张智钧　 王玉莲  张雪梅　张文美

　　在实验室间比对结果的评价方面，目前还存在一些模糊的认识，本文针对这些问题展开讨论。

　　实验室间比对的目的就是确定实验室能力、识别实验室存在的问题与实验室间的差异，因此最终对比对结果进行评价是关键。那么比对评价要求各实验室的测量结果与参考实验室所确定的参考值相比对时，应考虑各参加实验室声明的测量不确定度。而以往大家对比对认识不足，只注重实验结果的一致性，而忽略了结果的不确定度。虽然多个实验室进行了实验给出了结果，但没有提供各实验室的测量结果不确定度分析报告，使得实验室间比对工作只有组织和实施，缺少正确合理的评价，不知道结果之间相差多大为合理?多大为不合理?甚至于一味地追求结果的一致性，忽视了比对实验的真正目的。

　　国家标准GB/T15483.1—1999《利用实验室间比对的能力验证》的实施，对实验室间比对的计划、运作规定了基本原则及应考虑的因素。特别是对比对结果评价提供了参考依据。GB/T15483.1中的附录A用E_n值法评定比对结果，公式为:
    

　　式中:X_lab、U_lab——参加实验室的结果及其扩展不确定度；X_ref、U_ref——参考实验室的指定值及其扩展不确定度。
    当E_n≤1时，认为是满意的；
    当E_n>1时，认为是不满意的。
    在应用公式(1)进行统计计算时存在以下几种情况:

　　1.直接代入不同类型的扩展不确定度进行示值计算将导致错误的判断
　　对公式中扩展不确定度的含义理解不清，有的直接将不确定度报告中分析得出的测量结果的扩展不确定度代入公式中，其中有U₉₉、U₉₅、U(k=2)、或U(k=3)。有的参考实验室还根据检定规程要求来确定公式(1)中的扩展不确定度类型。例如按JJG146-1994《量块》的要求，量块中心长度值给出置信概率为99%的扩展不确定度，即U₉₉，按JJG99-1990《砝码》则要求给出U(k=3)。这种方法将导致错误的判断。

　　尽管GB/T15481.3-1999中并没有指明公式(1)中的扩展不确定度的包含因子k之值，但按一般规律(JJF1001-1999)用k=2或p=95%的扩展不确定度。也就是说对于量块的校准，应将U₉₉换算成U₉₅；对于砝码的校准应将U(k=3)换算成U(k=2)。然后代入公式(1)中算出E_n值，得出合理的评价结论。

　　当前有一种观点认为:只要参考实验室与各参加实验室采用相同类型的扩展不确定度代入公式(1)计算，如均用U(k=3)或U₉₉,即具有可比性，可以进行公平的比对。实际上这种误区将导致不满意结果成为满意结果的错误结论。因为同一结果的U₉₉>U₉₅，U(k=3)>U(k=2)，把U₉₉、U(k=3)代入(1)中得出的E_n值将比正常情况偏小，从而得出错误结论。

　　2.E_n值是否越小越好呢?
　　实验室间比对时，根据各实验室报告的结果及其评定的不确定度按公式(1)算出各实验室的E_n值，列表如下:
    

　　有一种观点认为:lab3的E_n值为0.71，相对较大，因此觉得本实验室的数据较不理想。本文认为这种观点存在误区，E_n值只是一个比对参数，它小于等于1即为满意。E_n值的大小与结果的不确定度有关，由于不确定分析是因人而异的，尽管差异有限但还是存在的。当不确定度分析中忽略一些较小分量或对来源考虑不全等，将导致不确定度值偏小；当不确定度分析中比较保守或考虑来源有重复情况等，将导致不确定度值偏大。这些都将导致E_n值偏大或偏小。但只要在合理范围内，且不至于影响到结论的不同就可以。并不能一味地说E_n值越小，结果越理想、越可靠，也不能仅仅因此而得出实验室的技术能力或水平的高与低。

　　3.不确定度分析报告提供的扩展不确定度是否越大越好?
　　依据公式(1)，有一种观点认为:不确定分析并不是越小越好，分析的大一些，得出的比对参数会小一些，满意的结果更有保证，对其实验室来讲不吃亏。孰不知实验室间比对的目的是确定实验室能力，识别实验室存在的问题，以便及时采取补救措施，而不是比哪个实验室的数据更贴近参考实验室。人为扩大不确定度而导致更满意的结果，将失去比对的意义。

　　4.多次实验结果取平均值报告结果，其扩展不确定度应如何考虑?
　　对于参考实验室，通常情况是在发往一些实验室校准前，检定或校准一次得到X_ref，并评出其扩展不确定度U₉₅。对一批实验室进行实验回来后，完全按原来的测量程序再检定或校准一次得出X_ref2，显然其扩展不确定度也是U₉₅，因再次检定/校准属于重复性条件下的观测。取两次的平均值X_ref=(X_ref1+X_ref2)/2作为参考值代入公式(1)中，U_ref如何评定?它是否等于U₉₅？实际上在扩展不确定度U₉₅中包含两类不确定度分量:一是系统效应导致的，它们在两次测量结果中同样存在，但在平均值的扩展不确定度U_ref中仍不变；另一部分是随机效应导致的不确定度分量，它们在平均值的不确定度U_ref中要比在单次测量结果的确定度U₉₅中小，具体应是单次的值除以。由此得出U_ref<U₉₅，如将U₉₅直接代入公式(1)，将导致缩小E_n值的结果。如果随机效应导致的分量与系统效应导致的分量相比较小时，这种影响可忽略，否则将会得出错误判断。

　　对于参加实验室，普遍的情况是对实验室间比对实验较为谨慎，为了准确可靠，重复实验测量多次，取多次实验的平均值报告结果。而其不确定度分析报告给出的却是单次测量结果的扩展不确定度U_lab。原因同上，将人为导致E_n值的偏小，进而导致评价结论的错误。

　　正确的方法应该是:既然取了平均值作为校准结果报告，其不确定度就应考虑平均值的不确定度，且其值一定小于或等于单次测量结果的不确定度。特别值得注意的是当两次或多次测量结果完全相同时，不确定度仍要考虑平均值的情况，也就是说随机效应导致的不确定度对平均值来讲是缩小了。不能说因为结果不变，不确定度就不变，而认为U_ref=U₉₅。既然已经进行了重复测量，就应考虑属于平均值的不确定度，而不管复测结果是否变化。