GB/T 27420-2018 合格评定 生物样本测量不确定度评定与表示应用指南

　　ICS 03 . 120 . 20 A 00

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 27420—2018

　　合格评定 生物样本测量不确定度评定

　　与表示应用指南

　　Conformityassessment—Applicationguideforevaluationand

　　expressionofuncertaintyinbiologicalsamplemeasurement

　　2018-05-14 发布 2018-12-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 27420—2018

　　GB/T 27420—2018

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由全国认证认可标准化技术委员会(SAC/TC 261)提出并归口 。

　　本标准起草单位：中国合格评定国家认可中心、北京航天总医院、南通大学附属医院、深圳出入境检验检疫局、中国计量科学研究院、北京市医疗器械检验所、上海市临床检验中心、国家环境分析测试中心、北京理工大学、澳实分析检测(上海)有限公司、北京大陆航星质量认证中心股份有限公司、中生北控生物科技股份有限公司、上海复星长征医学科学有限公司。

　　本标准主要起草人：吕京、陈宝荣、王惠民、董夫银、史光华、孙慧颖、季伙燕、王军、李玉武、杨元华、施昌彦、居漪、周桃庚、江芳、蒋琳、吴杰。

　　GB/T 27420—2018

　　引

　　言

　　完整的测量结果应包括表征结果分散性的信息，即测量不确定度，这已成为测量领域的共识，也适用于对生物样本的测量。 对测量不确定度的了解，有助于更恰当地解释和应用测量值，尤其当测量值与某判定限值相近时，同时，测量不确定度也是测量质量的一个重要指标。

　　目前，国际公布的不确定度评定的基础文件是《测量不确定度表示指南》(ISO/IEC Guide 98-3 : Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, GUM:1995) , GUM 从原理上阐述了测量不

　　确定度和其评定原则。 常用的方法包括：自下而上(bottom-up)方法、自上而下(top-down)方法和蒙特卡洛方法。 生物样本测量具有更复杂的不确定性来源，如被分析物的定义不完善、样本不稳定、不能溯源至 SI单位、测量的是物质的“活性”、复杂的基体、在医学检验领域通常采用单次测量的值作为结果等，导致了评定生物样本测量结果的不确定度在实际工作中难以像化学分析一样容易满足方法规定的理想条件或其复杂程度与检测需求有冲突。 本标准在对生物样本计量学溯源分类的基础上，根据常规测量方法和参考测量方法的不同特点，给出了在不同情况下可采取的不确定度评估的策略、方法和步骤的应用指南。

　　本标准的内容主要涉及生物样本测量过程的不确定度评定，未涉及生物学变异、测量前和测量后过程对结果分散性的影响，而这并不意味它们不重要。 为更好解释和利用测量结果，实验室应结合实际工作需求，关注其对结果的潜在影响，并探讨合理控制和表示其影响程度的方法。

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　　合格评定 生物样本测量不确定度评定

　　与表示应用指南

　　1 范围

　　本标准是对合格评定领域生物源性样本定量测量结果的不确定度评定与表示的应用指南。

　　本标准适用于与测量过程相关的检测结果不确定度的评定，而未包括生物学变异、测量前和测量后过程对测量结果的影响。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　GB/T 19702 体外诊断医疗器械 生物源性样本中量的测量 参考测量程序的说明

　　GB/T 21415 体外诊断医疗器械 生物样品中量的测量 校准品和控制物质赋值的计量学溯源性

　　GB/T 21919 检验医学 参考测量实验室的要求

　　GB/T 22576 医学实验室 质量和能力的专用要求

　　GB/T 27025 检测和校准实验室能力的通用要求

　　GB/T 27407 实验室质量控制 利用统计质量保证和控制图技术评价分析测量系统的性能GB/T 27411 检测实验室中常用不确定度评定方法与表示

　　ISO 80000-1 量和单位 第 1 部分：通则(Quantities and units—Part 1 : General)

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　被测量 measurand

　　拟测量的量。

　　3.2

　　计量溯源性 metrologicaltraceability

　　通过文件规定的不间断的校准链，测量结果与参照对象联系起来的特性，校准链中的每项校准均会引入测量不确定度。

　　3.3

　　测量原理 measurementprinciple

　　用作测量基础的现象。

　　3.4

　　测量方法 measurementmethod

　　对测量过程中使用的操作所给出的逻辑性安排的一般性描述。

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　　3.5

　　测量程序 measurementprocedure

　　根据一种或多种测量原理及给定的测量方法，在测量模型和获得测量结果所需计算的基础上，对测量所做的详细描述。

　　3.6

　　参考测量程序 referencemeasurementprocedure

　　在校准或为标准物质定值时，为提供测量结果所采用的测量程序，它适合用于评价由同类量的其他测量程序获得的测得的量值的测量正确度。

　　3.7

　　原级参考测量程序 primaryreferencemeasurementprocedure

　　原级参考程序 primary reference procedure

　　用于获得与同类量测量标准没有关系的测量结果所用的参考测量程序。

　　3.8

　　常规测量程序 regularmeasurementprocedure

　　用于检测样品的测量程序，其测量值通常需要计量学溯源。

　　3.9

　　测量系统 measuringsystem

　　一套组装的并适用于特定量在规定区间内给出测得值信息的一台或多台测量仪器，通常还包括其他装置，诸如试剂和电源。

　　3 . 10

　　基质效应 matrixeffect

　　独立于被分析物质存在的对测量和可测量数值产生影响的样品特性。

　　3 . 1 1

　　标准物质(标准样品，参考物质)referencematerial;RM

　　具足够均匀和稳定的特定特性的物质，其特性被证实适用于测量中或标称特性检查中的预期用途。

　　3 . 12

　　有证标准物质 certifiedreferencematerial;CRM

　　附有由权威机构发布的文件，提供使用有效程序获得的具有不确定度和溯源性的一个或多个特性量值的标准物质。

　　3 . 13

　　校准 calibration

　　在规定条件下的一组操作，其第一步是确定由测量标准提供的量值与相应示值之间的关系，第二步则是用此信息确定由示值获得测量结果的关系，这里测量标准提供的量值与相应示值都具有测量不确定度。

