測(cè)量不確定度評(píng)定程序

1、測(cè)量不確定度評(píng)定程序文件編號(hào)：HDMJ /QP 22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第1頁(yè)共9頁(yè)測(cè)量不確定度評(píng)定程序1目的為本中心合理評(píng)定測(cè)量結(jié)果的不確定度提供依據(jù)，使測(cè)量不確定度評(píng)定方法符合國(guó)際和 國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2適用范圍適用于與本中心所有檢測(cè)項(xiàng)目有關(guān)參量測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定與表示。3職責(zé)3.1副主任a）負(fù)責(zé)批準(zhǔn)測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告；b）批準(zhǔn)對(duì)外公布實(shí)驗(yàn)室能力時(shí)的測(cè)量不確定度。3.2技術(shù)負(fù)責(zé)人a）制定實(shí)驗(yàn)室測(cè)量不確定度評(píng)定總體計(jì)劃，提出中心測(cè)量不確定度評(píng)定的總體要求；b）組織審核、驗(yàn)證項(xiàng)目測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告。3.3檢測(cè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人a）負(fù)責(zé)項(xiàng)目有關(guān)參量的測(cè)量不確定度

2、評(píng)定，編寫(xiě)評(píng)定報(bào)告初稿。4程序4.1技術(shù)負(fù)責(zé)人制定年度培訓(xùn)計(jì)劃，聘請(qǐng)專家講授JJF1059-1999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示指南，使檢測(cè)人員理解測(cè)量不確定度評(píng)定的基本知識(shí)和方法。辦公 室協(xié)助技術(shù)負(fù)責(zé)人具體實(shí)施培訓(xùn)計(jì)劃，負(fù)責(zé)培訓(xùn)內(nèi)容和考核結(jié)果的記錄、歸檔。4.2測(cè)量不確定度評(píng)定步驟（詳細(xì)評(píng)定步驟參見(jiàn)本程序附錄1）說(shuō)明測(cè)量系統(tǒng)時(shí)要給出如下信息：所用檢測(cè)儀器型號(hào)、資產(chǎn)編號(hào)、技術(shù)指標(biāo)；校準(zhǔn)/檢定證書(shū)號(hào)、校準(zhǔn)/檢定日期和校準(zhǔn)/檢定實(shí)驗(yàn)室明名稱。根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范/規(guī)程，明確被測(cè)量，簡(jiǎn)述被測(cè)量定義、 測(cè)量方法和測(cè)量過(guò)程。畫(huà)出測(cè)量系統(tǒng)方框圖給出測(cè)量不確定度評(píng)定數(shù)學(xué)模型。測(cè)量不確定度評(píng)定程序文件編

3、號(hào)：HDMJ /QP 22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第2頁(yè)共9頁(yè)424根據(jù)數(shù)學(xué)模型和有關(guān)信息，列出各不確定度分量的來(lái)源，盡可能做到不遺 漏不重復(fù)，主要來(lái)源有（但不限于）：所用的參考標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（參考物質(zhì)）、 方法和儀器設(shè)備、環(huán)境條件、被測(cè)物品的性能和狀態(tài)、操作人員等。需要指出， 被測(cè)物品預(yù)計(jì)的長(zhǎng)期性能所引起的不確定度來(lái)源通常不予考慮。425評(píng)定各不確定度分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：不確定度A類評(píng)定采用統(tǒng)計(jì)方法; 不確定度B類評(píng)定采用非統(tǒng)計(jì)方法。合理地評(píng)定應(yīng)依據(jù)對(duì)方法性能的理解和測(cè)量范圍，并利用以前的經(jīng)驗(yàn)和資料、文獻(xiàn)中確認(rèn)的數(shù)據(jù)等。測(cè)量不確定度評(píng)定所需要的嚴(yán)密程度取決于檢測(cè)方法的 要求

4、；客戶的要求；據(jù)以作出滿足某技術(shù)規(guī)范決定的緊限。426計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。427確定擴(kuò)展不確定度和報(bào)告測(cè)量結(jié)果。4.3測(cè)量不確定度報(bào)告的審核和批準(zhǔn)中心技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)各項(xiàng)目測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告進(jìn)行審核。必要時(shí)，可委 托外單位專家審核。評(píng)審后的測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告和測(cè)量不確定度表示意見(jiàn)經(jīng)中心副主任批 準(zhǔn)后，作為實(shí)驗(yàn)室的受控技術(shù)文件打印歸檔，并作為作業(yè)指導(dǎo)書(shū)發(fā)至有關(guān)檢測(cè)人 員執(zhí)行。檢測(cè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人發(fā)現(xiàn)有關(guān)不確定度分量發(fā)生較大變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)向技術(shù)負(fù) 責(zé)人或質(zhì)量監(jiān)督員報(bào)告并提出修改的具體意見(jiàn)，由技術(shù)負(fù)責(zé)人組織審核批準(zhǔn)后實(shí) 施。4.4測(cè)量不確定度的報(bào)告和應(yīng)用在下列情況下檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)報(bào)告（或證書(shū)）中應(yīng)給出

