ISO 11352:2012
(Main)Water quality — Estimation of measurement uncertainty based on validation and quality control data
Water quality — Estimation of measurement uncertainty based on validation and quality control data
This International Standard specifies methods for the estimation of measurement uncertainty of chemical and physicochemical methods in single laboratories based on validation data and analytical quality control results obtained within the field of water analysis. NOTE 1 The principles of the estimation of uncertainty specified in this International Standard are consistent with the principles described in ISO/IEC Guide 98-3. In this International Standard, the quantification of measurement uncertainty relies on performance characteristics of a measurement procedure obtained from validation and the results of internal and external quality control. NOTE 2 The approaches specified in this International Standard are mainly based on QUAM[11], NEN 7779[8], Nordtest TR 537[10], and Eurolab TR 1[9]. NOTE 3 This International Standard only addresses the evaluation of measurement uncertainty for results obtained from quantitative measurement procedures. The uncertainties associated with results obtained from qualitative procedures are not considered.
Qualité de l'eau — Estimation de l'incertitude de mesure basée sur des données de validation et de contrôle qualité
La présente Norme internationale spécifie des méthodes pour l'estimation de l'incertitude de mesure des méthodes chimiques et physicochimiques dans des laboratoires individuels, basée sur des données de validation et sur les résultats du contrôle qualité analytique obtenus dans le domaine de l'analyse de l'eau. NOTE 1 Les principes de l'estimation de l'incertitude de mesure spécifiés dans la présente Norme internationale sont en accord avec les principes décrits dans le Guide ISO/CEI 98‑3. Dans la présente Norme internationale, la quantification de l'incertitude de mesure repose sur les caractéristiques de performance d'un mode opératoire de mesure obtenues à partir de la validation et des résultats du contrôle qualité interne et externe. NOTE 2 Les approches spécifiées dans la présente Norme internationale sont principalement basées sur QUAM[11], la NEN 7779[8], le Nordtest TR 537[10] et l'Eurolab TR 1[9]. NOTE 3 La présente Norme internationale traite uniquement de l'évaluation de l'incertitude de mesure pour des résultats obtenus à partir de modes opératoires de mesures quantitatives. Les incertitudes associées aux résultats obtenus à partir de modes opératoires de mesures qualitatives ne sont pas prises en compte.
Kakovost vode - Ocena merilne negotovosti na osnovi podatkov, dobljenih z validacijo in kontrolo kakovosti
Ta mednarodni standard določa metode za oceno merilne negotovosti kemijskih in fizikalno-kemijskih metod v posameznih laboratorijih na osnovi podatkov o validaciji in rezultatov kontrole kakovosti analize, pridobljenih na področju analize vode. OPOMBA 1: Načela ocene negotovosti, ki jih določa ta mednarodni standard, so skladna z načeli, opisanimi v smernicah ISO/IEC 98-3. V tem mednarodnem standardu je določevanje merilne negotovosti odvisno od lastnosti delovanja merilnega postopka, dobljenih z validacijo, ter rezultatov notranje in zunanje kontrole kakovosti. OPOMBA 2: Pristopi, opisani v tem mednarodnem standardu, so osnovani zlasti na smernicah QUAM[11], NEN 7779[8], Nordtest TR 537[10], in Eurolab TR 1[9]. OPOMBA 3: Ta mednarodni standard zadeva le oceno merilne negotovosti za rezultate, pridobljene iz postopkov kvantitativnih meritev. Negotovosti, povezane z rezultati, pridobljenimi iz kvalitativnih postopkov, niso upoštevane.
General Information
Buy Standard
Standards Content (Sample)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 11352
Первое издание
2012-07-01
Качество воды. Оценка
неопределенности измерения на
основе данных о валидации и
контроле качества
Water quality — Estimation of measurement uncertainty based on
validation and quality control data
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO 11352:2012(R)
©
ISO 2012
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на интегрированные шрифты и они не будут установлены на компьютере, на котором ведется редактирование. В
случае загрузки настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение
лицензионных условий фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe – торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованные для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2012
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO по соответствующему адресу, указанному ниже, или комитета-члена ISO в стране
заявителя.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2012 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
Содержание Страница
Предисловие. iv
Введение . v
1 Область применения . 1
2 Нормативные ссылки . 1
3 Термины и определения . 1
4 Условные обозначения . 5
5 Сущность метода . 6
6 Методика . 6
7 Подготовительные соображения для оценивания погрешности измерений . 7
7.1 Требования к измерению . 7
7.2 Требования к параметрической форме, в которой указывают погрешность
измерений . 7
8 Оценивание наличной точности и данных ошибки . 8
8.1 Подход и критерии . 8
8.2 Внутрилабораторная воспроизводимость . 9
8.3 Метод и лабораторная ошибка . 11
9 Вычисление суммарной стандартной неопределенности . 16
10 Вычисление расширенной неопределенности . 17
11 Оценка погрешности измерений из стандартного отклонения воспроизводимости . 17
12 Протокол . 17
Приложение А (нормативное) Оценивание стандартной неопределенности из контрольных
карт для размаха. 18
Приложение В (информативное) Примеры оценивания погрешности измерения . 19
Библиография . 28
© ISO 2012 – Все права сохраняются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией,
объединяющей национальные органы по стандартизации (комитеты-члены ISO). Разработка
международных стандартов, как правило, ведется в технических комитетах ISO. Каждый комитет-член,
заинтересованной в разработке теме, ради которой был образован данный технический комитет,
имеет право быть представленным в этом комитете. Международные организации, правительственные
и неправительственные, поддерживающие связь с ISO, также принимают участие в ее работе. ISO
тесно сотрудничает с Международной электротехнической комиссией (IEC) по всем вопросам
стандартизации в области электротехники.
Международные стандарты разрабатываются в соответствии с правилами, приведенными в Части 2
Директив ISO/IEC.
Основное назначение технических комитетов заключается в разработке Международных стандартов.
Проекты международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-
членам на голосование. Для опубликования международного стандарта требуется собрать не менее
75 % положительных голосов комитетов-членов, принявших участие в голосовании.
Обращается внимание на вероятность того, что некоторые элементы настоящего документа могут
являться предметом патентных прав. ISO не несет ответственность за идентификацию части или всех
подобных прав.
ISO 11352 разработан Техническим комитетом ISO/TC 147, Качество воды, Подкомитетом SC 2,
Физические, химические и биохимические методы.
iv © ISO 2012 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
Введение
Основные принципы оценивания неопределенности измерения изложены в ISO/IEC Guide 98-3.
Существует несколько способов оценки неопределенности измерения, зависящие от назначения
[9]
самой оценки и имеющихся данных; документ Eurolab TR 1 приводит общее представление в
отношении основных подходов.
Настоящий международный стандарт приводит ряд методик, которые помогут метрологическим
лабораториям провести определение неопределенности измерения их результатов, используя подход,
основанный на результатах контроля качества и данных достоверности. Структура стандарта такова,
что его могут использовать специалисты, которые не обладают глубоким пониманием метрологии или
статистики.
[8] [10]
Работы NEN 7779 и Nordtest TR 537 легли в основу разработки настоящего международного
стандарта. Выбранный в нем подход является нисходящим в отличие от восходящего, принятого в
ISO/IEC Guide 98-3.
Статистически допустимо объединять точную оценку и неопределенность, ассоциируемую с ошибкой,
в одну меру неопределенности. Источниками измеренных величин для этого подхода являются
валидация метода и аналитический контроль качества. Экспериментальный подход, рассматриваемый
в настоящем международном стандарте, допускает широкий охват источников изменчивости,
отмечаемой во время обычного применения аналитического метода.
© ISO 2012 – Все права сохраняются v
---------------------- Page: 5 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 11352:2012(R)
Качество воды. Оценка неопределенности измерения на
основе данных о валидации и контроле качества
1 Область применения
Настоящий международный стандарт устанавливает метод оценивания неопределенности измерения
химических и физико-химических методов в отдельных лабораториях на основе данных валидации и
результатах аналитического контроля, полученных в области анализа качества воды.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Принципы оценки неопределенности, указанные в настоящем Международном стандарте,
совместимы с изложенными в ISO/IEC Guide 98-3.
В настоящем международном стандарте количественное представление неопределенности измерения
опирается на эксплуатационные характеристики методики измерения, полученные при валидации и на
результатах внутреннего и внешнего контроля качества.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Подходы, оговоренные в настоящем Международном стандарте, главным образом
[11] [8] [10] [9]
основываются на библиографии QUAM , NEN 7779 , Nordtest TR 537 и Eurolab TR 1 .
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Настоящий Международный стандарт рассматривает только определение неопределенности
измерения в отношении результатов, полученных посредством применения количественных методик измерения.
Неопределенности, ассоциируемые с результатами, полученными с помощью качественных методик, здесь не
рассматриваются.
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные документы являются обязательными для применения данного документа. В
отношении датированных ссылок применимо только цитируемое издание. В отношении
недатированных ссылок применимо последнее издание ссылочного документа, включая любые
поправки к нему.
ISO/IEC Guide 98-3:2008, Неопределенность измерений. Часть 3. Руководство по выражению
неопределенности измерений (GUM:1995)
3 Термины и определения
Исходя из назначения данного документа, будут применимы следующие термины и их определения.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Перечисленные термины и определения обычно приводятся без Примечаний, которые
ассоциируются с терминами и определениями в соответствующих ссылках.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Термины, относящиеся к прецизионным данным лабораторных испытаний, взяты из
[1], [7]
ISO 3534-2:2000 т.к. определения, приведенные в ISO/IEC 99:2007 , являются более широкими, чем те,
которые даны в ISO 3534-2:2006, поскольку они включают отличные методики измерения, неприемлемые для
настоящего международного стандарта.
