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1、 实验室质量控制实验室测定数据是判断病情状况和防治措施效果，推断疾病发病机制，制定防治策略的根本依据。可以说，在地方病的防治和科研工作中，各方面都离不开分析测试所得的数据，分析测试数据的质量在这些活动中往往起着决定性的作用。但分析测试数据是一个以概率取值的随机变量，不可避免地要受到随机误差的影响，有时又要受到系统误差的影响，所以要做好实验室质量控制，使实验室测定的数据准确、可靠、具有实际使用价值。 第一节 基本概念一、误差误差是指测量值与它的真值在数值上不完全一致。任何测量都具有误差，误差存在于一切测量工作的全过程。绝对误差（E）：测定值与真值的差数。绝对误差(E)=测得值(x)真实值(T)相
2、对误差(E)=测定值(x)真值(T)真值(T)100%偏差(d)（又叫离差或变差）：单次测量值与平均值的差数。相对偏差(d%)：绝对偏差在平均值中所占的百分率。平均偏差()：单次测定值与平均值的偏差绝对值和除以测定次数(n)。相对平均偏差：（）= /100%二、误差的分类误差分为系统误差、随机误差和过失误差。系统误差是指测量值的总体均值与真值之间的差别，又称可测误差、恒定误差、定向误差或偏倚(bias)。系统误差是由测量过程中某些恒定因素造成的。系统误差误差的大小和方向在多次重复测量中几乎相同，在一定的测量条件下，系统误差会重复地表现出来。系统误差来源是多方面的，可来自仪器（如砝码不准）和试剂
3、（如试剂不纯），可来自操作不当（如过滤洗涤不当），可来自个人的主观因素（如观察滴定终点或读取刻度的习惯），也可来自方法本身的不完善。随机误差是指由于各种因素偶然变动而引起的单次测定值对平均值的偏离，又称为不可测误差。随机误差是由能够影响测量结果的许多不可控制或未加控制的因素的微小波动引起的，如测量过程中环境温度的波动、电源电压的小幅度起伏、仪器的噪音、分析人员判断能力和操作技术的微小差异和前后不一致等。随机误差的特点是，它的值或大或小，符号有正有负，以不可预定方式变化，当测定次数足够多时，出现各种大小偏差的概率遵循着统计分布规律。过失误差是指超出在规定条件下预期的误差，是一种显然与事实不符的误
4、差。主要由于分析人员的粗心或疏忽而造成，如器皿不清洁、加错试剂、错用样品、操作过程中试样大量损失，仪器出现异常而未被发现，读数错误，记录错误及计算错误等。没有一定规律可循。含有过失误差的测定值会明显地歪曲客观现象。含有过失误差的测量数据经常表现为离群数据，可以用离群数据的统计检验方法将其剔除。三、准确度准确度是指实验值与真值之间相符的程度。准确度的高低常以误差的大小来衡量。即误差越小，准确度越高；误差越大，准确度越低。一个分析方法或分析测量系统的准确度是反映该方法或该测量系统存在的系统误差和随机误差两者的综合指标，它决定着这个分析结果的可靠性。可以用测量标准物质或以标准物质作回收率测定的方法以
5、及用两种不同原理的方法同时测定来评价分析方法和测量系统的准确度。1、标准物质的分析通过分析测定标准物质相应组分含量，根据所得结果判断准确度。标准物质的标准值范围为AU，对标准物质测定结果为如果则表明标准物质的测定结果与标准值是一致的。式中 A：标准物质标准值；U：标准物质标准值的不确定度；：标准物质测定结果平均值；S：标准物质测定结果的标准偏差；：自由度为f，置信概率为（1-）的t值。2、回收率测定如果以P代表回收率（%）；C为加标后测得值（以浓度表示）；A为原样品本底值或校正值（以浓度表示）；B为加标量（以浓度表示），则：P= (CA)/B100%使用回收率评价准确度时应注意：通常标准物质的
6、加入量以与待测物质浓度水平相等或接近为宜；若待测物质浓度较高，则加标后的总浓度不宜超过方法线性范围上限的90%；若其浓度小于检测限，可按测定下限量加标；在其他任何情况下，加标量不得大于样品中待测物含量的3倍；加入的标准物质与样品中待测物质的形态未必一致，即使形态一致，其与样品中其他组分间的关系也未必相同。因而用回收率评价准确度并非全部可靠，样品中某些干扰物质对待测物质产生的正干扰或负干扰，有时不能为回收率试验所发现，回收率结果也不可靠。3、不同方法的比较通常认为，不同分析方法具有相同不准确性的可能很小，对同一样品用不同方法获得的相同测定结果可以作为真值的最佳估计。采用不同分析方法对同一样品重复