　　3 . 14

　　测量准确度 measurementaccuracy;accuracyofmeasurement

　　准确度 accuracy

　　被测量的测得值与其真值间的一致程度。

　　3 . 15

　　测量正确度 measurementtrueness;truenessofmeasurement

　　正确度 trueness

　　无穷多次重复测量所得量值的平均值与一个参考量值间的一致程度。

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　　3 . 16

　　测量精密度 measurementprecision

　　精密度 precision

　　在规定条件下，对同一或类似被测对象重复测量所得示值或测得值间的一致程度。

　　3 . 17

　　测量重复性 measurementrepeatability

　　重复性 repeatability

　　在一组重复性测量条件下的测量精密度。

　　3 . 18

　　重复性测量条件 measurementrepeatabilityconditionofmeasurement

　　重复性条件 repeatability condition

　　相同测量程序、相同操作者、相同测量系统、相同操作条件和相同地点，并在短时间内对同一或相类似被测对象重复测量的一组测量条件。

　　注：在化学中，术语“序列内精密度测量条件”有时用于指“重复性测量条件”。

　　3 . 19

　　测量复现性 measurementreproducibility

　　复现性 reproducibility

　　在复现性测量条件下的测量精密度。

　　3 . 20

　　复现性测量条件 reproducibilityconditionofmeasurement

　　复现性条件 reproducibility condition

　　不同地点、不同操作者、不同测量系统、对同一或相类似被测对象重复测量的一组测量条件。

　　3.21

　　期间测量精密度 intermediatemeasurementprecision

　　期间精密度 intermediate precision

　　在一组期间精密度测量条件下的测量精密度。

　　3 . 22

　　期间精密度测量条件 intermediateprecisionconditionofmeasurement

　　期间精密度条件 intermediate precision condition

　　除了相同测量程序、相同地点，以及在一个较长时间内对同一或相类似被测对象重复测量的一组测量条件外，还可包括涉及改变的其他条件。

　　3 . 23

　　室内复现性 within-laboratoryreproducibility

　　同一实验室内在复现性测量条件下的测量精密度。

　　3 . 24

　　室内复现性条件 within-laboratoryreproducibilitycondition

　　同一实验室内的复现性测量条件。

　　注 1 ：室内复现性条件是同一实验室内精密度最大变异的测量条件。

　　注 2：对一些实验室，可能不存在多测量系统的情况，期间精密度可表示其可能的最大不精密度测量条件。

　　注 3：室内复现性条件和期间精密度条件没有严格的定义，在应用时，对条件的说明应包括改变和未变的条件以及实际改变到什么程度。

　　3 . 25

　　测量误差 measurementerror;errorofmeasurement

　　误差 error

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　　测得的量值减去参考量值。

　　3 . 26

　　测量偏移 measurementbias

　　偏移 bias

　　系统测量误差的估计值。

　　3 . 27

　　测量不确定度 measurementuncertainty

　　不确定度 uncertainty

　　根据所获信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数。

　　注 1 ：测量不确定度包括由系统影响引起的分量，如与修正量和测量标准所赋量值有关的分量及定义的不确定度。

　　有时对估计的系统影响未作修正，而是当作不确定度分量处理。

　　注 2：此参数可以是诸如称为标准测量不确定度的标准偏差(或其特定倍数)，或是说明了包含概率的区间半宽度。

　　注 3：测量不确定度一般由若干分量组成。 其中一些分量可根据一系列测量值的统计分布，按测量不确定度的 A类评定进行评定，并用实验标准偏差表征。 而另一些分量则可根据经验或其他信息假设的概率分布，按测量不确定度的 B类评定进行评定，也用标准偏差表征。

　　注 4：通常，对于一组给定的信息，测量不确定度是相应于所赋予被测量的量值的。 该值的改变将导致相应的不确定度的改变。

　　3 . 28

　　标准不确定度 standarduncertainty

　　标准测量不确定度 standard measurement uncertainty; standard uncertainty of measurement

　　以标准偏差表示的测量不确定度。

　　3 . 29

　　测量不确定度的 A类评定 TypeA evaluationofmeasurementuncertainty

　　A类评定 Type A evaluation

　　对在规定测量条件下测得的量值，用统计分析的方法进行的测量不确定度分量的评定。

　　注：规定测量条件是指重复性测量条件、期间精密度测量条件或复现性测量条件。

　　3 . 30

　　测量不确定度的 B类评定 TypeB evaluationofmeasurementuncertainty

　　B类评定 Type B evaluation

　　用不同于测量不确定度 A类评定的方法进行的测量不确定度分量的评定。

　　示例：评定基于以下信息：

　　— 权威机构发布的量值;

　　— 有证标准物质的量值;

　　— 校准证书;

　　— 仪器的漂移;

　　— 经检定的测量仪器准确度等级;

　　— 根据人员经验推断的极限值等。

　　3.31

　　合成标准不确定度 combinedstandarduncertainty

　　合成标准测量不确定度 combined standard measurement uncertainty

　　由在一个测量模型中各输入量的标准测量不确定度获得的输出量的标准测量不确定度。

　　注：在测量模型中输入量相关的情况下，当计算合成标准不确定度时必须考虑协方差。

　　3 . 32

　　扩展不确定度 expandeduncertainty

　　扩展测量不确定度 expanded measurement uncertainty

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　　合成标准不确定度与一个大于 1 的数字因子的乘积。

　　注 1 ：该因子取决于测量模型中输出量的概率分布类型及所选取的包含概率。

　　注 2：本定义中术语“因子”是指包含因子。

　　3 . 33

　　包含区间 coverageinterval

　　基于可获得的信息确定的包含被测量一组量值的区间，被测量值以一定概率落在该区间内。

　　注 1 ：包含区间不一定以所选的测得值为中心。

　　注 2：不应把包含区间称为“置信区间”，以避免与统计学概念混淆。

　　注 3：包含区间可由扩展测量不确定度导出。

　　3 . 34

　　包含概率 coverageprobability

　　在规定的包含区间内包含被测量的一组量值的概率。

　　注 1 ：为避免与统计学概念混淆，不应把包含概率称为置信水平。

　　注 2：在 GUM 中包含概率又称“置信的水平(level of confidence)”。

　　注 3：包含概率替代了曾经使用过的“置信水准”。

　　3 . 35

　　包含因子 coveragefactor

　　为获得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘的大于 1 的数。

　　注：包含因子通常用符号 k表示。

　　3 . 36

　　概率分布 probabilitydistribution

　　给出一个随机变量取任意给定值或取值于某给定集合的概率的(随机变量)函数。

　　3 . 37

　　分布函数 distributionfunction

　　对于每个 ξ值，给出了随机变量 X 小于或等于ξ 的概率的一个函数：

　　GX (ξ) =Pr(X ≤ ξ)

　　3 . 38

　　概率密度函数 probabilitydensityfunction;PDF

　　分布函数的导数，若导数存在，则 gX(ξ) =dGX(ξ)/dξ,其中 GX(ξ)为分布函数，X 为随机变量。

　　3 . 39

　　正态分布 normaldistribution

　　连续随机变量 X 的概率分布，其概率密度函数为

　　gX

　　式中，μ 是 X 的期望，σ 为标准偏差。

　　3 . 40

　　t分布 t distribution

　　连续随机变量 X 的概率分布，其概率密度函数为

　　gX

　　式中， -∞ <ξ<∞, ν 表示分布的自由度，为正整数，伽马函数为如下形式：

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　　3.41

　　分布传播 propagationofdistributions

　　应用与输出量相关的输入量的概率分布确定输出量的概率分布的方法。

　　4 约定和符号

　　本标准所使用的约定和符号参见附录 A。

　　5 测量概述

　　5 . 1 测量结果的计量学溯源性

　　5 . 1 . 1 溯源到国际或国家标准，是测量结果可以实现相互比较的基础。

　　5 . 1 . 2 部分生物学参数的量尚不具备计量学上公认的国际或国家标准。 依据 GB/T 21415,按测量结果的计量学溯源性，将应用于生物学样本的测量程序分为以下 5 种类型：

　　a) 类型 Ⅰ ,有一级参考测量程序和一级校准品，可在计量上溯源至 SI单位的测量程序;

　　b) 类型 Ⅱ ,有国际约定参考测量程序(非一级)和国际约定校准品，不能在计量上溯源至 SI 单位的测量程序;

　　c) 类型Ⅲ ,有国际约定参考测量程序(非一级)，无国际约定校准品，不能在计量上溯源至 SI单位的测量程序;

　　d) 类型 Ⅳ,有国际约定校准品(非一级)，无国际约定参考测量程序，不能在计量上溯源至 SI单位的测量程序;