5、有關(guān)測(cè)量結(jié)果不確定 度的信息：a）當(dāng)不確定度與檢測(cè)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時(shí)；b）客戶有要求時(shí)；c）當(dāng)不確定度影響到對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范限度的符合性時(shí)，（即測(cè)量結(jié)果處于技 術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范規(guī)定的臨界值附近時(shí)，測(cè)量不確定度的區(qū)間寬度對(duì)判斷符合性 具有重要影響）。測(cè)量不確定度評(píng)定程序文件編號(hào)：HDMJ /QP 22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第3頁(yè)共9頁(yè)4.5注意事項(xiàng)技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)組織質(zhì)量監(jiān)督員和有關(guān)檢測(cè)人員就下述情況決定有關(guān)項(xiàng)目評(píng)定不確定度的具體要求：當(dāng)檢測(cè)結(jié)果不要求得到數(shù)字結(jié)果（如僅判斷通過(guò)或不通過(guò)、合格或不合格、 大于或小于限定值或其它定性的估計(jì)），則不要求給出測(cè)量結(jié)果的不確定度，但 實(shí)驗(yàn)

6、室應(yīng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的不確定度應(yīng)了解。對(duì)于某些公認(rèn)的檢測(cè)方法或規(guī)范，如果該方法或規(guī)范規(guī)定了結(jié)果的報(bào)告方 式時(shí)，實(shí)驗(yàn)室只要遵守該檢測(cè)方法或規(guī)范，即被認(rèn)為符合要求。但作出符合性聲 明時(shí)，應(yīng)考慮測(cè)量不確定度。由于某些檢測(cè)方法的性質(zhì)，決定了無(wú)法從計(jì)量學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)角度對(duì)測(cè)量不確 定度進(jìn)行有效而嚴(yán)格的評(píng)定，這時(shí)應(yīng)努力找出主要不確定度分量并做出合理評(píng)定， 并要確保測(cè)量結(jié)果的表達(dá)方式不會(huì)造成客戶對(duì)測(cè)量不確定度的誤解。檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室均應(yīng)根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的特點(diǎn)分門別類制定并實(shí)施評(píng)定其測(cè)量不確 定度的程序，如有的檢測(cè)項(xiàng)目包含取樣和樣品制備，貝U評(píng)定時(shí)就應(yīng)考慮由此引起 的不確定度，有的檢測(cè)樣品不能作重復(fù)獨(dú)立測(cè)量，就不應(yīng)考慮重復(fù)性對(duì)測(cè)

7、量不確 定度的貢獻(xiàn)，有的檢測(cè)項(xiàng)目A類評(píng)定不確定度分量對(duì)總不確定度起決定作用，這 時(shí)就不必勉強(qiáng)去尋求B類評(píng)定分量。4.6辦公室應(yīng)建立測(cè)量不確定度評(píng)定的有關(guān)記錄，重大處置相關(guān)記錄應(yīng)作為下次 管理評(píng)審的輸入。5、相關(guān)文件（本程序的附錄1附錄3是非受控文件）&質(zhì)量記錄（無(wú)）測(cè)量不確定度評(píng)定程序文件編號(hào)：HDMJ /QP 22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第5頁(yè)共9頁(yè)附錄-1測(cè)量不確定度評(píng)定步驟1. 明確被測(cè)量，簡(jiǎn)述被測(cè)量的定義以及測(cè)量方案和測(cè)量過(guò)程;2. 畫(huà)岀測(cè)量系統(tǒng)方框示意圖3. 給岀評(píng)定測(cè)量不確定度的數(shù)學(xué)模型，即被測(cè)量丫與各輸入量之間的函數(shù)關(guān)系，若丫的測(cè)量結(jié)果為y,輸入量Xi的

8、估計(jì)值為 為，則yf(Xi,X2, ,Xn)( )4. 根據(jù)數(shù)學(xué)模型列岀各不確定度分量的來(lái)源(即輸入量Xi)，盡可能做到不遺漏不重復(fù)，如測(cè)量結(jié)果是修正后的結(jié)果應(yīng)考慮由修正值所引入的不確定度分量。5.評(píng)定各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度U(Xi)，并通過(guò)由數(shù)學(xué)模型得到的靈敏系數(shù)Ciy，進(jìn)而給岀與Xi各輸入量對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 各輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的自由度Ui(y)o如擴(kuò)展不確定度用Up (如 U0.95)表示，則應(yīng)估算對(duì)應(yīng)于i，根據(jù)Xi的實(shí)際情況可以選擇A類或B類評(píng)定得到其u(xi)o5.1 A類評(píng)定對(duì)Xi作ni次獨(dú)立重復(fù)測(cè)量，得到測(cè)量結(jié)果xik, (k=1,2, ,n)，則其最佳估計(jì)值(平均值)為:

