量值溯源和檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理Value Traceability and Processing of Detection Data

胡飛月

摘要：此文介紹了檢測(cè)數(shù)據(jù)處理對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，結(jié)合在檢測(cè)中的事例，對(duì)如何在檢測(cè)中提高檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理；誤差；量值溯源；不確定度

0? ? 引言

隨著自行車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)涉足該領(lǐng)域。無(wú)論是作為能否進(jìn)入市場(chǎng)的依據(jù)，還是在保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益方面作為執(zhí)法的依據(jù)，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性均是至關(guān)重要的因素，對(duì)受檢企業(yè)尤為如此。影響檢驗(yàn)結(jié)果正確性和可靠性的因素很多，包括人員、設(shè)施和環(huán)境條件、檢測(cè)方法、設(shè)備、測(cè)量的溯源性、抽樣、檢測(cè)物品的處置等。本文僅就檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理和檢測(cè)設(shè)備的量值溯源及檢測(cè)方法等方面的不完善，有可能對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成的差異，由此產(chǎn)生的納偽或拒真的風(fēng)險(xiǎn)，以及如何保證正確的量值溯源和科學(xué)的數(shù)據(jù)處理進(jìn)行探討。

1? ? 問(wèn)題的提出

在檢測(cè)工作中，我們常常會(huì)遇到以下問(wèn)題。

a.在鏈條破壞拉力試驗(yàn)中，同批的鏈條亦存在拉斷力的差異。GB 3565—2005《自行車(chē)安全要求》規(guī)定鏈條最低破壞拉力為8 010 N[1]，GB/T 12742—1991《自行車(chē)檢測(cè)設(shè)備和器具技術(shù)條件》規(guī)定拉力試驗(yàn)機(jī)的負(fù)荷精度為+1%（實(shí)則為誤差+1%）[2]。即在8 000 N時(shí)，試驗(yàn)機(jī)的示值誤差為+80 N。假設(shè)檢測(cè)時(shí)鏈條的破壞拉力在7 920 N～8 080 N的范圍內(nèi)，具體某鏈條檢測(cè)結(jié)果是7 960 N，是否可將該鏈條判斷為不合格，而如果是8 040 N就將該鏈條判定為合格呢？

b.電動(dòng)自行車(chē)的最高車(chē)速在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定應(yīng)不大于25 km/h，假定檢測(cè)結(jié)果為25.4 km/h，我們判定其為超速是否正確呢？我們是否可以“四舍五入”將其判為合格呢？

這些所謂臨界值的檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)的處理，涉及合格與否的判定，幾乎在所有限定值檢測(cè)中都存在。

2? ? 檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理

在檢測(cè)中，測(cè)得的結(jié)果與被測(cè)量的實(shí)際數(shù)值（或稱(chēng)真值）總會(huì)存在一定的差別，這種差別被稱(chēng)為測(cè)量誤差。測(cè)量誤差的來(lái)源有多個(gè)方面，按其性質(zhì)分為隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差兩類(lèi)。隨機(jī)誤差可通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)趨近于真值，而系統(tǒng)誤差的一部分可以由校準(zhǔn)提供的修正值進(jìn)行修正。

檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理經(jīng)常涉及的有3個(gè)方面，數(shù)字修約、檢測(cè)結(jié)果修正和測(cè)量不確定度報(bào)告。

2.1? ? 保留位數(shù)和數(shù)字修約

在數(shù)據(jù)處理時(shí)，我們應(yīng)遵從檢測(cè)最終結(jié)果保留位數(shù)和數(shù)字修約的有關(guān)規(guī)定。眾所周知，檢測(cè)最終結(jié)果的位數(shù)應(yīng)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，即標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的位數(shù)。

目前，部分檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)在實(shí)驗(yàn)測(cè)試和計(jì)算中得出的各種數(shù)值，仍使用傳統(tǒng)“四舍五入”數(shù)值修約法進(jìn)行數(shù)值修約，甚至存在連續(xù)“四舍五入”的錯(cuò)誤。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8170—2008《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》規(guī)定，按“四舍六入五”考慮進(jìn)行數(shù)值修約。即若舍去部分大于保留末位的0.5則末位加1；若舍去部分小于保留末位的0.5則末位不變；若舍去部分等于保留末位的0.5，當(dāng)末位為奇數(shù)時(shí)則末位加1，當(dāng)末位為偶數(shù)時(shí)則末位不變[3]。

