1、临床检验中的计量学溯临床检验中的计量学溯源性和测量不确定性源性和测量不确定性中南大学湘雅三医院检验科中南大学湘雅三医院检验科彭怀燕彭怀燕 教授教授第1页，共60页。一、主要术语定义及有关概念一、主要术语定义及有关概念第2页，共60页。（一）检验标度及有关术语（一）检验标度及有关术语1、标度（、标度（Scale）-是描述各种检验结果类型的术语是描述各种检验结果类型的术语 名义标度名义标度 序次标度序次标度 差示标度差示标度 比例标度比例标度 临床检验量值溯源主要针对以比例标临床检验量值溯源主要针对以比例标度和差示标度表示的结果。度和差示标度表示的结果。第3页，共60页。（二）量和量值及有关术语（
2、二）量和量值及有关术语1、量、量广义量：未规定条件的量类只是量的种广义量：未规定条件的量类只是量的种类，是可测量的。类，是可测量的。特定量：规定了一定条件的量类，是可特定量：规定了一定条件的量类，是可测量的。测量的。系统样品物质系统样品物质组分样品中被测物质成分。组分样品中被测物质成分。量类被测物质量，而且是特定量。量类被测物质量，而且是特定量。第4页，共60页。2、物质量、物质量 凡是化学定义明确的物质的多少都凡是化学定义明确的物质的多少都用物质量这一基本量类表示。用物质量这一基本量类表示。临床检验项目都用临床检验项目都用mol/L或或mmol/L表示结果，以其表示的量称表示结果，以其表示的
3、量称物质量浓度（物质浓度或浓度）。物质量浓度（物质浓度或浓度）。第5页，共60页。3、量值：某数乘以测量单位，表示特定量大小。、量值：某数乘以测量单位，表示特定量大小。4、测量结果：通过测量得到的赋予被测量的值。、测量结果：通过测量得到的赋予被测量的值。5、真值：是与给定的特定量的定义一致的值。、真值：是与给定的特定量的定义一致的值。6、约定真值：是一个特定量的赋予值，对于、约定真值：是一个特定量的赋予值，对于给定的目的具有适当的不确定度，因而被接给定的目的具有适当的不确定度，因而被接受为真值。是用不确定度符合要求的测量程受为真值。是用不确定度符合要求的测量程序多次测量的平均值。序多次测量的平
4、均值。第6页，共60页。（三）准确度、正确度和精密度及有关（三）准确度、正确度和精密度及有关术语术语1、准确度：是一次测量的结果与被测量、准确度：是一次测量的结果与被测量真值的接近度，不准确度用偏差表示。真值的接近度，不准确度用偏差表示。2、正确度：是大量测量的均值与真值接、正确度：是大量测量的均值与真值接近程度，不正确度用偏倚表示。近程度，不正确度用偏倚表示。3、精密度：是在规定条件下获得的独立、精密度：是在规定条件下获得的独立测量结果之间的接近程度。测量结果之间的接近程度。第7页，共60页。（四）测量方法和程序及有关术语（四）测量方法和程序及有关术语1、测量方法：是一般描述的测量操作逻、测
5、量方法：是一般描述的测量操作逻辑次序，不具备具体的性能参数。辑次序，不具备具体的性能参数。2、测量程序：是用于特定测量的，根据、测量程序：是用于特定测量的，根据给定的测量方法具体描述的一组操作。给定的测量方法具体描述的一组操作。3、标准操作程序（、标准操作程序（SOP）第8页，共60页。（五）标准和参考及有关术语（五）标准和参考及有关术语1、标准、标准（1）书面标准）书面标准（2）测量标准）测量标准一级测量标准，又称测量基准，是指定的或公认具有一级测量标准，又称测量基准，是指定的或公认具有最高计量学特性的测量标准。最高计量学特性的测量标准。二级测量标准，是通过与相同量的一级测量标准相比二级测量
6、标准，是通过与相同量的一级测量标准相比较而确定其值的测量标准。较而确定其值的测量标准。2 2、参考、参考第9页，共60页。（六）溯源性和不确定度及有关术语（六）溯源性和不确定度及有关术语1、溯源性，是指测量结果通过连续的比、溯源性，是指测量结果通过连续的比较链与一定的参考标准相联系的属性。较链与一定的参考标准相联系的属性。2、测量不确定度，定义是，与测量结果、测量不确定度，定义是，与测量结果相关的参数，表征可合理地赋予被测量相关的参数，表征可合理地赋予被测量的值的分散性。的值的分散性。第10页，共60页。（七）参考测量系统及有关术语（七）参考测量系统及有关术语1、参考测量系统、参考测量系统2、