3.1
истинность
trueness
степень совпадения между средним бесконечного числа измеренного значения величины реплики и
исходным значением величины
© ISO 2012 – Все права сохраняются 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.14]
3.2
точность
precision
степень совпадения между показаниями или измеренными значениями величин, полученными
посредством измерений реплики на одинаковых или подобных объектах при заданных условиях
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.15]
3.3
погрешность
погрешность измерения
error
measurement error
измеренное значение величины минус исходное значение величины
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.16]
3.4
систематическая погрешность
систематическая погрешность измерения
systematic error
systematic measurement error
составляющая погрешности измерения, которая в измерениях реплик остается постоянной или
изменяется предсказуемым образом
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.17]
3.5
ошибка
ошибка измерения
bias
measurement bias
оценка систематической погрешности измерения
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.18]
3.6
случайная погрешность
случайная погрешность измерения
random error
random measurement error
составляющая погрешности измерения, которая в измерениях реплики варьируется непредсказуемым
образом
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.19]
3.7
условия повторяемости
repeatability conditions
условия наблюдения, где результаты независимого испытания/измерения получают с помощью одного
и того же метода в отношении идентичных образцов для испытания/измерения на одном и том же
оборудовании для испытания или измерения одним и тем же оператором, использующими одно и тоже
оборудование в пределах коротких интервалов времени
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.6]
2 © ISO 2012 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
3.8
повторяемость
repeatability
точность при условиях сходимости
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.5]
3.9
партия
batch
серия измерений, проведенных при условиях повторяемости
3.10
условия промежуточной сходимости
intermediate precision conditions
условия, где результаты или измерения получают с помощью одного и того же метода в отношении
идентичных образцов для испытания/измерения на одном и том же оборудовании для испытания или
измерения при некотором отличном рабочем условии
ПРИМЕЧАНИЕ Существуют четыре элемента рабочего условия: время, калибровка, оператор и оборудование.
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.16]
3.11
промежуточная сходимость
intermediate precision
точность при условиях промежуточной сходимости
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.15]
3.12
внутрилабораторная воспроизводимость
within-laboratory reproducibility
промежуточная сходимость измерения, где включены изменчивости только одной лаборатории
3.13
условия воспроизводимости
reproducibility conditions
условия наблюдения, где независимые результаты испытания/измерения получают с помощью одного
и того же метода в отношении идентичных образцов для испытания/измерения на различном
оборудовании для испытания/измерения различными операторами, использующими различное
оборудование
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.11]
3.14
воспроизводимость
reproducibility
сходимость при условиях воспроизводимости
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.10]
3.15
uncertainty
measurement uncertainty
неопределенность
неопределенность измерений
неотрицательный параметр, характеризующий дисперсию значений величины, атрибутивный
измеряемой величине, основанной на используемой информации
© ISO 2012 – Все права сохраняются 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.26]
3.16
стандартная неопределенность
стандартная неопределенность измерения
standard uncertainty
standard measurement uncertainty
неопределенность измерений, выражаемая как стандартное отклонение
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.30]
3.17
суммарная стандартная неопределенность
суммарная стандартная неопределенность измерений
combined standard uncertainty
combined standard measurement uncertainty
стандартная неопределенность измерений, которая получается путем использования индивидуальных
стандартных неопределенностей измерений, ассоциируемых с вводными величинами в модели
измеренийl
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.31]
3.18
относительная стандартная неопределенность измерений
relative standard measurement uncertainty
стандартная погрешность измерений, деленная на абсолютное значение измеренного значения
величины
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.32]
3.19
заданная неопределенность измерений
target measurement uncertainty
неопределенность измерений, установленная как верхний предел и решенная на основании
предполагаемого использования результатов измерений
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.34]
3.20
расширенная неопределенность
расширенная неопределенность измерений
expanded uncertainty
expanded measurement uncertainty
произведение суммарной стандартной погрешности измерений и коэффициента больше чем число
один
ПРИМЕЧАНИЕ Термин “коэффициент” в этом определении относится к коэффициенту запаса.
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.35]
3.21
коэффициент запаса
coverage factor
число больше чем единица, на которое суммарную стандартную погрешность измерений умножают
для получения расширенной неопределенности измерений
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.38]
4 © ISO 2012 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
4 Условные обозначения
b ошибка, оцениваемая как разность между средним измеренным значением и
приемлемым исходным значением
b ошибка i-образцового материально соответственно отклонения от полного
i
восстановления (100 %) эксперимента на i- восстановление
brms среднеквадратическое значение индивидуальных значений ошибки относительно
отклонения экспериментов на восстановление
D разность между результатов измерений и приписанным значением i- выборки
i
межлабораторного сличения
Drms среднеквадратичное значение разностей
d
2
коэффициент для вычисления стандартного отклонения из среднего размаха R
i
переменная, относящаяся к наблюдению ряда
j переменная, относящаяся к источнику неопределенности
J
общее число источников неопределенности
k коэффициент запаса
nilc число проанализированных выборок межлабораторного сличения
n число измерений
M
np, число участвующих лабораторий для выборки i
i
n число эталонных материалов
r
n число экспериментов на восстановление
средний размах
R
s стандартное отклонение
s
b стандартное отклонение измеренных значений образцового материала
s стандартное отклонение воспроизводимости от межлабораторного сличения для выборки
R,i
i
стандартное отклонение результатов контроля качества
s
R
w
U расширенная неопределенность
Urel относительная расширенная неопределенность
u суммарная стандартная неопределенность
c
uc,rel суммарная относительная стандартная неопределенность
u
j стандартные неопределенности от различных источников j
u относительные стандартные неопределенности от различных источников j
j,rel
uadd стандартная неопределенность в концентрации добавленного аналита
u составляющая стандартной неопределенности, ассоциируемая с погрешностью метода и
b
лабораторной ошибкой
u стандартная неопределенность концентрации раствора внедрения
conc
средняя стандартная неопределенность исходных значений или средняя стандартная
u
C
ref
неопределенность приписанных значений выборок межлабораторных сличений
стандартная неопределенность исходного значения
u
C
ref
стандартная неопределенность приписанного значения межлабораторной выборки i
u
Ci,
ref
© ISO 2012 – Все права сохраняются 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
составляющая стандартной неопределенности для внутрилабораторной
u
R
w
воспроизводимости
u составляющая стандартной неопределенности из контрольной карты для размаха
r,range
(получено при условиях повторяемости)
составляющая стандартной неопределенности, как результат изменчивостей между
u
R ,bat
w
партиями
составляющая стандартной неопределенности результатов образцового раствора,
u
R ,stand
w
который используют в качестве пробы контроля качества
u составляющая стандартной неопределенности добавленного объема
V
u , составляющая систематической стандартная неопределенности добавленного объема
V b
u случайная составляющая стандартная неопределенности добавленного объема
V,rep
(получено при условиях повторяемости)
максимальное отклонение объема от заданного значения (информация изготовителя)
,max
V
восстановление
5 Сущность метода
Любой результат измерений любой лаборатории представляет собой оценку значения измеряемой
величины. Качество данной оценки зависит от неизменной неопределенности, которая присуща
результату измерений. В принципе, погрешность измерений – это свойство результатов
индивидуальных измерений. Оценивание погрешности измерений для каждого результата
индивидуального измерения обычно не является необходимым, если результат измерений возникает в
результате применения контролируемого процесса. В настоящем Международном стандарте
погрешность измерений, следовательно, определяется для серии измерений родственных
результатов. Предполагается, что данная серия результатов измерений, полученных с помощью
специфического аналитического метода и достигаемых при контролируемых условиях. Оценивание
погрешности измерений применимо ко всем результатам измерений в пределах данной серии,
независимо, например, от матрицы пробы или химика-аналитика, при условии, что измерение
проводят в соответствии с программой обеспечения качества.
Настоящий Международный стандарт устанавливает методики оценивания погрешности измерений в
области применения аналитического метода и, в целом, случайные и систематические погрешности,
подлежащие рассмотрению. Оценка погрешности измерений основана на результатах аналитического
контроля качества и данных валидации, которые отображают внутрилабораторную
воспроизводимость, а также метод и лабораторные испытания.
6 Методика
Методика оценивания погрешности измерений состоит из этапов, схематически приведенных на
Рисунке 1. Рисунок приводит ссылки на соответствующие подпункты настоящего стандарта.
Как правило, метод и лабораторная ошибка (систематическая погрешность) и внутрилабораторная
воспроизводимость (случайная погрешность) определяются независимо, используя соответствующие
данные результатов валидации метода и аналитического контроля качества.
Суммарную погрешность измерений, т.е. корень суммы квадратов составляющей неопределенности
для внутрилабораторной воспроизводимости и составляющей неопределенности, ассоциируемой с
методом и лабораторной ошибкой, умножают на коэффициент 2 для получения расширенной
неопределенности при доверительном уровне приблизительно 95 %.
Если погрешность измерения варьируются значительно, в зависимости от матрицы и/или размаха
концентрации, оценивание погрешности проводят раздельно для каждой матрицы и/или размаха
концентрации.
6 © ISO 2012 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
7 Подготовительные соображения для оценивания погрешности измерений
7.1 Требования к измерению
Перед проведением оценивания погрешности измерений необходимо, чтобы исследователь установил
применяемый аналитический метод, а также цели и принципы данного измерения. Ниже приводится
минимальный перечень этих требований, которые включают:
— измеряемую величину;
— методику измерения;
— область применения (матрицы, размах концентрации).
7.2 Требования к параметрической форме, в которой указывают погрешность
измерений
Расширенную неопределенность, U, указывают как значение абсолютной неопределенности или как
значение относительной неопределенности. Для результатов вблизи предела количественного
представления неопределенность часто оказывается постоянной и, следовательно, может выражаться
в виде абсолютного значения. Если полученные результаты находятся значительно выше предела
количественного представления, данная неопределенность часто становиться пропорциональной
концентрации аналита и, следовательно, может выражаться как относительное изменение.
ПРИМЕР Определение тяжелого металла (предел количественного
представления: 5 мнг/л).
для размаха концентрации от 5 мнг/л до 20 мнг/л U = 1 мнг/л
U = 5 %
для концентрации >20 мнг/л исх.
Обычно погрешность измерений определяют для некой матрицы и размаха концентрации. В
отдельных случаях функция интерполирования может быть применена между различными размахами
[11]
концентрации (см. QUAM:2000 , E.4).
© ISO 2012 – Все права сохраняются 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
ПРИМЕЧАНИЕ Установлено, что, хотя анализ не менее шести образцов при оценке ошибки является
целесообразным в отношении большинства ситуаций, существуют случаи, когда он не может быть применен. Чем
больше число определений, тем больше будет доверие в оценке.
Рисунок 1 — Схематическое изображение оценивания погрешности измерений (включая ссылки
на соответствующие разделы и подразделы настоящего международного стандарта)
8 Оценивание наличной точности и данных ошибки
8.1 Подход и критерии
В настоящем Международном стандарте составляющая неопределенности для внутрилабораторной
воспроизводимости, u , и составляющая неопределенности из метода и лабораторной ошибки u ,
b
R
w
служат базисом оценивания погрешности измерений. Выбранные данные валидации и результаты
аналитического контроля качества должны быть типичными для требованиям к измерениям,
описанным в Разделе 7:
— методика измерений: Все эти этапы анализа рассмотрены (предварительная обработка —
образцовая проба, сравнимая с пробами для испытаний):
— внутрилабораторная воспроизводимость: Все ли условия проведения методики измерений
рассмотрены (например, различные операторы, использующие различное оборудование)?