我們采用上述規(guī)則可解決諸如“最高車(chē)速25.4 km/h”“整車(chē)質(zhì)量（重量）55.4 kg”帶來(lái)的問(wèn)題。

但有時(shí)一些數(shù)據(jù)處理的結(jié)果容易令人產(chǎn)生困惑。如GB 3565規(guī)定車(chē)輪的圓跳動(dòng)量為2 mm，如果用百分表測(cè)試結(jié)果為0.44 mm，則修約后為0 mm。這個(gè)“0”的出現(xiàn)有些讓人難以接受，好像是不可能的。如標(biāo)準(zhǔn)將2 mm規(guī)定為? ? ? ? ? 2.0 mm即可解決此類(lèi)問(wèn)題。

2.2? ? 檢測(cè)結(jié)果修正

用百分比表示的測(cè)量?jī)x器的誤差一般指“測(cè)量?jī)x器的示值對(duì)應(yīng)輸入量的約定值之差”，即示值誤差。這個(gè)誤差是儀器在量程范圍內(nèi)均能滿足的準(zhǔn)確度。而對(duì)應(yīng)于每一個(gè)測(cè)量值的誤差則應(yīng)通過(guò)檢定或校準(zhǔn)才能獲得。正因?yàn)槿绱?，測(cè)量用儀器必須經(jīng)過(guò)檢定或校準(zhǔn)。

例如，當(dāng)我們通過(guò)計(jì)量檢定或校準(zhǔn)得知某臺(tái)拉力試驗(yàn)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)值8 000 N時(shí)的示值是8 060 N，誤差是+60 N，那么該示值的修正值即為-60 N。如使用該試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行鏈條拉斷力實(shí)驗(yàn)時(shí)的破壞拉力為8 020 N，經(jīng)修正后為7 960 N，我們就可以對(duì)該鏈條做出不合格的判定。

若通過(guò)計(jì)量檢定或校準(zhǔn)得知某臺(tái)拉力試驗(yàn)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)值? ? ?8 000 N時(shí)的示值是 7 940 N，誤差是-60 N，那么該示值的修正值即為+60 N。如使用該試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行鏈條拉斷力實(shí)驗(yàn)時(shí)的破壞拉力為7 960 N，經(jīng)修正后為8 020 N，似乎我們就可以對(duì)該鏈條做出合格的判定了。

上述在檢定或校準(zhǔn)中的所謂標(biāo)準(zhǔn)值是指準(zhǔn)確度比被測(cè)儀表高3～5倍的標(biāo)準(zhǔn)儀表測(cè)得的數(shù)值。對(duì)于拉力試驗(yàn)機(jī)來(lái)講，該標(biāo)準(zhǔn)儀表一般為精度0.3%的測(cè)力環(huán)。所以拉力試驗(yàn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)值仍存在+3%的誤差，即8 000 N仍有24 N的誤差存在，所以對(duì)于修正后的8 020 N的臨界值的判定不能做出合格判定，仍應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行不確定度的分析。

2.3? ? 不確定度報(bào)告

國(guó)家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可委員會(huì)有關(guān)文件規(guī)定，當(dāng)檢測(cè)是為了將結(jié)果與限定值進(jìn)行比較而不是測(cè)量一個(gè)特定值時(shí)，必須評(píng)定不確定度。而上述不能做出合格與否判定的檢測(cè)結(jié)果也需要進(jìn)行不確定度的評(píng)定，并形成報(bào)告。

測(cè)量不確定度被定義為：“與測(cè)量結(jié)果關(guān)聯(lián)的一個(gè)參數(shù)，用于表征合理賦予被測(cè)量的值的分散性?！辈淮_定度的實(shí)質(zhì)是將各種誤差——隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差等——綜合而成的一個(gè)區(qū)間值。如果不確定度過(guò)大，則說(shuō)明檢測(cè)水平低下。不確定度應(yīng)通過(guò)努力提高檢測(cè)能力來(lái)縮小?？s小不確定度的途徑是充分利用修正值進(jìn)行修正。故此要求在計(jì)量檢定或校準(zhǔn)時(shí)，相關(guān)人員給出關(guān)鍵點(diǎn)的檢定或校準(zhǔn)數(shù)值。

