曹曉粉, 李 巖, 趙秋麗
(北京北汽模塑科技有限公司 實驗中心, 北京 102600)
根據(jù)ASME B89.7.3.1:2001GuidelinesforDecisionRules:ConsideringMeasurementUncertaintyinDeterminingConformancetoSpecifications,簡單接受/拒絕判定規(guī)則定義為在不考慮檢測不確定度影響的情況下,如果檢測結(jié)果在規(guī)定指標(biāo)的范圍內(nèi),則判定為合格,反之則判定為不合格;對于接近規(guī)定限制的檢測結(jié)果,采取多次測量后重新判定。檢測機構(gòu)可以采取簡單接受/拒絕判定規(guī)則包括以下幾種情況。
(1) 在多數(shù)情況下,要求在證書或報告中做出符合性聲明,但沒有指明進行符合性評定時,需考慮不確定度的影響,此時可以采取簡單接受或拒絕判定規(guī)則,這也是傳統(tǒng)的極限判定原則,即只將檢測值與容許限值進行比較和判定。在該情況下,用戶可以在不考慮不確定度的情況下,根據(jù)測得值是否在規(guī)定限值范圍內(nèi)做出符合性判斷。例如,若某化學(xué)溶液的質(zhì)量濃度測量結(jié)果為0.6 mg·L-1,規(guī)定的限值為 0.55~0.65 mg·L-1,則可以判定該結(jié)果符合要求。這種合格評定存在較大的風(fēng)險。由圖1可以看出,對于情況(b)和(c)而言,就會發(fā)生錯誤的接受和錯誤的拒絕兩種風(fēng)險。尤其當(dāng)樣品的檢測值接近容許范圍的邊界值時,該錯誤評定的風(fēng)險可高達(dá)50%(檢測值符合正態(tài)分布的情況)。對于上例而言,若檢測值為0.55 mg·L-1或0.65 mg·L-1,則判定為符合或者不符合的風(fēng)險就會較大。
圖1 簡單接受/拒絕判定規(guī)則中,包含概率95%的檢測值和真實值與規(guī)范容許限值的比較Fig.1 Comparison of test values with 95% probability andtrue values with allowable limits of the specification in simpleacceptance/rejection rule consists
(2) 對于不能具體評定的不確定度,如根據(jù)CNAS CL01-G003:2018《測量不確定度的要求》規(guī)定:“如果檢測結(jié)果不是用數(shù)值表示或者不是建立在數(shù)值基礎(chǔ)上(如合格/不合格、陰性/陽性,或基于視覺和觸覺等的定性檢測),則不要求對不確定度進行評估,但鼓勵實驗室在可能的情況下了解結(jié)果的可變性”。對于這種非數(shù)值型結(jié)果,由于客戶與檢測之間的協(xié)議或?qū)嵤?zhǔn)則、規(guī)范中已聲明其采用的方法足夠準(zhǔn)確,在判斷符合性時,可以視為不考慮不確定度的一種情況。在對檢測結(jié)果進行合格評定時,也適用簡單接收/拒絕判定規(guī)則,此時采用“風(fēng)險共擔(dān)”的原則,即檢測機構(gòu)和客戶共同承擔(dān)錯誤判定風(fēng)險。如對于汽車外飾件附著力測試的某些試驗,檢測結(jié)果不用數(shù)值表示,掉漆則評定為不符合,不掉漆則評定為符合。在這種情況下,就可以按照簡單接受/拒絕的判定規(guī)則來判定。
在實際檢測中,檢測值具有不確定度,檢測結(jié)果加上一定包含概率下的不確定度才是檢測結(jié)果的完整表述。擴展不確定度U由標(biāo)準(zhǔn)不確定度u乘以包含因子k得到,通常k=2,對應(yīng)包含概率為95%。如按照CNAS-CL01-G003:2018,y′是測量結(jié)果y的完整表述,則y′=y±U95。目前大部分檢測項目都能科學(xué)地檢測不確定度[1,3]。由于檢測不確定度的存在,簡單接受/拒絕判定規(guī)則對于在接近規(guī)定范圍邊界的檢測值,會產(chǎn)生較高的錯誤判定風(fēng)險,因而在檢測結(jié)果的符合性判定中,必須考慮不確定度的影響。如某溶液的質(zhì)量濃度檢測結(jié)果為0.6 mg·L-1,如果U95為0.02 mg·L-1,則該檢測結(jié)果的完整表達(dá)為(0.6±0.02) mg·L-1。
圖2 檢測結(jié)果y的概率分布函數(shù)Fig.2 Probability distribution function of measurement result y
圖3 包含不確定度區(qū)間的檢測值與規(guī)定限值Fig.3 Measurements with uncertainty intervals andspecified limits
(2) 當(dāng)檢測值考慮了擴展不確定度(95%的包含概率)之后的完整表述全部在規(guī)定區(qū)間之外時(見圖3中情況②),同樣可看成檢測值在被擴展不確定度縮小了的拒絕區(qū)間(TU+U95,+)以及(-,TL-U95)時,則可以聲明不符合規(guī)范要求。如某溶液的質(zhì)量濃度檢測結(jié)果為0.7 mg·L-1,其不確定度的完整區(qū)間(0.68~0.72 mg·L-1)不在規(guī)定限制(0.55~0.65 mg·L-1)內(nèi),則可以判定該結(jié)果不符合規(guī)范要求。該情況下的錯誤拒絕概率當(dāng)檢測值服從正態(tài)分布時,最大為2.3%,當(dāng)檢測結(jié)果為拒絕區(qū)間的上限或下限時,為2.3%[1]。
(3) 當(dāng)檢測值考慮了擴展不確定度(95%的包含概率)之后的完整表述和規(guī)定限制產(chǎn)生交叉時(見圖3中情況③,④和⑤),則不能在95%的包含概率下聲明是否符合規(guī)范要求。在此情況下,可以對樣品進行重復(fù)檢測取平均值,或?qū)ν粋€產(chǎn)品單元的多個樣品重新進行檢測,然后按照上述方式重新進行判定。如某溶液的質(zhì)量濃度檢測結(jié)果為0.65 mg·L-1,其不確定度的完整區(qū)間(0.63~0.67 mg·L-1)僅有一部分在規(guī)定限制(0.55~0.65 mg·L-1)內(nèi),則不能做出符合與否的判定。若樣品不能進行重復(fù)檢測且必須要做出合格與否的評定時,可以按照下述方式進行評定。
3) 當(dāng)測得值正好等于規(guī)范值的上限或者下限時(見圖3中情況⑤),此時無法對檢測結(jié)果進行符合性評定,無論是評定為接受還是拒絕,都會有50%的錯誤評定風(fēng)險。當(dāng)必須做出結(jié)果符合或不符合規(guī)范的評價聲明時,根據(jù)規(guī)范中規(guī)定限值的具體情況,做出如下聲明。
a) 如果規(guī)定限值是以“<”或“>”的形式定義的,且檢測值等于規(guī)定限值,那么可以做出不符合規(guī)范的聲明。
b) 如果規(guī)定限值是以“≤”或“≥”的形式定義的,且檢測值等于規(guī)定限值,那么可以做出符合規(guī)范的聲明[3]。
根據(jù)不同情況采取不同的規(guī)則對檢測結(jié)果進行符合性評定,考慮了不確定度對合格評定的影響,使得合格評定結(jié)果更科學(xué)和準(zhǔn)確,檢測各方都應(yīng)重視合格評定中判定規(guī)則的應(yīng)用。