7、参考物质、参考物质3、参考测量程序、参考测量程序一级参考测量程序一级参考测量程序二级参考测量程序二级参考测量程序4 4、参考测量实验室、参考测量实验室第11页，共60页。（八）互通性和基质效应及有关术语（八）互通性和基质效应及有关术语1、互通性：或称互换、替换性、互通性：或称互换、替换性 指用不同测量程序测量该物质时，指用不同测量程序测量该物质时，各测量程序所得测量结果之间的数字各测量程序所得测量结果之间的数字关系，与用这些测量程序测量实际样关系，与用这些测量程序测量实际样品时，测量结果的数字关系的一致程品时，测量结果的数字关系的一致程度。度。2、基质效应：描述参考物质与新鲜样、基质效应：描述
8、参考物质与新鲜样品性质的差。或：被测量以外的某种品性质的差。或：被测量以外的某种样品特性对被测量值的影响。样品特性对被测量值的影响。第12页，共60页。二、临床检验中的计量学溯源性二、临床检验中的计量学溯源性（一）概述（一）概述 临床检验结果准确，具有跨时空临床检验结果准确，具有跨时空的可比性，是防病治病的需要，也一的可比性，是防病治病的需要，也一直是临床检验领域工作目标。直是临床检验领域工作目标。第13页，共60页。“在今天的检验医学领域，已形成一个基本国际共在今天的检验医学领域，已形成一个基本国际共识，准确度，或用新的术语正确度，是最重要的、识，准确度，或用新的术语正确度，是最重要的、一切
9、努力都应指向的质量目标。一切努力都应指向的质量目标。”“In laboratory medicine today,there is a fundamental international agreement that accuracy,or use the new term trueness,is the most important quality objective to which all steps must be directed .”Buttner J.Eur J Clin Chem Clin Biochem 1995;33:981-8第14页，共60页。1、实现检验结果准确可比的
10、有效手段是、实现检验结果准确可比的有效手段是建立和保证不同方法结果的计量学溯源建立和保证不同方法结果的计量学溯源性。性。第15页，共60页。定义：定义：溯源性（溯源性（traceability)traceability)是测量结果或是测量结果或标准的值，通过连续的比较链与一定的标准的值，通过连续的比较链与一定的参考标准相联系的属性，参考标准通常参考标准相联系的属性，参考标准通常是国家或国际标准，比较链中的每步比是国家或国际标准，比较链中的每步比较都有给定的不确定度。较都有给定的不确定度。第16页，共60页。目的和意义目的和意义n检验结果准确性和一致性是政府的愿望和老百姓检验结果准确性和一致性是
11、政府的愿望和老百姓的期望，也是各级临检中心的工作目标。的期望，也是各级临检中心的工作目标。n检验项目的检验项目的检测系统检测系统能溯源到能溯源到参考参考系统系统是必要保是必要保证和基础。证和基础。n现状：现状：n同一医疗单位不同的实验室的检验结果都不一样。同一医疗单位不同的实验室的检验结果都不一样。n常以室间质评结果作为一致性或判断准确性的依据，常以室间质评结果作为一致性或判断准确性的依据，因评价方法的局限性，蕴藏著结果虽局部一致，但却因评价方法的局限性，蕴藏著结果虽局部一致，但却无溯源性的风险。无溯源性的风险。n我国只有极个别真正的参考实验室，个别的国标我国只有极个别真正的参考实验室，个别的
12、国标第17页，共60页。参考系统参考系统n由参考物质、参考方法和参考实验室组由参考物质、参考方法和参考实验室组成的有完整的不间断的溯源链的系统。成的有完整的不间断的溯源链的系统。n特征是特征是溯源性：溯源性：指一个测量结果或测量指一个测量结果或测量标准的值，都能通过一条具有规定不确标准的值，都能通过一条具有规定不确定度的连续比较链，与测量基准联系起定度的连续比较链，与测量基准联系起来。来。n目标是参考物质和参考方法目标是参考物质和参考方法第18页，共60页。检测系统检测系统n美国美国CLIA88规定开展项目规定开展项目检测系统检测系统由所使用由所使用的仪器（型号）、试剂、校准品（来源）、操作的
