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实验室间比对试验方法的可靠性验证实例

STS团队

2017/09/19

私聊

能力验证

实验室间比对试验方法的可靠性验证实例

四川省食品药品检验检测院郑卫东

山西省产品质量监督检验研究院李学哲王永胜王鹏

实验室间比对是实验室质量控制的重要手段之一。实验室间比对的参与者是主实验室和参比实验室，不难看出，参比实验室的结果的可靠性存在风险，有可能参比实验室的结果就是错误的，从而导致比对试验结论也是错误的。实验室尽可能要避免出现这样的情况，采取的措施之一就是方法可靠性验证。本文就是针对ICP-AES检测茶叶中Cu的方法进行比对，以确认方法的准确度。具体实例如下：

1　实验室选择
应选择熟练掌握了拟比对方法的实验室作为参与比对实验室。可以选择上一级实验室。如果条件允许，可提前向参与比对实验室发送核查样品，核查样品发放前主实验室要确定样品的测量不确定度及其置信范围。比对实验室初步结果要确认是否能够使用拟比对的方法获得可靠的结果。
本实验是主实验室欲对ICP-AES检测茶叶中Cu的方法进行比对，以确认方法的准确度。为此，选择2个参与比对实验室参与比对。
参比实验室确认后，主实验室要把所有的检测程序要求详细的写到比对作业指导书中，包括样品保管、数据报送等，要求参与比对的实验室严格遵守。
2 实验室比对样品的选择
实验室不能获得实物标样，需要由主实验室采用在样品中添加标准溶液的方法准备比对样品。
选择市售茶叶样品，称样0.5g左右，添加50 μg Cu标准物质，使用微波消解法进行消解，定容至25 ml。主实验室做好样品编号和称样记录。
消解方式和标准溶液添加对检测结果准确度有影响。为确保添加标准溶液和消解引入的测量不确定度分量相同，采用统一消解和统一添加标准溶液的方式准备样品。
3　样品数量确定
《数据统计处理和解释检测结果的多重比较》（GB/T 10092-2009）中有两种方法，我们选择下面的方法确定重复检验的次数。
各实验室重复检测样品次数的确定，计算公式为式1：

式中：
N - 各实验室重复检测样品次数；
F - 自由度，一般要求自由度f ≥15；
K - 参加实验室的个数。
按照公式1确定重复检测次数时，假定总自由度为15，参与比对的实验室为3个，k = 3，f = 15，则每个实验室重复检测次数n = 6。另外，每个实验室发放3个未添加标准溶液的样品，作为空白对照。
两个参比实验室对每个样品检测1次，取三个未添加标液和6个添加标液样品的检测结果；消解液中目标组分的只需要含量结果，结果保留4位小数。主实验室用实际称样量校正消解液中目标组分浓度，同时计算回收率。
4 结果汇总
对收集的原始数据用称样量校正，扣除背景之后得到添加的标准溶液的检测结果，计算回收率、平均值和标准偏差。见表1未添加标准溶液的样品处理液检测结果和表2三个实验室对添加标液样品的检测结果。
表1　未添加标准溶液的样品处理液检测结果
单位：μg/ml

重复	主实验室	参与比对实验室1	参与比对实验室2
1	0.635 0	0.757 8	0.780 5
2	0.625 4	0.799 5	0.777 4
3	0.660 9	0.800 9	0.810 1
	0.640 4	0.786 1	0.789 3

表2　三个实验室对添加标液样品的检测结果
单位：μg/ml

重复	主实验室			参与比对实验室1			参与比对实验室2
重复	消解液浓度 μg/ml	扣除背景 μg/ml	回收率	消解液浓度 μg/ml	扣除背景 μg/ml	回收率	消解液浓度 μg/ml	扣除背景 μg/ml	回收率
1	2.4872	1.846 8	0.923 4	3.043 0	2.256 9	1.128 5	3.150 8	2.361 5	1.180 8
2	2.5051	1.864 7	0.932 3	3.116 4	2.330 3	1.165 1	3.224 2	2.434 9	1.217 4
3	2.5995	1.959 1	0.979 5	3.127 6	2.341 5	1.170 7	3.232 6	2.443 3	1.221 7
4	2.4798	1.839 4	0.919 7	2.965 4	2.179 3	1.089 7	3.156 2	2.366 9	1.183 5
5	2.5056	1.865 2	0.932 6	3.252 7	2.466 6	1.233 3	3.234 8	2.445 5	1.222 8
6	2.5789	1.938 5	0.969 3	3.136 8	2.350 7	1.175 4	3.151 9	2.362 6	1.181 3
	2.526 0	1.885 6	0.942 8	3.107 0	2.320 9	1.160 4	3.191 8	2.402 5	1.201 2
×10^-2		5.037	2.519		9.672	4.836		4.267	2.134
×10^-2		0.253 8	0.063 4		0.935 4	0.233 9		0.182 1	0.045 5

5　统计计算及分析
5.1 显著性差异分析
假定三个实验室的检验结果服从正态分布，略去正态性检验的过程，只做方差齐性检验后，就进行多重比较。对三个实验室检测结果的方差进行检验。
统计量C的计算见公式2。

本例中：C =（0.935 4×10-2）/［(0.935 4+0.253 8+0.182 1) ×10-2］=0.686
取置信概率P = 95％，α= 0.05，试验重复次数n = 6，处理个数k = 3。
查 GB/T 10092-2009 表 B.1，得临界值

= 0.707。
C＜

，接受假设，说明三个实验室检测结果的方差没有显著性差异。
5.2 多重比较分析
使用 GB/T 10092-2009 中 6.1.1 所提供的方法，将主实验室的检测结果作为参照处理，主实验室检测结果平均值为

。对三个实验室的检测结果进行多重比较。
按式 3 计算公共方差。

6　讨论
根据GB/T 10092-2009的规定，如果参与比对实验室的平均值落在计算得到的置信区间内，表明参与比对实验室的结果平均值与主实验室结果的平均值没有显著性差异；反之，为有显著性差异。
本例中，参与比对实验室的平均值均不在置信限范围内，说明参与比对实验室检测结果平均值与主实验室检测结果的平均值有显著性差异。分析三个实验室的回收率，主实验室回收率（平均回收率94.28％）偏低，2个参与比对实验室的回收率（平均回收率分别为116.02％，120.13％）偏高，说明各实验室检测结果不一致的原因，主要受到实验室回收率的影响。

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