量控制圖,需要事先計(jì)算X和R圖的統(tǒng)計(jì)量,由于計(jì)算公式和計(jì)算過程比較復(fù)雜,為了簡便快速,我們可以利用SPSS軟件來繪制質(zhì)控圖。

        利用SPSS19.0軟件,按表1格式將數(shù)據(jù)輸入軟件,在菜單欄依次選擇【分析】—【質(zhì)量控制】—【控制圖】,在彈出對(duì)話框中,變量圖表中選擇“X條形圖、R圖和s圖”,數(shù)據(jù)組織中選擇“個(gè)案為子組”點(diǎn)擊定義,將序號(hào)選入“標(biāo)注子組”,將X1,X2,X3選入“樣本框”,電機(jī)確定即可繪制出質(zhì)量控制圖。見圖3和圖4。

        圖3 極差質(zhì)量控制圖

        圖4 均值質(zhì)量控制圖

        從圖3中可以看出,第16點(diǎn)超出了控制上限,表明當(dāng)時(shí)組內(nèi)隨機(jī)變異較大,檢測出現(xiàn)異常,應(yīng)采取糾正措施。從圖4中可以看出,第8,19,20點(diǎn)超出了控制上限,為失控點(diǎn),表明當(dāng)時(shí)的測量過程出現(xiàn)了異常。第11到16點(diǎn)連續(xù)6個(gè)點(diǎn)都在中心線的一側(cè),可以認(rèn)為發(fā)生了異常的趨勢,應(yīng)采取預(yù)防措施。查找到原因后,應(yīng)剔除失控點(diǎn)并重復(fù)上述過程。

        結(jié)論

        質(zhì)量控制圖是常用的質(zhì)量控制手段,通過累積大量數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)室可以通過針對(duì)每個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目建立質(zhì)控圖的方法,根據(jù)質(zhì)量控制圖中測量點(diǎn)分布狀況,持續(xù)監(jiān)測檢測活動(dòng)的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)檢測過程中出現(xiàn)的異?;蛘呲厔荩M(jìn)一步結(jié)合實(shí)驗(yàn)室檢測工作的人員、設(shè)備、標(biāo)樣、方法、環(huán)境等影響條件展開分析,及時(shí)采取預(yù)防或糾正措施,保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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