蠶種檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)試驗(yàn)的實(shí)施

徐 杰 謝余濤 張三妹 樓 霞 朱春群 陳 濤 張美蓉 侯啟瑞

(1浙江省蠶種質(zhì)量檢疫檢驗(yàn)站，浙江杭州 310020； 2農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蠶桑產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(鎮(zhèn)江)，江蘇鎮(zhèn)江 212018)

為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)?zāi)芰?，確保檢驗(yàn)工作的公正性、科學(xué)性、準(zhǔn)確性和權(quán)威性，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室間的信息交流與成果共享，提高蠶種質(zhì)量的檢驗(yàn)水平，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蠶桑產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(鎮(zhèn)江)于2018年底組織開展了全國(guó)蠶種質(zhì)量實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力比對(duì)試驗(yàn)，全國(guó)蠶桑主產(chǎn)省的13家省部級(jí)蠶種質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室參加了比對(duì)試驗(yàn)。檢測(cè)結(jié)果的有效性是檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室關(guān)注的重點(diǎn)，選用與實(shí)驗(yàn)室工作類型和工作量相適應(yīng)的方法，有計(jì)劃地實(shí)施質(zhì)量控制是保障檢測(cè)結(jié)果有效性的重要手段；質(zhì)量控制是質(zhì)量管理的一部分，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)有計(jì)劃和有系統(tǒng)的活動(dòng)，向內(nèi)部(管理層)和外部(客戶、認(rèn)證認(rèn)可機(jī)構(gòu))提供信任，表明實(shí)驗(yàn)室能夠滿足質(zhì)量要求；“參加能力驗(yàn)證或機(jī)構(gòu)之間比對(duì)、機(jī)構(gòu)內(nèi)部比對(duì)”是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)實(shí)施的質(zhì)量控制方法[1]。

實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)是在預(yù)定的條件，由2個(gè)或2個(gè)以上實(shí)驗(yàn)室就同一或相似的檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)或測(cè)量的組織、實(shí)施和評(píng)價(jià)[2]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)可以確定實(shí)驗(yàn)室的能力、識(shí)別實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題與實(shí)驗(yàn)室間的差異，是判斷和控制實(shí)驗(yàn)室能力的有效手段之一。本文結(jié)合工作實(shí)際，闡述了蠶種質(zhì)量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)試驗(yàn)的組織實(shí)施和結(jié)果分析評(píng)價(jià)方法，以期提高參加比對(duì)實(shí)驗(yàn)室的蠶種質(zhì)量檢測(cè)能力，達(dá)到行業(yè)質(zhì)量控制的目的。

1 實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)試驗(yàn)的組織實(shí)施

組織實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)試驗(yàn)，應(yīng)制定比對(duì)試驗(yàn)計(jì)劃，參加比對(duì)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)嚴(yán)格按計(jì)劃實(shí)施。比對(duì)試驗(yàn)計(jì)劃至少包括以下內(nèi)容。

1.1 參加實(shí)驗(yàn)室

選擇參加比對(duì)的實(shí)驗(yàn)室需考慮2點(diǎn)：一是比對(duì)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施設(shè)備和人員能力應(yīng)大致相當(dāng)，有可比性；二是根據(jù)結(jié)果統(tǒng)計(jì)方法確定參加實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量。

1.2 比對(duì)項(xiàng)目

蠶種檢測(cè)有母蛾微粒子病檢疫和成品卵質(zhì)量檢驗(yàn)2大類，項(xiàng)目包括良卵粒數(shù)、良卵率、孵化率、雜交率(純度)、病卵率、病蛾率等。

1.3 樣品制備

成品卵樣品采用標(biāo)準(zhǔn)方法[3]制備。母蛾樣品采用自制方法制備，確保檢測(cè)結(jié)果的一致性。

1.4 均勻性和穩(wěn)定性檢驗(yàn)

采用成品卵樣品時(shí)，一般應(yīng)進(jìn)行均勻性檢測(cè)。另外，如果運(yùn)輸和時(shí)間對(duì)檢測(cè)的特性量(良卵粒數(shù)、良卵率、孵化率等)可能產(chǎn)生影響時(shí)，還需要進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn)。