— цель измерений: Рассмотрены ли матричные изменения (например, питьевая вода, поверхностная
вода, морская вода, сточная вода) и все возможные интерференции?
8 © ISO 2012 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
Выбирают, в качестве основания для оценивания неопределенности, источник экспериментальной
информации, который предоставляет наилучшее освещение факторов, способствующих определению
неопределенности в условиях фактической практики. Оценивают, существует ли информация в
отношении отсутствующих факторов неопределенности, если неизвестно, что ими можно пренебречь.
Если необходимо, завершают оценку неопределенности, основанную на данных валидации и
результатах контроля качества, информацией из дополнительных экспериментов или оцениванием на
основе существующих знаний.
Если завышенная оценка погрешности измерения является допустимой, т.е. если заданная
погрешность измерения не превышена, результат данного экспериментального подхода, включая
возможную завышенную оценку, является все еще допустимым. Если завышенная оценка не
приемлема, проводят более детальное оценивание, которое может заключать в себе часть модельного
[11]
подхода, описанного, например, в QUAM .
На Рисунке 1 представлена схема такой методики.
Вычисления неопределенности можно проводить, используя либо абсолютные, или относительные
значения (см. 7.2).
Приложение В содержит рабочие примеры оценивания погрешности измерений в соответствии с
настоящим международным стандартом.
ПРИМЕЧАНИЕ Погрешность измерений можно оценить несколькими способами. В идеальном случае эти
оценки должны привести к получению статистически идентичного результата, иначе будет иметь место не охват
всех источников неопределенностей. В этом случае неопределенность будет представлять собой заниженную
оценку. Может также возникнуть обстоятельство, при котором даже корректное применение метода приведет к
завышенной оценки неопределенности. Подобное завышенное значение может являться следствием
составляющих неопределенности, не ассоциируемых с рассматриваемым методом измерений, например, тех,
которые связаны с исходным значением образцового материала или неопределенностью концентрации раствора,
используемого в экспериментах на восстановление.
8.2 Внутрилабораторная воспроизводимость
8.2.1 Условия внутрилаборатоной воспроизводимости
Оценка случайных изменчивостей результатов измерений должна проводиться при тех же условиях
при которых осуществляется повседневный анализ.
Таким образом, необходимо, чтобы измерения проводились при “внутрилабораторных условиях”, т.е. в
различные дни и, в зависимости от условий в соответствующей лаборатории, с помощью различного
оборудования и различными операторами. Эти условия располагаются между условиями
повторяемости и воспроизводимости и именуются в настоящем Международном стандарте как
внутрилабораторная воспроизводимость.
Указанные условия обычно применяются при анализе проб при контроле качестве проб, которые
аналогичны пробным образцам.
В отношении оценивания составляющей погрешности для внутрилабораторной воспроизводимости,
u
, установлены три подхода, см. 8.2.2, 8.2.3 и 8.2.4, соответственно. Примеры каждого из них
R
w
указаны в Приложении B.
8.2.2 Контрольные образцы, охватывающие весь аналитический процесс
Если контрольные образцы на определение стабильного качества (QC), которые охватывают весь
аналитический процесс, включая все этапы приготовления этих проб при условиях, анализируют при
условиях, описанных в 8.2.1, и если эти образцы QC аналогичны по своим уровням концентрации
матрицы и аналита пробным образцам, то составляющую неопределенности для внутрилабораторной
воспроизводимости, u , при такой концентрации и для такой матрицы можно вывести из
R
w
стандартного отклонения этих результатов QC (например, как полученных из карт контроля качества).
us (1)
RR
ww
© ISO 2012 – Все права сохраняются 9
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 11352:2012(R)
где s — стандартное отклонение результатов QC.
R
w
Минимум восемь измерений требуется для оценивания этой составляющей неопределенности.
ПРИМЕЧАНИЕ Установлено, что, хотя анализ не менее восьми измерений является соответствующим для
подавляющего большинства ситуаций, существуют случаи, когда это не целесообразно. Чем больше будет число
измерений, тем значительно выше окажется доверие к оценке.
Если аналитический метод распространяется на широкий диапазон концентраций или диапазон
матриц, и составляющая неопределенности для межлабораторной воспроизводимости, u ,
R
w
варьируется с концентрацией или матрицей, то необходимо анализировать пробы контроля качества,
включающие различные матрицы и уровни концентрации.
8.2.3 Применение стандартных растворов в качестве образцов контроля качества
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11352
First edition
2012-07-01
Water quality — Estimation of
measurement uncertainty based on
validation and quality control data
Qualité de l’eau — Estimation de l’incertitude de mesure basée sur des
données de validation et de contrôle qualité
Reference number
ISO 11352:2012(E)
©
ISO 2012
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2012
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or ISO’s
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 4
5 Principle . 5
6 Procedure . 5
7 Preparative considerations for the estimation of measurement uncertainty . 6
7.1 Specification of the measurement . 6
7.2 Specification of the parametric form in which the measurement uncertainty is reported . 6
8 Evaluation of available precision and bias data . 7
8.1 Approach and criteria . 7
8.2 Within-laboratory reproducibility . 8
8.3 Method and laboratory bias .10
9 Calculation of the combined standard uncertainty .14
10 Calculation of the expanded uncertainty .15
11 Estimation of measurement uncertainty from reproducibility standard deviation .15
12 Report .15
Annex A (normative) Estimation of the standard uncertainty from range control charts .16
Annex B (informative) Examples of the estimation of measurement uncertainty .17
Bibliography .26
© ISO 2012 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 11352 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 2, Physical,
chemical and biochemical methods.
iv © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
Introduction
The basic principles of the estimation of measurement uncertainty are set out in ISO/IEC Guide 98-3. There
are several ways of estimating measurement uncertainty depending on the purpose of the estimation and the
[9]
available data; Eurolab TR 1 gives an overview of the main approaches.
This International Standard specifies a set of procedures to enable laboratories to estimate the measurement
uncertainty of their results, using an approach based on quality control results and validation data. It is structured
in a way that is applicable to analysts that do not have a thorough understanding of metrology or statistics.
[8] [10]
NEN 7779 and Nordtest TR 537 have been used as a basis for developing this International Standard.
The approach taken is “top-down”, contrary to the mainly “bottom-up” strategy adopted in ISO/IEC Guide 98-3.
It is statistically acceptable to combine a precision estimate and the uncertainty associated with the bias into
one uncertainty measure. The sources of data for this approach are method validation and analytical quality
control. The experimental approach specified in this International Standard enables a greater coverage of the
sources of variation observed during routine use of the analytical method.
© ISO 2012 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11352:2012(E)
Water quality — Estimation of measurement uncertainty based
on validation and quality control data
1 Scope
This International Standard specifies methods for the estimation of measurement uncertainty of chemical and
physicochemical methods in single laboratories based on validation data and analytical quality control results
obtained within the field of water analysis.
NOTE 1 The principles of the estimation of uncertainty specified in this International Standard are consistent with the
principles described in ISO/IEC Guide 98-3.
In this International Standard, the quantification of measurement uncertainty relies on performance
characteristics of a measurement procedure obtained from validation and the results of internal and external
quality control.
[11] [8]
NOTE 2 The approaches specified in this International Standard are mainly based on QUAM , NEN 7779 , Nordtest
[10] [9]
TR 537 , and Eurolab TR 1 .
NOTE 3 This International Standard only addresses the evaluation of measurement uncertainty for results obtained
from quantitative measurement procedures. The uncertainties associated with results obtained from qualitative procedures
are not considered.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
NOTE 1 The terms and definitions listed are generally reproduced without the Notes which are associated with the
terms and definitions in the respective references.
[1]
NOTE 2 The terms concerning precision data from interlaboratory trials are taken from ISO 3534-2:2006 because the
[7]
definitions in ISO/IEC Guide 99:2007 are wider than those in ISO 3534-2:2006 as they include different measurement
procedures, which is not appropriate for this International Standard.
3.1
trueness
closeness of agreement between the average of an infinite number of replicate measured quantity values and
a reference quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.14]
3.2
precision
closeness of agreement between indications or measured quantity values obtained by replicate measurements
on the same or similar objects under specified conditions
[7 ]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.15]
© ISO 2012 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
3.3
error
measurement error
measured quantity value minus a reference quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.16]
3.4
systematic error
systematic measurement error
component of measurement error that in replicate measurements remains constant or varies in a predictable manner
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.17]
3.5
bias
measurement bias
estimate of a systematic measurement error
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.18]
3.6
random error
random measurement error
component of measurement error that in replicate measurements varies in an unpredictable manner
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.19]
3.7
repeatability conditions
observation conditions where independent test/measurement results are obtained with the same method on
identical test/measurement items in the same test or measuring facility by the same operator using the same
equipment within short intervals of time
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.6]
3.8
repeatability
precision under repeatability conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.5]
3.9
batch
series of measurements made under repeatability conditions
3.10
intermediate precision conditions
conditions where test results or measurement results are obtained with the same method, on identical
test/measurement items in the same test or measurement facility, under some different operating condition
NOTE There are four elements to the operating condition: time, calibration, operator and equipment.
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.16]
3.11
intermediate precision
precision under intermediate precision conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.15]
2 © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
3.12
within-laboratory reproducibility
intermediate measurement precision where variations within one laboratory alone are included
3.13
reproducibility conditions
observation conditions where independent test/measurement results are obtained with the same method
on identical test/measurement items in different test or measurement facilities with different operators using
different equipment
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.11]
3.14
reproducibility
precision under reproducibility conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.10]
3.15
uncertainty
measurement uncertainty
non-negative parameter characterizing the dispersion of the quantity values being attributed to a measurand,
based on the information used
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.26]
3.16
standard uncertainty
standard measurement uncertainty
measurement uncertainty expressed as a standard deviation
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.30]
3.17
combined standard uncertainty
combined standard measurement uncertainty
standard measurement uncertainty that is obtained using the individual standard measurement uncertainties
associated with the input quantities in a measurement model
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.31]
3.18
relative standard measurement uncertainty
standard measurement uncertainty divided by the absolute value of the measured quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.32]
3.19
target measurement uncertainty
measurement uncertainty specified as an upper limit and decided on the basis of the intended use of
measurement results
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.34]
3.20
expanded uncertainty
expanded measurement uncertainty
product of a combined standard measurement uncertainty and a factor larger than the number one
NOTE The term “factor” in this definition refers to a coverage factor.