13、仪器（型号）、试剂、校准品（来源）、操作规程、质量控制、仪器维护计划等组成。规程、质量控制、仪器维护计划等组成。n实验说明项目检测系统的实验说明项目检测系统的分析性能分析性能，包括：，包括：1 不精密度（总不精密度）；不精密度（总不精密度）；2 不准确度（偏倚或方不准确度（偏倚或方法学比较）；法学比较）；3 患者结果可报告范围；患者结果可报告范围；4 分析灵敏度分析灵敏度（检测限）；（检测限）；5 分析特异性；分析特异性；6 参考范围；参考范围；7 其他需其他需说明的问题。说明的问题。n经有关部门核实认定实验室开展项目的分析性经有关部门核实认定实验室开展项目的分析性能符合要求，方可开展收费检验
14、活动。能符合要求，方可开展收费检验活动。第19页，共60页。CLIA88的规定的规定n在开展检验活动期间，实验室不可对上在开展检验活动期间，实验室不可对上报的检测系统做任意变动和修改。如有报的检测系统做任意变动和修改。如有变动或修改应视为新的检测系统而必须变动或修改应视为新的检测系统而必须重新提供分析性能资料。重新提供分析性能资料。n通过室内质控和室间质评保证检测系统通过室内质控和室间质评保证检测系统的稳定性和可靠性。的稳定性和可靠性。n例外：得到例外：得到FDA认可的检测系统被用户认可的检测系统被用户完全严格执行，分析性能资料由生产商完全严格执行，分析性能资料由生产商提供并承担责任。提供并承
15、担责任。第20页，共60页。欧共体的规定欧共体的规定n欧洲欧洲法律文件，法律文件，1998年签署，年签署，规定生产商必须告诉用户：规定生产商必须告诉用户：只有使用该公司提供的系列产品才能得到审批认可的可只有使用该公司提供的系列产品才能得到审批认可的可靠结果。靠结果。n基本要求基本要求“校准物和校准物和/或质控物的定值，必须通过已有的高一级的参考测量或质控物的定值，必须通过已有的高一级的参考测量程序和程序和/或参考物质，保证其溯源性或参考物质，保证其溯源性”n实施方案实施方案最早的具最早的具“CE”标的标的IVD产品可出现于产品可出现于2000年年6月月所有的新所有的新IVD产品都必须在产品都必
16、须在2003年年12月前具有月前具有“CE”标标现有现有IVD产品可产品可“无标无标”出售至出售至2005年年12月月第21页，共60页。我国政策我国政策n卫生部颁发的医疗机构临床实验室管卫生部颁发的医疗机构临床实验室管理办法自理办法自2006年年6月月1日实施日实施n第第24条：实验室应保证检测系统的完整条：实验室应保证检测系统的完整性和有效性性和有效性n目的：与参考系统有目的：与参考系统有一致性一致性第22页，共60页。政府的希望政府的希望n卫生部办公厅关于医疗机构间医学检验、医学影像检查互卫生部办公厅关于医疗机构间医学检验、医学影像检查互认有关问题的通知认有关问题的通知 卫办医发卫办医发
17、200632号号 n四、四、各省级卫生行政部门要根据辖区医疗机构实际状况，合理确定开各省级卫生行政部门要根据辖区医疗机构实际状况，合理确定开展检查互认的项目。目前，对于参加国家级质量控制和省级质量控制展检查互认的项目。目前，对于参加国家级质量控制和省级质量控制的、稳定性好、质量比较容易控制和费用较高的检查项目，应当组织的、稳定性好、质量比较容易控制和费用较高的检查项目，应当组织辖区内有条件的医院间逐步开展检查互认工作。辖区内有条件的医院间逐步开展检查互认工作。n五、对于参加国家级质量控制的检查项目，有条件的省、自治区、五、对于参加国家级质量控制的检查项目，有条件的省、自治区、直辖市之间可以探索
18、开展检查互认；参加省级质量控制的检查项目，直辖市之间可以探索开展检查互认；参加省级质量控制的检查项目，可以在本省、自治区、直辖市范围内实行检查互认。可以在本省、自治区、直辖市范围内实行检查互认。第23页，共60页。2、临床检验计量学溯源：、临床检验计量学溯源：可以简单理解为使常规检验与参考系统可以简单理解为使常规检验与参考系统相联系的过程。相联系的过程。n有两种常用的途径：有两种常用的途径：一是将常规方法直接与参考方法比较一是将常规方法直接与参考方法比较二是用参考方法为性质与实际样品足够接近二是用参考方法为性质与实际样品足够接近的参考物质定值，通过参考物质传递检验结的参考物质定值，通过参考物质
