CNAS-GL017-2018.pdf

2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 CNASCNAS-GLGL017017 标准物质标准物质/标准样品定值的标准样品定值的 一般原则和统计方法一般原则和统计方法 Reference materials-General and statistical principles for certification（ISO Guide35:2006）中国合格评定国家认可委员会 CNAS-GL017:2018 第 1 页 共 68 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 目目 次次 前 言.3 引 言（ISO）.4 1 范围.5 2 规范性引用文件.5 3 术语和定义.6 4 符号.7 5 定值项目设计.8 5.1 总则.8 5.2 项目定义.8 5.3 运输.9 5.4 原材料收集.9 5.5 可行性研究.9 5.6 要求的使用寿命和有效期.10 5.7 样品制备.10 5.7.1 概述.10 5.7.2 人工合成材料.10 5.7.3 混合.10 5.7.4 加料.11 5.7.5 均匀化与分装.11 5.8 均匀性研究.11 5.9 稳定性研究.12 5.10 测量方法选择.13 5.11 证书.14 5.12 项目设计小结.14 6 测量不确定度评估.14 6.1 CRM/RM 特性值不确定度评估基础.14 6.2 批测定的基本模式.15 6.3 不确定度来源.17 6.4 分布函数问题.17 6.5 比率的运用.17 6.6 包含因子选择.18 6.7 重新定值.18 7 均匀性研究.18 7.1 概述.18 7.2 材料.19 7.3 均匀性的概念.19 7.4 实际应用.20 7.5 测量.20 7.6 统计上有效的抽样方案和趋势分析.20 7.7 均匀性研究评估.21 7.8 瓶间均匀性研究.21 7.9 测量方法重复性欠佳的情况.23 7.10 瓶内均匀性.23 8 稳定性研究.24 8.1 稳定性类型.24 8.2 实验设计.25 8.3 结果评估.26 8.3.1 趋势分析.26 CNAS-GL017:2018 第 2 页 共 68 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 8.3.2 无趋势时不确定度的评估.28 8.4 稳定性监测.30 8.4.1 实验.30 8.4.2 不确定度评估.31 8.5 确定与长期稳定性相关的有效期.32 9 特性值测定.32 9.1 总则.32 9.2 建立和证明溯源性.32 9.3 实用方法.35 9.4 测量方案设计.35 9.4.1 一个实验室用一种或多种（标准）方法测量.35 9.4.2 多个实验室协作研究.36 9.5 有关特性的一些问题.39 9.5.1 物理特性 RM.39 9.5.2 化学特性 RM.40 9.5.3 约定特性的测定.42 10 数据及不确定度评估.42 10.1 模型.42 10.2 数据格式.43 10.3 分布.44 10.4 数据审核.45 10.5 数据评估.45 10.5.1 方式 A：单个实验室单一方法.45 10.5.2 方式 C：方法和/或实验室网络.45 10.5.3 方式 B：单个实验室的多种方法.46 10.5.4 方式 D：方法定义的参数.46 10.5.5 异常数据的处理.46 10.6 不确定度评估.47 10.6.1 方式 A：单个实验室的单一方法.47 10.6.2 方式 C：方法和/或实验室网络.47 10.6.3 方式 B：单个实验室的多种方法.47 10.6.4 方式 D：方法定义的参数.47 10.7 基于不确定度的评估.47 10.7.1 基础.47 10.7.2 2 拟合.48 10.8 一些特定问题.49 10.8.1 应用方差分析法进行数据评估.49 10.8.2 应用协作研究进行均匀性确认.49 10.8.3 特性值的合成标准不确定度.50 11 证书.50 附录 A（资料性附录）统计方法.52 附录 B（资料性附录）实例.57 参考文献.66 CNAS-GL017:2018 第 3 页 共 68 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 前 言 本文件等同采用ISO Guide35:2006 Reference materials General and statistical principles for certification（GB/T 15000.3-2008）。作为CNAS对标准物质/标准样品生产者能力认可的指南，取代CNAS-CL04:2007标准物质/标准样品生产者能力认可准则第二部分“标准物质/标准样品的定值通用原则和统计原理”。本文件虽然为指南性文件，不作为对RMP认可的要求，但CNAS鼓励各RMP按照本文件中所述原理和方法，对RM进行定值，以确保RM质量。CNAS-GL017:2018 第 4 页 共 68 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 引引 言（言（ISOISO）标准物质/标准样品（RM）的生产、测定和定值是改善和维持世界范围测量一致性体系的关键活动。正如ISO指南32和33中所指出的，有证标准物质/标准样品（CRM）主要用于校准、质量控制和方法验证目的，也用于给其它材料赋值，这些材料反过来又可成为CRM；而且，CRM还用于建立或维持诸如辛烷值、硬度和pH等约定标尺的溯源性；此外还有很重要的一点，所选的纯物质可用于维持国际温度标尺。现有3个ISO指南帮助CRM生产者建立一个生产和测定RM以及确保生产的CRM质量符合最终使用者要求的设施。ISO指南34（CNAS-CL04）概述了CRM生产者证明其能力应满足的要求，该部分也为如何符合这些要求提供了帮助。本指南从最通用的角度提供了对候选CRM进行均匀性检验、稳定性检验和测定的模型。ISO指南31（CNAS-GL010）描述了CRM证书的格式和内容。