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.35]
© ISO 2012 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
3.21
coverage factor
number larger than one by which a combined standard measurement uncertainty is multiplied to obtain an
expanded measurement uncertainty
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.38]
4 Symbols
b bias estimated as the difference between mean measured value and an accepted reference
value
b bias of the ith reference material respectively deviation from the complete recovery (100 %) of
i
the ith recovery experiment
b root mean square of individual bias values respectively of the deviations from recovery
rms
experiments
D difference between the measurement result and the assigned value of the ith sample of the
i
interlaboratory comparison
D root mean square of the differences
rms
d
2 factor for the calculation of the standard deviation from the mean range R
i
variable related to an observation of a series
j
variable related to a source of uncertainty
J total number of sources of uncertainty
k coverage factor
n number of analysed interlaboratory comparison samples
ilc
n number of measurements
M
n number of participating laboratories for sample i
p,i
n number of reference materials
r
n number of recovery experiments
η
mean range
R
s standard deviation
s standard deviation of the measured values of the reference material
b
s reproducibility standard deviation from the interlaboratory comparison for sample i
R,i
standard deviation of the quality control results
s
R
w
U
expanded uncertainty
U relative expanded uncertainty
rel
u combined standard uncertainty
c
u combined relative standard uncertainty
c,rel
u
standard uncertainties from different sources j
j
4 © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
u relative standard uncertainties from different sources j
j,rel
u standard uncertainty in the concentration of the analyte added
add
u standard uncertainty component associated with method and laboratory bias
b
u standard uncertainty of the concentration of the addition solution
conc
u mean standard uncertainty of the reference values or
C
ref
mean standard uncertainty of the assigned values of the interlaboratory comparison samples
u standard uncertainty of the reference value
C
ref
standard uncertainty of the assigned value of the interlaboratory sample i
u
Ci,
ref
u standard uncertainty component for the within-laboratory reproducibility
R
w
u standard uncertainty component from the range control chart (obtained under repeatability
r,range
conditions)
u standard uncertainty component resulting from variations between batches
R ,bat
w
u standard uncertainty component of the results from the standard solution which is used as
R ,stand
w
quality control sample
u standard uncertainty component of the volume added
V
u systematic standard uncertainty component of the volume added
V,b
u random standard uncertainty component of the volume added (obtained under repeatability
V,rep
conditions)
e maximum deviation of the volume from the specified value (producer information)
V,max
η recovery
5 Principle
A measurement result of a laboratory is an estimate of the value of the measurand. The quality of this estimate
depends on the inevitable uncertainty that is inherent to the measurement result. In principle, the measurement
uncertainty is a property of individual measurement results. The estimation of the measurement uncertainty
for each individual measurement result is usually not necessary, if the measurement result originates from a
controlled measurement process. In this International Standard, the measurement uncertainty is, therefore,
determined for a set of similar measurement results. Generally, it is assumed that the set of measurement
results obtained with a specific analytical method is obtained under controlled conditions. The estimation of the
measurement uncertainty applies to all of the measurement results within the set, independently of, for example,
sample matrix or analyst, provided that the measurement is carried out under a quality assurance programme.
This International Standard specifies procedures for the estimation of measurement uncertainty within the
scope of the analytical method, and generally, random and systematic errors need to be considered. The
estimation of measurement uncertainty is based on analytical quality control results and validation data which
represent the within-laboratory reproducibility, and the method and laboratory bias.
6 Procedure
The procedure for the estimation of measurement uncertainty consists of the steps shown schematically in
Figure 1. The figure gives references to appropriate clauses and sub-clauses within this International Standard.
© ISO 2012 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
In general, the method and laboratory bias (systematic error) and the within-laboratory reproducibility (random error)
are determined independently using suitable data from method validation and analytical quality control results.
The combined measurement uncertainty, i.e. the root of the quadratic sum of the uncertainty component for the
within-laboratory reproducibility and the uncertainty component associated with method and laboratory bias,
is multiplied by a factor of 2 to obtain the expanded uncertainty at a confidence level of approximately 95 %.
If the measurement uncertainty varies significantly, depending on the matrix and/or concentration range, the
uncertainty estimation shall be made separately for each matrix and/or concentration range.
7 Preparative considerations for the estimation of measurement uncertainty
7.1 Specification of the measurement
Before starting the estimation of measurement uncertainty, it is necessary that the analyst specify the analytical
method under consideration, and the objectives and purposes of the measurement. The following list is a
minimal checklist for this specification.
The specification comprises:
— the measurand;
— the measurement procedure;
— the field of application (matrices, concentration range).
7.2 Specification of the parametric form in which the measurement uncertainty is reported
The expanded uncertainty, U, is reported either as an absolute uncertainty value or as a relative uncertainty
value. For results near the limit of quantification, the uncertainty is often found to be constant and can therefore
be expressed as an absolute value. When results are well above the limit of quantification, the uncertainty is
often proportional to the analyte concentration and can therefore be expressed as a relative value.
EXAMPLE Determination of a heavy metal (limit of quantification: 5 µg/l).
for concentration range 5 µg/l to 20 µg/l U = 1 µg/l
for concentration >20 µg/l U = 5 %
rel
Usually, the measurement uncertainty is determined for a certain matrix and concentration range. In some situations,
[11]
an interpolation function may be applied between different concentration ranges (see QUAM:2000 , E.4).
6 © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
NOTE It is recognized that, while the analysis of at least six samples in the bias estimation is appropriate for the vast
number of situations, there are occasions when this is not so. The greater the number of determinations, the greater the
confidence in the estimation.
Figure 1 — Schematic procedure for the estimation of measurement uncertainty (including
references to appropriate clauses and subclauses within this International Standard)
8 Evaluation of available precision and bias data
8.1 Approach and criteria
In this International Standard, the uncertainty component for the within-laboratory reproducibility, u , and the
R
w
uncertainty component from method and laboratory bias, u , form the basis for the estimation of the measurement
b
uncertainty. Selected validation data and analytical quality control results shall be representative of the
measurement specification as described in Clause 7:
— measurement procedure: Are all steps of analysis considered (pretreatment, is the reference sample
comparable to test samples)?
— within-laboratory reproducibility: Are all conditions of execution of the measurement procedure considered
(e.g. different operators using different equipment)?
— measurement object: Are matrix variations (e.g. drinking water, surface water, sea water, waste water) and
all possible interferences considered?
Choose, as a basis for the estimation of the uncertainty, the source of experimental information that provides
the best coverage of uncertainty contributions in actual practice. Evaluate whether information exists on missing
uncertainty contributions that are not known to be negligible.
© ISO 2012 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
If necessary, complete the uncertainty estimation, based on validation data and quality control results, with
information from additional experiments or with estimations on the basis of existing knowledge.
If overestimation of the measurement uncertainty is acceptable, i.e. if the target measurement uncertainty is
not exceeded, the result of this experimental approach including possible overestimation is still acceptable. If
overestimation is not acceptable, a more detailed estimation shall be performed, which can encompass part of
[11]
a modelling approach described, for example, in QUAM .
Figure 1 shows a schematic representation of the procedure.
Uncertainty calculations can be performed using either absolute or relative values (see 7.2).
Annex B contains worked examples of the estimation of measurement uncertainty according to this
International Standard.
NOTE Measurement uncertainty can be estimated in several ways. Ideally, the estimates should lead to a statistically
identical result. If not, this can be the consequence of not covering all sources of uncertainties. In this case, the uncertainty
is underestimated. It can also occur, however, that even applying the method correctly leads to an overestimation of the
uncertainty. This high value can be the consequence of uncertainty components not associated with the measurement
method under consideration, e.g. those associated with the reference value of a reference material or the uncertainty of
the concentration of a solution used in recovery experiments.
8.2 Within-laboratory reproducibility
8.2.1 Within-laboratory reproducibility conditions
The estimation of the random variations of measurement results shall be made under the same conditions as
used when routine analysis is carried out.
Thus, it is necessary that the measurements be made under “within-laboratory conditions” (i.e. on different
days and, depending on the conditions in the respective laboratory, with different equipment and different
operators). These conditions fall between repeatability and reproducibility conditions and are referred to as
within-laboratory reproducibility in this International Standard.
These conditions are usually employed when quality control samples are analysed that are similar to test samples.
For the estimation of the uncertainty component for the within-laboratory reproducibility, u , three approaches
R
w
are described, see 8.2.2, 8.2.3 and 8.2.4, respectively. Examples of each approach are given in Annex B.
8.2.2 Control samples covering the whole analytical process
If stable quality control (QC) samples that cover the whole analytical process, including all sample preparation
steps, are analysed regularly using the conditions described in 8.2.1, and if these QC samples are similar in
matrix and analyte concentration levels to test samples, then the uncertainty component for the within-
laboratory reproducibility, u , at this concentration and for this matrix, can be estimated from the standard
R
w
deviation of these QC results (e.g. as obtained from quality control charts).
us= (1)
RR
ww
where s is the standard deviation of the QC results.
R
w
A minimum number of eight measurements is required for the estimation of this uncertainty component.
NOTE It is recognized that, while the analysis of at least eight measurements is appropriate for the vast number of
situations, there are occasions when this is not so. The greater the number of measurements, the greater the confidence
in the estimation.
If the analytical method covers a broad concentration range or range of matrices, and the uncertainty component
for the within-laboratory reproducibility, u , varies with the concentration or matrix, it is necessary to analyse
R
w
quality control samples comprising different matrices and concentration levels.
8 © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
8.2.3 Using standard solutions as quality control samples
If quality control samples with an identical matrix to test samples are not available and synthetic standard
solutions (with a matrix which differs from that of routine samples) are used, the additional uncertainty
component due to possible increased inhomogeneity of the analyte in the matrix should also be considered.
The additional uncertainty due to inhomogeneity can be estimated, e.g. from range control charts using
samples of different matrices. For the calculation of the standard deviation from the mean range, see Annex A.
Since the uncertainty component from the range control chart, u , covers only the repeatability component,
r,range
it shall be combined with the uncertainty of the results from the quality control sample analysed, i.e. the
standard solutions, u , to obtain a reliable estimate of the within-laboratory reproducibility.
R ,stand
w
22
uu=+u (2)
R r,range
w R ,stand
w
where
is the uncertainty component of the results from the standard solution which is used as
u
R ,stand
w
quality control sample;
u is the uncertainty component from the range control chart.
r,range
A minimum number of eight measurements is required for the estimation of both uncertainty contributions.
NOTE It is recognized that, while a number of at least eight measurements is appropriate for the vast number of
situations, there are occasions when this is not so. The greater the number of measurements, the greater the confidence
in the estimation.
