測量不確定度評定程序文件

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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合用圍

合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)對外發(fā)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，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，禮聘專家講授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：①所用檢測儀器型號、資產(chǎn)編號、技術(shù)指

標(biāo)；②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。

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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)或者標(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，

被測物品估計(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：①不確定度A類評定采用統(tǒng)計(jì)方法；

②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)密程度取決于①檢測方法的

要求；②客戶的要求；③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)人或者質(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)告和應(yīng)用

在下列情況下檢測實(shí)驗(yàn)室的檢測報(bào)告（或者證書）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)果的有效性或者應(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）。

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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（如僅判斷通過或者不通過、合格或者不合

格、大于或者小于限定值或者其它定性的估計(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)的檢測方法或者規(guī)，如果該方法或者規(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者規(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

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「附錄3是非受控文件）

6、質(zhì)量記錄（無）

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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，即被測量丫與各輸入量之間的函數(shù)關(guān)系，若丫的測量結(jié)

果為y，輸入量％的估計(jì)值為X.,則

y=f（xt,x2,,xn）（A.1.D

4.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xj,盡可能做到不遺漏不重復(fù)，如測量

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.=—,進(jìn)而給出與

?dx.

各輸入量對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量U"）。如擴(kuò)展不確定度用Up（如U。95）表示，血應(yīng)估算對應(yīng)于

各輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的自由度嗎，根據(jù)方的實(shí)際情況可以選擇A類或者B類評定得到其u（x）。

5.1A類評定

對看作q次獨(dú)立重復(fù)測量，得到測量結(jié)果xik>（k=1,2，…，n）,則其最佳估計(jì)值（平均值）為:

工

（A.1.2）

1n

單次測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

F繪-訃

叫）=叫）=卜'7Tl—（A.1.3）

平均值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

u（、）=s（x.）=/（A.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（x》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晝的測得值，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以用上述u（Xjk）=s（Xk）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)不確定度為封筆-（普通

mWn)。

5.2B類評定

5.2.1.若資料（如檢測證書）給出、的擴(kuò)展不確定度U（x）和包含因子k,則分的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

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U(Xi)

u(x.)=-k(A,1.5)

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Up（xJ（其中P為置信概率），則包含因子kp與Xj的分布有關(guān)，此時(shí)除非另有

說明

普通按照正態(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Beff,則kp可查t分布表得到，即kp=tp（Beff）。

5.2.2.若由資料查得或者判斷方的可能值分布區(qū)間半寬度a（通常為允許誤差限的絕對值）則x.

的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

/、a

u(Xj)=7(A.1.6)

K

此時(shí)，k與Xj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

石/乂”2

k1石而

其中。為上下底邊之比值

6.合成不確定度u/y）的計(jì)算

為（丫）=廬盛產(chǎn)u2（X.）+2匯由，x.）u（x.）u（x.）（A.1.7）

"f-i'ii?J

式中％和Xj為輸入量：％和、為輸入量、和Xj之間的相關(guān)系數(shù)估計(jì)值。

實(shí)際工作中，若各輸入量之間均不相關(guān)，或者雖有部份輸入量相關(guān)，但其相關(guān)系數(shù)較小而近似

為r（Xj,x）=0,于是u/y）可簡化為：

uc（y）=E（.）2u2（xJ=心一.僅）（A.1.8）

7.不確定度分量匯總

表2不確定度分量匯總表

輸入量估計(jì)值不許不確定度靈敏系數(shù)不確定度分量

概率分布uj（y）=-^u（x）

X*dx1ox1

輸出量丫

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc（y）

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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U

8.1U=kuc普通取k=2,對應(yīng)約95%的置信概率；

8.2Up=kpuc=tp（ojuc，tp（0JGff）由查t分布表獲得，普通取（95（.）對應(yīng)置信概率95%的值。

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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:

^-yol<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U。)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)或者

核查標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)滿足：

2

ly-y0KvU-U2(A.2.1)

則評定測量不確定度評定合理：如Uo<?成立，Iy-yJ<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-%

應(yīng)滿足：

|y-yk山2+U2=瓜(A.2.2)

ao

則評定測量不確定度評定合理。

4?多臺比對法

用三臺或者三臺以上同為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k,應(yīng)滿足:

|yj-y|<v^U(A.2.3)

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。

【注1J以上四種方法合用于檢測實(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。

【注2]對檢測實(shí)驗(yàn)室可采用后兩種方法，測試系統(tǒng)或者裝置應(yīng)視為方法中的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。

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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)備更新校準(zhǔn)或者發(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)修改對外發(fā)布的不確定度指標(biāo)，這種評審既要考慮設(shè)備的最新友準(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)