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仪器设备（色差计）的重复性和再现性（Gage R&R）分析

KD1984

2021/08/05
红小豆

实验室管理/LIMS

1、分析原因

　　实验室新采购了色差计，用来替换掉一台已使用多年的老色差计。实验室负责人要求对新旧色差计各做一次重复性和再现性分析（Gage R&R），以对新色差计进行评价验收，并确认旧色差计是否可以继续使用。

2、分析方法

　　根据测量系统的重复性和再现性分析（Gage R&R）的要求，找3名检测人员分别用新旧色差计对5个样品重复测量2次，然后用Minitab计算出新旧色差计的Gage R&R 值来验证新旧色差计重复性和再现性。

　　考虑到色差计的测量精度，拟定判断依据为：

　　——Total Gage R&R≤30%为可接受；

　　——Total Gage R&R>30%不可接受，必须改善。

3、分析过程

3.1 测量数据

　　3名检测人员分别用新旧色差计对5个样品重复测量2次，将测量数据汇总成Minitab统计用表，如下：

3.2 旧色差计分析

　　首先对旧色差计进行分析，分析数据图表如下：

从分析数据图表来看：

　　Xbar控制图中将近50%的点在规格上下限之外（判断基准是50%以上的点在规格上下限外为好），且R控制图中所有的点都在规格上下限之内，说明样品检测基本无异常数据；

　　检测员*样品交互作用图中样品偏差有点大，说明可能测量仪器本身存在的较大误差，或者检测员操作失误造成的。

　　可区分的类别数= 4（判断基准是值<5不可接受），且由于Total Gage R&R值为31.42%大于30%，不可接受。

　　所以综合来看，旧色差计的重复性和再现性达不到检测要求，无法继续使用，需要维修或者报废处理。

3.3 新色差计分析

　　对新色差计进行分析，分析数据图表如下：

　
从分析数据图表来看：

　　Xbar控制图中所有的点都在规格上下限之外（判断基准是50%以上的点在规格上下限外为好），且R控制图中所有的点都在规格上下限之内，说明样品检测无异常数据；

　　检测员*样品交互作用图中偏差并不大，说明检测员与所有样品都有良好的测量结果。

　　可区分的类别数= 12（判断基准是值≥5是可接受的），且Total Gage R&R值为11.65%小于20%，可接受。

　　所以综合来看，新色差计的重复性和再现性很好，满足检测要求，可以投入使用。

4、分析结论

　　通过对新旧色差计进行重复性和再现性（Gage R&R）分析比较，确定旧色差计的重复性和再现性状态不满足检测要求，无法继续使用；确定新色差计的重复性和再现性状态满足检测要求（验收合格），可以投入使用。

5、总结

　　测量系统的重复性和再现性分析（Gage R&R）在实验室仪器设备管理中应用较多。一般来说，仪器设备的校准/检定是对测量系统的偏差和线性进行确定，而使用统计学和图表的方法对测量系统的重复性和再现性进行分析，可以评估测量系统的重复性和再现性是否适用，并可以确定测量系统误差的主要成分（人为因素、设备异常、样品均匀性）。

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