　　e) 类型Ⅴ ,无国际约定参考测量程序，也无国际约定校准品，不能在计量上溯源至 SI单位的测量程序。

　　5 . 1 . 3 在无校准品和参考测量程序的情况下，通过一致化过程可使测量结果比对到协议的参考物质或协议方法的均值。

　　5 . 2 测量结果的不确定性

　　5 . 2 . 1 测量的目的是确定被测量的值，测量结果通常只是被测量值的近似值或估计值。 完整的测量结果需要同时附有结果的不确定度声明。

　　5 . 2 . 2 影响测量结果的潜在因素很多，例如包括但不限于以下各因素：

　　a) 被测量的定义不完整;

　　b) 被测量定义的复现不完善;

　　c) 所测量样本的代表性不足;

　　d) 对测量受环境条件的影响认识不足或对环境条件的测量或控制不完善;

　　e) 人员读数误差;

　　f) 仪器分辨力或识别阈值的限制;

　　g) 测量标准和标准物质的量值不准确;

　　h) 从外部得到并在数据约简算法中使用的常数和其他参数的值不准确;

　　i) 测量方法和程序中的近似和假设;

　　j) 在看似相同条件下，重复测量过程的变异性;

　　k) 尚未认知或未识别的因素。

　　5 . 2 . 3 影响测量结果的各种因素不一定是相互独立的，比如：5 . 2 . 2 a) ~i) 中有些因素可能对j)有贡献。

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　　6 测量不确定度的评定方法

　　6 . 1 评定方法概述

　　6 . 1 . 1 导致测量结果产生误差的贡献量的准确值虽然未知或不可知，但与引起误差的随机影响和系统影响有关的不确定度是可以评定的。 测量不确定度可以用多种方法评定，本文件描述的评定方法包括：自下而上(bottom-up) 方法(以下简称 bottom-up 方法)(6. 1. 2)、自上而下 (top-down) 方法(以下简称 top-down方法)(6.1.3) 和蒙特卡洛方法(Monte Carlo method, 以下简称 MCM方法)(6.1.4)。

　　6 . 1 . 2 bottom-up 方法关注输入量是如何影响结果的，评定步骤包括：

　　a) 定义被测量。 测量的准确度取决于被测量定义或规定的详细程度，对所要求的准确度，被测量的定义需足够完整，以保证其值的唯一性。

　　b ) 将与被测量Y有关的输入量xi与被测量Y 间的关系用数学式表达：Y=f(x1 , …,xN)，函数f 应包含每一个量，其中包括所有对测量结果的不确定度有显著影响的分量的修正值和修正因子。

　　c) 确定输入量 xi的估计值xi，既可基于一系列观测值的统计分析，也可用其他方法获得。

　　d) 评定每个输入估计值xi的标准不确定度u(xi)。对由一系列观测值的统计分析获得的输入估计值，u(xi)用 A类评定，由其他方法得到的输入估计值，u(xi)用 B类评定。 对任何相关的输入量，应评定它们的协方差。

　　e) 计算测量结果，即用步骤 c)所得到的输入量 xi的估计值xi，通过函数关系 f 计算得到被测量Y 的估计值y。

　　f) 确定测量结果 y 的合成标准不确定度uc(y)。uc(y)由输入估计值的标准不确定度和协方差确定;如果测量过程同时有一个以上输出量，需计算它们的协方差。

　　g) 将uc(y)乘以包含因子 k，给出扩展不确定度 U，即 U =kuc(y)，以提供一个具有一定包含概率的包含区间(y-U 到 y+U)。

　　h) 报告测量结果 y 及其合成标准不确定度uc(y)或扩展不确定度 U(同时注明 k 值)。

　　6 . 1 . 3 top-down利用输出的有关信息，如：方法确认、窒内质量控制和实验窒间比对等数据，进行测量不确定度评定。 top-down方法利用输出数据可以降低实验工作量，简化计算，因一组数据包含了多个不确定度来源，而不需考虑每个输入的影响。 top-down方法的评定步骤包括：

　　a) 定义被测量并详细研究测量程序;

　　b ) 评定测量程序的较长期(通常 6 个月)的性能表现，即获取测量程序的精密度的估计值;

　　c) 获得测量偏移的估计值，以及该估计值相关的不确定度;

　　d) 第 2~3 步中获得的不确定度估计值以适当的形式表示，并利用方差形式进行合并，确定测量结果 y 的合成标准不确定度uc(y);

　　e) 将uc(y)乘以包含因子 k，给出扩展不确定度 U，即 U =kuc(y)，以提供一个具有一定包含概率的包含区间(y-U 到 y+U);

　　f) 报告测量结果 y 及其合成标准不确定度uc(y)或扩展不确定度 U(同时注明 k 值)。

　　6 . 1 . 4 MCM方法是一种通用的数值方法，主要通过测量模型以概率分布传播作为基础，可实现测量不确定度评定。 在非线性模型或输出量的概率密度函数(PDF) 明显背离了正态分布或 t 分布时，宜用MCM评定不确定度。 以下情况宜用 MCM评定不确定度：

　　— 各不确定度分量不具备近似相同的数量级;

　　— 不确定度传播律中需要的模型偏导数很难或不方便计算;

　　— 输出量的 PDF不是正态分布或 t分布;

　　— 输出量的估计值及其相应的标准不确定度具有近似的相同数量级;

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　　— 模型具有复杂性;

　　— 各输入量的 PDF不对称。

　　MCM不确定度评定的主要步骤包括：

　　a) 定义输出量Y，即定义被测量;

　　b ) 确定影响输出量 Y 的输入量x=( X1 ,…, XN)T ;

　　c) 建立连接输出量 Y 和输入量x 的模型;

　　d) 根据已有信息确定输入量 Xi 的 PDF分布(如正态、矩形等)，对于不独立的输入量确定它们的联合 PDF;

　　e) 将各输入量 Xi的 PDF,通过模型传播得到输出量 Y 的 PDF;

　　f) 利用输出量 Y 的 PDF得到输出量 Y 的期望值，其估计值为 y;

　　g) 利用输出量 Y 的 PDF得到输出量 Y 的标准偏差，作为与最佳估计值 y 相关联的标准不确定度u(y);

　　h) 给出在一定概率(包含概率)下的输出量 Y 的包含区间。

　　6 . 2 测量不确定度分量的 A 类和 B 类评定

　　6 . 2 . 1 测量不确定度的 A 类评定

　　6 . 2 . 1 . 1 对在规定测量条件下测得的量值，用统计分析的方法进行的测量不确定度分量的评定为 A类评定，其余的都属于 B类评定。

　　6 . 2 . 1 . 2 可行且需要时，重复测量的次数n(通常 6 次以上)应足够多，应注意重复测量的独立性。

　　6 . 2 . 1 . 3 对被测量进行独立重复测量，通过所得到的一系列测得值，用统计分析方法获得实验标准偏差s(xi)。

　　6 . 2 . 1 . 4 当用算术平均值作为被测量估计值时，A类评定的被测量估计值的标准不确定度为：

　　u/槡

　　6 . 2 . 1 . 5 A类评定的标准不确定度 u(x)的自由度为实验标准偏差 s(xi)的自由度，即 ν= n- 1 。

　　6 . 2 . 1 . 6 当测量系统/过程稳定时，可以利用代表测量系统的实验标准偏差 s(xk)和较少测量次数甚至单次测量(n′，1≤n′

　　u/槡

　　6 . 2 . 1 . 7 对一个测量系统/过程，采用核查标准和控制图的方法使测量系统/过程处于统计受控状态，若第 j 次核查时测量次数nj( 自由度为νj)，每次核查时的实验标准偏差为 sj，共核查m 次，则统计受控下的测量过程的性能参数可以用合并样本标准偏差 sp表征：

