实验室能力验证及稳健统计技术研究

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摘要：随着全世界经济的快速发展以及 高科技的普遍运用，实验室变得越来越重要，尤其是在我国进入WTO以后，对实验室的需求越来越大，现阶段，我国已经有了很多经过中国实验室国家认可委员会认可的实验室，同时，还有很多的实验室正在为得到认可做准备。实验室能力验证以及稳健统计技术在实验室的认可活动中是极其重要的。因此，应该对实验室能力验证以及稳健统计技术予以高度的重视。

关键词：实验室； 能力验证； 稳健统计；

在2001年我国加入WTO以后，我国的经济已经全方位和国际社会接轨，为了适应科技飞速发展和经济全球化的要求，我国的很多实验室都需要通过中国实验室国家认可委员会的认可，实验室间比对的能力验证活动是在实验室认可中的一项重要内容，这项验证活动受到全世界实验室认证机构的一致重视。

1、能力验证

1.1概念

在GB/T 15483.1—1999《利用实验室间比对的能力验证第1部分：能力验证计划的建立和运作》中对能力验证的定义是：利用实验室之间的对比从而确定实验室的检测能力。

1.2目的和作用

（1）确保申请验证的实验室具有检测、鉴定工作的从业能力，并且持续监视该实验室鉴定能力水平的保持。这样就能起到使实验室长期维持高标准工作能力的作用，对于实验室也可以根据验证结果来自我评定。

（2）通过能力验证能够发现该实验室所存在的问题比如：人员素质、工作方法、仪器的弊端等。并且及时进行补救。所以，能力验证能够对实验室的运作起到不断完善的作用。

（3）根据能力验证的结果，可以让客户对其合作的实验室有一个较为清晰的认识，如果验证结果良好，可以让客户对实验室增加信任度；如果验证结果下滑，也可以让客户根据实际情况及时取消合作。

1.3类型

（1）测量比对方法。该方法就是指将计划被检测和被验校的物品按照顺序一个实验室传到下一个实验室，此方法有一下特点：A.检测物品的指定值相对稳定，该指定值一般由国家最高权威机构提供。B.实验室按顺序完成所参加的验证有一定的困难。C.协调者需要充分考虑到各实验室所确定的参考值之间的不确定度。D.用于能力验证的样品应当具有物品稳定、参考标准稳定等特性。

（2）实验室间的检测方法。该方法指在所提供的材料源当中抽取一些次级样品，然后发给所参加的实验室让他们分别去检测。在实验室完成检测之后，协调机构再根据结果和指定值相对比然后以此各实验室的性能。

（3）分割样品检测方法。这种方法是指将样品分成几份，然后让参加验证的实验室分别检测其中的一份，当然这种方法和实验室间检测还是不同的，因为一般来说一个样品只分成两份，所以分割样品检测这种方法的只有在极少数的实验室参加的情况下才会被使用。

1.4组织和设计

1.4.1能力验证的要求及具体内容。

能力验证的实际方案应该有以下这些内容：

（1）组织能力验证的单位、参与设计以及实施的机构、专家以及协调者的的具体名称、地址和联系电话。

（2）整个验证计划的实施目的以及其性质。

（3）对所要参加方法所需要的程序进行选择，要满足所允许参加的要求。

（4）要参加计划的实验室的名称及其详细地址，以及对参加者数量的具体期望值。

（5）对检测物品的获取、运送、校核以及处置的方式进行具体的说明。

（6） 简要的说明检测物品被选择的原因，然后说明检测物品以及检测的性质。

（7）在通知阶段给参加者的信息以及每个阶段具体安排的详细说明。

（8）具体进行能力验证的起始日期以及终止日期。

1.4.2进行能力验证的机构的组成

能力验证的机构主要由组织机构、项目负责人、计划联系人、计专家组、技术专家组、实施机构等组成。首先由项目的负责人与协调者同具体的技术和统计专家进行具体计划的制定，所要制定的计划要包括以上所说的内容。在特殊情况下，项目的负责人或者是协调者也可以把有高水平技术的人和经验丰富的组在一起形成一个顾问小组，指导整个计划的运行。当然，如果验证机构的人可以完成任务，则不需要组成顾问小组。

2、稳健统计技术

2.1稳健统计技术的概念

稳健统计技术其实是由于在实际情况中传统方法经常推断失误才发展起来的，因为通常假设模型只是对实际情况近似而已，并不精确。所以就需要稳健统计技术来构造具有稳健性的办法，使假设模型的成立具有最优的性能。这样无论假设模型和实际数据的偏差是否明显，都能保证它的性能不会太差。

2.2对实验室的评价标准

对实验室能力验证的数据的统计分析以及评价通常是采用国际上最常用的Z比分数这一稳健统计技术。Z比分数是使用中位数对样本总体均值进行估计、通过z比分数的大小对实验室的检测能力状况情况进行评价，而样本数据的分散度则是通过标准化四分位距度量的。稳健统计技术是在建立在假设所测试结果是服从或者近似正态分布的基础上的。正态分布形成的是一个对称且连续的曲线，即图图中的σ就是我们所说的Z，从图中我们可以看出：， Z=1，有68.26%的值是在中位值l倍的标准差范围内的； Z=2，在2倍标准差范围内的值有95.94%； Z=3，在3倍标准差范围的值占99.73%。

2.3数据的处理

数据的稳健化处理就是指在实际应用当中，主观识别出离群值，或者利用检验法测出离群值，将其剔除，然后将剩下的样品使用传统的方法。这种流程相比较直接运用传统方法在稳健性方面要好许多，但是也存在一些缺陷，因为离群值其实非常难以判断，更加难于剔除干净，而且要想剔除离群值也不能单一的依靠统计方法，还得有准确的依据，最后即使剔除了离群值，我们也很难确保剩下的数值能够完全符合原模型。

3、能力验证结果的利用

（1）能力验证作为一个实验室从业水平的外部控制措施，参加验证的实验室可以通过能力验证活动中的成绩充分了解自身技术能力、管理体系以及运作情况的信息。如果实验室出现复查值，那么该实验室就应当努力寻找症结所在，然后及时制定纠正措施，尽快解决问题。

（2）如果参加了能力验证并且得到了满意的结果，那么该实验室从计划结果之日起4年以内，原则上就不需要再接受相关项目的现场试验和审核，包括各类评审比如：监督评审、初次评审、扩项评审等，但是如果出现客户投诉、发生质量事故或者国家有准们规定的情况除外。

（3）参加能力验证的活动，是一个实验室证明其从业资格、检测能力的有力证明，如果能得到一个满意的结果，不但能使客户对实验室更有信心，还能提升实验室的知名度，从而获得更多的业务。

4、结束语

综上所述，我们可以看出实验室的能力验证以及稳健统计技术对于一个实验室是非常重要的，因此，各实验室要根据验证结果不断的完善自己，努力达到最高的水平，使我国可以有更多的实验室得到认可机构的认可，从而可以更好的为我国的科技和经济的发展做贡献。

参考文献：

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