測量不確定度評定程序

1、測量不確定度評定程序文件編號：HDMJ/QP22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第1頁共9頁測量不確定度評定程序1目的為本中心合理評定測量結(jié)果的不確定度提供依據(jù)，使測量不確定度評定方法符合國際和國相關(guān)技術(shù)規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2適用圍適用于與本中心所有檢測項(xiàng)目有關(guān)參量測量結(jié)果的不確定度評定與表示。3職責(zé)3.1 副主任a) 負(fù)責(zé)批準(zhǔn)測量不確定度評定報(bào)告；b) 批準(zhǔn)對外公布實(shí)驗(yàn)室能力時(shí)的測量不確定度。3.2技術(shù)負(fù)責(zé)人a)制定實(shí)驗(yàn)室測量不確定度評定總體計(jì)劃，提出中心測量不確定度評定的總體要求；b)組織審核、驗(yàn)證項(xiàng)目測量不確定度評定報(bào)告。3.3檢測項(xiàng)目負(fù)責(zé)人a)負(fù)責(zé)項(xiàng)目有關(guān)參量的測量不確定度評定，

2、編寫評定報(bào)告初稿。4程序4.1技術(shù)負(fù)責(zé)人制定年度培訓(xùn)計(jì)劃，聘請專家講授JJF1059-1999測量不確定度評定與表示指南，使檢測人員理解測量不確定度評定的基本知識和方法。辦公室協(xié)助技術(shù)負(fù)責(zé)人具體實(shí)施培訓(xùn)計(jì)劃，負(fù)責(zé)培訓(xùn)容和考核結(jié)果的記錄、歸檔。4.2 測量不確定度評定步驟(詳細(xì)評定步驟參見本程序附錄1)說明測量系統(tǒng)時(shí)要給出如下信息：所用檢測儀器型號、資產(chǎn)編號、技術(shù)指標(biāo)；校準(zhǔn)/檢定證書號、校準(zhǔn)/檢定日期和校準(zhǔn)/檢定實(shí)驗(yàn)室明名稱。4.2.1 根據(jù)檢測項(xiàng)目依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)/規(guī)程，明確被測量，簡述被測量定義、測量方法和測量過程。4.2.2 畫出測量系統(tǒng)方框圖4.2.3 給出測量不確定度評定數(shù)學(xué)模型。測

3、量不確定度評定程序文件編號：HDMJ/QP22（B/0）發(fā)布日期：2007年12月30日第2頁共9頁4.2.4 根據(jù)數(shù)學(xué)模型和有關(guān)信息，列出各不確定度分量的來源，盡可能做到不遺漏不重復(fù)，主要來源有（但不限于）：所用的參考標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（參考物質(zhì)）方法和儀器設(shè)備、環(huán)境條件、被測物品的性能和狀態(tài)、操作人員等。需要指出，被測物品預(yù)計(jì)的長期性能所引起的不確定度來源通常不予考慮。4.2.5評定各不確定度分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:不確定度A類評定采用統(tǒng)計(jì)方法；不確定度B類評定采用非統(tǒng)計(jì)方法。合理地評定應(yīng)依據(jù)對方法性能的理解和測量圍，并利用以前的經(jīng)驗(yàn)和資料、文獻(xiàn)中確認(rèn)的數(shù)據(jù)等。測量不確定度評定所需要的嚴(yán)密程度取決

4、于檢測方法的要求；客戶的要求；據(jù)以作出滿足某技術(shù)規(guī)決定的緊限。4.2.6 計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。4.2.7 確定擴(kuò)展不確定度和報(bào)告測量結(jié)果。4.3 測量不確定度報(bào)告的審核和批準(zhǔn)4.3.1 中心技術(shù)負(fù)責(zé)人對各項(xiàng)目測量不確定度評定報(bào)告進(jìn)行審核。必要時(shí)，可委托外單位專家審核。4.3.2 評審后的測量不確定度評定報(bào)告和測量不確定度表示意見經(jīng)中心副主任批準(zhǔn)后，作為實(shí)驗(yàn)室的受控技術(shù)文件打印歸檔，并作為作業(yè)指導(dǎo)書發(fā)至有關(guān)檢測人員執(zhí)行。4.3.3 檢測項(xiàng)目負(fù)責(zé)人發(fā)現(xiàn)有關(guān)不確定度分量發(fā)生較大變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)向技術(shù)負(fù)責(zé)人或質(zhì)量監(jiān)督員報(bào)告并提出修改的具體意見，由技術(shù)負(fù)責(zé)人組織審核批準(zhǔn)后實(shí)施。4.4 測量不確定度的報(bào)告