7、测定，所得结果一致或统计检验差异不显著时，可以认为这些方法多具有较好的准确度；若所得结果出现显著差异，应以公认可靠的方法为准。四、精密度精密度是指用一特定的分析程序在受控条件下重复分析均一样品所得测定值的一致程度。它反映了分析方法或测量系统存在的随机误差的大小。通常用极差、平均偏差和相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差表示。标准差(s)是指一组测定值中，每一测定值与测量均值间的平均偏离程度。式中 ：单次样品测定结果；样品测定结果平均值；n：测定次数。相对标准偏差是指标准偏差在平均值中占的百分率重复性是指在相同条件下（同一操作者，同一台仪器，同一实验室内，于很短的时间间隔内）用相同的方法对同一样
8、品进行两次或两次以上独立测定结果之间的符合程度。再现性是指用相同的方法在不同的条件下（不同的操作者，不同的仪器，不同的实验室，于较长的时间间隔内）对同一样品进行多次测定得到的测定结果之间的符合程度。五、不确定度不确定度是指由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度，表征合理地赋予被测量值的分散性。不确定度是与测量结果相联系的参数，表示其分散程度。测量不确定度由多个分量组成，其中一些分量可用测量结果的统计分布估算，可用实验标准偏差表征（常称为A类分量或A类不确定度）；另一些分量可用基于经验或其他信息的假定概率分布估算，（常称为B类分量或B类不确定度）将A类不确定度与B类不确定度组合起来得出“合
9、成不确定度”，再乘以包含因子将得出“展伸不确定度”即总不确定度。不确定度越小，结果与真值越靠近，测量质量越高，结果的实用价值越大。六、灵敏度方法灵敏度是指该方法的单位浓度或单位量的待测物质的变化所引起的响应量变化的程度。因此，它可用仪器的响应量或其他指示量与对应的待测物质的浓度或量之比来描述。在实际工作中常以校准曲线的斜率度量灵敏度。一个方法的灵敏度可因实验条件的变化而改变。在一定的实验条件下，灵敏度具有相对的稳定性。七、空白空白是指在与样品分析全程一致的条件下，空白样品的测定结果。空白实验是指除用水代替样品外，其他所加试剂和操作步骤均与样品测定完全相同的操作过程。空白实验所得的响应值成为空白
10、实验值。空白与分析方法和各种实验条件有关，影响空白大小的因素经常变化。为了了解各种因素对测定的综合影响，在每次进行样品分析的同时，均应作空白实验。当空白值偏高时，应全面检查实验用水、试剂的空白、器皿的玷污情况、测量仪器性能和实验环境状况等。 八、检测限检测限是指对某一特定的分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检测待测物质的最小浓度或最小量。可靠程度一般规定95%概率。一些测定方法检测限的规定：分光光度法，以扣除空白值后的吸光度为0.01，相对应的浓度值为检出限；气相色谱法，检测器恰能产生与噪音相区别的响应信号时所需进入色谱柱的物质的最小量，通常认为恰能辨别的响应信号最小应为噪音的2倍；离子选
11、择电极法，标准曲线直线部分外延的延长线与通过空白电位且平行于浓度轴的直线相交时，所对应的浓度值为离子选择电极的检测限。测定下限(检测限、测量限)：在限定误差能满足预定要求的前提下，用特定方法能够准确定量测定被测物质的最低浓度或含量，称为该方法的测定下限。测定上限：是在限定误差能满足预定要求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定待测物质的最大浓度(或量)称为该方法的测定上限。对于低于测定方法测定下限的测定结果，报告者应以小于所用分析方法的最低检测下限报告测定结果，如0.01mg/L或0.1mg/L等；或者报告未检出，同时标明检测下限。方法的适用范围系指某一特定方法的检测下限至检测上限之间的浓度范
