Приложение В (обязательное). Проверка однородности и стабильности

Приложение В
(обязательное)

Проверка однородности и стабильности

B.1 Процедура проверки однородности

Процедура включает действия, описанные ниже.

a) Выбирают лабораторию для проверки однородности. Если проверку однородности невозможно выполнить для каждой измеряемой величины, выбирают метод измерений для использования в проверке однородности и измеряемую характеристику исследуемого материала, чувствительную к неоднородности проб. Так, для гранулированного материала выбирают независимую характеристику (такую, как процент материала, проходящего сквозь сито с отверстиями определенного размера). Если результат измерений меньше единицы, характеристика с меньшими значениями может быть более трудной для проверки однородности. (Пробы должны быть такими, чтобы размеры отдельных частиц показывали крайние значения характеристики. Пробы неоднородны, если размеры отдельных частиц сильно различаются.)

b) Подготавливают и упаковывают пробы для экспериментальной проверки компетентности в соответствии с программой, обеспечивая достаточное количество проб для участников программы и проверки однородности.

c) Из упакованных проб случайным образом отбирают g проб, где . Количество проб для проверки однородности может быть уменьшено, если имеются подходящие данные предыдущих проверок однородности для проб, подготовленных с применением тех же самых процедур.

d) Подготавливают две исследуемые порции из каждой пробы, используя приемы, соответствующие исследуемому материалу, чтобы исключить различия между исследуемыми порциями.

e) Случайным образом отбирают 2 г исследуемых порций и определяют результаты измерений на каждой порции, получая серию результатов измерений в условиях повторяемости.

f) Вычисляют общие выборочные средние внутри проб ..., выборочное стандартное отклонение (внутриэкземплярное) и межэкземплярное стандартное отклонение в соответствии с В.3.

B.2 Критерий проверки однородности

Сравнивают межэкземплярное стандартное отклонение со стандартным отклонением оценки компетентности . Пробы можно считать однородными, если:

.

(В.1)

Коэффициент 0,3 означает, что при выполнении критерия межэкземплярное стандартное отклонение не превышает 10% стандартного отклонения экспериментальной проверки компетентности. Если этот критерий не выполняется, то координатор должен предпринять следующие действия.

a) Проверить процедуру подготовки проб на предмет возможных улучшений.

b) Распространить одинаковое количество проб на каждого участника программы экспериментальной проверки компетентности и потребовать, чтобы результаты измерений были получены на каждой пробе. Неоднородность проб увеличивает стандартное отклонение, характеризующее изменчивость в пределах проб:

.

(В.2)

Использовать вместо выражении (2) при выборе количества повторных измерений.

с) Включить межэкземплярное стандартное отклонение в стандартное отклонение экспериментальной проверки компетентности, вычисляя следующим образом:

,

(В.3)

где - стандартное отклонение экспериментальной проверки компетентности, которое не включает предположений о неоднородности проб.

В.3 Формулы для проверки однородности

При проверке однородности данные имеют вид:

,

где t - соответствует пробе (t = 1, 2..., g);

k - соответствует исследуемой порции (k = 1, 2).

По данным двух порций определяют выборочные средние и размахи:

,

(В.4)

.

(В.5)

Вычисляют общее среднее арифметическое (по порциям и пробам)

(В.6)

и его стандартное отклонение

.

(В.7)

Вычисляют стандартное отклонение в пределах проб

,

(В.8)

где суммирование ведется по пробам (t = 1, 2, ..., g).

Затем вычисляют межэкземплярное стандартное отклонение

.

(В.9)

Примечание - Вместо того чтобы использовать размахи, можно использовать стандартные отклонения между исследуемыми порциями .

B.4 Процедура проверки стабильности

a) Для проверки стабильности используют ту же самую лабораторию, что и для проверки однородности. Используют тот же метод измерений и измеряют ту же характеристику материала.

b) Временной интервал для проверки однородности и стабильности должен соответствовать интервалу времени получения результатов участниками экспериментальной проверки компетентности.

c) Отбирают случайным образом g проб, где .

d) Подготавливают две исследуемые порции из каждой пробы, используя те же методики, что и при проверке однородности.

e) Отбирают случайным образом 2 г исследуемых порций, получают результаты измерений на каждой порции и формируют серию измерений в условиях повторяемости.

f) Вычисляют общее среднее арифметическое измерений, полученных при проверке стабильности.

B.5 Критерий проверки стабильности

Сравнивают среднее арифметическое результатов измерений, полученных при проверке однородности, с общим средним арифметическим результатов, полученных при проверке стабильности. Пробы можно считать стабильными, если

.

(В.10)

Если этот критерий не выполняется, следует рассмотреть процедуры приготовления и хранения проб на предмет возможного улучшения.

B.6 Пример. Содержание меди в соевой муке (мг/г)

В программе экспериментальной проверки компетентности, в которой используют в качестве исследуемого материала соевую муку, на основе результатов эксперимента по оценке прецизионности было установлено стандартное отклонение оценки компетентности = 1,1 мг/г. Согласно критерию (В.1) межэкземплярное стандартное отклонение должно быть не более чем

мг/г.

Для проверки однородности случайным образом было отобрано 12 проб соевой муки, подготовленных для экспериментальной проверки компетентности, и определено содержание меди в двух исследуемых порциях каждой пробы. Полученные данные приведены в таблице В.1 вместе с выборочными средними и размахами между результатами, полученными для исследуемых порций.

В соответствии с В.3 получены следующие значения:

- общее выборочное среднее	= 10,02 мг/г;
- стандартное отклонение выборочных средних	мг/г;
- стандартное отклонение в пределах проб	=0,246 мг/г.

Таким образом,

- межэкземплярное стандартное отклонение

= 0,292 мг/г.

Это значение меньше 0,330 мг/г, следовательно, можно считать пробы однородными для использования при экспериментальной проверке компетентности в соответствии с программой.

Для проверки стабильности три пробы из всех были проверены той же самой лабораторией один месяц спустя и получили выборочное среднее = 10,78 мг/г. Разность = 0,76 мг/г превышает 0,3 = 0,33 мг/г, следовательно, пробы можно считать нестабильными.

Таблица В.1 - Результаты, полученные при проверке однородности содержания меди в соевой муке (мг/г)

Номер пробы t	Исследуемая порция 1	Исследуемая порция 2	Среднее арифметическое пробы	Размах между исследуемыми порциями
1	10,5	10,4	10,45	0,1
2	9,6	9,5	9,55	0,1
3	10,4	9,9	10,15	0,5
4	9,5	9,9	9,70	0,4
5	10,0	9,7	9,85	0,3
6	9,6	10,1	9,85	0,5
7	9,8	10,4	10,10	0,6
8	9,8	10,2	10,00	0,4
9	10,8	10,7	10,75	0,1
10	10,2	10,0	10,10	0,2
11	9,8	9,5	9,65	0,3
12	10,2	10,0	10,10	0,2