The uncertainty component from the repeatability is partly included twice in this estimation, repeatability from
standard solutions (part of u ) as well as repeatability from test samples. However, in general, the
R ,stand
w
repeatability part of the uncertainty component for the within-laboratory reproducibility, u , is small if
R
w
measurements are performed at a concentration level well above the limit of quantification.
8.2.4 Unstable control samples
Where stable quality control samples are not available, e.g. for the determination of oxygen in water, the
uncertainty component from the repeatability can be calculated from the mean of the ranges of replicate
analyses (see Annex A). A minimum number of eight samples for the determination of ranges is required.
NOTE It is recognized that, while the analysis of at least eight samples is appropriate for the vast number of situations, there
are occasions when this is not so. The greater the number of replicate analyses, the greater the confidence in the estimation.
For the uncertainty component resulting from variations between batches, u , other procedures for the
R ,bat
w
estimation are required. In many cases, this component relies on scientific judgement based on the analyst’s
experience (see ISO/IEC Guide 98-3:2008, 4.3.1).
22
uu=+u (3)
Rr,range
R ,bat
w
w
where
u is the uncertainty component from the range control chart;
r,range
is the uncertainty component resulting from variations between batches.
u
R ,bat
w
© ISO 2012 – All rights reserved 9
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 11352:2012(E)
8.3 Method and laboratory bias
8.3.1 General
If possible, sources of bias should always be eliminated. ISO/IEC Guide 98-3 states that if bias is significant
and can be reliably estimated, then a measurement result should always be corrected. This is usually specified
during development of a measurement procedure.
In many cases, the observed bias
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 11352:2013
01-september-2013
Kakovost vode - Ocena merilne negotovosti na osnovi podatkov, dobljenih z
validacijo in kontrolo kakovosti
Water quality - Estimation of measurement uncertainty based on validation and quality
control data
Qualité de l'eau - Estimation de l'incertitude de mesure basée sur des données de
validation et de contrôle qualité
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 11352:2012
ICS:
13.060.45 Preiskava vode na splošno Examination of water in
general
SIST ISO 11352:2013 en,fr
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11352
First edition
2012-07-01
Water quality — Estimation of
measurement uncertainty based on
validation and quality control data
Qualité de l’eau — Estimation de l’incertitude de mesure basée sur des
données de validation et de contrôle qualité
Reference number
ISO 11352:2012(E)
©
ISO 2012
---------------------- Page: 3 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2012
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or ISO’s
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 4
5 Principle . 5
6 Procedure . 5
7 Preparative considerations for the estimation of measurement uncertainty . 6
7.1 Specification of the measurement . 6
7.2 Specification of the parametric form in which the measurement uncertainty is reported . 6
8 Evaluation of available precision and bias data . 7
8.1 Approach and criteria . 7
8.2 Within-laboratory reproducibility . 8
8.3 Method and laboratory bias .10
9 Calculation of the combined standard uncertainty .14
10 Calculation of the expanded uncertainty .15
11 Estimation of measurement uncertainty from reproducibility standard deviation .15
12 Report .15
Annex A (normative) Estimation of the standard uncertainty from range control charts .16
Annex B (informative) Examples of the estimation of measurement uncertainty .17
Bibliography .26
© ISO 2012 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 5 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 11352 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 2, Physical,
chemical and biochemical methods.
iv © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
Introduction
The basic principles of the estimation of measurement uncertainty are set out in ISO/IEC Guide 98-3. There
are several ways of estimating measurement uncertainty depending on the purpose of the estimation and the
[9]
available data; Eurolab TR 1 gives an overview of the main approaches.
This International Standard specifies a set of procedures to enable laboratories to estimate the measurement
uncertainty of their results, using an approach based on quality control results and validation data. It is structured
in a way that is applicable to analysts that do not have a thorough understanding of metrology or statistics.
[8] [10]
NEN 7779 and Nordtest TR 537 have been used as a basis for developing this International Standard.
The approach taken is “top-down”, contrary to the mainly “bottom-up” strategy adopted in ISO/IEC Guide 98-3.
It is statistically acceptable to combine a precision estimate and the uncertainty associated with the bias into
one uncertainty measure. The sources of data for this approach are method validation and analytical quality
control. The experimental approach specified in this International Standard enables a greater coverage of the
sources of variation observed during routine use of the analytical method.
© ISO 2012 – All rights reserved v
---------------------- Page: 7 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
---------------------- Page: 8 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11352:2012(E)
Water quality — Estimation of measurement uncertainty based
on validation and quality control data
1 Scope
This International Standard specifies methods for the estimation of measurement uncertainty of chemical and
physicochemical methods in single laboratories based on validation data and analytical quality control results
obtained within the field of water analysis.
NOTE 1 The principles of the estimation of uncertainty specified in this International Standard are consistent with the
principles described in ISO/IEC Guide 98-3.
In this International Standard, the quantification of measurement uncertainty relies on performance
characteristics of a measurement procedure obtained from validation and the results of internal and external
quality control.
[11] [8]
NOTE 2 The approaches specified in this International Standard are mainly based on QUAM , NEN 7779 , Nordtest
[10] [9]
TR 537 , and Eurolab TR 1 .
NOTE 3 This International Standard only addresses the evaluation of measurement uncertainty for results obtained
from quantitative measurement procedures. The uncertainties associated with results obtained from qualitative procedures
are not considered.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
NOTE 1 The terms and definitions listed are generally reproduced without the Notes which are associated with the
terms and definitions in the respective references.
[1]
NOTE 2 The terms concerning precision data from interlaboratory trials are taken from ISO 3534-2:2006 because the
[7]
definitions in ISO/IEC Guide 99:2007 are wider than those in ISO 3534-2:2006 as they include different measurement
procedures, which is not appropriate for this International Standard.
3.1
trueness
closeness of agreement between the average of an infinite number of replicate measured quantity values and
a reference quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.14]
3.2
precision
closeness of agreement between indications or measured quantity values obtained by replicate measurements
on the same or similar objects under specified conditions
[7 ]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.15]
© ISO 2012 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 9 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
3.3
error
measurement error
measured quantity value minus a reference quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.16]
3.4
systematic error
systematic measurement error
component of measurement error that in replicate measurements remains constant or varies in a predictable manner
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.17]
3.5
bias
measurement bias
estimate of a systematic measurement error
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.18]
3.6
random error
random measurement error
component of measurement error that in replicate measurements varies in an unpredictable manner
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.19]
3.7
repeatability conditions
observation conditions where independent test/measurement results are obtained with the same method on
identical test/measurement items in the same test or measuring facility by the same operator using the same
equipment within short intervals of time
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.6]
3.8
repeatability
precision under repeatability conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.5]
3.9
batch
series of measurements made under repeatability conditions
3.10
intermediate precision conditions
conditions where test results or measurement results are obtained with the same method, on identical
test/measurement items in the same test or measurement facility, under some different operating condition
NOTE There are four elements to the operating condition: time, calibration, operator and equipment.
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.16]
3.11
intermediate precision
precision under intermediate precision conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.15]
2 © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
3.12
within-laboratory reproducibility
intermediate measurement precision where variations within one laboratory alone are included
3.13
reproducibility conditions
observation conditions where independent test/measurement results are obtained with the same method
on identical test/measurement items in different test or measurement facilities with different operators using
different equipment
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.11]
3.14
reproducibility
precision under reproducibility conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.10]
3.15
uncertainty
measurement uncertainty
non-negative parameter characterizing the dispersion of the quantity values being attributed to a measurand,
based on the information used
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.26]
3.16
standard uncertainty
standard measurement uncertainty
measurement uncertainty expressed as a standard deviation
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.30]
3.17
combined standard uncertainty
combined standard measurement uncertainty
standard measurement uncertainty that is obtained using the individual standard measurement uncertainties
associated with the input quantities in a measurement model
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.31]
3.18
relative standard measurement uncertainty
standard measurement uncertainty divided by the absolute value of the measured quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.32]
3.19
target measurement uncertainty
measurement uncertainty specified as an upper limit and decided on the basis of the intended use of
measurement results
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.34]
3.20
expanded uncertainty
expanded measurement uncertainty
product of a combined standard measurement uncertainty and a factor larger than the number one
NOTE The term “factor” in this definition refers to a coverage factor.
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.35]
© ISO 2012 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 11 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
3.21
coverage factor
number larger than one by which a combined standard measurement uncertainty is multiplied to obtain an
expanded measurement uncertainty
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.38]
4 Symbols
b bias estimated as the difference between mean measured value and an accepted reference
value
b bias of the ith reference material respectively deviation from the complete recovery (100 %) of
i
the ith recovery experiment
b root mean square of individual bias values respectively of the deviations from recovery
rms
experiments
D difference between the measurement result and the assigned value of the ith sample of the
i
interlaboratory comparison
D root mean square of the differences
rms
d
2 factor for the calculation of the standard deviation from the mean range R
i
variable related to an observation of a series
j
variable related to a source of uncertainty
J total number of sources of uncertainty
k coverage factor
n number of analysed interlaboratory comparison samples
ilc
n number of measurements
M
n number of participating laboratories for sample i
p,i
n number of reference materials
r
n number of recovery experiments
η
mean range
R
s standard deviation
s standard deviation of the measured values of the reference material
b
s reproducibility standard deviation from the interlaboratory comparison for sample i
R,i
standard deviation of the quality control results
s
R
w
U
expanded uncertainty
U relative expanded uncertainty
rel
u combined standard uncertainty
c
u combined relative standard uncertainty
c,rel
u
standard uncertainties from different sources j
j
4 © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
u relative standard uncertainties from different sources j
j,rel
u standard uncertainty in the concentration of the analyte added
add
u standard uncertainty component associated with method and laboratory bias
b
u standard uncertainty of the concentration of the addition solution
conc
u mean standard uncertainty of the reference values or
C
ref
mean standard uncertainty of the assigned values of the interlaboratory comparison samples
u standard uncertainty of the reference value
C
ref
standard uncertainty of the assigned value of the interlaboratory sample i
u
Ci,
ref
u standard uncertainty component for the within-laboratory reproducibility
R
w
u standard uncertainty component from the range control chart (obtained under repeatability
r,range
conditions)
u standard uncertainty component resulting from variations between batches
R ,bat
w
u standard uncertainty component of the results from the standard solution which is used as
R ,stand
w
quality control sample
u standard uncertainty component of the volume added
V
u systematic standard uncertainty component of the volume added
V,b
u random standard uncertainty component of the volume added (obtained under repeatability
V,rep
conditions)
e maximum deviation of the volume from the specified value (producer information)
V,max
η recovery
5 Principle
A measurement result of a laboratory is an estimate of the value of the measurand. The quality of this estimate
depends on the inevitable uncertainty that is inherent to the measurement result. In principle, the measurement
uncertainty is a property of individual measurement results. The estimation of the measurement uncertainty
for each individual measurement result is usually not necessary, if the measurement result originates from a
controlled measurement process. In this International Standard, the measurement uncertainty is, therefore,
determined for a set of similar measurement results. Generally, it is assumed that the set of measurement
results obtained with a specific analytical method is obtained under controlled conditions. The estimation of the
measurement uncertainty applies to all of the measurement results within the set, independently of, for example,
sample matrix or analyst, provided that the measurement is carried out under a quality assurance programme.