　　若每次核查的自由度相等，则：

　　sp=槡

　　以后任意次测量包括单次测量的标准不确定度为：

　　m

　　usp/槡 自 由度为 j

　　6 . 2 . 2 测量不确定度的 B 类评定

　　6 . 2 . 2 . 1 用不同于测量不确定度 A类评定的方法进行的测量不确定度分量的评定称为 B类评定。

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　　6 . 2 . 2 . 2 根据有关的信息或经验，判断被测量的可能值区间[x-a，x+a]，设定被测量值的概率分布，根据概率分布和要求的包含概率 p估计包含因子k，则 B类标准不确定度 u可由式u得到，式中 a为被测量可能值区间的半宽度。 确定 a 的信息来源包括(但不限于)：

　　a) 以前测量的数据;

　　b ) 对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验;

　　c) 生产厂提供的技术说明书;

　　d) 校准证书或其他文件提供的数据;

　　e) 手册或某些资料给出的参考数据;

　　f) 检定规程、校准规范或测试标准中给出的数据;

　　g) 其他有用的信息。

　　6 . 2 . 2 . 3 k 值应根据相关的信息来源和所设定的分布确定(参见附录 B 的表 B. 1 和表 B. 2) 。在缺乏信息的情况下，一般估计为均匀分布(矩形分布)是比较合理的。 如果已知被测量 xi的可能值出现在a-至 a+范围中心附近的概率，大于接近区间的边界时，则宜估计为三角分布。 如果 xi本身是重复性条件下的几个观测值的算术平均值，则可估计为正态分布。 在有些情况下，可采用同行共识，如化学检测实验室的定容误差认为服从三角分布。

　　6 . 2 . 2 . 4 B类评定的标准不确定度分量的自由度可由下式计算(参见附录 C) :

　　6 . 3 合成不确定度和表示

　　6 . 3 . 1 合成不确定度

　　6 . 3 . 1 . 1 合成标准不确定度的通用公式(又称不确定度传播律)是：

　　6 . 3 . 1 . 2 在合成标准不确定度的计算公式中偏导数∂f/∂xi 称为灵敏系数，∂f/∂xiu(xi)=ui(y)是被测量 y 的标准不确定度分量，也可表示为 ui(y)=|ci|u(xi)，这里 ci=∂f/∂xi。灵敏系数是有单位的量值，其可以将输入量的单位转化为输出量的单位，灵敏系数影响最终ui(y)的大小。

　　6 . 3 . 1 . 3 假设有明显影响的不确定度来源有 N 个，且各不确定度分量(ui)间不相关，各个不确定度分量影响被测量的灵敏程度假定为一样，则合成标准不确定度 uc为 ：

　　6 . 3 . 1 . 4 当各输入量间正相关，相关系数为 1 时，合成标准不确定度不是各标准不确定度分量的方和根而是各分量的代数和：

　　N

　　若灵敏系数为 1,则

　　6 . 3 . 1 . 5 合成标准不确定度 uc(y)的自由度称为有效自由度(νeff),它说明了评定的 uc(y)的可靠程度。当需要评定 Up 时，为求得 kp需要计算uc(y)的 νeff;当用户为了解所评定的不确定度的可靠程度而提出要求时，需给出 νeff 。

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　　6 . 3 . 2 扩展不确定度

　　6 . 3 . 2 . 1 扩展不确定度 U 由合成标准不确定度uc乘包含因子 k 得到：U=kuc 。

　　6 . 3 . 2 . 2 假设输出量接近正态分布是合乎实际的，约定采用 k=2, 其确定的包含区间的包含概率约为 95% 。

　　6.3.2.3 被测量(即输出量)的最佳估计值为 y，其合成标准不确定度为 uc , 有效自由度为 νeff且比较小时，可以用查t分布的t值表来确定包含概率p(参见表 B. 3) , 自 由度为νeff的包含因子kp=tp(νeff)k，从而得到 Up 和包含概率为 p 的包含区间 y ±Up 。若 νeff不为整数，则用内插或 νeff修约到临近的较小整数。

　　6 . 3 . 2 . 4 如果输出量的概率分布不能假设为近似正态分布或 t 分布时，需要其他方法确定其概率分布及包含因子 kp 。

　　6 . 3 . 3 测量不确定度表示

　　6 . 3 . 3 . 1 应提供给用户足够且客观真实的关于结果可靠程度、溯源性和测量条件的信息，以避免误导用户。

　　6.3.3.2 一般情况下，报告的结果应包括测量结果的数值 y 和其扩展不确定度 U。 应使用 y±U(包括单位)或类似的表述方式;测量结果也可以使用列表，需要时，扩展不确定度也可以用相对扩展不确定度U/|y|的方式给出。 应注明不确定度的包含因子和/或包含概率，例如：“本报告中给出的扩展不确定度是由标准不确定度乘以包含概率约为 95%时的包含因子 k(k=2) 。”

　　6 . 3 . 3 . 3 系统影响的已知修正量 b 应尽量用于修正报告的测量结果，而不是通过放大结果的不确定度将这种影响考虑在内。

　　6 . 3 . 3 . 4 对于不对称分布的不确定度、使用蒙特卡洛方法评定的不确定度或使用对数单位表示的不确定度，可能需要使用 y±U 之外的方法表述。

　　6 . 3 . 3 . 5 扩展不确定度的数值应不超过两位有效数字，并且应满足以下要求：

　　a) 最终报告的测量结果的末位应与扩展不确定度的末位对齐;

　　b ) 应根据通用的规则(包括：ISO 80000-1 和 GB/T 8170)进行数值修约，并符合 GUM 的规定。

　　7 参考测量程序测量结果的不确定度评定和表示

　　7 . 1 对测量不确定度评定的要求

　　7 . 1 . 1 运行参考测量程序的实验室(即校准实验室)应对其开展的全部参考测量项 目(参数)评定测量不确定度。

　　7 . 1 . 2 应在校准证书中报告参考测量结果的测量不确定度。

　　7 . 1 . 3 在评定测量不确定度时，对给定情况下的所有重要不确定度分量，均应采用适当的分析方法加以考虑。

　　7 . 2 测量不确定度的潜在来源和控制要求

　　7 . 2 . 1 生物源性样本中量的参考测量程序的建立应遵循 GB/T 19702 的说明。

　　7 . 2 . 2 应识别参考测量结果不确定度的主要潜在来源，例如以下因素：

　　— 人员因素，如人员之间的差异、操作变异、操作精度未达要求等;

　　— 设备因素，如随时间的漂移，设备之间的差异或性能变化，残留污染，交叉污染，校准误差，数据修约、算法(如：曲线拟合)缺陷等;

　　GB/T 27420—2018

　　— 样本因素，如取样、均一性、稳定性、干扰物、基质效应等;

　　— 试剂因素，如均一性、稳定性、批间变异、互换性、纯度、参考值不正确等;

　　— 方法学因素，如分析物定义不完善、测量变异等;

　　— 环境因素，如温度、湿度、光照、振动、气压、电磁干扰、污染物等;

　　— 其他因素，可通过实验室以往数据、文献等数据识别。

　　7 . 2 . 3 应在对影响测量结果的因素控制在可接受的条件下，运行参考测量程序，以保证其满足为常规测量提供计量学量值溯源的要求。

　　7 . 2 . 4 对影响测量结果因素的控制措施应满足 GB/T 27025 和 GB/T 21919 对校准实验室的相关要求，并持续改进。

　　7 . 2 . 5 影响生物样本参考测量程序测量结果的因素很多(7 . 2 . 2),参考测量实验室应具备对关键影响因素的核查能力或内部校准能力，每次提供计量学服务之前，应通过核查或内部校准保证所有相关的测量系统的性能满足参考测量要求。

