| |
ICS 17.020 Květen 2005
|
Návod pro použití odhadů opakovatelnosti, |
ČSN P 01 0290 |
Guidance for the use of repeatability, reproducibility and trueness estimates in measurement uncertainty estimation
Lignes directrices relatives à l’utilisation d’estimations de la répétabilité, de la reproducibilité et de la justesse dans
l’incertitude de mesure
Tato předběžná česká technická norma je českou verzí technické specifikace ISO/TS 21748:2004. Technická specifikace ISO/TS 21748:2004 má status předběžné české technické normy
This Czech Prestandard is the Czech version of the Technical Specification ISO/TS 21748:2004. The Technical Specification ISO/TS 21748:2004 has the status of a Czech Prestandard.
|
|
© Český normalizační institut, 2005 72959 |
Národní předmluva
Tato předběžná česká technická norma přejímá technickou specifikaci ISO/TS 21748:2004 vydanou v souladu se směrnicí ISO/IEC, část 1 a je určena k ověření. Případné připomínky k obsahu normy přijímá Český normalizační institut, Biskupský dvůr 5, 110 02 Praha 1.
Převzetí TS nevyžaduje zrušení konfliktních národních norem platných pro stejný předmět normalizace.
Upozornění Převzetí TS do národních norem členů ISO/IEC není povinné a tato TS nemusí být na národní úrovni převzata jako normativní dokument.
Předložená technická specifikace uvádí metodologii pro odhadování nejistoty přidružené k výsledku měření získaném normalizovanou zkušební metodou; tato metodologie plně vyhovuje principům uvedeným v GUM, přičemž využívá dat o způsobu provádění metody získaných v rámci mezilaboratorní studie. Obecný model použitý v předložené technické specifikaci vyžaduje, aby odhady opakovatelnosti, reprodukovatelnosti a správnosti použité metody byly získány pomocí mezilaboratorní studie v souladu s ISO 5725-2:1994. Nutno připomenout, že model vyžaduje současnou znalost obou odhadů, tedy jak odhadu opakovatelnosti, tak odhadu reprodukovatelnosti.
Poznámky k překladu
Z předmětu normy (viz kapitola 1) vyplývá, že předložený dokument obsahuje návod pro hodnocení nejistot měření pomocí opakovatelnosti a reprodukovatelnosti, tedy údajů získaných z mezilaboratorní studie realizované v souladu s postupy popsanými v mezinárodních normách řady ISO 5725. Proto při přípravě ČSN ISO/TS 21748 musela být v plném rozsahu respektována česká odborná terminologie uplatněná v českých technických normách řady ČSN ISO 5725, především pak v ČSN ISO 5725-2:1994 a ČSN ISO 5725-3:1994, přičemž tato terminologie se většinou opírá o stále platné terminologické normy ČSN ISO 3534-1:1994 a ČSN ISO 3534-2:1994 (k jejich revizi dojde teprve asi v roce 2006, kdy se očekává dokončení nových verzí těchto norem v ISO/TC 69). České verze nových termínů z oblasti nejistot měření, které se v textu této technické specifikace objevily, byly konzultovány s odborníky z oblasti metrologie a zkušebnictví.