5、和應(yīng)用在下列情況下檢測實(shí)驗(yàn)室的檢測報(bào)告（或證書）中應(yīng)給出有關(guān)測量結(jié)果不確定度的信息:a）當(dāng)不確定度與檢測結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時(shí)；b）客戶有要求時(shí)；c）當(dāng)不確定度影響到對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)限度的符合性時(shí)，（即測量結(jié)果處于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)規(guī)定的臨界值附近時(shí)，測量不確定度的區(qū)間寬度對判斷符合性具有重要影響）。測量不確定度評定程序文件編號：HDMJ/QP22（B/0）發(fā)布日期：2007年12月30日第3頁共9頁4.5注意事項(xiàng)技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)組織質(zhì)量監(jiān)督員和有關(guān)檢測人員就下述情況決定有關(guān)項(xiàng)目評定不確定度的具體要求：4.5.1當(dāng)檢測結(jié)果不要求得到數(shù)字結(jié)果（如僅判斷通過或不通過、合格或不合格、大于或小于限定值或其它定性

6、的估計(jì)），則不要求給出測量結(jié)果的不確定度，但實(shí)驗(yàn)室應(yīng)對檢測結(jié)果的不確定度應(yīng)了解。4.5.2 對于某些公認(rèn)的檢測方法或規(guī)，如果該方法或規(guī)規(guī)定了結(jié)果的報(bào)告方式時(shí)，實(shí)驗(yàn)室只要遵守該檢測方法或規(guī)，即被認(rèn)為符合要求。但作出符合性聲明時(shí)，應(yīng)考慮測量不確定度。4.5.3 由于某些檢測方法的性質(zhì)，決定了無法從計(jì)量學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)角度對測量不確定度進(jìn)行有效而嚴(yán)格的評定，這時(shí)應(yīng)努力找出主要不確定度分量并做出合理評定，并要確保測量結(jié)果的表達(dá)方式不會造成客戶對測量不確定度的誤解。4.5.4 檢測實(shí)驗(yàn)室均應(yīng)根據(jù)檢測項(xiàng)目的特點(diǎn)分門別類制定并實(shí)施評定其測量不確定度的程序，如有的檢測項(xiàng)目包含取樣和樣品制備，則評定時(shí)就應(yīng)考慮由此引起

7、的不確定度，有的檢測樣品不能作重復(fù)獨(dú)立測量，就不應(yīng)考慮重復(fù)性對測量不確定度的貢獻(xiàn)，有的檢測項(xiàng)目A類評定不確定度分量對總不確定度起決定作用，這時(shí)就不必勉強(qiáng)去尋求B類評定分量。4.6辦公室應(yīng)建立測量不確定度評定的有關(guān)記錄，重大處置相關(guān)記錄應(yīng)作為下次管理評審的輸入。5、相關(guān)文件（本程序的附錄1附錄3是非受控文件）6、質(zhì)量記錄（無）測量不確定度評定程序文件編號：HDMJ/QP22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第5頁共9頁附錄-1測量不確定度評定步驟1. 明確被測量，簡述被測量的定義以及測量方案和測量過程；2. 畫出測量系統(tǒng)方框示意圖3. 給出評定測量不確定度的數(shù)學(xué)模型，即被測量Y與各輸入量

8、之間的函數(shù)關(guān)系，若Y的測量結(jié)果為y,輸入量Xi的估計(jì)值為x,，則y=fQ,x,x)(A.1.1)12n4. 根據(jù)數(shù)學(xué)模型列出各不確定度分量的來源(即輸入量x,)，盡可能做到不遺漏不重復(fù)，如測量i結(jié)果是修正后的結(jié)果應(yīng)考慮由修正值所引入的不確定度分量。5. 評定各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x,)，并通過由數(shù)學(xué)模型得到的靈敏系數(shù)c,二型，進(jìn)而給出與'zdx,各輸入量對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u.(y)。如擴(kuò)展不確定度用U(如U095)表示，則應(yīng)估算對應(yīng)于,p0.95各輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的自由度v,，根據(jù)x,的實(shí)際情況可以選擇A類或B類評定得到其u(x,)。5.1A類評定,k對x,作n次獨(dú)立重復(fù)測量

