檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室不確定度評(píng)定的要點(diǎn)研究

摘 要：對(duì)于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室而言，需要借助不確定度的評(píng)定，以明確檢測(cè)結(jié)果的合格性、質(zhì)量與水平。因此，人們一直非常重視開(kāi)展與促進(jìn)不確定度評(píng)定在各種檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的有效應(yīng)用，旨在不斷提高檢測(cè)質(zhì)量。當(dāng)前人們對(duì)于不確定度研究越來(lái)越深入，類似國(guó)際單位制單位和各種測(cè)量密切結(jié)合且廣泛應(yīng)用一樣，檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室不確定度的評(píng)定在檢測(cè)領(lǐng)域起著越來(lái)越大的作用。基于此，本文主要闡述不確定度評(píng)定相關(guān)理論，并提出其在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：不確定度評(píng)定;檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室;要點(diǎn)

測(cè)量不確定度作為評(píng)估檢測(cè)質(zhì)量的關(guān)鍵方式，也作為量化誤判風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)據(jù)前提。國(guó)內(nèi)外專業(yè)人士很早就已開(kāi)展了關(guān)于測(cè)量不確定度對(duì)符合性判定結(jié)果方面的研究，且歐洲標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)均明確提出：當(dāng)測(cè)量結(jié)果接近標(biāo)準(zhǔn)限值，能夠借助各保護(hù)帶區(qū)間來(lái)對(duì)接受區(qū)間進(jìn)行設(shè)置，編制科學(xué)的判定規(guī)則，當(dāng)前我國(guó)檢測(cè)機(jī)構(gòu)并沒(méi)有充分重視測(cè)量不確定度在風(fēng)險(xiǎn)控制的應(yīng)用。基于此，我國(guó)應(yīng)積極強(qiáng)化與推廣測(cè)量不確定度的評(píng)估在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用。

1 不確定度評(píng)定概述

近年來(lái)，我國(guó)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室逐步接收到測(cè)量不確定度的概念，也在一定程度上掌握了評(píng)定方式，通過(guò)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)：我國(guó)絕大多數(shù)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室都較為注重測(cè)量不確定度的評(píng)估，具體體現(xiàn)為：（1）文件方面。在管理體系中引入了測(cè)量不確定評(píng)定的相關(guān)文件和規(guī)范要求，在檢測(cè)項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中基本都涉及到測(cè)量不確定評(píng)定作業(yè)指導(dǎo)規(guī)范[1];（2）實(shí)施方面。針對(duì)存在數(shù)值結(jié)果和評(píng)定作業(yè)指導(dǎo)規(guī)范的檢測(cè)項(xiàng)目，均開(kāi)展了測(cè)量不確定度評(píng)定。

然而由于受到人員、市場(chǎng)環(huán)境等多種因素的影響，目前的評(píng)定依然存在一些問(wèn)題，再次評(píng)定結(jié)果不準(zhǔn)確，具體包括：（1）人員素質(zhì)問(wèn)題。由于當(dāng)前測(cè)量不確定度評(píng)定所依據(jù)的方法對(duì)評(píng)定人員的素質(zhì)具有較高的要求，既要具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底，還應(yīng)具備較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)編程能力，然而很多檢測(cè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)并沒(méi)有配備充足的專業(yè)技術(shù)人員，且能夠充分掌握和準(zhǔn)確評(píng)定的檢測(cè)人員也很少;（2）檢測(cè)方法問(wèn)題。檢測(cè)依據(jù)的方法比較豐富多變，而這些方法標(biāo)準(zhǔn)中并未涉及到不確定度相關(guān)的內(nèi)容，這就導(dǎo)致檢測(cè)機(jī)構(gòu)不能取得對(duì)應(yīng)方法的數(shù)學(xué)模型，這就在很大程度上增加了測(cè)量不確定度的評(píng)定難度[2];（3）檢測(cè)參數(shù)數(shù)量問(wèn)題。通常檢測(cè)機(jī)構(gòu)開(kāi)展的檢測(cè)參數(shù)數(shù)量較為龐大，且各檢測(cè)參數(shù)所用的方法都不同，若對(duì)每個(gè)參數(shù)開(kāi)展不確定度評(píng)估，往往會(huì)花費(fèi)大量的人力和財(cái)力。

2 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室不確定度評(píng)定的要點(diǎn)

2.1 明確不確定度和誤差的不同點(diǎn)與相同點(diǎn)

針對(duì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的不確定度而言，具體是檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性與合理性的懷疑程度，也是評(píng)判檢測(cè)過(guò)程是不是始終受控、結(jié)果是不是處于穩(wěn)定等。但是檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的誤差屬于檢測(cè)結(jié)果與真值間的區(qū)別，其中真值一般未知或是無(wú)從知曉，僅可以假定通過(guò)某種具備分散性的概率分布在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)，故而誤差一般指估計(jì)值，且測(cè)量誤差僅可以體現(xiàn)出短期的數(shù)據(jù)質(zhì)量，導(dǎo)致各檢測(cè)結(jié)果欠缺可比性[3]?？梢?jiàn)，不確定度評(píng)估的理論前提為誤差分析，而不確定度屬于誤差分析的應(yīng)用和拓展。