19、传递检验结果的准确性。果的准确性。第24页，共60页。3、临床检验计量学溯源的推动因素、临床检验计量学溯源的推动因素欧盟于欧盟于19981998年签署体外诊断器具的年签署体外诊断器具的指令指令(Derective 98/79EC)(Derective 98/79EC)。实验室认可。实验室认可。量值溯源作为提高和保证检验结果准确量值溯源作为提高和保证检验结果准确性的重要手段，已逐渐被广泛接受，检验结性的重要手段，已逐渐被广泛接受，检验结果的溯源性将成为检验试剂生产和临床实验果的溯源性将成为检验试剂生产和临床实验室检验中的重要质量指标。室检验中的重要质量指标。第25页，共60页。欧洲标准化委员会制
20、定有关标准：欧洲标准化委员会制定有关标准：1、ISO17511（2003）“体外诊断医学体外诊断医学器具器具-生物样品中量的测量生物样品中量的测量-参考测量程参考测量程序的表述序的表述”。2、ISO18153（2003）体外诊断医学器）体外诊断医学器具具-生物样品中量的测量生物样品中量的测量-酶催化浓度校酶催化浓度校准物质和质控物质定值的计量学溯源准物质和质控物质定值的计量学溯源”。第26页，共60页。3、ISO15193（2002）“体外诊断医学体外诊断医学器具器具-生物样品中量的测量生物样品中量的测量-参考测量程参考测量程序的表述序的表述”。4、ISO15194（2002）“体外诊断医学体
21、外诊断医学器具器具-生物样品中量的测量生物样品中量的测量-参考物质的参考物质的描述描述”。5、ISO15195（2003）“临床检验医学临床检验医学-参考测量实验室要求参考测量实验室要求”。第27页，共60页。（二）溯源性建立（二）溯源性建立1 1、如何建立溯源性？、如何建立溯源性？nISO 17511:2003 ISO 17511:2003 体外诊断医学器具体外诊断医学器具生物样本中量的测量生物样本中量的测量校准校准物质和质控物质定值的计量学溯源物质和质控物质定值的计量学溯源ISO 18153:2003ISO 18153:2003 体外诊断医学器具体外诊断医学器具生物样本中量的测量生物样本中
22、量的测量 酶催酶催化浓度校准物质和质控物质定值的计量学溯源化浓度校准物质和质控物质定值的计量学溯源第28页，共60页。2、临床检验量值溯源链的、临床检验量值溯源链的结构结构。3、参考系统是临床检验量值、参考系统是临床检验量值溯源溯源的基础。的基础。计量学溯源的前提是较低级别的测量程序具有计量学溯源的前提是较低级别的测量程序具有足够的分析特异性，所测量的量与参考测量程序足够的分析特异性，所测量的量与参考测量程序所测量的量一致。所测量的量一致。4、不同检验指标的计量学溯源水平取决于、不同检验指标的计量学溯源水平取决于计量学可能性。计量学可能性。第29页，共60页。第30页，共60页。参考系统参考系
23、统n由参考物质、参考方法和参考实验室组由参考物质、参考方法和参考实验室组成的有完整的不间断的溯源链的系统。成的有完整的不间断的溯源链的系统。n特征是特征是溯源性：溯源性：指一个测量结果或测量指一个测量结果或测量标准的值，都能通过一条具有规定不确标准的值，都能通过一条具有规定不确定度的连续比较链，与测量基准联系起定度的连续比较链，与测量基准联系起来。来。n目标是参考物质和参考方法目标是参考物质和参考方法第31页，共60页。（三）临床检验参考系统现状和检验医学溯（三）临床检验参考系统现状和检验医学溯源联合委员会源联合委员会 1、成立检验医学溯源联合委员会（、成立检验医学溯源联合委员会（JCTLM）
24、第32页，共60页。实验医学溯源联合委员会实验医学溯源联合委员会-JCTLM-国国际临际临床化学委床化学委员员会会(IFCC)国国际际重量及重量及测测量委量委员员会会(BIPM)国国际实验际实验室室认认可合作可合作组织组织(ILAC)JCTLMJCTLM是隶属于国际度量衡局是隶属于国际度量衡局(BIPM),(BIPM),国际临床化学委员会国际临床化学委员会 (IFCC),(IFCC),体外诊断产品生产和认可的联合委员会体外诊断产品生产和认可的联合委员会 (ILAC)(ILAC)的的一个组织一个组织.第33页，共60页。2、WG-1、WG-2的概念的概念WG-1和和WG-2是是JCTLM设立的两