12、围。在此范围内可作定性或定量的测定。最佳测定范围系指在限定误差能满足预定要求的前提下，特定方法的测定上限和测定下限之间的浓度范围。在此范围内能够准确地定量测定待测物质的浓度或量。最佳测定范围小于方法的适用范围。对测量结果的精密度要求越高，相应的最佳测定范围越小。九、标准物质标准物质是具有一种或多种足够均匀和很好确定了的特性值，用来校准仪器、评价测量方法和给材料赋值的材料或物质。标准物质用于评价测定方法、校准测量仪器、作为分析的标准、研究和验证标准分析方法、用于分析质量保证计划、用于分析质量控制、用于仲裁依据等。标准物质的基本属性是材质均匀、性能稳定、定值准确、附有证书、批量生产。标准物质分为一
13、级标准物质与二级标准物质，一级标准物质定值准确度高，主要用于评价标准方法、作仲裁分析的标准、为二级标准物质定值，是传递量值的依据；二级标准物质是一般科研单位与生产部门为了满足自身和本行业的需要而研制的工作标准，准确度能适应现场测定需要。选择使用标准物质时，要首选国家计量部门颁布的有编号的标准物质；要依据测量所需要的准确度，在定值不确定度满足测量或使用的前提下，选择较低级的标准物质；要根据测量方法和被测样品的性状，如机体组成（机体及干扰成分）、待测物浓度、储存的介质环境等选用合适的标准物质。十、有效数字与数据的修约有效数字就是在测量中所能得到的有实际意义的数字。在分析测试中是指实际上测量到的数字
14、，是包括全部可靠数字以及一位不确定数字在内的有意义的数字的位数。原始记录的有效数字位数，既不可少，也不可多。记取的原则是根据仪器、度值如实记录并允许增记一位估计数字。例如在分析天平上称取试样0.5000g，这不仅表明试样的质量0.5000g，还表明称量的误差在0.0002g以内。如将其质量记录成0.50g，则表明该试样是在台称上称量的，其称量误差为0.02g。数字“0”的作用变化较多，一个数值中“0”是否为有效数字，要根据“0”的位置及其前后的数字状况而定。常见的有以下四种情况：位于非“0”数字之间的“0”都是有效数字，如2.005，1.025两个数值中的三个“0”；位于非“0”数字后面的一切
15、“0”都是有效数字(全整数尾部“0”例外)。如2.2500，1.0250；前面不具非零数字的“0”，如0.0025中的三个“0”都不是有效数字，只起定位作用；整数中最后的“0”，可以是有效数字，也可以不是，例如用普通天平称取1.5g试剂，若必须用mg表示，则要写成1500mg，此数值中最后两个“0”从表观上是有效数字，但实际上不是，因为粗天平不能达到如此高的准确程度，为了避免误解，可用指数形式表示，上例可记为1.5103mg，或记为1500mg士100mg这便明白地表示出只有两位有效数字。加减运算最终计算结果中保留的小数有效位数，应与参加运算的数值中小数位数最少者相同。例如：11.14 + 5
16、.91225 = 17.0522517.05 11.145.91225 = 5.227755.23乘除运算得数经修约后，保留的有效数字位数应与参加运算的几个数值中有效数字位数最少者相同。对数运算的有效数字位数应和原数(真数)的相同。平方、立方、开方运算计算结果的有效数字位数应和原数的相同。数值修约规则应采用“四舍六入五单双”。 修约舍去不止一位数，而是几位数，应该一次完成，而不应连续修约，例如4.347，要求保留2位有效数，应得4.3，不可先将4.347入成4.35，然后再修约为4.4。平均值的有效数字位数，通常和测量值相同，如测量值有三位有效数字，平均值亦取三位。在修约标准偏差的值或其他表示
17、不确定度的值时，修约的结果通常是使准确度的估计值变得更差一些，例如标准偏差S=0.213单位，取两位有效数时，要入为0.22单位，而取一位有效数字时，就要入为0.3单位。自由度的有效数字（当量自由度通常不是整数），通常只取整数部分。第二节 实验室内质量控制质量保证是指为了保证测量数据的准确性及可比性，对分析测试全过程所采取的各种措施，它包括实验设计、样品采集、测定规范、人员培训、实验室管理和数据处理及解释等内容。质量保证系统由一个系统组成，借助于该系统，实验室能保证所产生的结果经过考核而达到一定质量。质量保证包括既有区别又有联系的两个方面：质量控制和质量评定。质量控制是指为保证得到的数据的准确