　　7 . 2 . 6 实验室实施内部校准应优先采用标准方法，当没有标准方法时，可以使用自行研制的方法、测量设备制造商推荐的方法等非标方法。 非标方法使用前应经过确认，并形成实验室的文件。 实验室实施内部校准的校准环境、设施应满足校准方法的要求。

　　7 . 2 . 7 实施内部校准的人员，应经过相关计量知识、校准技能等必要的培训，胜任内部校准活动。

　　7 . 2 . 8 应定期参加实验室间比对。

　　7 . 3 测量不确定度评定策略

　　7 . 3 . 1 参考测量活动的目的是提供计量学服务，应优先采用 bottom-up 方法评定参考测量结果的不确定度。 bottom-up 方法是对本次测量结果影响量的评估，更能如实反映实验室的现状;而 top-down 方法是利用既往的测量表现，基于实验室积累的质控数据进行评定，具有方便、经济的优点。 对运行良好的测量程序，可用 top-down或 MCM方法验证 bottom-up 方法评定的测量不确定度。

　　7 . 3 . 2 利用 top-down方法评定测量不确定度时，应明确定义代表测量程序稳定性能的测量条件，并用该条件下获得的数据评定测量不确定度。

　　7 . 3 . 3 在输出量 PDF 明显背离了正态分布或 t分布的条件下，且不是所熟知的分布，如矩形分布、三角分布等时，用 MCM 可能更适宜。

　　7 . 3 . 4 运行国际约定的参考测量程序，需严格控制测量条件，对所有相关的材料、设备、过程、环境、人员能力等的要求应满足测量程序的规定。

　　7 . 3 . 5 应在对影响测量结果的因素控制在可接受的条件下，实施测量并评定测量不确定度。

　　7 . 3 . 6 运行非国际约定的参考测量程序，应按 GB/T 19702 的要求进行说明并按相关的标准进行确认、形成实验室文件。 应识别被测量定义条件下的所有重要不确定度分量。 可行时，应利用标准物质溯源。

　　7 . 3 . 7 测量不确定度评定范围应包含提供参考测量服务期间短期的不确定度分量和可以合理地归为来源于被测样本的不确定度分量。 对无法获得的不确定度分量，比如运输产生的不确定度，赋值后样本保存产生的不确定度、样本均一性产生的不确定度等，通常不包括在测量不确定度评定范围内。 但是，由于生物源性样本的不稳定性特征，实验室若预计到这些不确定度分量将对用户产生有意义的影响，应根据 GB/T 27025 中有关合同评审的要求通知客户。

　　7 . 3 . 8 测量不确定度的评定示例参见附录 D。

　　7 . 4 测量结果及不确定度表示

　　7 . 4 . 1 实验室应评估在常规条件下在相应参考测量范围内能够提供给用户的校准和测量能力( Cali- bration and Measurement Capability, 以下简称 CMC),其应是在常规条件下校准可获得的对应浓度的最小测量不确定度。 一般情况下，CMC应基于对稳定、均匀样本的测量，用包含概率约为 95%的扩展

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　　不确定度表示，单位与被测量一致或用百分比表示。

　　7 . 4 . 2 测量结果报告及不确定度表示的基本原则见 6 . 3 . 3 。

　　7.4.3 包含因子 k 的值是根据y-U 到 y+U 区间所要求的包含概率而选择的。 当 y 和uc(y)所表征的概率分布近似为正态分布，且uc(y)的有效自由度较大时，可设 k=2,所形成区间具有的包含概率约为 95%,设 k=3,所形成的区间具有的包含概率约为 99%。

　　7 . 4 . 4 为用户报告的不确定度一般不应优于实验室的 CMC。

　　7 . 5 对测量不确定度程序的评审

　　7 . 5 . 1 实验室应定期评审测量不确定度的评定程序。

　　7 . 5 . 2 通常，当测量程序修订或测量程序规定的任何重要影响量发生改变后，如关键设备、关键试剂、关键操作人员、测量地点、测量范围、测量条件等的变化，应考虑更新测量不确定度评定程序。

　　8 常规测量程序测量结果的不确定度评定和表示

　　8 . 1 对测量不确定度评定的要求

　　8 . 1 . 1 运行常规测量程序的检测实验室应有能力对每一项有数值要求的测量结果进行测量不确定度评定，并制定适宜的测量不确定度评定程序。

　　8 . 1 . 2 当不确定度与检测结果的有效性或应用有关、用户有要求、不确定度影响到对规范限度的符合性或测量方法中有规定时，检测报告需提供测量结果的不确定度。

　　8 . 2 测量不确定度的潜在来源和控制要求

　　8 . 2 . 1 测量程序的不确定度来源有其共性，见 5 . 2 和 7 . 2 . 2 。 此外，参考测量结果的不确定度可通过溯源链传递到常规测量结果。

　　8 . 2 . 2 常规测量程序与参考测量程序的应用 目 的不同。 通常，常规测量程序的计量学要求低于参考测量程序，与参考测量程序相比较，主要不同点例举如下：

　　— 设备因素，如自动化程度高，系统集成性强，高通量，多参数等;

　　— 样本因素，如生物源性样本的组成复杂，样本供体的背景复杂，测量前程序不可控因素多，干扰物多，样本量少，样本质量差异大、不稳定等;

　　— 试剂因素，如制造商建议的成套试剂，实验室自行选用的成套试剂，试剂用量大、批次多等;

　　— 方法学因素，如参考测量程序或参考物质传递的不确定度，尚无公认的计量溯源参考体系且存在不同原理或不同程序的测量方法，参考物质的互换性问题，多套检测系统，多地点检测，操作人员多等;

　　— 用户需求因素，如要求报告结果的时限短，样本数量多，单次测量，测量精准度取决于应用需求等。

　　8 . 2 . 3 应在满足测量条件下，实施检测活动，以保证其满足测量程序的要求。

　　8 . 2 . 4 应了解和识别测量前、测量、测量后过程中影响测量结果的所有有意义的因素，需要时，采取控制措施。

　　8 . 2 . 5 只要具备计量溯源体系，应保证检测结果可以溯源。 当检测结果无法溯源至国际单位制(SI) 单位或与 SI单位不相关时，测量结果应溯源至公认的或约定的参考测量程序、标准物质。

　　8 . 2 . 6 应优先采用标准方法，当没有标准方法时，可以使用实验室研制的方法、测量设备制造商推荐的方法等非标方法。 非标方法使用前应经过确认，并形成实验室的文件。

　　8 . 2 . 7 适用于 5 . 1 . 2 e)时，通过不同原理的测量程序获得的结果量值之间可能不具备比较性。 可行时，应进行测量结果一致性评估。

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　　8 . 2 . 8 对影响测量结果因素的控制措施应满足 GB/T 27025 和 GB/T 22576 对检测实验室的相关要求，并持续改进。