本指南在某些方面可看作是测量不确定度表述指南（GUM）在CRM生产这一特殊领域内的应用。只要可能，本指南参考GUM，因为后者详细阐述了如何评估测量值的测量不确定度。本指南在某种意义上是对GUM的补充，即提供了有关CRM特性值不确定度中包含由（剩余）批不均匀性、不稳定性引起的不确定度和对这些不确定度贡献测定的附加指南。尽管制定本指南是为更好地生产和测定RM提供支持，但如果在使用本指南时，不仔细考虑本指南中的某些特定部分是否适用于特定的CRM，那么，仍有可能使其特性值（和不确定度）建立在一个错误或有问题的基础之上。文件的使用者应注意该文件不能替代“批判性思考、理性诚实和专业技能”（GUM:1993,3.4.8）。CRM“产品”的质量对这些方面的依赖不亚于采用适当的程序和方法。在一个典型的定值项目中，为了正确地进行定值和解释实验数据，既要具备材料及其特性以及均匀性检验、稳定性检验和材料测定中所用测量方法的全面知识，也要具备统计方法方面的全面知识。这些必需的技能组合使得RM生产和定值变得非常复杂，其中最大的挑战是将这些技能组合起来使项目计划平稳实施。本指南的大部分内容可用于RM生产。诸如特性值的溯源性、测量不确定度全面评估的必要性等要求特别适用于那些作为校准器、或核查方法性能的工具、或给另一个材料赋值的绝大部分RM。药典标准和药物由药典权威机构按照本指南的一般原则建立和发布，现已有这类RM生产的专门指南。但应注意，药典权威机构采用不同的方式通过分析证书和有效日期向用户提供信息，并且不说明赋值的不确定度，因为在有关这些RM用法的摘要中不允许对其进行规定。CNAS-GL017:2018 第 5 页 共 68 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 标准物质/标准样品定值的一般原则和统计方法 1 1 范围范围 本指南给出的统计原理旨在帮助理解和制定为标准物质/标准样品特性赋值的有效方法，包括评估有关不确定度和建立计量溯源性的方法。按照本指南描述的所有步骤生产的标准物质/标准样品（RM）通常附有证书、并被称为有证标准物质/标准样品（CRM）。本指南将有助于充分发挥CRM的潜力，以确保按国家或国际标度使测量结果具有可比性、准确性和一致性。为了能在时空上可比，测量需要溯源到适当和规定的测量标准。在化学、生物学和物理学尤其是涉及材料和/或样品的学科中，CRM在建立测量结果溯源性方面具有重要作用。实验室应用CRM作为易于获得的测量标准建立其测量结果与国际标准的溯源性。在CRM生产过程中，其特性值可以溯源到SI单位或其它国际协议单位。本指南阐明如何制定出能很好地确定特性值的方法，使其可溯源到适当和规定的测量标准。本指南适用于从混合气体到生物样品一个很广泛的材料（基质）范围，也适用于从化学成分到物理和免疫检验特性一个非常宽的特性范围。本指南所描述的方法不一定适用于RM生产和特性值（包括有关不确定度）确定的各个方面。可以认为本指南所给出的方法是大部分RM生产和赋值的主要方法，对一些特殊情况可能需要进行适当的修正。本指南通过举例说明了其所规定的统计方法的概要，并假定数据为正态分布。当数据确定为非正态分布时，最好采用其它统计方法以获得有效的特性值及相应的不确定度。本指南概述了生产CRM方案的设计。2 2 规范性引用文件规范性引用文件 下列文件中的条款通过本指南的引用而成为本指南的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本指南，然而，鼓励根据本指南达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 3358.11993 统计学术语 第一部分 一般统计术语 ISO指南30 与标准物质/标准样品有关的术语和定义 GB/T 15000.42003 标准物质/标准样品工作导则（4）标准物质/标准样品证书和标签的内容 GB/T 6379.12004 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义 GB/T 6379.22004 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法 ISO 5725-32003 测量方法和测量结果的准确度（正确度与精密度）第3部分：CNAS-GL017:2018 第 6 页 共 68 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 标准测试方法精密度的中间度量 GB/T 6379.42006 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第4部分：确定标准测量方法正确度的基本方法 ISO 5725-52002 测量方法和结果的准确度（正确性和精密度）第5部分：标准测量方法的精确度测定的替代方法 ISO 5725-62002 测量方法和结果的准确度（正确度与精密度）第6部分：准确度值的实际应用 测量不确定度表述指南，BIPM,IEC,IFCC,ISO,IUPAC,IUPAP,OIML,19931）计量学中基础和通用术语的国际词汇，BIPM,IEC,IFCC,ISO,IUPAC,IUPAP,OIML,1993 注：此后将“测量不确定度表述指南”用“GUM”表示，而将“计量学中基础和通用术语的国际词汇”用“VIM”表示。3 3 术语和定义术语和定义 GB/T 3358.11993、ISO指南30和VIM中确定的术语和定义以及下面将要给出的术语和定义适用于本指南。所用的符号将在第4章给出。3.13.1 标准物质标准物质/标准样品（标准样品（RMRM）reference materialreference material 一种或多种规定特性足够均匀和稳定的材料，已被确定其符合测量过程的预期用途的。注 1：RM是一个通用术语。注 2：特性可以是定量或定性的（例如：物质或物种的属性）。注 3：用途可包括测量系统校准、测量程序评估、给其它材料赋值和质量控制。注 4：在给定测量中一种RM只能有一种用途。3.2