计量比对结果评估

　　1　前言

　　在计量比对中,根据比对的目的和特点分成量值比对(又称A类比对)和检定/校准比对(又称B类比对)。量值比对的目的是考察基准/标准复现量值的一致性。检定/校准比对目的是考察不同检定/校准实验室获得的检定/校准结果的一致性。在计量比对中,需要计算与测量结果相关的一致性判别因子,如值En,Z比值等。本文将论述参考值,En值,等效度的计算与评估分析方法,这将对计量比对的主导试验室(或报告实验室),以及参比实验室在处理比对结果时有相当的参考价值。

　　2　一致性判别因子的计算

　　在计量比对特别是量值比对中,En值是一致性判别的首选因子。这是因为在国际计量委员会(CIPM, Inter-nationalCommittee ofWeights andMeasures)组织的关键量比对中,比对结果报告应给出各国参比标准的测量值xi,参考值xref及其等效度Ed(Degrees of equivalence)。表征等效度的参量为xi与xref的差值Δxi,及Δxi的扩展不确定度uΔxi(置信水平约为95% )。同样,在国家质检总局2008年6月11日发布的第107号总局令“计量比对管理办法”中要求总结报告“包括参比实验室的测量结果及其测量不确定度、比对参考值及其测量不确定度、参比实验室的测量结果与参考值之差及其测量不确定度”。

　　En的定义由(1)式给出,

　　ui,Ui-分别为参比实验室结果的合成不确定度和扩展不确定度;

　　uref,Uref-分别为参考值的合成不确定度和扩展不确定度;

　　k-覆盖因子。

　　当|En|≤1时,认为该实验室的结果“满意”,反之“不满意”。|En|值的大小除了取决于xi外,还取决于xref的选取,以及二者的不确定度评估与选取结果。其关键点是xref,uref和k值的确定。

　　经过推导当En表达式中的k取2,在多数情况下UΔxi正是(1)式的分母。即En值与等效度相关。

　　3　参考值及其合成不确定度的确定方法

　　3·1　参考值确定方法有加权平均值法,中值法和算术平均值法等。设由参比实验室得到的测量值的数组为{x},对应的合成不确定度数组为{u}

　　(1)加权平均值法

　　对应的参考值合成不确定度

　　如果已知{x}的相对合成不确定度数组{uref}={w},则(2)与(3)式分别变成

　　(2)中值法

　　设数组{x}的元素按由小到大(或由大到小)顺序排列。

　　当n为奇数时,

　　当n为偶数时

　　对应的参考值合成不确定度uref取u(n+1) /2(k为奇数),或12(un/2+un/2+1)(k为偶数)。

　　同样有以下公式:

　　或wref=12(wn/2+wn/2+1)(k为偶数)

　　(3)算术平均值法