18、度和精密度落在已知的概率限度内所采取的措施，即为产生达到质量要求的测量所遵循的步骤。质量评定是检验质量控制系统是否工作在允许限之内和评价数据质量的步骤。实验室质量控制是实验室分析测定人员对分析测量质量进行自我控制和内部质量控制人员对其实施质量控制技术管理的过程。其目的在于控制检测分析测量的实验误差，使之达到允许范围，以保证测试结果的精密度和准确度能在给定的置信水平之下，有把握达到规定的质量要求。实验室内质量控制首先注重分析人员的业务素质和技术水平；其次，强调实验室的基础条件和使用正确方法；最后，合理地实施质量控制技术。一、实验室管理制定且落实实验室对人员、仪器设备、化学试剂、样品保存和处理等各
19、项管理条例和技术规范。建立健全安全防范措施和实验室安全规章制度。（一）对人员要求1、经过良好训练和操作正确熟练的分析测试人员。2、对本专业有足够的技术知识，对承担的测试项目要做到理解原理，正确操作和严守规程。3、接受新项目前，应在测试工作中完成规定的各种质量控制实验，达到要求，才能进行新项目的测试。4、应懂得基本统计知识和技术，正确使用有效数字和统计方法，掌握分析测试结果的表达形式和统计推断的有关知识。5、对一个良好的分析人员来说，对所得到的每一个数据往往不放过任何可疑点，包括从采样开始到得到结果的每一个步骤，必须一清二楚。（二）仪器管理1、建立仪器设备档案包括仪器设备卡、使用说明书、使用记录
20、、故障和维修情况记录、仪器附带资料等。2、仪器的使用按仪器使用说明书编制实验室的仪器设备操作规程，实验室人员按规程操作。对于使用频率高，容易出现误操作的测量设备应定期进行检查，详细记录检查结果。仪器使用后应及时填写仪器使用记录。3、仪器的维护仪器应由专人保管和使用，制定仪器的维护计划，定期校正和维护，填写维护记录，及时发现仪器设备出现的故障，并进行维修，使之处于正常工作状态。4、实验室所用的天平、容量仪器应符合要求或进行校正。（三）实验室设施和环境应满足分析测定的要求，检测实验室应保证干净、整洁、无交叉污染。二、制定和实施测定全过程质量控制的具体措施 样品分析测定过程包括：（一）样品的采集、运
21、输和保存；（二）样品的预处理；（三）干扰成分的分离；（四）分析方法的选择、测定；（五）实验数据的记录和处理。根据具体操作步骤，确定各主要环节的技术操作规范，并在分析测定过程中严格执行，以保证得到可靠的测定结果。三、测定方法的选择与评价 选择准确可靠的测定方法是分析工作质量控制的重要保障，通常应首选国家或部门规定的标准方法，或者选择简便易行、精密准确、灵敏度和测定限能满足分析测试工作需要的方法。在样品分析测试之前，首先应对测定方法进行检验与评价。（一）准确度1、用标准物质评价根据待测样品性状选择基体基本相同或相近、化学组成与物理形态、浓度水平及准确度水平合适的标准物质。将标准物质与样品在相同条件
22、下进行测定，如果标准物质的测定结果与证书上的标准值一致，则表明分析方法与测定过程的准确度令人满意，样品分析结果准确可靠。2、与标准方法对照评价将待评价的方法与标准方法进行对照试验，即用两种方法测定相同的样品（最好是高、中、低三种不同浓度），测定结果经显著性检验，若两种方法测定结果的差异无显著性，由于标准方法是可靠的，所以待评价方法也是可靠的。有时也可以同时采用不同原理的两种方法（包括待评价方法）进行对照，若两种方法测定结果的差异无显著性，则待评价方法也可以认为是可靠的。3、用加标回收率评价向样品中加入一定量待测物质的标准溶液，用选定的分析方法进行测定，计算加标回收率，评价方法的准确度。（二）精
23、密度在测定方法的线性范围内选择高、中、低三种不同浓度待测样品（或加标样品），每种浓度6个平行样，在相同条件下连续6天重复测定，分别计算各种浓度的日内和日间测定的相对标准偏差，评价方法精密度。一般要求测定方法的相对标准偏差8%。（三）测定空白值分析方法空白值的大小和分散程度直接影响方法的检测限和精密度，在一定程度上反映了实验室的基本状况和分析人员的技术水平。应该重视空白值的质量，务必使之能达到不影响测量结果的要求。空白值要作多次测定，计算平均值，不能只以一次测定数据为准（四）检测限检测限可根据空白试验的多次测定计算得到，它反映测量系统的质量水平。方法检测限决定了定性和定量检测的能力。（五）去除干