9、nXikXi I( a.1.2)n單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：n(Xik Xi)2叭)S(Xik) n 1(a.1.3)平均值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(Xi)s(Xi) s(T)( a.1.4)Qn如測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定，實(shí)時(shí)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(XiQ均可以由預(yù)先評(píng)估時(shí)所作的n次測(cè)量結(jié)果得到。如實(shí)時(shí)提供給客戶的是單次測(cè)量的測(cè)得值，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以用上述U(Xk)= s(Xik)的值，如實(shí)時(shí)提供給客戶的是 m次(例如m=3)測(cè)得值的平均值，其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為s(Xik)(一般m< n)5.2 B類評(píng)定5.2.1. 若資料(如檢測(cè)證書(shū))給岀Xi的擴(kuò)展不確定度U(Xi)和包含因子k,則Xi的標(biāo)準(zhǔn)不確

10、定度為:測(cè)量不確定度評(píng)定程序文件編號(hào)：HDMJ /QP 22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第6頁(yè)共9頁(yè)u(Xi) U)(a.1.5)k若資料只給岀了 U，沒(méi)有指明k,則可以認(rèn)為 k=2 (對(duì)應(yīng)約95%的置信概率)若資料只給岀Up (Xi)(其中p為置信概率)，則包含因子kp與Xi的分布有關(guān)，此時(shí)除非另有說(shuō)明一般按照正態(tài)分布考慮，對(duì)應(yīng)p=0.95 , k可以查t-分布表得到，即kp=i.960 ；若資料給岀了Up(xi)及eff,則kp可查 t分布表得到，即kp= tp( eff)。5.2.2. 若由資料查得或判斷Xi的可能值分布區(qū)間半寬度a (通常為允許誤差限的絕對(duì)值)則Xi的標(biāo)準(zhǔn)

11、不確定度為：u(Xi)旦()k此時(shí)，k與Xi的分布有關(guān)，如表 1所示(參見(jiàn)JJF1059-1999附錄B “概率分布情況的估計(jì)”)表1對(duì)應(yīng)幾種非正態(tài)分布其包含因子為：分布兩點(diǎn)反正弦矩形梯形三角k1冋$12其中為上下底邊之比值6.合成不確定度uc(y)的計(jì)算NN 1 Nf 2 2f fUc(y)、()u (Xi) 2r(Xi,Xj)u(Xi )u(Xj)(A.1.7) i 1 Xii 1 j i 1 Xi Xj式中Xi和x為輸入量；Xi和Xj為輸入量Xi和Xj之間的相關(guān)系數(shù)估計(jì)值。實(shí)際工作中，若各輸入量之間均不相關(guān)，或雖有部分輸入量相關(guān)，但其相關(guān)系數(shù)較小而近似為r(Xi，Xj)= 0，于是uc(

12、y)可簡(jiǎn)化為：N fNuc(y) J()2u2(Xi) Jc2u2(Xi)(A.1. 8)Hi 1XiV i 17.不確定度分量匯總表2不確定度分量匯總表輸入量Xi估計(jì)值X不準(zhǔn)不確定度概率分布靈敏系數(shù)f cXi不確定度分量ui(y)u(Xi)Xi輸岀量Y合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(y)測(cè)量不確定度評(píng)定程序文件編號(hào)：HDMJ /QP 22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第7頁(yè)共9頁(yè)8.擴(kuò)展不確定度的確定可用下列兩種方法之一給岀擴(kuò)展不確定度U8.1 U=kuc 般取k=2，對(duì)應(yīng)約95%的置信概率；8.2 Up=kpUc= tp( eff)uc , tp( eff)由查t分布表獲得，一般取to.

13、95( eff)對(duì)應(yīng)置信概率 95%的值測(cè)量不確定度評(píng)定程序文件編號(hào)：HDMJ /QP 22(B/o)發(fā)布日期：2。7年12月3o日第8頁(yè)共9頁(yè)附錄-2測(cè)量不確定度合理性驗(yàn)證驗(yàn)證方法可采用下述方法之一，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室之間的比對(duì)進(jìn)行。1送校法將被驗(yàn)證的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)送校， 該標(biāo)準(zhǔn)給岀的y值與上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)檢測(cè)該值的結(jié)果yo比較應(yīng)滿足:y y0 U （其中U為被驗(yàn)證計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度），則評(píng)定測(cè)量不確定度評(píng)定合理。2. 傳遞比較法用高一級(jí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)（測(cè)量不確定度為 Uo ）和被驗(yàn)證的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量同一臺(tái)穩(wěn)定的傳遞標(biāo)準(zhǔn)或核 查標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)滿足：y yo.u2 u2（a.2. i）則評(píng)定測(cè)量不確定度評(píng)定合理；如 Uo

