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重复性限和再现性限:实验数据的可靠性问题

【摘要】:重复性限和再现性限是典型的临界差限值。重复性限的定义为一个数值,在重复性条件下,两个测试结果的绝对差小于或等于此数的概率为95%;再现性限的定义为一个数值,在再现性条件下,两个测试结果的绝对差小于或等于此数的概率为95%。根据《GB/T 6379.6—2014/ISO 5725-6:1994测量方法与结果的准确度第6部分:准确度的实际应用》,重复性限和再现性限的计算原理及应用如下。

重复性限和再现性限是典型的临界差限值。重复性限的定义为一个数值,在重复性条件下,两个测试结果的绝对差小于或等于此数的概率为95%;再现性限的定义为一个数值,在再现性条件下,两个测试结果的绝对差小于或等于此数的概率为95%。

根据《GB/T 6379.6—2014/ISO 5725-6:1994测量方法与结果的准确度(正确度和精密度)第6部分:准确度的实际应用》,重复性限和再现性限的计算原理及应用如下。

1.n个独立估计量和或差的标准差

如果一个估计量是n个独立估计量的和或差,每个估计量的标准差均为σ,则和或者差的标准差为

对于两个测试结果差的标准差,由于n=2,因此,其相应的标准差为

类似,由于再现性限(R)和重复性限(r)均为两个测试结果之间的差,因此,其相应的标准差则分别为

在常规的统计工作中,为了检查两个测试结果之间的差异(通常用这两个测试结果的绝对差来表征),往往用这个标准差的f(临界差系数)倍作为临界差。

对于正态分布,95%的概率水平下,f=1.96,因此,

最终,95%的概率水平下,两个测试结果的临界差为:2.8σ

类似,再现性限(R)就等于2.8倍的再现性标准差(2.8σR),重复性限(r)就等于2.8倍的重复性标准差2.8σr

在实际过程中,通常用标准差的估计值(s)代替标准差真值(σ),其中,重复性和再现性标准差的估计值按照《GB/T 6379.1—2004/ISO 5725-1:1994测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第1部分:总则与定义》[19]和《GB/T 6379.2—2004/ISO 5725-2:1994测量方法与结果的准确度(正确度和精密度)第2部分:确定标准测量方法重复性和再现性的基本方法》[15]给出的程序获得。