This International Standard specifies procedures for the estimation of measurement uncertainty within the
scope of the analytical method, and generally, random and systematic errors need to be considered. The
estimation of measurement uncertainty is based on analytical quality control results and validation data which
represent the within-laboratory reproducibility, and the method and laboratory bias.
6 Procedure
The procedure for the estimation of measurement uncertainty consists of the steps shown schematically in
Figure 1. The figure gives references to appropriate clauses and sub-clauses within this International Standard.
© ISO 2012 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 13 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
In general, the method and laboratory bias (systematic error) and the within-laboratory reproducibility (random error)
are determined independently using suitable data from method validation and analytical quality control results.
The combined measurement uncertainty, i.e. the root of the quadratic sum of the uncertainty component for the
within-laboratory reproducibility and the uncertainty component associated with method and laboratory bias,
is multiplied by a factor of 2 to obtain the expanded uncertainty at a confidence level of approximately 95 %.
If the measurement uncertainty varies significantly, depending on the matrix and/or concentration range, the
uncertainty estimation shall be made separately for each matrix and/or concentration range.
7 Preparative considerations for the estimation of measurement uncertainty
7.1 Specification of the measurement
Before starting the estimation of measurement uncertainty, it is necessary that the analyst specify the analytical
method under consideration, and the objectives and purposes of the measurement. The following list is a
minimal checklist for this specification.
The specification comprises:
— the measurand;
— the measurement procedure;
— the field of application (matrices, concentration range).
7.2 Specification of the parametric form in which the measurement uncertainty is reported
The expanded uncertainty, U, is reported either as an absolute uncertainty value or as a relative uncertainty
value. For results near the limit of quantification, the uncertainty is often found to be constant and can therefore
be expressed as an absolute value. When results are well above the limit of quantification, the uncertainty is
often proportional to the analyte concentration and can therefore be expressed as a relative value.
EXAMPLE Determination of a heavy metal (limit of quantification: 5 µg/l).
for concentration range 5 µg/l to 20 µg/l U = 1 µg/l
for concentration >20 µg/l U = 5 %
rel
Usually, the measurement uncertainty is determined for a certain matrix and concentration range. In some situations,
[11]
an interpolation function may be applied between different concentration ranges (see QUAM:2000 , E.4).
6 © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 14 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
NOTE It is recognized that, while the analysis of at least six samples in the bias estimation is appropriate for the vast
number of situations, there are occasions when this is not so. The greater the number of determinations, the greater the
confidence in the estimation.
Figure 1 — Schematic procedure for the estimation of measurement uncertainty (including
references to appropriate clauses and subclauses within this International Standard)
8 Evaluation of available precision and bias data
8.1 Approach and criteria
In this International Standard, the uncertainty component for the within-laboratory reproducibility, u , and the
R
w
uncertainty component from method and laboratory bias, u , form the basis for the estimation of the measurement
b
uncertainty. Selected validation data and analytical quality control results shall be representative of the
measurement specification as described in Clause 7:
— measurement procedure: Are all steps of analysis considered (pretreatment, is the reference sample
comparable to test samples)?
— within-laboratory reproducibility: Are all conditions of execution of the measurement procedure considered
(e.g. different operators using different equipment)?
— measurement object: Are matrix variations (e.g. drinking water, surface water, sea water, waste water) and
all possible interferences considered?
Choose, as a basis for the estimation of the uncertainty, the source of experimental information that provides
the best coverage of uncertainty contributions in actual practice. Evaluate whether information exists on missing
uncertainty contributions that are not known to be negligible.
© ISO 2012 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 15 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
If necessary, complete the uncertainty estimation, based on validation data and quality control results, with
information from additional experiments or with estimations on the basis of existing knowledge.
If overestimation of the measurement uncertainty is acceptable, i.e. if the target measurement uncertainty is
not exceeded, the result of this experimental approach including possible overestimation is still acceptable. If
overestimation is not acceptable, a more detailed estimation shall be performed, which can encompass part of
[11]
a modelling approach described, for example, in QUAM .
Figure 1 shows a schematic representation of the procedure.
Uncertainty calculations can be performed using either absolute or relative values (see 7.2).
Annex B contains worked examples of the estimation of measurement uncertainty according to this
International Standard.
NOTE Measurement uncertainty can be estimated in several ways. Ideally, the estimates should lead to a statistically
identical result. If not, this can be the consequence of not covering all sources of uncertainties. In this case, the uncertainty
is underestimated. It can also occur, however, that even applying the method correctly leads to an overestimation of the
uncertainty. This high value can be the consequence of uncertainty components not associated with the measurement
method under consideration, e.g. those associated with the reference value of a reference material or the uncertainty of
the concentration of a solution used in recovery experiments.
8.2 Within-laboratory reproducibility
8.2.1 Within-laboratory reproducibility conditions
The estimation of the random variations of measurement results shall be made under the same conditions as
used when routine analysis is carried out.
Thus, it is necessary that the measurements be made under “within-laboratory conditions” (i.e. on different
days and, depending on the conditions in the respective laboratory, with different equipment and different
operators). These conditions fall between repeatability and reproducibility conditions and are referred to as
within-laboratory reproducibility in this International Standard.
These conditions are usually employed when quality control samples are analysed that are similar to test samples.
For the estimation of the uncertainty component for the within-laboratory reproducibility, u , three approaches
R
w
are described, see 8.2.2, 8.2.3 and 8.2.4, respectively. Examples of each approach are given in Annex B.
8.2.2 Control samples covering the whole analytical process
If stable quality control (QC) samples that cover the whole analytical process, including all sample preparation
steps, are analysed regularly using the conditions described in 8.2.1, and if these QC samples are similar in
matrix and analyte concentration levels to test samples, then the uncertainty component for the within-
laboratory reproducibility, u , at this concentration and for this matrix, can be estimated from the standard
R
w
deviation of these QC results (e.g. as obtained from quality control charts).
us= (1)
RR
ww
where s is the standard deviation of the QC results.
R
w
A minimum number of eight measurements is required for the estimation of this uncertainty component.
NOTE It is recognized that, while the analysis of at least eight measurements is appropriate for the vast number of
situations, there are occasions when this is not so. The greater the number of measurements, the greater the confidence
in the estimation.
If the analytical method covers a broad concentration range or range of matrices, and the uncertainty component
for the within-laboratory reproducibility, u , varies with the concentration or matrix, it is necessary to analyse
R
w
quality control samples comprising different matrices and concentration levels.
8 © ISO 2012 – All rights reserved
---------------------- Page: 16 ----------------------
SIST ISO 11352:2013
ISO 11352:2012(E)
8.2.3 Using standard solutions as quality control samples
If quality control samples with an identical matrix to test samples are not available and synthetic standard
solutions (with a matrix which differs from that of routine samples) are used, the additional uncertainty
component due to possible increased inhomogeneity of the analyte in the matrix should also be considered.
The additional uncertainty due to inhomogeneity can be estimated, e.g. from range control charts using
samples of different matrices. For the calculation of the standard deviation from the mean range, see Annex A.
Since the uncertainty component from the range control chart, u , covers only the repeatability component,
r,range
it shall be combined with the uncertainty of the results from the quality control sample analysed, i.e. the
standard solutions, u , to obtain a reliable estimate of the within-laboratory reproducibility.
R ,stand
w
22
uu=+u (2)
R r,range
w R ,stand
w
where
is the uncertainty component of the results from the standard solution which is used as
u
R ,stand
w
quality control sample;
u is the uncertainty component from the range control chart.
r,range
A minimum number of eight measurements is required for the estimation of both uncertainty contributions.
NOTE It is recognized that, while a number of at least eight measurements is appropriate for the vast number of
situations, there are occasions when this is not so. The greater the number of measurements, the greater the confidence
in the estimation.
The uncertainty component from the repeatability is partly included twice in this estimation, repeatability from
standard solutions (part of u ) as well as repeatability from test samples. However, in general, the
R ,stand
w
repeatability part of the uncertainty component for the within-laboratory reproducibility, u , is small if
R
w
measurements are performed at a concentration level well above the limit of quantification.
8.2.4 Unstable control samples
Where stable quality control samples are not available, e.g. for the determination of oxygen in water, the
uncertainty component from the repeatability can be calculated from the mean of the ranges of replicate
analyses (see Annex A). A minimum number of eight samples for the determination of ranges is required.
NOTE It i
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11352
Première édition
2012-07-01
Qualité de l’eau — Estimation de
l’incertitude de mesure basée sur des
données de validation et de contrôle qualité
Water quality — Estimation of measurement uncertainty based on
validation and quality control data
Numéro de référence
ISO 11352:2012(F)
©
ISO 2012
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2012
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit
de l’ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 4
5 Principe . 5
6 Mode opératoire . 5
7 Considérations préalables à l’estimation de l’incertitude de mesure . 6
7.1 Description du mesurage . 6
7.2 Description du support d’enregistrement dans lequel l’incertitude de mesure est rapportée . 6
8 Évaluation des données de fidélité et de biais disponibles . 7
8.1 Approche et critères . 7
8.2 Reproductibilité intralaboratoire . 8
8.3 Biais de la méthode et du laboratoire .10
9 Calcul de l’incertitude-type composée .15
10 Calcul de l’incertitude élargie .15
11 Estimation de l’incertitude de mesure à partir de l’écart-type de la reproductibilité .15
12 Rapport .16
Annexe A (normative) Estimation de l’incertitude-type à partir des cartes de contrôle de l’étendue .17
Annexe B (informative) Exemples d’estimation de l’incertitude de mesure .18
Bibliographie .27
© ISO 2012 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 11352 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l’eau, sous-comité SC 2, Méthodes
physiques, chimiques et biochimiques.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
Introduction
Les principes fondamentaux de l’estimation de l’incertitude de mesure sont énoncés dans le Guide ISO/CEI 98-3.