Citované normy
ISO 3534-1:1993 zavedena v ČSN ISO 3534-1:1994 (01 0216) Statistika - Slovník a značky - Část 1: Pravděpodobnost a obecné statistické termíny
ISO 5725-3:1994 zavedena v ČSN ISO 5725-3:1997 (01 0251) Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků měření - Část 3: Mezilehlé míry shodnosti normalizované metody měření
Souvisící normy
ISO 3534-2:1993 zavedena v ČSN ISO 3534-2:1994 (01 0216) Statistika - Slovník a značky - Část 2: Statistické řízení jakosti
ISO 3534-3: 1999 zavedena v ČSN ISO 3534-3:2001 (01 0216) Statistika - Slovník a značky - Část 3: Navrhování experimentů
ISO 5725-1:1994 zavedena v ČSN ISO 5725-1:1997 (01 0251) Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků měření - Část 1: Obecné zásady a definice
ISO 5725-2:1994 zavedena v ČSN ISO 5725-2:1997 (01 0251) Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků měření - Část 2: Základní metoda pro stanovení opakovatelnosti a reprodukovatelnosti normalizované metody měření
ISO 5725-4:1994 zavedena v ČSN ISO 5725-4:1997 (01 0251) Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků měření - Část 4: Základní metody pro stanovení správnosti normalizované metody měření
ISO 5725-5:1998 zavedena v ČSN ISO 5725-5:1999 (01 0251) Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků měření - Část 5: Alternativní metody pro stanovení shodnosti normalizované metody měření
ISO 5725-6:1994 zavedena v ČSN ISO 5725-6:1997 (01 0251) Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků měření - Část 6: Použití hodnot měr v praxi
ISO 10576-1:2003 zavedena v ČSN ISO 10576-1:2004 (01 0241) Statistické metody - Směrnice pro hodnocení shody se specifikovanými požadavky - Část 1: Obecné principy
ISO 10725:2000 zavedena v ČSN ISO 10725:2002 (01 0263) Výběrové přejímací plány a postupy pro kontrolu hromadných materiálů
ISO 11648-1:2003 zavedena v ČSN ISO 11648-1:2004 (01 0264) Statistická hlediska vzorkování hromadných materiálů - Část 1: Obecné principy
ISO 11648-2:2001 zavedena v ČSN ISO 11648-2:2003 (01 0264) Statistická hlediska vzorkování hromadných materiálů - Část 2: Vzorkování sypkých materiálů
EN ISO/IEC 17025:2000 zavedena v ČSN EN ISO/IEC 17025:2001 (01 5253) Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří
Vypracování normy
Zpracovatel: Ing. Vratislav Horálek, DrSc., IČ 15949800
Technická normalizační komise: TNK 4 Aplikace statistických metod
Pracovník Českého normalizačního institutu: Ing. Jaromír Čížek
Prázdná strana
|
TECHNICKÁ SPECIFIKACE |
|
Návod pro použití odhadů opakovatelnosti, ISO/TS 21748 |
ICS 17.020
Obsah
Strana
1 Předmět normy.................................................................................................................................................................... 9
2 Normativní odkazy............................................................................................................................................................... 9
3 Termíny a definice............................................................................................................................................................... 9
4 Značky.................................................................................................................................................................................. 11
5 Principy................................................................................................................................................................................ 13
5.1 Jednotlivé výsledky a způsob provádění procesu měření......................................................................................... 13
5.2 Použitelnost údajů o reprodukovatelnosti.................................................................................................................... 14
5.3 Základní rovnice pro statistický model.......................................................................................................................... 14
5.4 Údaje o opakovatelnosti.................................................................................................................................................. 15
6 Hodnocení nejistoty pomocí odhadů opakovatelnosti, reprodukovatelnosti a správnosti.................................. 15
6.1 Postup při hodnocení nejistoty měření......................................................................................................................... 15
6.2 Rozdíly mezi očekávanou a skutečnou shodností...................................................................................................... 15
7 Stanovení platnosti údajů o způsobu provádění metody pro výsledky měření
z konkrétního měřícího procesu..................................................................................................................................... 15
7.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 15
7.2 Prokazování řízení strannosti vnesené laboratoří....................................................................................................... 16
7.3 Ověření opakovatelnosti................................................................................................................................................... 17
7.4 Neustálé ověřování způsobilosti.................................................................................................................................... 18
8 Stanovení platnosti pro zkušební jednotku................................................................................................................... 18
8.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 18
8.2 Vzorkování........................................................................................................................................................................... 18