9、，得到測量結(jié)果xik,(k=l,2,.,n),則其最佳估計(jì)值(平均值)為:A.1.2)單次測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(xik)=s(xik)=乞(x，kx,)2'k-1|n1A.1.3)平均值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(x)-s(x)-IIA.1.4)如測量系統(tǒng)穩(wěn)定，實(shí)時(shí)測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(xik)均可以由預(yù)先評估時(shí)所作的n次測量結(jié)果得到。如實(shí)時(shí)提供給客戶的是單次測量的測得值，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以用上述u(xik)=s(xik)的值，如實(shí)時(shí)提供給客戶的是m次(例如m=3)測得值的平均值，其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為竺丄(一般mWn)。5.2B類評定5.2.1.若資料(如檢測證書)給出x,的擴(kuò)展不確定

10、度U(x,)和包含因子k，則x,的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:測量不確定度評定程序文件編號：HDMJ/QP22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第6頁共9頁u(x.)=3(A.1.5)ik若資料只給出了U沒有指明k則可以認(rèn)為k=2(對應(yīng)約95%的置信概率)若資料只給出U(x)(其中P為置信概率)，則包含因子k與x.的分布有關(guān)，此時(shí)除非另有pii說明一般按照正態(tài)分布考慮，對應(yīng)p=0.95，k可以查t-分布表得到，即kp=1.960；若資料給出了Up(x.)及Veff，則kp可查t分布表得到，即kp=tp6eff)。5.2.2.若由資料查彳得或'判斷x.的可能值分布區(qū)間半寬度a(通常為允許誤差

11、限的絕對值)則x.的.標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：U(Xi)=k(A.1.6)此時(shí)，k與x.的分布有關(guān)，如表1所示(參見JJF1059-1999附錄B“概率分布情況的估計(jì)”)。表1對應(yīng)幾種非正態(tài)分布其包含因子為：分布兩點(diǎn)反正弦矩形梯形三角k1我/譏+B2其中0為上下底邊之比值6. 合成不確定度uc(y)的計(jì)算:迓(f)2u2(x.)+2遲迓f-fr(x.,xj)u(x.)u(x.)(A.1.7)dx1dxdx1j1j/=1i/=1J=i+1ij式中x.和x.為輸入量；x.和x.為輸入量x.和x.之間的相關(guān)系數(shù)估計(jì)值。.j.j.j實(shí)際工作中，若各輸入量之間均不相關(guān)，或雖有部分輸入量相關(guān)，但其相關(guān)系數(shù)較小而近

12、似為r(x.，x.)=0,于是uc(y)可簡化為：uc)2u2(x.)=I(A.1.8)7.不確定度分量匯總表2不確定度分量匯總表輸入量X.估計(jì)值x.不準(zhǔn)不確定度概率分布靈敏系數(shù)c疔c.=1dx,/不確定度分量dfu.(y)=lu(x.)1ox,1/輸出量Y合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(y)測量不確定度評定程序文件編號：HDMJ/QP22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第7頁共9頁8.擴(kuò)展不確定度的確定可用下列兩種方法之一給出擴(kuò)展不確定度U61 U=ku一般取k=2，對應(yīng)約95%的置信概率；C62 Up=kpuc=tp(veff)uc，tp(veff)由查t分布表獲得，一般取t0.95(ve

13、ff)對應(yīng)置信概率95%的值。測量不確定度評定程序文件編號：HDMJ/QP22（B/0）發(fā)布日期：2007年12月30日第8頁共9頁附錄-2測量不確定度合理性驗(yàn)證驗(yàn)證方法可采用下述方法之一，通過實(shí)驗(yàn)室之間的比對進(jìn)行。1.送校法將被驗(yàn)證的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)送校,該標(biāo)準(zhǔn)給出的y值與上級計(jì)量機(jī)構(gòu)檢測該值的結(jié)果y0比較應(yīng)滿足:ly-y0<U（其中U為被驗(yàn)證計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度），則評定測量不確定度評定合理。2. 傳遞比較法用高一級測量標(biāo)準(zhǔn)（測量不確定度為U0）和被驗(yàn)證的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測量同一臺穩(wěn)定的傳遞標(biāo)準(zhǔn)或核查標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)滿足：ly-y2-U2（A.2.1）則評定測量不確定度評定合理；如U0<U3成立，|