Il existe plusieurs façons d’estimer l’incertitude de mesure en fonction de l’objectif de l’estimation et des données
[9]
disponibles; l’Eurolab TR 1 donne un aperçu des principales approches.
La présente Norme internationale spécifie un ensemble de modes opératoires visant à permettre aux
laboratoires d’estimer l’incertitude de mesure de leurs résultats, au moyen d’une approche basée sur les
résultats du contrôle qualité et sur des données de validation. Elle est structurée de manière à pouvoir être
appliquée par des analystes qui n’ont pas des connaissances approfondies en métrologie ou en statistiques.
[8] [10]
La NEN 7779 et le Nordtest TR 537 ont servi de base pour l’élaboration de la présente Norme internationale.
L’approche présentée est de type «descendant», contrairement à la stratégie principalement «ascendante»
adoptée dans le Guide ISO/CEI 98-3.
Il est statistiquement acceptable de combiner une estimation de la fidélité et l’incertitude associée au biais
en une seule incertitude de mesure. Les données utilisées pour cette approche proviennent de la validation
de la méthode et du contrôle qualité analytique. L’approche expérimentale spécifiée dans la présente Norme
internationale offre une plus large couverture des sources de variation observées lors de l’utilisation de routine
de la méthode analytique
© ISO 2012 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 11352:2012(F)
Qualité de l’eau — Estimation de l’incertitude de mesure basée
sur des données de validation et de contrôle qualité
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie des méthodes pour l’estimation de l’incertitude de mesure des
méthodes chimiques et physicochimiques dans des laboratoires individuels, basée sur des données de
validation et sur les résultats du contrôle qualité analytique obtenus dans le domaine de l’analyse de l’eau.
NOTE 1 Les principes de l’estimation de l’incertitude de mesure spécifiés dans la présente Norme internationale sont
en accord avec les principes décrits dans le Guide ISO/CEI 98-3.
Dans la présente Norme internationale, la quantification de l’incertitude de mesure repose sur les caractéristiques
de performance d’un mode opératoire de mesure obtenues à partir de la validation et des résultats du contrôle
qualité interne et externe.
[11]
NOTE 2 Les approches spécifiées dans la présente Norme internationale sont principalement basées sur QUAM , la
[8] [10] [9]
NEN 7779 , le Nordtest TR 537 et l’Eurolab TR 1 .
NOTE 3 La présente Norme internationale traite uniquement de l’évaluation de l’incertitude de mesure pour des résultats
obtenus à partir de modes opératoires de mesures quantitatives. Les incertitudes associées aux résultats obtenus à partir
de modes opératoires de mesures qualitatives ne sont pas prises en compte.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour les
références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence (y compris les éventuels amendements) s’applique.
Guide ISO/CEI 98-3:2008, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de
mesure (GUM:1995)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
NOTE 1 Les termes et définitions suivants sont généralement reproduits sans les Notes qui leur sont associées dans
les références respectives.
[1]
NOTE 2 Les termes relatifs aux données de fidélité issues d’essais interlaboratoires proviennent de l’ISO 3534-2:2006
[7]
car les définitions données dans le Guide ISO/CEI 99:2007 sont plus larges que celles données dans l’ISO 3534-2:2006
puisqu’elles incluent des modes opératoire de mesurage différents, ce qui n’est pas approprié dans le cadre de la présente
Norme internationale.
3.1
justesse
étroitesse de l’accord entre la moyenne d’un nombre infini de valeurs mesurées répétées et une valeur de référence
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.14]
3.2
fidélité
étroitesse de l’accord entre les indications ou les valeurs mesurées obtenues par des mesurages répétés du
même objet ou d’objets similaires dans des conditions spécifiées
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007
, 2.15]
© ISO 2012 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
3.3
erreur
erreur de mesure
différence entre la valeur mesurée d’une grandeur et une valeur de référence
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.16]
3.4
erreur systématique
composante de l’erreur de mesure qui, dans des mesurages répétés, demeure constante ou varie de façon prévisible
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.17]
3.5
biais
biais de mesure
estimation d’une erreur systématique
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.18]
3.6
erreur aléatoire
composante de l’erreur de mesure qui, dans des mesurages répétés, varie de façon imprévisible
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.19]
3.7
conditions de répétabilité
conditions où les résultats d’essai/de mesure indépendants sont obtenus par la même méthode sur des
individus d’essai/de mesure identiques sur la même installation d’essai ou de mesure, par le même opérateur,
utilisant le même équipement et pendant un court intervalle de temps
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.6]
3.8
répétabilité
fidélité dans des conditions de répétabilité
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.5]
3.9
série
série de mesures effectuées dans des conditions de répétabilité
3.10
conditions de fidélité intermédiaire
conditions où les résultats d’essai ou résultats de mesure sont obtenus par la même méthode sur des individus
d’essai/de mesure identiques sur la même installation d’essai ou de mesure, dans différentes conditions de
fonctionnement données
NOTE Les conditions de fonctionnement comprennent quatre éléments: temps, étalonnage, opérateur et équipement.
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.16]
3.11
fidélité intermédiaire
fidélité dans des conditions de fidélité intermédiaire
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.15]
3.12
reproductibilité intralaboratoire
fidélité de mesure intermédiaire incluant uniquement les variations au sein d’un seul laboratoire
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
3.13
conditions de reproductibilité
conditions où les résultats d’essai/de mesure indépendants sont obtenus par la même méthode sur des individus
d’essai/de mesure identiques sur différentes installations d’essai ou de mesure avec différents opérateurs et
utilisant des équipements différents
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.11]
3.14
reproductibilité
fidélité dans des conditions de reproductibilité
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.10]
3.15
incertitude
incertitude de mesure
paramètre non négatif qui caractérise la dispersion des valeurs attribuées à un mesurande, à partir des
informations utilisées
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.26]
3.16
incertitude-type
incertitude de mesure exprimée sous la forme d’un écart-type
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.30]
3.17
incertitude-type composée
incertitude-type obtenue en utilisant les incertitudes-types individuelles associées aux grandeurs d’entrée
dans un modèle de mesure
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.31]
3.18
incertitude-type relative
quotient de l’incertitude-type par la valeur absolue de la valeur mesurée
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.32]
3.19
incertitude cible
incertitude de mesure spécifiée comme une limite supérieure et choisie d’après les usages prévus des
résultats de mesure
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.34]
3.20
incertitude élargie
produit d’une incertitude-type composée et d’un facteur supérieur au nombre 1
NOTE Le facteur qui intervient dans la définition est un facteur d’élargissement.
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.35]
3.21
facteur d’élargissement
nombre supérieur à 1 par lequel on multiplie une incertitude-type composée pour obtenir une incertitude élargie
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.38]
© ISO 2012 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
4 Symboles
b biais estimé comme étant la différence entre la valeur moyenne mesurée et une valeur
consensuelle de référence
b biais du ième matériau de référence ou écart de la ième étude de rendement par rapport au
i
rendement théorique (100 %)
b moyenne quadratique des valeurs individuelles du biais ou des écarts obtenus lors des études
rms
de rendement
D différence entre le résultat de mesure et la valeur assignée au ième échantillon provenant de la
i
comparaison interlaboratoires
D moyenne quadratique des différences
rms
d
facteur utilisé pour le calcul de l’écart-type à partir de l’étendue moyenne R
2
i variable liée à l’observation d’une série
j
variable liée à une source d’incertitude
J
nombre total de sources d’incertitude
k
facteur d’élargissement
n nombre d’échantillons analysés lors de la comparaison interlaboratoires
ilc
n nombre de mesurages
M
n nombre de laboratoires participants pour l’échantillon i
p,i
n nombre de matériaux de référence
r
n
nombre d’études de rendement
η
étendue moyenne
R
s écart-type
s écart-type des valeurs mesurées pour le matériau de référence
b
s écart-type de la reproductibilité obtenu lors de la comparaison interlaboratoires pour
R,i
l’échantillon i
s écart-type des résultats du contrôle qualité
R
w
U incertitude élargie
U incertitude élargie relative
rel
u incertitude-type composée
c
u incertitude-type composée relative
c,rel
u incertitudes-types des différentes sources j
j
u incertitudes-types relatives des différentes sources j
j,rel
u incertitude-type sur la concentration de l’analyte ajouté
ajout
u
composante d’incertitude-type associée au biais de la méthode et du laboratoire
b
u incertitude-type sur la concentration de la solution ajoutée
conc
4 © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
u incertitude-type moyenne des valeurs de référence ou incertitude-type moyenne des valeurs
C
réf
assignées aux échantillons des comparaisons interlaboratoires
u incertitude-type sur la valeur de référence
C
réf
u incertitude-type de la valeur assignée à l’échantillon i issue de la comparaison interlaboratoires
Ci,
réf
composante d’incertitude-type de la reproductibilité intralaboratoire
u
R
w
u composante d’incertitude-type provenant de la carte de contrôle de l’étendue (obtenue dans
r,étendue
des conditions de répétabilité)
u composante d’incertitude-type résultant des variations interséries
R ,séries
w
u composante d’incertitude-type des résultats obtenus avec la solution étalon utilisée comme
R ,étalon
w
échantillon de contrôle qualité
u composante d’incertitude-type sur le volume ajouté
V
u composante d’incertitude-type systématique sur le volume ajouté
V,b
u composante d’incertitude-type aléatoire sur le volume ajouté (obtenue dans des conditions de
V,rép
répétabilité)
e écart maximal du volume par rapport à la valeur nominale (information du fabricant)
V,max
η rendement
5 Principe
Un résultat de mesure d’un laboratoire est une estimation de la valeur du mesurande. La qualité de cette
estimation dépend de l’incertitude inévitable qui est inhérente au résultat de mesure. En principe, l’incertitude
de mesure est une propriété des résultats de mesure individuels. Il n’est généralement pas nécessaire d’estimer
l’incertitude de mesure de chaque résultat de mesure individuel si le résultat de mesure provient d’un processus
de mesure contrôlé. Dans la présente Norme internationale, l’incertitude de mesure est donc déterminée pour
un ensemble de résultats de mesure similaires. En règle générale, on suppose que l’ensemble de résultats de
mesure obtenu avec une méthode analytique spécifique est obtenu dans des conditions contrôlées. L’estimation
de l’incertitude de mesure s’applique à tous les résultats de mesure de cet ensemble, indépendamment, par
exemple, de la matrice d’échantillon ou de l’analyste, à condition que le mesurage soit réalisé dans le cadre
d’un programme d’assurance qualité.
