“不確定度評(píng)定”是分析化學(xué)、質(zhì)量控制、實(shí)驗(yàn)室管理(如ISO 17025認(rèn)證)等領(lǐng)域非常核心的內(nèi)容,目的是給測(cè)量結(jié)果一個(gè)科學(xué)的可信度界限,使得數(shù)據(jù)有可比性、可溯源性。以下為你詳細(xì)梳理不確定度的來(lái)源、評(píng)定流程和常見(jiàn)方法,并給出舉例和報(bào)告撰寫(xiě)模板。 一、什么是測(cè)量不確定度 測(cè)量不確定度(Measurement Uncertainty, MU):一個(gè)參數(shù),用于描述測(cè)量結(jié)果的分散性(即測(cè)量值偏離真實(shí)值的可能范圍)。 表征了結(jié)果的不完全確定,反映誤差的大小,但不等同于誤差本身。 二、不確定度來(lái)源 儀器誤差(如天平、移液器、色譜儀精度) 操作人員(如稱量、配液讀數(shù)等) 環(huán)境影響(溫度、濕度、氣壓等) 方法本身(方法學(xué)帶入的系統(tǒng)和隨機(jī)誤差) 標(biāo)準(zhǔn)品/參考物質(zhì)的不確定度 樣品基體效應(yīng) 三、不確定度評(píng)定流程 1. 明確測(cè)量模型 例如分析藥品含量,可用結(jié)果=(樣品質(zhì)量×回收率)/(測(cè)試體積×標(biāo)準(zhǔn)品純度等)。 2. 列舉不確定度分量 識(shí)別哪些因素影響測(cè)量結(jié)果,分為A類分量和B類分量。 A類分量:采用統(tǒng)計(jì)方法評(píng)估的分量(如重復(fù)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差) B類分量:非統(tǒng)計(jì)方式估計(jì)的分量(如儀器說(shuō)明書(shū)提供的不確定度) 3. 定量評(píng)估每一分量 分別計(jì)算每個(gè)源的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(單位統(tǒng)一,如mg、%) 4. 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 把各分量“平方求和再開(kāi)方”: $$ u_c = \sqrt{u_1^2 + u_2^2 + u_3^2 + ...} $$ 如涉及模型各參數(shù),需乘以靈敏度系數(shù)C(影響大小可簡(jiǎn)單用求導(dǎo)法)。 5. 擴(kuò)展不確定度 常用置信程度為95%,即用Uc乘以覆蓋因子k=2,得最終擴(kuò)展不確定度(U) $$ U = k \times u_c $$ 四、典型示例 以HPLC法測(cè)定某藥物含量為例: 分量列舉 標(biāo)準(zhǔn)品稱量(用電子天平,非A類,查說(shuō)明書(shū)或校準(zhǔn)報(bào)告) 配液體積(移液器,不確定度查證書(shū)) 方法重復(fù)性(同一樣品多次進(jìn)樣,算標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)類) 標(biāo)準(zhǔn)品純度不確定度 色譜測(cè)定線性回歸帶來(lái)的不確定度 數(shù)值舉例 天平:假設(shè)u=0.1 mg 移液器:u=0.2% 標(biāo)準(zhǔn)品純度:u=0.1% 方法重復(fù)性:RSD=0.5% 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 假設(shè)每一分量歸一化到總結(jié)果所占的比例,u1=0.2%,u2=0.3%,u3=0.5%,則 uc = √(0.2^2 + 0.3^2 + 0.5^2)% = √(0.04+0.09+0.25)% ≈ 0.61% 擴(kuò)展不確定度 U = 2 × 0.61% ≈ 1.2% 如測(cè)定結(jié)果為99.5%,報(bào)告為: 99.5% ±1.2% (k=2, 置信水平約為95%) 五、報(bào)告模板推薦 本次測(cè)定結(jié)果為XX mg/L ± x mg/L (k=2,置信概率95%), 不確定度評(píng)定包括了儀器精度、方法重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)品純度、配液體積等不確定度分量,經(jīng)合成計(jì)算得出。 |