當(dāng)我們通過(guò)A類(lèi)評(píng)定、B類(lèi)評(píng)定并做出擴(kuò)展不確定度評(píng)定后，再按照CNAL/AR12：2003《評(píng)審和報(bào)告符合規(guī)范的規(guī)則》評(píng)價(jià)，即可對(duì)臨界值做出合理的判定了。

由于不確定度的評(píng)定需要較多文字?jǐn)⑹?，限于篇幅不再贅述?/p>

3? ? 檢測(cè)設(shè)備的量值溯源

中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)在《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可準(zhǔn)則》中規(guī)定了對(duì)認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室能力的要求，其中規(guī)定“當(dāng)使用外部校準(zhǔn)服務(wù)時(shí)，應(yīng)使用能夠證明資格、測(cè)量能力和溯源性的實(shí)驗(yàn)室的校準(zhǔn)服務(wù)，以保證測(cè)量的溯源性。由這些實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的校準(zhǔn)證書(shū)應(yīng)包括測(cè)量不確定度和/或符合確定的計(jì)量規(guī)范聲明的測(cè)量結(jié)果”。滿足本準(zhǔn)則要求的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室即被認(rèn)為是有資格的。由依據(jù)本準(zhǔn)則認(rèn)可的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的帶有認(rèn)可機(jī)構(gòu)標(biāo)志的校準(zhǔn)證書(shū)，是校準(zhǔn)服務(wù)報(bào)告的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)溯源性的充分說(shuō)明。

目前，在檢測(cè)設(shè)備制造方面，由于資質(zhì)管理的不完善，一些既無(wú)計(jì)量器具制造許可，又無(wú)國(guó)家授權(quán)的檢測(cè)設(shè)備器具的制造商，炮制了各式各樣的檢測(cè)或測(cè)試報(bào)告。這些報(bào)告未包括測(cè)量不確定度和符合確定的計(jì)量規(guī)范聲明的測(cè)量結(jié)果，不能夠充分說(shuō)明其量值溯源性。中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)在新編教材中就明確指出了計(jì)量校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)對(duì)檢測(cè)設(shè)備出具的所謂“檢測(cè)報(bào)告”是不適宜的。檢測(cè)設(shè)備的使用單位從這樣的報(bào)告中得到的，僅是根據(jù)使用說(shuō)明書(shū)中的指標(biāo)或參數(shù)所提供的一些單純的測(cè)量數(shù)據(jù)，無(wú)法獲知其是否將必要的量值完全覆蓋，也無(wú)法獲知測(cè)量結(jié)果的可信度。

所以計(jì)量檢定或校準(zhǔn)必須根據(jù)國(guó)家或部頒計(jì)量檢定或校準(zhǔn)規(guī)程進(jìn)行。只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)出具的計(jì)量檢定或校準(zhǔn)證書(shū)，才能呈現(xiàn)測(cè)量?jī)x器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響程度，并保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠。

4? ? 小結(jié)

本文探討了如何通過(guò)滿足規(guī)定的檢測(cè)數(shù)據(jù)處理和正確的量值溯源來(lái)提高檢測(cè)能力的途徑。本文希望通過(guò)該途徑，能夠?yàn)楫a(chǎn)品提供一個(gè)科學(xué)、準(zhǔn)確的檢驗(yàn)結(jié)果和正確、可信的判定。提高的有效途徑還有很多，我們將繼續(xù)共同探討，以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.自行車(chē)安全要求：GB 3565—2005/ISO 4210：1996[S].北京：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，2005：5.

[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.自行車(chē)檢測(cè)設(shè)備和器具技術(shù)條件：GB/T 12742—1991[S].上海：全國(guó)自行車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化中心，1991：3.

[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定： GB/T 8170 —2008 [S].北京：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，2008：7.