24、扰的能力是评价测定方法对待测物测定特异性和选择性的指标，分析测定的样品中常有许多共存物，应根据样品的来源及组成确定可能的共存物，并通过实验检验共存物是否干扰测定。四、校准曲线校准曲线：用于描述待测物质的浓度或量与相应的测量仪器的响应量或其他指示量之间的定量关系的曲线。校准曲线包括通常的“工作曲线”（绘制校准曲线的标准溶液的分析步骤与样品的分析步骤完全相同）和“标准曲线”（绘制校准曲线的标准溶液的分析步骤与样品分析步骤相比有所省略，如省略样品的前处理）。（一）校准曲线质量的指标衡量校准曲线质量的指标包括截距、回归系数（斜率）和剩余标准差以及参考指标相关系数。截距是表示校准曲线误差性质的质量参数；
25、回归系数反映着自变量（浓度）的单位变化引起因变量改变的大小，是方法的灵敏度，由方法的特性所决定，并受操作条件和仪器灵敏度等因素影响；剩余标准差表示了实验点围绕回归直线的离散程度，反映回归直线的精密度，可以通过剩余标准差估计校准直线的置信区间和判断标准系列的异常值。（二）使用校准曲线的注意事项1、配制标准系列时，在方法的线性校准曲线中的标准溶液浓度值，应不少于5个点。2、制备标准系列和校准曲线应与样品测定同时进行；求出校准曲线的回归方程式，计算相关系数（r）。相关系数r应大于或等于0.999，否则应找出影响校准曲线线性关系的原因，并尽可能加以纠正，重新测定及绘制新的校准曲线。3、绘制校准曲线时应
26、对标准溶液进行与样品完全相同的分析处理，包括样品的前处理操作。只有经过充分的验证，确认省略某些操作对校准曲线无显著影响时，方可免除这些操作。4、校准曲线的使用效果依赖于各种因素，诸如试验条件的改变、试剂的更新或溶液配制以及测量仪器的稳定性等。因此应在每次分析样品的同时，同步绘制较准曲线。至少应在分析样品同时，测定两个适当浓度（高、低浓度）及空白各两份，与原曲线的相同浓度点进行核对，相对差值应在5%10%范围内。5、利用校准曲线的响应值推测样品的浓度值时，其浓度应在所作校准曲线的浓度范围内，不得将校准曲线任意外延。6、如基体效应对测定有影响时，则可使用含有与实际样品基体类似的工作标准系列，进行校
27、准曲线的绘制或使用标准加入法测定。五、平行样的分析根据监测目的决定平行样测定频率。如针对个体则100%的样品进行平行样测定；若针对群体，可随机抽取10%20%的样品进行平行样测定。当同批样品较少时或分析难度较大时，应适当增加平行样的测定频率。平行测定所得的相对误差不得大于分析方法规定的相对标准偏差的2倍；或不得大于表1中所列相对偏差最大允许值。表10.1 平行样测定相对偏差测定结果大约浓度(mg/L或mg/kg)1001010.10.010.001相对偏差最大允许值1%2.5%5%10%20%30%平行样品的相对偏差 = ；：平行样第一次测定结果； ：平行样第二次测定结果进行全部平行样测定时，
28、测定中的不合格者应重新作平行样测定；部分进行平行样测定时，如测定合格率90%为止。六、加标回收率分析加标回收率的测定率可以和平行样的测定率相同，一般多按随机抽取10%20%的样品量作加标回收率分析，所得结果可按方法规定的水平进行判断，或在质量控制图中检验。二者都无依据时，可按95%105%的域限判断。七、密码样和密码样加标分析（一）密码样分析由实验室专职人员，将一定量的已知样品（标准样或质控样）和常规样品同时安排给分析人员进行测定，测试结果由专职人员核对检验。（二）密码样加标分析由专职人员在随机抽取的常规样品中加入适量的标准物质（或标准溶液），与样品同时交付分析人员进行分析，测定结果由专职人员
29、计算加标回收率，以控制分析测试的质量。八、标准物质对比分析将标准物质与样品同步测定，将测定结果与保证值相比，以评价准确度，推断系统误差。由于标准物质的品种、规格所限，选用的标准物质的基体效应和浓度水平常常难以与样品中待测物浓度的未知性以及同批样品的多样性相匹配，使用标准物质对比分析控制工作质量时，也存在局限性。九、质量控制图 实验室内质量控制图是监测常规分析过程中可能出现误差，控制分析数据在一定的精密度范围内，保证常规分析数据质量的有效方法。质量控制图的基本假设是，测定结果在受控条件下具有一定的精密度和准确度，并按正态分布。由此可提供一些标准依据来证明测量系统是否处于统计控制状态之中，也可用于