　　8 . 2 . 9 检测实验室应具备对测量结果关键影响因素的核查能力或内部校准能力。

　　8 . 2 . 10 应定期参加实验室间比对。

　　8 . 3 测量不确定度评定策略

　　8 . 3 . 1 常规测量活动的目的是满足用户对测量数据的需求，为其提供客观的检测结果。

　　8 . 3 . 2 在初始建立测量程序阶段，宜采用 bottom-up 方法评定测量结果的不确定度，以了解影响测量结果的因素并进行改进。

　　8 . 3 . 3 对运行良好的测量程序，可用 top-down方法评定测量不确定度，应考虑基质、测量范围等因素与不确定度的关系。

　　8 . 3 . 4 运行标准测量程序，需严格控制测量条件，对所有相关的材料、设备、过程、环境、人员能力等的要求应满足测量程序的规定。

　　8 . 3 . 5 适用时，实验室可利用自行制备或委托制备的标准物质获得偏移数据。 自建标准物质的性能、量值可靠性和测量不确定度等应满足检测活动的需求。

　　8 . 3 . 6 可利用的评定偏移的数据包括与参考实验室比对的数据、测量标准物质(包括自建的标准物质)获得的数据、参加正确性验证计划的数据。 若利用参加一般的能力验证计划的数据，宜先评估其适宜性。

　　8 . 3 . 7 运行非标准测量程序，应按相关的标准进行确认、形成实验室文件。 应识别被测量定义条件下的所有重要不确定度分量，宜利用 bottom-up 方法评定，待测量程序运行良好后，可用 top-down方法评定测量不确定度。

　　8 . 3 . 8 适用于 5 . 1 . 2 e)时，测量结果的计量学溯源性止于较低的水平。 应识别被测量定义条件下的所有重要不确定度分量，宜利用 bottom-up 方法评定，待测量程序运行良好后，可用 top-down方法评定测量不确定度。

　　8 . 3 . 9 若认为与被测样本来源于同一总体，可以利用代表样本评定测量不确定度;应考虑评估抽样带来的不确定度。

　　8 . 3 . 10 检测实验室测量不确定度评估所需的严密程度取决于：

　　a) 检测方法的要求;

　　b) 用户的要求;

　　c) 用来确定是否符合某规范所依据的误差限的宽窄。

　　8 . 3 . 1 1 由于某些检测方法的性质，决定了无法从计量学和统计学角度对测量不确定度进行有效而严格的评定，这时至少应通过分析方法，识别各主要的不确定度分量，并做出合理的评定。 同时，应保证测量结果的报告形式不会使客户造成对所给测量不确定度的误解。

　　8 . 3 . 12 不是用数值表示或者不是建立在数值基础上的检测结果(如合格/不合格，阴性/阳性，或基于视觉和触觉等的定性检测)，虽不在本标准要求范围内，但鼓励实验室在可能的情况下了解结果的不确定性，并合理表示。

　　8 . 3 . 13 若公认的检测程序规定了测量不确定度主要来源的值的极限，并规定了测量结果的表示方式，实验室可按照程序的规定报告和说明结果。

　　8 . 3 . 14 测量不确定度的评定示例参见附录 D。

　　8 . 4 测量结果及不确定度表示

　　8 . 4 . 1 测量结果报告及不确定度表示的基本原则见 6 . 3 . 3 。

　　8 . 4 . 2 适用于 5 . 1 . 2 e)时，应特别说明测量结果的溯源情况，以保证测量结果的报告形式不会使用户造

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　　成对所给测量不确定度的误解。

　　8 . 5 对测量不确定度程序的评审

　　8 . 5 . 1 实验室应定期评审测量不确定度的评定程序。

　　8 . 5 . 2 通常，当测量程序修订或测量程序规定的任何重要影响量发生改变后，如关键设备、关键试剂、关键操作人员、测量地点、测量范围、测量条件等的变化，应考虑更新测量不确定度评定程序。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　本标准所使用的约定和符号

　　随机变量，表示界限未确定时给定的矩形分布的下限一个随机变量所在区间的下限

　　界限不确定时给定的矩形分布下限 A 所在区间的中点随机变量，表示界限不确定时给定的矩形分布的上限一个随机变量所在区间的上限

　　界限不确定时给定的矩形分布上限 B 所在区间的中点

　　界限不确定时给定(曲线梯形分布)的矩形分布，其参数为 a，b和 d两个随机变量 Xi 和 Xj 的协方差

　　ndig位十进制小数整位数

　　第 i个灵敏系数，测量模型 f 对第i个输入变量 Xi 在向量输入量 X 的估计值x的偏导数

　　界限不确定时给定的矩形分布下限 A 和上限 B 所在区间的半宽度

　　分别由 GUM法和蒙特卡洛方法提供的包含区间的右端点之差的绝对值

　　分别由 GUM法和蒙特卡洛方法提供的包含区间的左端点之差的绝对值自然对数的底数

　　随机变量 X 的期望值

　　向量随机变量 x 的向量期望值随机变量 X 的 r 阶距

　　参数为 λ 的指数分布

　　表示输出量 Y 和与 Y 有关的输入量 X1 , … , XN 之间的测量数学模型蒙特卡洛程序中输出变量 Y 的 PDF 的离散表示

　　参数为 α 和 β 的伽马分布

　　输入量 X 的变量为ξ 的概率密度函数

　　输入向量 x 的向量变量为ξ 的联合(多元变量)概率密度函数输入量 Xi 的变量为ξi 的概率密度函数

　　输出量 Y 的变量为η 的分布函数

　　输出量 Y 的分布函数GY(η) 的连续近似输出量 Y 的变量为η 的概率密度函数

　　GY(η)关于 η 的导数，表示输出量 Y 的概率密度函数gY(η) 的数值逼近大于或等于 100/(1-p)的最小整数

　　对应包含概率 p 的包含因子

　　数值的 c× 10l 表示中的整数，其中 c 为ndig位十进制小数整位数

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　　GB/T 27420—2018

　　GB/T 27420—2018

　　GB/T 27420—2018

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　常用的包含概率 p 值、包含因子 k 值和t值

　　正态分布时，包含概率(p)和包含因子(kp)的关系见表 B. 1;几种非正态分布的标准差(σ)与包含因子(k)的关系见表 B. 2 ; 自 由度(ν)为 1~100 时，t-分布的 tp(ν)值见表 B. 3 。

　　表 B.1 假设正态分布时具有包含概率 p 的区间的包含因子kp值

　　表 B.2 几种非正态分布的标准差与包含因子 k 值

　　表 B.3 t-分布的 tp(ν)值表

　　(自由度为 ν,从-tp(ν)到+tp(ν) 的区间包含了分布的分数 p)

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　　表 B.3(续)

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　　附 录 C

　　(资料性附录)

　　B 类评定的标准不确定度分量的自由度计算

　　对输入量 ri，按 B类评定得到其标准不确定度为 u(ri)，则其自由度按下式计算：

　　其中为 u的相对不确定度，它是一个主观量，是基于科学判断得出的。也即根据经验，依据所获得的信息可信程序来判断u(ri)的标准不确定度，从而推出相对不确定度值越可靠越小，所计算的自由度越大。例如，人们基于如何测量 ri 以及如何评定u(ri)的信息，判 定 u(ri)值 的 可 靠 性 有 75% , 即 5 = 0. 25 , 则 按 上 式 计 算 可 得 自 由 度 为 νi=(0. 25)-2 /2=8。

　　假设按 B类评定得到的标准不确定度为 u(ri)其可靠性为 R%，则 ：

　　其自由度按下式计算：

　　表 C. 1 为可靠性与自由度的关系表：

　　表 C.1 可靠性与自由度的关系

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　　附 录 D

　　(资料性附录)