14、y-y0<U則也評定測量不確定度評定合理。3. 比對法用兩臺不確定度同為U的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測量同一穩(wěn)定的被測對象進(jìn)行比對，比對結(jié)果差為ya-yb應(yīng)滿足：|ya-yJ<Ju2+U2=Jiu（A.2.2）則評定測量不確定度評定合理。4. 多臺比對法用三臺或三臺以上同為U的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測量同一穩(wěn)定的被測對象進(jìn)行比對，多臺（n臺）測量結(jié)果的平均值為y其中某一臺計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測量結(jié)果為y,，應(yīng)滿足：lyi-y<口U（A.2.3）1n則該臺標(biāo)準(zhǔn)的測量不確定度評定測量不確定度評定合理?！咀?】以上四種方法適用于檢測實(shí)驗(yàn)室，如能得到高一級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測量值時(shí)盡可能采用前兩種方法，否則可采用后二種方法?！咀?

15、】對檢測實(shí)驗(yàn)室可采用后兩種方法，測試系統(tǒng)或裝置應(yīng)視為方法中的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。測量不確定度評定程序文件編號：HDMJ/QP22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第9頁共9頁附錄-3幾點(diǎn)說明1. 為了便于客戶比較和選擇實(shí)驗(yàn)室的能力，在表述實(shí)驗(yàn)室能力的有關(guān)不確定度的指標(biāo)時(shí)應(yīng)填寫典型值，即“最小測量不確定度”和“最佳測量不確定度”，同時(shí)注明為獲得最小測量不確定度的測量條件。在測量不確定度評定時(shí)，應(yīng)綜合考慮下列兩個(gè)不確定度來源后加以評估：a) 與實(shí)驗(yàn)室的測量系統(tǒng)(包括環(huán)境影響)相聯(lián)系的不確定度；b) 與被測對象相聯(lián)系的不確定度。鑒于被測對象的狀況差異可能很大(如被測對象和測量系統(tǒng)端面的失配隨被測對象變

16、化很大，為獲得最小測量不確定度可選擇最佳匹配作為評定條件)。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立一個(gè)評審不確定度評定有效性的機(jī)制，以便當(dāng)測量儀器、設(shè)備重新校準(zhǔn)或發(fā)生嚴(yán)重影響相關(guān)不確定度分量的其他變化時(shí)能及時(shí)修改對外公布的不確定度指標(biāo)，這種評審既要考慮設(shè)備的最新校準(zhǔn)結(jié)果，也要考慮最新校準(zhǔn)結(jié)果與先前校準(zhǔn)結(jié)果相比較而判定的穩(wěn)定性，(例如在校準(zhǔn)不確定度評定的數(shù)學(xué)模型中，除了要考慮標(biāo)準(zhǔn)值校準(zhǔn)的不確定度，也要把該標(biāo)準(zhǔn)值自它上次校準(zhǔn)以來的漂移作為輸入量寫進(jìn)數(shù)學(xué)模型)。2. 也是為了便于客戶比較和選擇實(shí)驗(yàn)室的能力，擴(kuò)展不確定度對應(yīng)的置信概率應(yīng)統(tǒng)一規(guī)定為95%或近似為95%。3. 對于國家基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)，在給出擴(kuò)展不確定度時(shí)應(yīng)同時(shí)指明其有

17、效自由度，對于一般的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在評定測量不確定度時(shí)可以不給出自由度，(參見EuropeancooperationforAccreditationofLaboratoriesEAL-R2Supplement1TOEAL-R2：EXAMPLES)。4. JJF1059-1999測量不確定度評定與表示中指出“在實(shí)際工作中，如對Y可能值的分布作正態(tài)分布的估計(jì)，雖未計(jì)算veff,但可估計(jì)其值并不太小時(shí)，則U=2uc(y)大約是置信概率近似為95%的區(qū)間的半寬”。意即U=2uc(y)對應(yīng)近似為95%的置信概率的前提是輸出量Y可能值的分布應(yīng)服從正態(tài)分布，且估計(jì)veff不會太小。此外還指出“如果可以確定Y可能值的分布不是