8.3 Úprava vzorku a předběžné ošetření............................................................................................................................. 19
8.4 Změny v typu zkušební jednotky...................................................................................................................................... 19
8.5 Změny nejistoty s úrovní odezvy...................................................................................................................................... 19
9 Další faktory........................................................................................................................................................................ 20
10 Obecný výraz pro kombinovanou standardní nejistotu............................................................................................... 20
11 Bilance nejistot založené na údajích mezilaboratorní studie.................................................................................... 20
12 Hodnocení nejistoty pro kombinovaný výsledek.......................................................................................................... 21
13 Vyjádření informace o nejistotě...................................................................................................................................... 21
13.1 Obecné vyjádření............................................................................................................................................................... 21
13.2 Volba koeficientu rozšíření............................................................................................................................................... 22
14 Porovnání číselných hodnot výkonnosti metody a údajů o nejistotách................................................................... 22
Strana
14.1 Základní předpoklady pro porovnání............................................................................................................................. 22
14.2 Postup při porovnání......................................................................................................................................................... 23
14.3 Důvody pro rozdíly.............................................................................................................................................................. 23
Příloha A (informativní) Modely pro odhad nejistoty............................................................................................................... 24
Příloha B (informativní) Experimentální hodnocení nejistoty................................................................................................ 28
Příloha C (informativní) Příklady výpočtů nejistot.................................................................................................................... 29
Bibliografie...................................................................................................................................................................................... 33
Předmluva
ISO (Mezinárodní organizace pro normalizaci) je celosvětovou federací národních normalizačních orgánů (členů ISO). Mezinárodní normy obvykle připravují technické komise ISO. Každý člen ISO, který se zajímá o předmět, pro který byla vytvořena technická komise, má právo být v této komisi zastoupen. Práce se zúčastňují také vládní i nevládní mezinárodní organizace, s nimiž ISO navázala pracovní styk. ISO úzce spolupracuje s Mezinárodní komisí (IEC) ve všech otázkách elektrotechnické normalizace.
Mezinárodní normy se navrhují v souladu s pravidly uvedenými v Části 2 Směrnic ISO/IEC.
Návrhy mezinárodních norem přijaté technickými komisemi se rozesílají členským orgánům k hlasování. Zveřejnění mezinárodní normy vyžaduje schválení alespoň 75 % hlasujících členů.
Za jiných okolností, když existuje pro takové dokumenty naléhavý požadavek trhu, může technická komise rozhodnout publikovat jiné typy normativního dokumentu:
– ISO/PAS (ISO/Publicity Available Specification - ISO/Veřejně dostupná specifikace) představuje dohodu mezi technickými experty pracujícími v pracovní skupině ISO; tato specifikace je přijata k publikaci při schválení více než 50 % hlasujících členů mateřské komise;
– ISO/TS (ISO/Technical Specification - ISO/Technická specifikace) představuje dohodu mezi členy technické komise; tato specifikace je přijata k publikaci při schválení 2/3 hlasujících členů komise.
Dokumenty ISO/PAS nebo ISO/TS se přezkoumávají po třech letech, aby se rozhodlo o jejich potvrzení na další tři roky, převedení do formy mezinárodní normy nebo stažení. Při potvrzení ISO/PAS následuje přezkoumání opět po dalších třech letech, kdy dokument musí být převeden do formy mezinárodní normy nebo stažen.
Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto dokumentu mohou být předmětem patentových práv. ISO není odpovědná za identifikování jakýchkoliv nebo všech takových patentových práv.
ISO/TS 21748 byla připravena technickou komisí ISO/TC 69 Aplikace statistických metod, subkomisí SC 6 Metody a výsledky měření.
Úvod
Pro interpretaci výsledků je znalost nejistot výsledků měření základním požadavkem. Bez kvantitativních posouzení nejistoty není možné rozhodnout, zda pozorované rozdíly mezi výsledky odrážejí více než experimentální variabilitu, zda zkušební jednotky vyhovují specifikacím nebo zda došlo k porušení zákonných ustanovení, jejichž základem je předpis určitých mezí. Bez informací o nejistotě existuje reálné riziko buď nadhodnocení, nebo podhodnocení výsledků. Nesprávná rozhodnutí přijatá na takovém základě mohou vést ke zbytečným výdajům v průmyslu, neoprávněným soudním žalobám nebo nepříznivým zdravotním nebo sociálním důsledkům.