　　测量不确定度评定示例

　　D.1 利用 bottom-up方法评定测量不确定度示例

　　D.1 . 1 血清中 γ-谷氨酰氨基转移酶(GGT)催化活性浓度测量不确定度示例

　　D.1 . 1 . 1 定义被测量。 被测量是“拟测量的量”，按照国际纯粹与应用化学联合会/国际临床化学联合会(IUPAC/IFCC)规定的格式，医学实验室中特定量的名称为“系统—成分;量的种类”。IFCC(37 ℃ )参考方法测量 GGT 的原理是 37℃时 γ-谷氨酰-3-羧基-4-硝基苯胺和甘氨酰甘氨酸在 GGT 的作用下可生成 γ-谷氨酰甘氨酰甘氨酸和 5-氨基-2-硝基苯甲酸，生成的 5-氨基-2-硝基苯甲酸在 410 nm 波长处有吸收峰，其形成的速率与血清中 GGT 的活性成正比，因此通过测定吸光度增加的速率即可测出 GGT的活性。 血清中 γ-谷氨酰氨基转氨酶(GGT)催化活性浓度测量时被测量的定义见表 D. 1,测量条件见表 D. 2 。

　　表 D.1 被测量的定义

　　表 D.2 测量条件

　　D.1 . 1 . 2 建立的酶催化活性浓度测量模型。 酶催化活性浓度的计算模型为：

　　由于酶催化活性浓度受温度、pH、波长、试剂批号等因素影响，因此，其测量模型如下：

　　Cenz = × × ftrans × ftemp × fpH × fwl × frec × flot × fbb × fimp × faging

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　　式中：

　　Cenz — 酶催化活性浓度;

　　ε —摩尔消光系数;

　　L — 光径;

　　vsample —样本体积;

　　vstart — 起始试剂溶液体积;

　　vreaction — 反应溶液体积 ;

　　ftrans —反应速率，即单位时间吸光度变化，f

　　ftemp —温度影响系数，即单位温度变化后 GGT酶催化活性浓度变化;

　　fpH —pH 影响系数，即单位 pH 变化后 GGT酶催化活性浓度变化;

　　fwl —波长影响系数，即单位波长变化后 GGT酶催化活性浓度变化;

　　frec —反应液浓度影响系数，即单位反应液浓度变化后 GGT酶催化活性浓度变化;

　　flot —试剂批号影响系数，即试剂批号变化后 GGT酶催化活性浓度变化;

　　bbb —为瓶间差影响系数，即样本瓶间差引起的 GGT酶催化活性浓度变化;

　　fimp —实验室内测量复现性;

　　faging —试剂老化影响系数，即试剂老化引起的 GGT酶催化活性浓度变化。

　　D.1 . 1 . 3 识別所有可能的测量不确定度来源。 对人血清中 GGT催化活性浓度的参考测量有影响且行业公认的输入量包括样品复溶、校准品(标准物质)的瓶间差、测量时的混匀方式、摩尔消光系数、体积( 样本体积和反应总体积)、吸光度、温度、pH、时间、波长、反应液浓度、试剂批号、试剂老化、线性拟合模型及实验室内复现性等。 影响因素的鱼骨图见图 D. 1 。

　　图 D.1 GGT催化活性浓度测量影响因素鱼骨图

　　D.1 . 1 . 4 评定每个输入估计值的标准不确定度。 对由一系列观测值的统计分析获得的输入估计值，用A类评定方法计算;由其他方法得到的输入估计值，用 B类评定方法计算。 人血清中 γ-谷氨酰氨基转氨酶(GGT)催化活性浓度的输入估计值示例计算中采用 A类方法评定的因素为实验室内测量复现性;采用 B类方法评定的因素为样本复溶、摩尔消光系数、光径及吸光度;采用 A类或 B类两种评定方法均可以的因素为温度、试剂老化、线性、试剂浓度、试剂批号、波长、pH 及体积。 具体评定过程如下：

　　a) 评定实验室内测量复现性urel(fimp) 。样本每天测量 3 次，连续测量 4 天(表 D. 3) 。计算每 日

　　测量均值 ri，再计算 ri 的均值(r)与标准差(s)，s/槡n值即为实验室内测量复现性 SRw(n为测量天数 4), SRw 用相对值表示为，详细见表 D.3。

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　　表 D.3 GGT催化活性浓度测量结果及统计分析

　　实验室内测量重复性引入的相对标准不确定度为 urel(fimp) =0 . 222%

　　b ) 评定样本复溶引入的标准不确定度 urel(frec) 。样本采用称重法复溶，因此复溶引入的标准测量不确定度分量主要为天平和水密度变化。 与天平相关的影响量为分辨力(0 . 1 mg)和最大允许误差(0 . 5 , e= 1 m),样本称重均值为 4. 992 8 g,复溶前和复溶后水密度分别为 0 . 998 482 g/mL和 0 . 998 265 g/mL。 由于天平最大允许误差中已包含天平分辨力引入的测量不确定度，为避

　　免重复评定，因此天平分辨力引入的不确定度不再独立评定。 样本复溶引入的相对标准不确定度 urel(frec ) 为

　　其中：

　　1) 天平的最大允许误差引入的标准不确定度

　　u

　　因此，天平引入的标准不确定度u(w)=u2 =0 . 029 mg,相对标准不确定度

　　2) 水密度引入的相对标准不确定度

　　u

　　c) 评定瓶间差引入的标准不确定度 urel(fbb) 。GGT 样本 5 瓶，每瓶样本测量 3 次，结果总变异作为瓶间差引入的标准测量不确定度，样本测量结果见表 D. 4,瓶间差引入的相对标准测量不

　　确定度为 urel(fbb ) =0 . 81% 。

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　　表 D.4 GGT样本测量结果表

　　d) 评定摩尔消光系数引入的标准不确定度 urel (ε) 。根据文献，摩尔消光系数存在误差，文献报道为误差<1%,考虑为矩形分布，其相对标准不确定度为

　　u

　　e) 评定光径引入的标准不确定度 urel(L)。 比色杯光径校准证书上光径实测值为 10 . 001 mm,扩展不确定度均为 0 . 002 mm(k=2),则标准测量不确定度为

　　相对标准不确定度为

　　f) 评定吸光度引入的标准不确定度 urel(ftrans) 。检定证书上给定 Cary100 紫外可见分光光度计透过率为 10%时，透射比示值误差为 ±0 . 2 %T，按照公式计算吸光度引入的标准测量不确定度为

　　g) 评定温度引入的标准不确定度 urel(ftemp) 。温度对 GGT催化活性浓度影响为每变化 1 ℃ ,相应 GGT催化活性浓度变化 3 . 2%(引用同行实验室数据)，实验室控制的温度范围为 0 . 1 ℃ ,按照矩形分布，温度引入的标准测量不确定度为

　　urel

　　h) 评定试剂老化引入的标准不确定度 urel(faging) 。试剂老化对 GGT催化活性浓度影响为 0 . 5% (引用同行实验室数据)，按照矩形分布，试剂老化引入的标准测量不确定度为

　　urel

　　i ) 评定线性拟合模型引入的标准不确定度 urel(fline) 。方法线性对 GGT 催化活性浓度影响为

　　0 . 6%(引用同行实验室数据)，按照正态分布，方法线性引入的标准测量不确定度为

　　j) 评定试剂浓度引入的标准不确定度 urel(fconc) 。试剂浓度对 GGT催化活性浓度影响为 1 . 7% (引用同行实验室数据)，灵敏系数为 17%,按照矩形分布，试剂浓度引入的标准测量不确定