30、找出测量系统中存在的问题原因。质量控制图用于实验室内或实验室间的质量评价，能够及时发现分析工作中出现的质量问题，采取措施改正，使分析工作精密准确。1、平均值控制图的绘制1.1数据的积累：在短期日常测定工作中，对标准物质或质量控制样品多次重复测定至少20次，每次测定的工作质量应达到规定的精密度和准确度；1.2对积累数据进行统计处理，计算平均值、标准偏差S、2S和3S；1.3在坐标纸上，以测定序号为横轴，测定值为纵轴，将中心线（）、上下警告限（2S）、上下控制限（3S）绘制在图中。 上控制限(UCL)上警告限(UWL)上辅助线(UAL)中心线(CL)下辅助线(LAL)下警告限(LWL)下控制限(L
31、CL)统计量 测定顺序 图10.1 质量控制图的基本组成2、平均值控制图根据数据意义不同可分为空白控制图、浓度值控制图和加标回收率控制图等,分别用于不同质量控制项目的质量评价。应用实例如下：10天内对某质控水平样中含氟量进行了20次测定，结果（mg/L）按次序排列如下：1.00、0.99、1.00、1.03、1.01、0.98、1.00、1.02、0.97、0.99、1.00、1.02、0.99、1.00、1.01、1.01、0.99、1.00、0.98、1.01试制成均数控制图。解：首先算出其均值=1.00，标准差S=0.015，然后计算上、下警告限及上、下控制限。上警告限 UML=1.00
32、+20.015=1.03 下警告限 LML=1.00-20.015=0.97 上控制限 UCL=1.00+30.015=1.045 下控制限 CLC=1.00-30.015=0.955图10.2 水中氟化物分析数据质控图在绘制控制图时，落在S范围内的点数应约占总点数的68%。若少于50%，则分布不合适，此图不可靠。若连续7点位于中心线同一侧，表示数据失控，此图不适用。3、平均值控制图的使用平均值控制图可以直观显示分析工作的质量水平（如空白试验、准确度、精密度等）。在以后分析工作中，测定样品的同时对该标准物质或质量控制样品也进行23个平行测定，并将测定结果标在质量控制图上的相应位置，从而对分析工
33、作的质量进行评价。一般认为，如果此点位于中心线附近，上、下警告限之间的区域内，则测定过程处于控制状态；如果此点超出上述区域，但仍在上、下控制限之间的区域内，则提示分析质量开始变劣，可能存在“失控”倾向，应进行初步检查，并采取相应的校正措施；如果此点落在上、下控制限之外，则表示测定过程失去控制，应立即检查原因，予以纠正，并重新测定该批全部样品。根据小概率事件原理，还可以从下列一些现象判断测量是否处于控制状态：（1）在点子基本上随机排列的情况下，符合下列各条可认为分析过程处于控制状态。（i）连续25点全部都在界限之内；（ii）连续35点，在界限外的点不超过1点；（iii）连续100点，在界限外的点
34、不超过2点；当然，对于界外点，也需求找出异常原因。（2）在中心线一侧连续出现的点叫做连。其点数叫做连长。当连长不小于7时，则判断有异常。（3）点子逐渐上升或下降的状态称为倾向。当有连续不少于7点的上升或下降的倾向时，则判断有异常。（4）中心线一侧点子连续出现，属以下情况的，判断有异常。（i）连续11点中，至少有10点；（ii）连续14点中，至少有12点；（iii）连续17点中，至少有14点；（iv）连续20点中，至少有16点。（5）点子屡屡超出警告限而接近控制界限。下述情况，均有异常。（i）连续3点中，至少有2点；（ii）连续7点中，至少有3点；（iii）连续10点中，至少有4点；（6）所有点
35、都集中在中心线附近，判断有异常。在控制状态下测定的管理样分析数据积累更多以后，这些数据可以和原始数据一起重新计算平均值和标准差，再校正原来的控制图。总之，利用质量控制图可以对常规分析工作的质量进行监视和评价，及时发现问题予以纠正，并可根据点的分布趋势，对分析工作的质量可能发生的问题进行初步估计和判断，对找出影响分析工作质量的原因有一定的参考价值。4、平均值-极差控制图（-R控制图）。-R控制图实际上是两种图合并而成，对于计量值数据而言，这是最常用、最基本的控制图。控制图主要用于观察分布的平均值的变化；R控制图主要用于观察分布的分散情况的变化。-R控制图则将二者联合运用，可用来观察分布的总变化。