Od laboratoří akreditovaných podle ISO 17025 a návazných systémů se proto vyžaduje hodnocení nejistoty měření pro výsledky měření a zkoušek a, kde je to potřebné, tuto nejistotu zaznamenávat. Pokyn pro vyjadřování nejistoty v měření (Guide to the expression of uncertainty in measurement) (GUM), publikovaný v ISO, je široce přijatá normalizovaná metoda. Používá se však v situacích, kdy je k dispozici vhodný model procesu měření. Při mezilaboratorních studiích prováděných v souladu s ISO 5725-2:1994 se však využívá velmi široké rozmezí normalizovaných zkušebních metod. Předložená technická specifikace uvádí vhodnou a ekonomickou metodologii pro odhadování nejistoty spojené s výsledky těchto metod, která plně vyhovuje příslušným principům GUM, přičemž využívá údajů získaných při provádění metody v rámci mezilaboratorní studie.
Obecný model použitý v této technické specifikaci vyžaduje, aby
– odhady opakovatelnosti, reprodukovatelnosti a správnosti použité metody získané pomocí mezilaboratorní studie v souladu s ISO 5725-2:1994 byly k dispozici z publikované informace o použité zkušební metodě. Ty poskytují odhady vnitrolaboratorních a mezilaboratorních složek rozptylů spolu s odhadem nejistoty spojené se správností metody;
– laboratoř stvrdila provedením kontroly své vlastní strannosti a shodnosti, že její realizace zkušební metody je v souladu se stanovenou způsobilostí této zkušební metody. Tím potvrzuje, že publikované údaje jsou použitelné na výsledky získané laboratoří;
– všechny vlivy působící na výsledky měření, které nebyly přiměřeně pokryty mezilaboratorní studií, byly identifikovány a byl kvantifikován rozptyl spojený s výsledky, který mohl vzniknout působením těchto vlivů.
Kombinací odpovídajících odhadů způsobem popsaným v GUM se získá odhad nejistoty.
Rozptýlení výsledků získaných při této mezilaboratorní studii může být užitečné také při porovnávání s odhady nejistot měření získaných postupy GUM jako test správného pochopení metody. Taková porovnání jsou mnohem přínosnější při dané konsistentní metodologii pro odhadování stejného parametru pomocí dat získaných z mezilaboratorní studie.
1 Předmět normy
Tento dokument obsahuje návod pro
– hodnocení nejistot měření pomocí údajů získaných ze studií realizovaných v souladu s mezinárodní normou ISO 5725-2:1994;
– porovnávání výsledků mezilaboratorní studie s nejistotami měření (MU - measurement uncertainty) získanými pomocí platných zásad šíření nejistoty (viz kapitola 14).
Mezinárodní norma ISO 5725-3:1994 poskytuje další modely pro studie mezilehlé shodnosti. Ačkoliv se stejný obecný přístup může aplikovat při použití těchto rozšířených modelů, hodnocení nejistoty pomocí těchto modelů není zahrnuto do této technické specifikace.
Technická specifikace je použitelná na všechny oblasti měření a zkoušek, kde se má stanovit nejistota, která je spojena s výsledkem, který se má určit.
Tato technická specifikace nepopisuje aplikaci údajů o opakovatelnosti bez údajů o reprodukovatelnosti.
Tato technická specifikace předpokládá, že poznané nezanedbatelné systematické vlivy jsou napraveny, buď aplikací číselné korekce jako součástí metody měření, nebo vyšetřením a odstraněním příčiny vlivu.
Doporučení této technické specifikace jsou určena zejména jako návod. Uznává se, že - ačkoliv předložená doporučení mají vytvářet přínosný přístup k hodnocení nejistoty pro mnoho různých záměrů - je možno zvolit i jiné vhodné přístupy.
Obecně odkazy na výsledky měření, metody a procesy v této technické specifikaci se mají chápat jako další nástroje využitelné rovněž při testování výsledků, metod a procesů.
-- Vynechaný text --