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　　度为

　　urel(fconc ) = 1槡.73% × 17% = 0.167%

　　k) 评定试剂批号引入的标准不确定度 urel(flot) 。试剂批号对 GGT 催化活性浓度影响为 1 . 5% (引用同行实验室数据)，按照矩形分布，试剂批号引入的标准测量不确定度为

　　urel

　　l ) 评定波长引入的标准不确定度 urel(fwl) 。通过实验获得波长对 GGT催化活性浓度影响为波长每变化 1 nm,相应 GGT催化活性浓度变化 3 . 32%(灵敏系数)，IFCC参考文件要求波长的扩展不确定度为 1 nm,但是由于实验得出 GGT 受波长影响较大，参照同行实验室建议，扩展不确定度不超过 0 . 2 nm,按照矩形分布，波长引入的标准测量不确定度为

　　urel(fwl ) = 3.32% × 0.2 = 0.384%

　　槡3

　　m ) 评定 pH 引入的标准不确定度 urel(fpH) 。pH 对 GGT催化活性浓度影响为每变化 0 . 05,相应 GGT催化活性浓度变化 0 . 22%(引用同行实验室数据)，实验室控制的 pH 范围为 0 . 05,按照矩形分布，pH 引入的标准测量不确定度为

　　urel(fpH) = 0.05 × = 0.127%

　　n) 评定体积引入的标准不确定度 urel(V)。移液体积测量不确定度根据公式 V=w ×k(t)评定， k(t)值来自移液器检定或校准参数。 与质量 w 相关的影响量主要涉及天平，包括最大允许误差、测量重复性及分辨率;与 k(t)值相关的影响量主要涉及水密度变化。 GGT 参考测量涉及

　　三种移液体积，分别为反应液(2 000 μL)、启动试剂(500 μL)及样本(250 μL),移液器校准均值分别为 1.993 5 g、0.249 1 g、0.499 2 g, 重复性分别为 0.01%、0.05%、0.11%, 以上影响量标准测量不确定度的评估如下(表 D. 5~表 D. 7) :

　　表 D.5 GGT移液体积标准测量不确定度评估表 — 天平

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　　表 D.6 GGT移液体积标准测量不确定度评估表 —k(t)

　　表 D.7 GGT移液体积标准测量不确定度评估表( 总 )

　　重复性和分辨力一般不需重复考虑，两者选择数值比较大的考虑就行。 从表 D. 5 中的计算也可发现，分辨力对质量的不确定度贡献是可忽略不计的。

　　urel(vsample ) =0 . 018% , urel(vstart ) =0 . 15% , urel(vreaction ) =0 . 125%

　　模型为v=vsample+vstart+vreaction

　　uel(v)=

　　如果vsample=vstart=vreaction =v 时

　　uel(v)=uel(vsample ) +uel(vstart ) +uel(vreaction )

　　否则

　　uel(v)≠uel(vsample ) +uel(vstart ) +uel(vreaction )

　　vsample = 250 μL,vstart = 500 μL,vreaction = 2 000 μL

　　2 0.018%2 × 2502 +0.125%2 +5002 +0.125%2 × 2 0002 2

　　( 250+500+2 000)

　　因此，urel(v)=0.094%

　　D.1 . 1 . 5 评定测量结果 y 的合成标准不确定度uc(y)。D. 1 . 1 . 4 中 a) ~n)各输入估计值的相对标准不确定度汇总于表 D. 8 。测量结果 y 的合成标 准不确定度：

　　uc(y)=ucrel ×r=1.44% × 150 U/L=2.16 U/L

　　其中：

　　urel = uel(fimp ) +uel(frec ) +uel(fbb ) +uel(fε) +uel(fL) +uel(ftrans ) +uel(ftemp ) +uel(faging )

　　+uel(fline ) +uel(fconc ) +uel(flot ) +uel(fwl ) +uel(fpH) +uel(v)+uel(vsample ) = (1.44%)2

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　　表 D.8 各输入估计值标准不确定度的评定

　　D.1 . 1 .6 报告测量结果 Y 及其扩展不确定度 U。结果报告中应报告测量结果和扩展不确定度，通常 k值取 2,扩展不确定度 U =k ×uc(Y)= 2 × 2 . 16 U/L= 4 . 4 U/L,示例的 GGT 参考测量结果表达为( 150 . 0±4 . 4 ) U/ L , k= 2 。

　　D.1 . 2 利用 bottom-up法评定 ID-LC/MS法测量血清中尿酸含量的不确定度示例

　　D.1 . 2 . 1 定义被测量。 血清中尿酸的含量定义见表 D. 9 。ID-LC/MS法(同位素稀释液相色谱质谱法)

　　测量尿酸含量 的 过 程 为：首 先 准 确 称 取 一 定 量 尿 酸 标 准 物 质 和15 N2 -尿 酸 标 准 物 质 配 置 含 量 约 为

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　　100 μg/g 的尿酸标准溶液和15 N2 -尿酸标准溶液(内标溶液);然后将标准溶液和内标溶液按尿酸含量比值为 1 ∶ 1 混合均匀成加标标准溶液。 称取一定质量的血清样品，向样品中加入一定质量的内标溶液，使内标溶液中与血清样品中尿酸含量比值接近 1 ∶ 1,振荡混匀后在室温下平衡。 然后分别在加标标准溶液和加标血清样品中加入一定体积无水乙醇(血清与无水乙醇体积比约为 1 ∶ 2),充分混匀沉淀血清蛋白，室温静置后离心，取上清，并用高纯氮气吹干。 残渣复溶于 400 μL 的 2 mmol/ L 氨水中，加入

　　500 μL 氯仿，涡旋振荡 10 s, 以 3 500 r/min 离心 10 min。将水相移至 2 mL 样品瓶中进行 LC/MS分析。

　　表 D.9 被测量的定义

　　D.1 . 2 . 2 确定测量模型。 尿酸含量测定的测量模型为：

　　式中：

　　C —血清中尿酸含量单位为微克每克(μg/g) ;

　　R1 — 血清样品中尿酸与内标溶液中尿酸的峰面积比;

　　R2 — 标准溶液中尿酸与内标溶液中尿酸的峰面积比;

　　M —加入到血清样品中内标溶液的质量，单位为克(g) ;

　　M2 —加入到标准溶液中内标溶液的质量，单位为克(g) ;

　　M2 —标准溶液中尿酸的质量，单位为微克(μg) ;

　　MS —血清样品的质量，单位为克(g) ;

　　PS — 标准品的认定纯度。

　　D.1 . 2 . 3 识別所有可能的测量不确定度来源。 影响因素的因果图见图 D. 2 :

　　图 D.2 ID-LC/MS法测定尿酸浓度不确定度评定因果图

　　D.1 . 2 . 4 评定每个输入估计值的标准不确定度，步骤包括：

　　a) 重复性评价。 每个样品与它的标准同一批测定，每个样品或标准重复进样 3 次，每个样品共进

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　　行 3 批分析，计算时以每批所得结果的均值作为一个有效数据，则样品测量结果的重复性为

　　3 批均值的标准差或变异系数。 样品三批测定的尿酸均值分别为 105 . 88 μg/g、105 . 79 μg/g和 105.67 μg/g, 则 x= 105.78 μg/g,S=0.11 μg/g, 其相对值 S%为 0.10%。

　　b ) 尿酸标准物质纯度的标准不确定度评定。 配制标准溶液所用的尿酸标准物质 SRM 913a购自美国 NIST,纯度为 99.8% ±0.2%。则尿酸标准品纯度的不确定度 uPS%=0.2%/2=0.10%。尿酸标准溶液含量的不确定度评定。 精密称取 0 . 010 02 g 尿酸标准物质 SRM 913a 溶解于

　　99.599 4 g 的 2 mmol/L 的氨水中，配置含量约为 100 μg/g 的尿酸标准溶液 。0. 010 02 g尿酸通过精密度为十万分 之 一 的 电 子 天 平 称 重 获 得，其 不