14、 U成立，y yo U則也評(píng)定測(cè)量不確定度評(píng)定合理。33. 比對(duì)法用兩臺(tái)不確定度同為U的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量同一穩(wěn)定的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)結(jié)果差為ya yb應(yīng)滿足：ya ybU2 u2 2U（a.2. 2）則評(píng)定測(cè)量不確定度評(píng)定合理。4. 多臺(tái)比對(duì)法用三臺(tái)或三臺(tái)以上同為U的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量同一穩(wěn)定的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行比對(duì)，多臺(tái)（n臺(tái)）測(cè)量結(jié)果的平均值為y其中某一臺(tái)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果為，應(yīng)滿足：yi y 專u（a.2. 3）則該臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定度評(píng)定測(cè)量不確定度評(píng)定合理?！咀?】以上四種方法適用于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，如能得到高一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量值時(shí)盡可能采用前兩種方法，否則可采用后二種方法。【注2】對(duì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室可采用

15、后兩種方法，測(cè)試系統(tǒng)或裝置應(yīng)視為方法中的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量不確定度評(píng)定程序文件編號(hào)：HDMJ /QP 22(B/0)發(fā)布日期：2007年12月30日第9頁(yè)共9頁(yè)附錄-3幾點(diǎn)說(shuō)明1. 為了便于客戶比較和選擇實(shí)驗(yàn)室的能力，在表述實(shí)驗(yàn)室能力的有關(guān)不確定度的指標(biāo)時(shí)應(yīng)填寫(xiě)典型值，即“最小測(cè)量不確定度”和“最佳測(cè)量不確定度”，同時(shí)注明為獲得最小測(cè)量不確定度的 測(cè)量條件。在測(cè)量不確定度評(píng)定時(shí)，應(yīng)綜合考慮下列兩個(gè)不確定度來(lái)源后加以評(píng)估：a）與實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量系統(tǒng)（包括環(huán)境影響）相聯(lián)系的不確定度；b）與被測(cè)對(duì)象相聯(lián)系的不確定度。鑒于被測(cè)對(duì)象的狀況差異可能很大（如被測(cè)對(duì)象和測(cè)量系統(tǒng)端面的失配隨被測(cè)對(duì)象變化很大，為獲得最小

16、測(cè)量不確定度可選擇最佳匹配作為評(píng)定條件）。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立一個(gè)評(píng)審不確定度評(píng)定 有效性的機(jī)制，以便當(dāng)測(cè)量?jī)x器、設(shè)備重新校準(zhǔn)或發(fā)生嚴(yán)重影響相關(guān)不確定度分量的其他變化時(shí) 能及時(shí)修改對(duì)外公布的不確定度指標(biāo)，這種評(píng)審既要考慮設(shè)備的最新校準(zhǔn)結(jié)果，也要考慮最新校 準(zhǔn)結(jié)果與先前校準(zhǔn)結(jié)果相比較而判定的穩(wěn)定性，（例如在校準(zhǔn)不確定度評(píng)定的數(shù)學(xué)模型中，除了 要考慮標(biāo)準(zhǔn)值校準(zhǔn)的不確定度，也要把該標(biāo)準(zhǔn)值自它上次校準(zhǔn)以來(lái)的漂移作為輸入量寫(xiě)進(jìn)數(shù)學(xué)模 型）。2. 也是為了便于客戶比較和選擇實(shí)驗(yàn)室的能力，擴(kuò)展不確定度對(duì)應(yīng)的置信概率應(yīng)統(tǒng)一規(guī)定為95%或近似為95%。3. 對(duì)于國(guó)家基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)，在給岀擴(kuò)展不確定度時(shí)應(yīng)同時(shí)指明其有效自由度

17、，對(duì)于一般的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在評(píng)定測(cè)量不確定度時(shí)可以不給岀自由度，（參見(jiàn)European cooperation for Accreditatio n ofLaboratories EAL-R2 Supplement 1 TO EAL-R2 : EXAMPLES ）。4. JJF 1059-1999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示中指岀“在實(shí)際工作中，如對(duì)丫可能值的分布作正態(tài)分布的估計(jì)，雖未計(jì)算eff，但可估計(jì)其值并不太小時(shí)，則U=2uc（y）大約是置信概率近似為95%的區(qū)間的半寬”。意即U=2u&y）對(duì)應(yīng)近似為95%的置信概率的前提是輸岀量丫可能值的分布應(yīng)服從正態(tài)分布，且估計(jì)eff不會(huì)太小。此外還指岀“如果可以確定丫可能值的分布不是正態(tài)分布，而是接近于其