1.4.1 均勻性檢驗(yàn) 從樣品總體中隨機(jī)抽取10個(gè)樣品，按單因子方差分析(F檢驗(yàn))方法對(duì)特性量進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)[4]，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定2次，使用Microsoft Office Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。當(dāng)統(tǒng)計(jì)量F值<臨界值Fcrit時(shí)，認(rèn)為樣品是均勻的。當(dāng)檢測(cè)樣品有多個(gè)待測(cè)特性量時(shí)，可從中選擇有代表性和對(duì)不均勻性敏感的特性量進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)。一般可選擇良卵率項(xiàng)目，如果時(shí)間允許，應(yīng)選擇孵化率項(xiàng)目。均勻性檢驗(yàn)結(jié)果分析案例如下：打開Microsoft Office Excel 2007，按表1格式輸入數(shù)據(jù)。第1步在“工具

表1 家蠶成品卵2次良卵率檢驗(yàn)結(jié)果%

欄”上點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)”按鈕；第2步，點(diǎn)擊右側(cè)“數(shù)據(jù)分析”按鈕，選擇“方差分析：?jiǎn)我蛩胤讲罘治觥保c(diǎn)擊“確定”；第3步，在“輸入?yún)^(qū)域”選擇表1中第2、3列數(shù)字區(qū)域，“分組方式”選擇“行”(分組方式取決于表1數(shù)據(jù)的排列方式，如橫排，則選擇“列”)，“輸出區(qū)域”選擇表1區(qū)域以外空白單元格。完成上述設(shè)置后，點(diǎn)擊“確定”，可在選定區(qū)域內(nèi)輸出分析結(jié)果。結(jié)果包括2張表，其中一張是各組情況概述表(表2)，內(nèi)容包括各組的總和、平均數(shù)、方差和樣本含量，另一張為方差分析表(表3)。

表2 家蠶成品卵良卵率均勻性檢驗(yàn)情況%

表3 家蠶成品卵良卵率均勻性檢驗(yàn)方差分析

差異來(lái)源離均差平方和(SS)自由度(df)均方(MS)統(tǒng)計(jì)量F值概率值P-value臨界值F crit組間0.05890.0060.4390.8843.020組內(nèi)0.148100.015總計(jì)0.20619

表中統(tǒng)計(jì)量F值(0.439)<臨界值Fcrit(3.020)，表明樣品內(nèi)和樣品間無(wú)顯著性差異，樣品是均勻的。如果均勻性檢驗(yàn)顯示樣品是不均勻的，則需要重新選擇比對(duì)樣品。

1.4.2 穩(wěn)定性檢驗(yàn) 從樣品總體中隨機(jī)抽取20個(gè)樣品，分成2組，分別置于11 ℃(中間感溫溫度)和25 ℃(運(yùn)輸途中可能接觸的最高氣溫)環(huán)境下放置5 d(運(yùn)輸最長(zhǎng)送達(dá)時(shí)間)后，按t檢驗(yàn)法對(duì)特性量進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn)[4]，檢測(cè)方法、人員、儀器與均勻性檢驗(yàn)相同。使用Microsoft Office Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。當(dāng)tStat值

表4 不同溫度下家蠶成品卵良卵率%

表5 不同溫度下家蠶成品卵良卵率穩(wěn)定性t-檢驗(yàn)分析

t-檢驗(yàn)項(xiàng)目11 ℃良卵率25 ℃良卵率平均99.6199.61方差0.0020.002觀測(cè)值1010合并方差0.002假設(shè)平均差0自由度(df)18t Stat值6.77E-13P(T≤t) 雙尾1t 雙尾臨界值2.101

11 ℃為中間感溫溫度，25 ℃為運(yùn)輸途中可能接觸的最高溫度。表5中tStat值(6.77E-13)

1.5 樣品的保存和發(fā)放

樣品保存和發(fā)放的環(huán)境、時(shí)限應(yīng)根據(jù)比對(duì)項(xiàng)目做出相應(yīng)的規(guī)定。

1.6 檢測(cè)方法和數(shù)據(jù)處理

可選擇標(biāo)準(zhǔn)方法、非標(biāo)準(zhǔn)方法或自制方法，無(wú)論何種方法，都應(yīng)該制定詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書，確保檢測(cè)在相同的環(huán)境條件、規(guī)定的操作流程、相當(dāng)?shù)膬x器設(shè)備下進(jìn)行。

比對(duì)計(jì)劃應(yīng)明確規(guī)定各參加實(shí)驗(yàn)室在上報(bào)每個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)及計(jì)算平均值時(shí)的有效位數(shù)和修約標(biāo)準(zhǔn)，確保所采集的數(shù)據(jù)正確和合理，保證統(tǒng)計(jì)結(jié)果可靠。