25、个工作组。设立的两个工作组。WG-1：主要任务是建立程序，按一定标准对现有参考测量程：主要任务是建立程序，按一定标准对现有参考测量程序和参考物质进行鉴别和评审，并公布符合要求的参考测量序和参考物质进行鉴别和评审，并公布符合要求的参考测量程序和参考物质。程序和参考物质。WG-2：主要任务是收集现有候选参考测量实验室的信息，鼓励：主要任务是收集现有候选参考测量实验室的信息，鼓励和促进按检验项目分类的参考测量实验室网络的形成，按和促进按检验项目分类的参考测量实验室网络的形成，按ISO15195评审并公布参考测量实验室。评审并公布参考测量实验室。第34页，共60页。JCTLM 与 ISO标准的关系工作
26、工作组组（1）工作工作组组（2）ISO15194参考物参考物质质ISO15193参考参考测测量程序量程序ISO15195参考参考测测量量实验实验室室ISO17511,18153校准品及校准品及质质控品控品赋值赋值的溯源性的溯源性常规测定第35页，共60页。3、列表、列表I、列表、列表II的概念：的概念：列表列表I：化学定义明确或由国际公认参考测量程序定义：化学定义明确或由国际公认参考测量程序定义的检验项目。的检验项目。列表列表II：不能溯源至：不能溯源至SI单位，也无国际公认参考测量单位，也无国际公认参考测量程序的检验项目的参考物质。程序的检验项目的参考物质。4、临床检验校准与测量等级、临床检
27、验校准与测量等级框架框架 参考系统是临床检验量值参考系统是临床检验量值溯源溯源的基础。但临床检验参的基础。但临床检验参考系统是动态的，发展的。考系统是动态的，发展的。第36页，共60页。第37页，共60页。三、测量不确定度三、测量不确定度（一）概述（一）概述n 测量不确定度是一个代表测量结果质量的参测量不确定度是一个代表测量结果质量的参数。数。n测量不确定度首先在世界各国领域的计量领域得到广测量不确定度首先在世界各国领域的计量领域得到广泛的应用，出现在临床检验领域与本领域的计量学溯泛的应用，出现在临床检验领域与本领域的计量学溯源活动和实验室认可活动有关。源活动和实验室认可活动有关。第38页，共
28、60页。ISO17025（2005）对于临床实验室有关）对于临床实验室有关不确定度的要求：不确定度的要求：5.4.6.2 检测实验室应具有并应用评定测量不确定度的程序。某些情况下，检测方法的性质会妨碍对测量不确定度进行严密的计量学和统计学上的有效计算。这种情况下，实验室至少应努力找出不确定度的所有分量且作出合理评定，并确保结果的报告方式不会对不确定度造成错觉。合理的评定应依据对方法特性的理解和测量范围，并利诸如过去的经验和确认的数据。第39页，共60页。5.4.6.3 在评定测量不确定度时，对给在评定测量不确定度时，对给定情况下的所有重要不确定度分量，定情况下的所有重要不确定度分量，均应采用适
29、当的分析方法加以考虑。均应采用适当的分析方法加以考虑。第40页，共60页。ISO15189(2003)对于临床实验室对于临床实验室有关不确定度的要求：有关不确定度的要求：5.6.2 适用且可能时，实验室应确定检验适用且可能时，实验室应确定检验结果的不确定度。应考虑所有重要的不结果的不确定度。应考虑所有重要的不确定度分量。不确定度来源可包括采样、确定度分量。不确定度来源可包括采样、样品制备、样品部分的选择、校准品、样品制备、样品部分的选择、校准品、参考物质、加入量、所用设备、环境条参考物质、加入量、所用设备、环境条件、样品状态和操作人员的变更。件、样品状态和操作人员的变更。第41页，共60页。（
30、二）不确定度评定的一般规则与方法（二）不确定度评定的一般规则与方法1 1。测量不确定度测量不确定度ISOISO定义：表征合理地定义：表征合理地赋予被测量之值的分散性、与测量结果赋予被测量之值的分散性、与测量结果相联系的参数，称为测量不确定度。相联系的参数，称为测量不确定度。n说明测量之值分散性的参数，不说明测说明测量之值分散性的参数，不说明测量结果是否接近真值。量结果是否接近真值。nn 用标准差表示。用标准差表示。第42页，共60页。第43页，共60页。2 2。在实践中，测量不确定度可能来源于以在实践中，测量不确定度可能来源于以下十个方面下十个方面（一般来源于随机性和模糊性）（一般来源于随机性