36、绘制-R控制图时，至少要将管理样积累20对（每对做两次重复测定）测定数据，然后计算每对数据的平均值（i）和极差（Ri），再计算总平均值（）和平均极差（）。计算上、下控制限（90%置信度）：控制限=+A2 下控制限=- A2上警告限=+A2 下警告限=-A2计算平行测定的极差（R）的控制限：上控制限=D4 下控制限=D3上警告限=+(D4-) 下警告限=-(D4-)A2，D3，D4是取决于重复测定次数的常数，可从下表查出。表10.2 控制图系数表（每次测n个平行样）系数2345678A21.881.020.730.580.480.420.37D3000000.0760.136D43.272.58
37、2.282.122.001.921.86-R控制图使用原则也一样，只要两者中任一个超出控制线（不包括R图部分的下控制限），即认为“失控”，故其灵敏度较单纯图或R图高。图10.3 -R控制图5、多样控制图。当检验人员对单一管理水样的测定值已经熟知时，可能会产生主观误差。如果在一段浓度范围内设置几个管理样，只要这些管理样的标准差基本一致，测定时标准差可视为常数，就可将控制图稍作修改，以0为中心线，以误差作纵坐标，仍以时间或实验次序为横坐标，以3s为上、下控制限，以2s为上、下警告限，对不同浓度控制样品进行至少20次测定后，即得多样控制图。使用时，随机取某一浓度控制样品与检验样品同时测定，计算其测定
38、值与所用控制样品平均浓度的差值点入控制图并检验。第三节 实验室间质量控制实验室间质量控制目的是检查各实验室间是否存在系统误差，以确定各实验室进行同项分析测定结果是否有可比性，提高各实验室分析检测水平；在于使协作工作的实验室之间能在保证基础数据质量的前提下，提供准确可靠并一致可比的实验结果；亦即在控制分析测试的随机误差达到最小的情况下，进一步控制系统误差，使之最低。实验室间质量控制常在上级实验室或主管实验室指导下进行，或为特定目的按照预定程序组织一定数量的实验室进行合作研究。将性能良好、均匀、稳定的盲样（预先不告诉参评实验室标准物质或质控样品的含量）分发给各参评实验室，按照统一要求和项目进行分析
39、测定，考核和评价各实验室检测的质量水平。实验室间质量控制必须在切实施行实验室内质量控制的基础上进行。1、制定实验室间质量控制实施方案实验室间质量控制实施方案一般包括：质量考核测定项目、分析方法、参加单位、统一的考核程序、考核结果评定等。2、实验室间质量控制常用方法和内容分析标准样品或统一样品，测定加标样，测定平行样，核查检测下限，测定标准系列，检查相关系数和回归方程，进行剩余标准差检验等。（1）分析方法：为减小各实验室的系统误差，使得到的数据有可比性，应使用统一的方法，并规定方法的检出限、精密度和准确度。（2）制定允许误差：允许差包括室内允许误差、室间允许误差和标准物质测定允许误差。分析误差的
40、大小直接影响分析工作的质量，对于实验室间的协作，应合理确定分析误差的大小，并由此确定误差的允许范围。（3）实验室误差测定：定期对各有关实验室进行误差测定，以便检查实验室间是否存在系统误差，它的大小、方向以及对分析结果的可比性是否有显著性影响。发现问题应及时采取必要的措施加以纠正。（4）双样品法：在无标准物质的情况下，双样品法可用于实验室间的质量评价。将两个类似的均匀样品（基体及待测物质相同，仅浓度相差不大）A和B分发给各实验室进行单次测定。并在规定日期内将测定结果Xi和Yi上报中心实验室。根据各实验室的测定结果进行数据处理和分析。3、实验室间质量控制的误差分析将两个类似的均匀样品A和B分发给各
41、实验室进行多次测定，对各实验室测定结果列表并进行必要的计算，见表2。表中Ti为各实验室对样品A、B测定结果之和，Di为各实验室对样品A、B测定结果之差，由于A、B两样品中待测物质的浓度相差不大，可以认为测定时的系统误差是相同的，Di中无系统误差，但有测定随机误差。表10.3 双样品法测定数据实验室序号1234n和平均值A测定值X1X2X3X4XnXiB测定值Y1Y2Y3Y4YnYiDi（Xi-Yi）D1D2D3D4DnDiTi（Xi+Yi）T1T2T3T4TnTi由下式计算各实验室数据分布的总标准偏差：由下式计算各实验室数据分布的随机标准偏差：用F检验判断，上面两式计算出Sw和Sd之间的差异有