La présente Norme internationale spécifie des modes opératoires permettant d’estimer l’incertitude de mesure
dans le domaine d’application de la méthode analytique et, en général, des erreurs aléatoires et systématiques
sont à prendre en compte. L’estimation de l’incertitude de mesure est basée sur les résultats du contrôle qualité
analytique et les données de validation qui permettent d’estimer la reproductibilité intralaboratoire et le biais de
la méthode et du laboratoire.
6 Mode opératoire
Le mode opératoire pour l’estimation de l’incertitude de mesure se compose des étapes illustrées
schématiquement à la Figure 1. Cette figure renvoie aux articles et paragraphes correspondants dans la
présente Norme internationale.
En règle générale, le biais de la méthode et du laboratoire (erreur systématique) ainsi que la reproductibilité
intralaboratoire (erreur aléatoire) sont déterminés indépendamment au moyen des données appropriées issues
de la validation de la méthode et des résultats du contrôle qualité analytique.
© ISO 2012 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
L’incertitude de mesure composée calculée comme la somme quadratique de la composante d’incertitude
de la reproductibilité intralaboratoire et de la composante d’incertitude associée au biais de la méthode et du
laboratoire, est multipliée par un facteur d’élargissement égal à 2 pour obtenir l’incertitude élargie à un niveau
de confiance d’environ 95 %.
Si l’incertitude de mesure varie de manière significative en fonction de la matrice et/ou de la plage de
concentration, l’estimation de l’incertitude doit être réalisée séparément pour chaque matrice et/ou plage de
concentration.
7 Considérations préalables à l’estimation de l’incertitude de mesure
7.1 Description du mesurage
Avant de commencer l’estimation de l’incertitude de mesure, il est nécessaire que l’analyste décrive la méthode
analytique considérée, ainsi que les buts et les objectifs du mesurage. Cette description porte au moins sur
les éléments suivants.
La description comprend:
— le mesurande;
— le mode opératoire de mesure;
— le domaine d’application (matrices, plage de concentration).
7.2 Description du support d’enregistrement dans lequel l’incertitude de mesure est rapportée
L’incertitude élargie, U, est rapportée soit sous forme de valeur d’incertitude absolue, soit sous forme de valeur
d’incertitude relative. Lorsque les résultats sont proches de la limite de quantification, l’incertitude est souvent
constante et peut donc être exprimée sous forme de valeur absolue. Lorsque les résultats sont largement
supérieurs à la limite de quantification, l’incertitude est souvent proportionnelle à la concentration de l’analyte
et peut donc être exprimée sous forme de valeur relative.
EXEMPLE Détermination d’un métal lourd (limite de quantification: 5 µg/l).
pour une plage de concentration de 5 µg/l à 20 µg/l U = 1 µg/l
pour une concentration > 20 µg/l U = 5 %
rel
En général, l’incertitude de mesure est déterminée pour une matrice et une plage de concentration données.
Dans certaines situations, une fonction d’interpolation peut être appliquée entre des plages de concentration
[11]
différentes (voir QUAM:2000 , E.4).
6 © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
NOTE Il est reconnu que, bien que l’analyse d’au moins six échantillons lors de l’estimation du biais puisse être
appropriée dans la majorité des cas, elle ne l’est pas dans certaines situations. Plus le nombre de déterminations est
élevé, plus le niveau de confiance dans l’estimation augmente.
Figure 1 — Schéma du protocole d’estimation de l’incertitude de mesure (avec références
aux articles et paragraphes correspondants dans la présente Norme internationale)
8 Évaluation des données de fidélité et de biais disponibles
8.1 Approche et critères
Dans la présente Norme internationale, la composante d’incertitude de la reproductibilité intralaboratoire,
u , et la composante d’incertitude du biais de la méthode et du laboratoire, u , servent à estimer l’incertitude
b
R
w
de mesure. Les données de validation et les résultats du contrôle qualité analytique sélectionnés doivent être
représentatifs de la description du mesurage décrite à l’Article 7:
— mode opératoire de mesure — les étapes de l’analyse (prétraitement, échantillon de référence comparable
aux échantillons d’essai) sont-elles toutes prises en compte?
— reproductibilité intralaboratoire — toutes les conditions pour l’exécution du mode opératoire de mesure
(par exemple opérateurs différents utilisant un équipement différent) sont-elles prises en compte?
— type de mesure — les variations de la matrice (par exemple eau potable, eaux de surface, eau de mer,
eaux usées) et toutes les interférences possibles sont-elles prises en compte?
© ISO 2012 – Tous droits réservés 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
Choisir, comme base pour l’estimation de l’incertitude, la source d’informations expérimentales qui fournit la
meilleure représentation des contributions à l’incertitude dans la pratique. Évaluer s’il existe des informations
sur les contributions à l’incertitude manquantes qui ne seraient pas négligeables.
Si nécessaire, réaliser l’estimation de l’incertitude avec les données de validation et les résultats du contrôle
qualité en utilisant des informations provenant d’autres expériences ou avec des estimations reposant sur les
connaissances existantes.
Si une surestimation de l’incertitude de mesure est acceptable, c’est-à-dire si l’incertitude cible n’est pas
dépassée, le résultat de cette approche expérimentale, avec la surestimation éventuelle, reste acceptable. Si
une surestimation n’est pas acceptable, une estimation plus détaillée doit être réalisée, qui peut comprendre
[11]
une partie de l’approche de modélisation décrite, par exemple, dans QUAM .
La Figure 1 montre un schéma du protocole d’estimation de l’incertitude de mesure.
Les calculs d’incertitude peuvent être effectués avec des valeurs absolues ou relatives (voir 7.2).
L’Annexe B donne des exemples pratiques de l’estimation de l’incertitude de mesure conformément à la
présente Norme internationale.
NOTE L’incertitude de mesure peut être estimée de plusieurs façons. Idéalement, il convient que les estimations
conduisent à un résultat statistiquement identique. Si cela n’est pas le cas, il se peut que toutes les sources d’incertitude
n’aient pas été prises en compte. Dans ce cas, l’incertitude est sous-évaluée. Il peut également arriver que l’incertitude soit
surestimée même en appliquant correctement la méthode. Cette valeur élevée peut être la conséquence des composantes
d’incertitude non associées à la méthode de mesure considérée, telles que celles associées à la valeur de référence d’un
matériau de référence ou à l’incertitude sur la concentration d’une solution utilisée pour les études de rendement.
8.2 Reproductibilité intralaboratoire
8.2.1 Conditions de reproductibilité intralaboratoire
L’estimation des variations aléatoires des résultats de mesure doit être réalisée dans les mêmes conditions que
pour l’analyse de routine.
Ainsi, les mesures sont à effectuer dans des «conditions intralaboratoire» (c’est-à-dire des jours différents
et, en fonction des conditions présentes dans le laboratoire considéré, avec un équipement différent et des
opérateurs différents). Ces conditions comprises entre les conditions de répétabilité et les conditions de
reproductibilité sont appelées «reproductibilité intralaboratoire» dans la présente Norme internationale.
Ces conditions sont généralement employées lorsque les échantillons de contrôle qualité qui sont analysés
sont similaires aux échantillons d’essai.
Pour l’estimation de la composante d’incertitude de la reproductibilité intralaboratoire, u , trois approches
R
w
sont décrites en 8.2.2, 8.2.3 et 8.2.4, respectivement. Des exemples correspondant à chaque approche sont
donnés en Annexe B.
8.2.2 Échantillons de contrôle subissant l’intégralité du processus analytique
Si des échantillons de contrôle qualité (QC) stables, subissant l’intégralité du processus analytique, y compris
toutes les étapes de préparation des échantillons, sont analysés régulièrement dans les conditions décrites en
8.2.1, et si ces échantillons QC ont une matrice et des niveaux de concentration de l’analyte similaires à ceux
des échantillons d’essai, alors la composante d’incertitude de la reproductibilité intralaboratoire, u , à cette
R
w
concentration et pour cette matrice, peut être estimée à partir de l’écart-type de ces résultats QC (par exemple
obtenus à partir des cartes de contrôle qualité).
us= (1)
RR
ww
où s est l’écart-type des résultats QC.
R
w
8 © ISO 2012 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 11352:2012(F)
Au moins huit mesures sont nécessaires pour l’estimation de cette composante d’incertitude.
NOTE Il est reconnu que, bien que l’analyse d’au moins huit mesures puisse être appropriée dans la majorité des
cas, elle ne l’est pas dans certaines situations. Plus le nombre de mesures est élevé, plus le niveau de confiance dans
l’estimation augmente.
Si la méthode analytique couvre une plage de concentration ou une plage de matrices étendue, et que la
composante d’incertitude de la reproductibilité intralaboratoire, u , varie en fonction de la concentration ou
R
w
de la matrice, il est nécessaire d’analyser des échantillons de contrôle qualité comprenant différentes matrices
et différents niveaux de concentration.
8.2.3 Utilisation de solutions étalons comme échantillons de contrôle qualité
Si des échantillons de contrôle qualité ayant une matrice identique à celle des échantillons d’essai ne sont pas
disponibles et que des solutions étalons synthétiques (avec une matrice qui diffère de celle des échantillons de
routine) sont utilisées, il convient de prendre en compte également la composante d’incertitude supplémentaire
due à une éventuelle inhomogénéité accrue de l’analyte dans la matrice.
Cette incertitude supplémentaire due à l’inhomogénéité peut être estimée, par exemple, à partir de cartes de
contrôle de l’étendue avec des échantillons ayant des matrices différentes. Pour le calcul de l’écart-type à
partir de l’étendue moyenne, voir l’Annexe A.
Étant donné que la composante d’incertitude provenant de la carte de contrôle de l’étendue, u , , couvre
r étendue
seulement la composante de répétabilité, elle doit être combinée à l’incertitude des résultats de l’échantillon de
contrôle qualité analysé, à savoir les solutions étalons, u , pour obtenir une estimation fiable de la
R ,étalon
w
reproductibilité intralaboratoire.
22
uu=+u (2)
R r,étendue
R ,étalon
w
w
où
est la composante d’incertitude des résultats obtenus avec la solution étalon utilisée comme
u
R ,étalon
w
échantillon de contrôle qualité;
u est la composante d’incertitude provenant de la carte de contrôle de l’étendue.
r,étendue
Au moins huit mesures sont nécessaires pour l’estimation de ces deux contributions à l’incertitude.
NOTE Il est reconnu que, bien que l’analyse d’au moins huit mesures puisse être appropriée dans la majorité des
cas, elle ne l’est pas dans certaines situations. Plus le nombre de mesures est élevé, plus le niveau de confiance dans
l’estimation augmente.
La composante d’incertitude de la répétabilité est en partie incluse deux fois dans cette estimation, en tant que
répétab
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.