31、和模糊性）（1 1）对被测量的定义不完整或不完善；）对被测量的定义不完整或不完善；（2 2）实现被测量的定义的方法不理想；）实现被测量的定义的方法不理想；（3 3）取样的代表性不够；）取样的代表性不够；（4 4）对测量过程受环境影响的认识不周）对测量过程受环境影响的认识不周 全；或对环全；或对环境条件的测量与控制不完善；境条件的测量与控制不完善；第44页，共60页。（5 5）对仪器的读数存在人为的偏移；）对仪器的读数存在人为的偏移；（6 6）测量仪器的分辨力或鉴别力不够；）测量仪器的分辨力或鉴别力不够；（7 7）赋予计量标准的值和标准物质的值不准；）赋予计量标准的值和标准物质的值不准；（8 8
32、）引用于数据计算的常量和其他参数不准；）引用于数据计算的常量和其他参数不准；（9 9）测量方法和测量程序的近似性和假定性；）测量方法和测量程序的近似性和假定性；（1010）在表面看完全相同条件下，被测量重复观）在表面看完全相同条件下，被测量重复观测值的变化。测值的变化。第45页，共60页。n 由此可见，测量不确定度一般来源于随机性和模由此可见，测量不确定度一般来源于随机性和模糊性，前者归因于条件不充分，后者归因于事物本身糊性，前者归因于条件不充分，后者归因于事物本身概念不明确。这就使测量不确定度一般由许多分量组概念不明确。这就使测量不确定度一般由许多分量组成，其中一些分量可以用测量结果成，其中
33、一些分量可以用测量结果(观测值观测值)的统计分的统计分布来进行评价，并且以实验标准差表征；而另一些分布来进行评价，并且以实验标准差表征；而另一些分量可以用其他方法量可以用其他方法(根据经验或其他信息的假定概率根据经验或其他信息的假定概率分布分布)来进行评价，并且也以标准差表征。所有这些来进行评价，并且也以标准差表征。所有这些分量，应理解为都贡献给了分散性。若需要表示某分分量，应理解为都贡献给了分散性。若需要表示某分量是由某原因导致时，可以用随机效应导致的不确定量是由某原因导致时，可以用随机效应导致的不确定度和系统效应导致的不确定度表示。度和系统效应导致的不确定度表示。第46页，共60页。3.3
34、.标准不确定度和标准差标准不确定度和标准差nn 以标准差表示的测量不确定度，称为标准不确以标准差表示的测量不确定度，称为标准不确定度（定度（u u）。）。nn 标准差：标准差：第第 次测量结果；次测量结果；所考虑的所考虑的 次测量结果的算术平均值次测量结果的算术平均值。1)(21nxxsiinixixn第47页，共60页。是单次观测值是单次观测值 的实验标准差：的实验标准差：是是 次测量所得的算术平均值次测量所得的算术平均值 的实验标的实验标准（偏）差：准（偏）差：表征测量仪器的重复性。表征测量仪器的重复性。评价以此仪器进行评价以此仪器进行n n次测量所得测量次测量所得测量结果的分散性。一般情
35、况下结果的分散性。一般情况下n=420n=420Sixnsnx)(xs)(xsnxsxs)()()(xs)(xs第48页，共60页。4 4、不确定度的不确定度的A A类、类、B B类评定及合成类评定及合成 测量结果的不确定度由许多原因引起，对测量结果的不确定度由许多原因引起，对每个不确定度来源评定的标准差，称标准不每个不确定度来源评定的标准差，称标准不确定度分量用确定度分量用 表示。表示。（1 1）不确定度的）不确定度的A A类评定类评定 用对观测列进行统计用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度。称为分析的方法来评定标准不确定度。称为A A类类不确定度分量，用不确定度分量，用 表示。表
36、示。随机样本随机样本 信息信息 总体均值总体均值 总体样本总体样本 总体标准差总体标准差 A A类标准不确定度用实验的标准差表征。具类标准不确定度用实验的标准差表征。具有客观性和统计学的严格性。有客观性和统计学的严格性。AuxSiu第49页，共60页。（2 2）不确定度的不确定度的B B类评定类评定 用不同于对观测列进用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度。称为行统计分析的方法来评定标准不确定度。称为B B类标准不确定度分量，用类标准不确定度分量，用 表示。表示。用于不确定度用于不确定度B B类评定的信息来源一般有：类评定的信息来源一般有：1 1）以前的观测数据；）以前的观测数据