2.2 掌握不確定度的評(píng)定方法

在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室不確定度評(píng)定中，應(yīng)用的方法包括：（1）不確度評(píng)定法（GUM），該方法主要是對(duì)檢測(cè)結(jié)果不確定的來(lái)源進(jìn)行分析，影響檢測(cè)結(jié)果不確定的因素涉及到評(píng)定人員的綜合素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的質(zhì)量與可靠性等，主要適用情形有：輸入量的概率以對(duì)稱t形式進(jìn)行分布、通過(guò)線性模型近似表示測(cè)量模型等;（2）蒙特卡洛法（MCM），該方法主要是借助概率分布傳播評(píng)定不確定度，通過(guò)先離散抽象輸入量的概率密度函數(shù)，再進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，取得輸出量的概率分布離散值，然后借助該數(shù)值來(lái)獲得輸出量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、最佳估計(jì)值、包含區(qū)間，當(dāng)概率密度函數(shù)的抽樣數(shù)越來(lái)越多時(shí)，可隨之提高評(píng)定結(jié)果的可信度，該方法的應(yīng)用范圍比較廣泛[4]。

2.3 完善不確定度的表達(dá)和報(bào)告

在對(duì)不確定度進(jìn)行準(zhǔn)確表達(dá)時(shí)，應(yīng)注重對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的修約，也就是結(jié)合保留位數(shù)的要求，按照相關(guān)的規(guī)則好要求來(lái)取舍多余位數(shù)的數(shù)字。通常報(bào)告的測(cè)量不確定度是1至2位有效數(shù)字，在計(jì)算時(shí)可合理多保留幾位。而針對(duì)被測(cè)量的最佳估計(jì)值，通常需將其末位修約到其測(cè)量不確定度的末位對(duì)齊。針對(duì)報(bào)告檢測(cè)結(jié)果的不確定度，應(yīng)充分闡述其不確定度，通常選擇合成不確定度與擴(kuò)展不確定度方法，來(lái)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的不確定度加以表示，其中擴(kuò)展不確定度主要指檢測(cè)結(jié)果的取值區(qū)間的半寬度，能夠利用這一區(qū)間包含被檢測(cè)值分布的大部分。

3 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室不確定度評(píng)定的質(zhì)量控制

為確保檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室不確定度評(píng)定的質(zhì)量，檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：（1）提高測(cè)量不確定度評(píng)定水平，需要加強(qiáng)對(duì)評(píng)定人員的教育培訓(xùn)，不斷提高其數(shù)學(xué)水平和計(jì)算機(jī)編程能力，還需積極借鑒其他檢測(cè)機(jī)構(gòu)的高水平評(píng)定方法;（2）結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)方法的要求與風(fēng)險(xiǎn)狀況，來(lái)對(duì)不確定度影響因素進(jìn)行全面分析，依托于當(dāng)下行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)修訂標(biāo)準(zhǔn)或是引入新規(guī)范，并結(jié)合各行業(yè)的具體特點(diǎn)來(lái)明確測(cè)量不確定的要求;（3）在管理體系中加強(qiáng)測(cè)量不確定度的管控，即完善檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室管理的策劃工作、加強(qiáng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的知識(shí)管理、強(qiáng)化檢測(cè)的日常運(yùn)行與監(jiān)視測(cè)量管理，注重計(jì)量校準(zhǔn)市場(chǎng)的監(jiān)管等[5];（4）注重向用戶廣泛推廣測(cè)量不確定度的符合性判定概念，讓市場(chǎng)參與各方能夠更加充分地認(rèn)識(shí)不確定度評(píng)定，從而促使市場(chǎng)自發(fā)參與到檢測(cè)活動(dòng)的取證之中，最終確保檢測(cè)活動(dòng)的高質(zhì)、高效開(kāi)展。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，每一項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果均會(huì)存在不確定度，為了能夠更好地保障各領(lǐng)域的工作質(zhì)量，對(duì)自身的生產(chǎn)流程進(jìn)行更加有效的管控，這就需要專業(yè)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，而檢測(cè)結(jié)果的不確定度評(píng)定則是檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室中非常重要的一項(xiàng)工作，檢測(cè)機(jī)構(gòu)必須充分了解不確定度評(píng)定的相關(guān)理論知識(shí)與應(yīng)用要點(diǎn)，然后采取有效措施來(lái)控制檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室不確定評(píng)定的質(zhì)量，以此來(lái)確保測(cè)量不確定度的合理評(píng)定與正確應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

鄭婭娜（1983，3-）女，漢族，籍貫：吉林雙遼，學(xué)歷：碩士研究生，職稱：初級(jí)，研究方向：環(huán)境科學(xué)。

（山東省冶金科學(xué)研究院有限公司，山東濟(jì)南 250014）