由于現(xiàn)行蠶種檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)檢測(cè)結(jié)果沒(méi)有要求提供測(cè)量不確定度，比對(duì)組織者可根據(jù)需要確定參加者是否提供結(jié)果的測(cè)量不確定度。

1.7 統(tǒng)計(jì)處理和評(píng)價(jià)

檢測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)的特性(定量或定性)、被測(cè)量所要求的準(zhǔn)確度、最少參加實(shí)驗(yàn)室數(shù)量、樣品數(shù)量、檢測(cè)重復(fù)次數(shù)等因素來(lái)選擇。統(tǒng)計(jì)方法包括差值D(實(shí)驗(yàn)室偏倚的估計(jì)值)、百分相對(duì)差D(%)、Z比分?jǐn)?shù)、En值等。根據(jù)不同統(tǒng)計(jì)方法制定相應(yīng)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。

2 結(jié)果分析評(píng)價(jià)

2.1 定性方法

定性方法是為評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室表征特定實(shí)物的能力而設(shè)計(jì)的(例如識(shí)別微粒子孢子)。定性方法可能包含比對(duì)計(jì)劃組織者專門制備外加目標(biāo)組分的檢測(cè)物品(例如在母蛾樣品中添加微粒子孢子)。因此，在性質(zhì)上這種計(jì)劃是“定性”的，它只需要依據(jù)是否檢測(cè)到“目標(biāo)組分(微粒子孢子)”來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室的能力。對(duì)于定性結(jié)果，通常無(wú)需計(jì)算。

2.2 定量方法

2.2.1t檢驗(yàn)法 參加實(shí)驗(yàn)室數(shù)量是2個(gè)時(shí)，可采用t檢驗(yàn)法進(jìn)行結(jié)果評(píng)價(jià)(參照1.4.2穩(wěn)定性檢驗(yàn))，當(dāng)tStat值

Z比分?jǐn)?shù)法可采用傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法或四分位數(shù)穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行結(jié)果分析評(píng)價(jià)，方法選擇應(yīng)考慮比對(duì)需求和參加實(shí)驗(yàn)室數(shù)量等因素。四分位數(shù)穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)方法在異常值檢出的靈敏度上高于傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法[5]，參加實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量需大于9個(gè)。

(1)傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)法。應(yīng)用傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)法，通常需要剔除離群值(異常值)，可采用萊茵達(dá)準(zhǔn)則、格拉布斯(Grubbs)準(zhǔn)則等統(tǒng)計(jì)方法判斷離群值[6]，在剔除離群值后計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。以蠶種檢測(cè)為例，在傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法中，指定值X可以是結(jié)果平均值，能力評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)差σ可以是經(jīng)驗(yàn)值，σ值假設(shè)如表6所示。以克卵粒數(shù)項(xiàng)目檢測(cè)為例，3個(gè)實(shí)驗(yàn)的3個(gè)平行樣檢測(cè)比對(duì)分析評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表7，3個(gè)實(shí)驗(yàn)室的克卵粒數(shù)項(xiàng)目檢測(cè)Z值均小于2，表示比對(duì)結(jié)果滿意。

表6 家蠶種成品卵各檢測(cè)項(xiàng)目σ值設(shè)定

檢測(cè)項(xiàng)目克卵粒數(shù)/粒良卵率/%孵化率/%雜交率/%標(biāo)準(zhǔn)差σ100.250.500.50

各實(shí)驗(yàn)室克卵粒數(shù)與克卵粒數(shù)平均值的差值應(yīng)在20粒以內(nèi)，各實(shí)驗(yàn)室良卵率與良卵率平均值的差值應(yīng)在0.50%以內(nèi)，各實(shí)驗(yàn)室孵化率與孵化率平均值的差值應(yīng)在1.00%以內(nèi)，各實(shí)驗(yàn)室雜交率與雜交率平均值的差值應(yīng)在1.00%以內(nèi)，比對(duì)結(jié)果才能達(dá)到滿意。