37、；2 2）对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验；）对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验；3 3）生产部门提供的技术说明文件；）生产部门提供的技术说明文件；4 4）校准证书、检定证书或其他文件提供的数据、准确度的等）校准证书、检定证书或其他文件提供的数据、准确度的等级或级别、包括目前仍在使用的极限误差、最大允许误差等；级或级别、包括目前仍在使用的极限误差、最大允许误差等；5 5）手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度；）手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度；6 6）规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重复）规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重复性限性限r r或复现
38、性限或复现性限R R。Bu第50页，共60页。（3 3）合成标准不确定度合成标准不确定度 当测量结果是由若干当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差和协方个其他量的值求得时，按其他各量的方差和协方差算得的标准不确定度。用差算得的标准不确定度。用 表示。表示。方差是标准差的平方，协方差是相关性导致方差是标准差的平方，协方差是相关性导致的方差。当两个被测量的估计值具有相同的不确的方差。当两个被测量的估计值具有相同的不确定度来源，特别是受到相同的系统效应的影响时，定度来源，特别是受到相同的系统效应的影响时，它们之间即存在着相关性。如果两个都偏大或都它们之间即存在着相关性。如果两个都偏大
39、或都偏小，称为正相关；如果一个偏大而另一个偏小，偏小，称为正相关；如果一个偏大而另一个偏小，称为负相关。由这种相关性所导致的方差，为协称为负相关。由这种相关性所导致的方差，为协方差。显然，计入协方差会扩大合成标准不确定方差。显然，计入协方差会扩大合成标准不确定度，协方差的计算既有属于度，协方差的计算既有属于A A类评定的、也有属于类评定的、也有属于B B类评定的。可通过改变测量程序来避免发生相关类评定的。可通过改变测量程序来避免发生相关性，或者使方差减小到可以忽略不计的程度。性，或者使方差减小到可以忽略不计的程度。cu第51页，共60页。5.5.扩展不确定度和包含因子扩展不确定度和包含因子（1
40、 1）.扩展不确定度扩展不确定度 ：是确定测量结果区是确定测量结果区间的间的 量，合理赋予被测量之值的大部分量，合理赋予被测量之值的大部分分布于此区间。也可称为展伸不确定度或范分布于此区间。也可称为展伸不确定度或范围不确定度。围不确定度。值一般为值一般为2 2，有时为，有时为3 3，取决于被测，取决于被测量的重要性、效益和风险。量的重要性、效益和风险。ckuU k第52页，共60页。(2).测量不确定度的分类：测量不确定度的分类：A类标准不确定度类标准不确定度 标准不确定度标准不确定度 B类标准不确定度类标准不确定度测量不确定度测量不确定度 合成标准不确定度合成标准不确定度 U（k=2，3）扩
41、展不确定度扩展不确定度 UP（P为置信概率）为置信概率）U U9595UU9999 第53页，共60页。（2 2）.包含因子包含因子 ：为求得扩展不确定为求得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘的数学因子，度，对合成标准不确定度所乘的数学因子，有时也称覆盖因子。有时也称覆盖因子。nn 包含因子的取值决定了扩展不确定度包含因子的取值决定了扩展不确定度的置信水平。的置信水平。nn.扩展不确定度扩展不确定度U U、U Up p nn 包含因子包含因子k k、k kp p nn 正态分布条件下，正态分布条件下，k kp p即即t t分布中的分布中的t t值。值。nn 评定扩展不确定度评定扩展不确定度U