42、无显著性，若Sw和Sd之间的差异无显著性，则判断各实验室间不存在明显的系统误差；若SwSd，且两者间差异有显著性，则说明各实验室间存在明显的系统误差，影响分析结果的可比性，应及时找出原因，采取措施加以改正。4、双样品图在坐标系中，分别以各实验室对样品A、B测定结果X、Y为横坐标和纵坐标，绘出和的水平线。将各实验室测定结果（X，Y）标在双样品图中。垂直线和水平线将坐标系分成四个象限，即+，- -，+ - 和 - + 象限。若各实验室间不存在系统误差，代表各实验室测定值的点应随机分布在四个象限中，且大致落在以代表两均值直线交点中心的圆形范围内；若各实验室间存在系统误差，则两样品的测定值会出现偏高，
43、或者偏低，各实验室测定值将主要分布在+或-象限内，大致落在与纵轴约成45度倾斜的椭圆形范围内，根据此椭圆形的长轴和短轴之差及其位置，可估计实验室间系统误差的大小程度和正负方向。还可以根据双样品图中各点的分散程度估计实验室间的精密度和准确度。5、稳健统计技术（1）稳健统计量：中位值、标准化四分位距、稳健变异系数、稳健Z比分数、En数等。结果总数（N）：在统计分析中某项测定结果的总数。中位值（Xm）：一组按大小顺序排列结果数值的中间值；若N为奇数，则数列1/2位置的数值（X(N+1)/2）为中位值；若N为偶数，则两个中心值的平均值为中位值，即该数列XN/2+ XN/2+1/2的数值为中位值。四分位
44、值：上四分位值Q3，又称高四分位值，它是一组按顺序排列的数值，尽可能有1/4的数值高于该值，即有3/4(75%)的数值低于该值；下四分位值Q1，又称低四分位值，它是在一组顺序排列的数值中，尽可能有1/4(25%)的数值低于该值，即有3/4的数值高于该值。当N满足N=9+4n，n=0,1,2,时Q3和Q1值在数列中的位置为整数，其他情况下Q3和Q1之值在数列中的位置需通过内插法求得。标准化四分位距(Norm IQR)：对一组按顺序排列的数据，上四分位值Q3与下四分位值Q1之间的差称为四分位距（IQR），即IQR=Q3-Q1。IQR乘以因子0.7413得标准化四分位距（Norm IQR），它是用稳
45、健统计技术处理，表示数据分散程度的一个统计量。稳健变异系数(Robust Cv)：标准化四分位距除以中位值，并以百分数表示。可以比较不同样品或同一样品测试值之间的变动性。Robust 变动范围(Range)：极大值(Xmax)与极小值（Xmin）之差，即误差分析中称之为极差。（2）定量结果常用的能力评定统计量Z比分数：以Z比分数评价每个参加实验室的能力。 2为满意结果； 2l，则结果不满意，能力有问题，实验室应寻找问题，分析原因，制定纠正措施并加以实施。 参加实验室的不确定度； 指定值的不确定度 6、异常值检验。剔除离群数据会使测定结果更客观；若仅从良好愿望出发，任意删去一些表观差异较大并非离
46、群数据，虽由此得到认为满意的数据，但并不符合客观实际。因此，对可疑数据的取舍，必须参照下述原则处理：仔细回顾和复查产生可疑值的试验过程，如果是过失误差，则舍弃；如果未发现过失，则要按统计程序检验，决定是否舍弃。异常值的判别准则：计算的统计量不大于显著性水平=0.0 5的临界值，则可疑数据为正常数据，应保留；计算的统计量大于=0.0 5的临界值但又不大于=0 .0 1的临界值，此可疑数据为偏离数据，可以保留，取中位数代替平均数值；计算的统计量大于=0.01 的临界值，此可疑值为异常值，应予剔除，并对剩余数据继续检验，直到数据中无异常值为止。Dixon检验法用于一组测定数据的一致性检验和剔除异常值检验；Grubbs检验法用于多组测定均值的一致性检验和剔除离群值的检验，也适用于实验室内一系列单个测定值的一致性检验。Cochran最大方差检验法用于多组测定值的方差一致性检验和剔除离群方差检验。侥建蒂庞藉吟佑巩疵刘瓣垛没绢殴撂蘸应廊涟敞籍燥淋酒紊胃籽管瑞逛爪磺众砂外曰绪隆陷彦庐芒提宦验匈悦掣蚁翌壮失耐哩车尹把吼乒袒交禁泳舅械导