表7 家蠶種成品卵克卵粒數(shù)傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)法比對(duì)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)室編號(hào)克卵粒數(shù)/粒ABC參加者成績(jī)xZ值結(jié)果評(píng)價(jià)11 5001 5051 5101 505-0.20滿意21 4851 4901 4951 490-1.70滿意31 5201 5251 5301 5251.80滿意

x的平均值X為1 507粒，標(biāo)準(zhǔn)差σ為10粒。

表8 家蠶種成品卵克卵粒數(shù)四分位數(shù)穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)法比對(duì)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)室編號(hào)克卵粒數(shù)A/粒克卵粒數(shù)B/粒標(biāo)準(zhǔn)化和(S)標(biāo)準(zhǔn)化差(D)實(shí)驗(yàn)室間Z比分?jǐn)?shù)(ZB)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)Z比分?jǐn)?shù)(ZW)結(jié)果評(píng)價(jià)11 6741 6752 368.46 -0.71 0.22 0.00 滿意21 6691 6712 362.09 -1.41 -0.28 -0.22 滿意31 6851 6842 382.60 0.71 1.35 0.45 滿意41 6831 6792 377.65 2.83 0.96 1.12 滿意…131 6721 6752 367.04 -2.12 0.11 -0.45 滿意中位值1 6731 6712 365.63 -0.71 標(biāo)準(zhǔn)化四分位距8.90 8.52 12.58 3.15 穩(wěn)健變異系數(shù)/%0.53 0.51 最大值1 6851 690最小值1 6661 666極差1924

為直觀地顯示每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的比對(duì)結(jié)果，可根據(jù)表8制作Z比分?jǐn)?shù)序列圖。圖1按照大小的順序給出每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的Z比分?jǐn)?shù)(ZB)，并標(biāo)有實(shí)驗(yàn)室的代碼(因保密要求，不直接提供實(shí)驗(yàn)室名稱)，使每個(gè)實(shí)驗(yàn)室能夠很容易地與其它實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果進(jìn)行比較。

圖1 克卵粒數(shù)實(shí)驗(yàn)室間ZB值分布圖

圖1的繪制方法如下：第1步，打開Microsoft Office Excel 2007，將實(shí)驗(yàn)室代碼和ZB值按豎排方式輸入。選中全部輸入內(nèi)容，點(diǎn)擊工具欄右側(cè)“排序和篩選”按鈕，點(diǎn)擊“自定義排序”，在“關(guān)鍵字”中選擇“ZB”，“次序”中選擇“降序”，點(diǎn)擊“確定”；第2步，選中排序后“ZB”列，點(diǎn)擊工具欄“插入”按鈕，點(diǎn)擊“柱形圖”，選擇“二維柱形圖”第一類，在右側(cè)空白區(qū)域彈出草圖。點(diǎn)擊“選擇數(shù)據(jù)”按鈕，彈出“選擇數(shù)據(jù)源”對(duì)話框，點(diǎn)擊“編輯”按鈕，選中實(shí)驗(yàn)室代碼列數(shù)字部分，點(diǎn)擊“確定”，再點(diǎn)擊“確定”；第3步，點(diǎn)擊工具欄“布局”按鈕，選擇“數(shù)據(jù)標(biāo)簽”中的“其他數(shù)據(jù)標(biāo)簽選項(xiàng)”，在“類別名稱”前打鉤，去掉“值”前鉤號(hào)，點(diǎn)擊“關(guān)閉”；第4步，點(diǎn)擊圖中的橫坐標(biāo)，按鍵盤“刪除”鍵，刪除圖中重復(fù)的實(shí)驗(yàn)室代碼，一張柱狀圖就初步完成了?？梢愿鶕?jù)需要，通過(guò)選擇“布局”按鈕下方的“圖表標(biāo)題”“坐標(biāo)軸標(biāo)題”“坐標(biāo)軸”來(lái)美化柱狀圖。

3 技術(shù)分析和建議

在完成結(jié)果統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)后，比對(duì)試驗(yàn)組織者應(yīng)結(jié)合比對(duì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，就檢測(cè)方法的選擇、檢測(cè)過(guò)程的質(zhì)量控制、對(duì)作業(yè)指導(dǎo)書的理解等方面提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。

一次成功的實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)試驗(yàn)，有利于各實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，找到差距，規(guī)范操作，提高檢測(cè)能力，提升客戶的信任度。開展全國(guó)蠶種質(zhì)量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室間的比對(duì)試驗(yàn)，檢驗(yàn)并驗(yàn)證了各實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力，加強(qiáng)了各實(shí)驗(yàn)室間的交流、經(jīng)驗(yàn)共享與共同提高，進(jìn)一步改進(jìn)并完善了相關(guān)檢測(cè)技術(shù)和方法。