42、 Up p时，已知时，已知p p与自由与自由 度度 ，即可查表得到，即可查表得到k kp p，进而求得，进而求得U Up p 。v第54页，共60页。（3 3）.自由度自由度 不同领域有不同含义。这里不同领域有不同含义。这里为为n-1n-1。在。在A A类标准不确定度评定中，自由度用类标准不确定度评定中，自由度用于表明所得到标准差的可靠程度。它被定义为：于表明所得到标准差的可靠程度。它被定义为：在方差计算中，和的项数减去对和的限制数。在方差计算中，和的项数减去对和的限制数。自由度往往用于求包含因子自由度往往用于求包含因子k kp p如只评定如只评定U U而而不是不是U Up p ，则不必计算自
43、由度。，则不必计算自由度。第55页，共60页。小结:临床检验结果准确，具有跨时空的可比性，是防临床检验结果准确，具有跨时空的可比性，是防病治病的需要，也一直是临床检验领域工作目标。病治病的需要，也一直是临床检验领域工作目标。实现检验结果准确可比的有效手段是建立和保证不实现检验结果准确可比的有效手段是建立和保证不同方法结果的计量学溯源性。同方法结果的计量学溯源性。临床常规检验结果的溯源性通过不间断的交临床常规检验结果的溯源性通过不间断的交替出现的测量程序和校准而建立，这些程序和替出现的测量程序和校准而建立，这些程序和校准物（溯源链）通常具有不断降低的测量不校准物（溯源链）通常具有不断降低的测量不
44、确定度。确定度。第56页，共60页。n溯源链上部的测量程序和校准物一般称参考测溯源链上部的测量程序和校准物一般称参考测量程序和参考物，运行参考测量的实验室称参量程序和参考物，运行参考测量的实验室称参考测量实验室，三者称参考系统。临床检验计考测量实验室，三者称参考系统。临床检验计量学溯源可简单理解为常规检验与参考系统相量学溯源可简单理解为常规检验与参考系统相联系的过程。联系的过程。nSI单位是计量学溯源的理想终点，需要有一级参单位是计量学溯源的理想终点，需要有一级参考测量程序。考测量程序。n计量学溯源的前提是较低级的测量程序具有足够的分计量学溯源的前提是较低级的测量程序具有足够的分析特异性，所测
45、量的量与参考测量程序所测量的量一析特异性，所测量的量与参考测量程序所测量的量一致。致。第57页，共60页。n临床检验量值溯源中另一个重要问题是校准物的互通性，临床检验量值溯源中另一个重要问题是校准物的互通性，各级别校准物必须对于两个有关测量程序具有互通性。各级别校准物必须对于两个有关测量程序具有互通性。n参考系统是临床检验量值溯源的基础，有关国际组织成立参考系统是临床检验量值溯源的基础，有关国际组织成立JCTLM，征集、评审和公布临床检验参考系统。征集、评审和公布临床检验参考系统。n临床检验计量学溯源是临床检验分析质量保证的重要内容，临床检验计量学溯源是临床检验分析质量保证的重要内容，因此与诊
46、断试剂生产厂家、临床实验室及临床检验室间质量因此与诊断试剂生产厂家、临床实验室及临床检验室间质量评价计划等各主要质量保证环节有关。评价计划等各主要质量保证环节有关。n测量不确定度是一个代表测量结果质量的参数，与溯源性关测量不确定度是一个代表测量结果质量的参数，与溯源性关系密切，溯源性的建立必然伴随不确定度评定。系密切，溯源性的建立必然伴随不确定度评定。第58页，共60页。nISO与其他国际组织合作提出的与其他国际组织合作提出的GUM是测量不确定度评定与是测量不确定度评定与表示的通用指南。表示的通用指南。n不确定度评定的一般方法是，将测量模型化以鉴别不确不确定度评定的一般方法是，将测量模型化以鉴
47、别不确定度来源，对各种来源的不确定度（不确定度分量）进定度来源，对各种来源的不确定度（不确定度分量）进行评定和量化，再将各不确定度分量合成。行评定和量化，再将各不确定度分量合成。n测量结果的不确定度一般包括多种组成部分（分量），各测量结果的不确定度一般包括多种组成部分（分量），各不确定度分量可采用不确定度分量可采用A类单位评定或类单位评定或B类评定。类评定。n不确定度一般用标准差表示。各分量后称合成不确定度，不确定度一般用标准差表示。各分量后称合成不确定度，合成标准不确定度乘以一定系数（包含因子）为扩展不合成标准不确定度乘以一定系数（包含因子）为扩展不确定度。确定度。第59页，共60页。第60页，共60页。
