Odhad směrodatné odchylky preciznosti z duplicitních výsledků
Technické články | 2016 | EurachemInstrumentace
Preciznost měření patří mezi základní charakteristiky výkonnosti analytických metod. Vyjadřuje variabilitu výsledků opakovaných měření téhož vzorku a je nezbytná pro validaci metod, porovnání výkonu laboratoří i pro kvantifikaci nejistoty měření.
Cílem metodického listu je popsat postup pro odhad směrodatné odchylky preciznosti na základě duplicitních měření vzorků, která se v běžné rutinní praxi laboratorně získávají bez zvláštního záměru. Dokument poskytuje čtyřkrokový algoritmus pro zpracování dat a ukazuje, jak získat spolehlivý statistický odhad mezilehlé preciznosti.
Metodu lze realizovat v běžném tabulkovém editoru (např. MS Excel s doplňkem Analýza dat) nebo v jakémkoli statistickém software, který umožňuje:
Instrumentace se omezuje na analytické přístroje běžně používané v laboratoři; metodika je nezávislá na konkrétním typu přístroje.
Postup sestává ze čtyř kroků:
Když preciznost nezávisí na koncentraci, lze pro Di použít absolutní rozdíly bez normalizace. Výběr mezi relativním a absolutním přístupem se řídí grafickým vyšetřením závislosti odchylek na průměrech měření. Rozbor ukazuje, že směrodatná odchylka ze souboru duplicitních dat odráží mezilehlou preciznost (variace v rámci jedné laboratoře při volnějších podmínkách než u opakovatelnosti).
Metodika poskytuje laboratořím snadno dostupný a statisticky pevný nástroj pro odhad směrodatné odchylky preciznosti z existujících duplicitních dat. S rostoucím počtem dvojic se zvyšuje spolehlivost odhadu a snižuje jeho rozptyl, což zlepšuje kvalitu průběžného monitoringu výkonu analytických metod.
Ostatní
ZaměřeníVýrobceSouhrn
Význam tématu
Preciznost měření patří mezi základní charakteristiky výkonnosti analytických metod. Vyjadřuje variabilitu výsledků opakovaných měření téhož vzorku a je nezbytná pro validaci metod, porovnání výkonu laboratoří i pro kvantifikaci nejistoty měření.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem metodického listu je popsat postup pro odhad směrodatné odchylky preciznosti na základě duplicitních měření vzorků, která se v běžné rutinní praxi laboratorně získávají bez zvláštního záměru. Dokument poskytuje čtyřkrokový algoritmus pro zpracování dat a ukazuje, jak získat spolehlivý statistický odhad mezilehlé preciznosti.
Použitá metodika a instrumentace
Metodu lze realizovat v běžném tabulkovém editoru (např. MS Excel s doplňkem Analýza dat) nebo v jakémkoli statistickém software, který umožňuje:
- normalizovat rozdíly duplicitních stanovení dělením průměrem dvojice,
- detekovat odlehlé hodnoty pomocí histogramu či statistických testů,
- vypočítat směrodatnou odchylku výběru,
- přepočítat na směrodatnou odchylku jednotlivého stanovení.
Instrumentace se omezuje na analytické přístroje běžně používané v laboratoři; metodika je nezávislá na konkrétním typu přístroje.
Hlavní výsledky a diskuse
Postup sestává ze čtyř kroků:
- Normalizace rozdílů duplicit (Di=(xi1–xi2)/( (xi1+xi2)/2 ) pro relativní odchylky).
- Průzkumová diagnostika pro detekci odlehlých hodnot (grafy, testy).
- Výpočet směrodatné odchylky normalizovaných rozdílů (sD) vzorcem sD=√[∑(Di–D̅)2/(k–1)].
- Přepočet na směrodatnou odchylku jednotlivého stanovení sr rel = sD/√2.
Když preciznost nezávisí na koncentraci, lze pro Di použít absolutní rozdíly bez normalizace. Výběr mezi relativním a absolutním přístupem se řídí grafickým vyšetřením závislosti odchylek na průměrech měření. Rozbor ukazuje, že směrodatná odchylka ze souboru duplicitních dat odráží mezilehlou preciznost (variace v rámci jedné laboratoře při volnějších podmínkách než u opakovatelnosti).
Přínosy a praktické využití metody
- Využití rutinních duplicitních měření bez speciálních experimentů.
- Statisticky spolehlivý odhad mezilehlé preciznosti pro široké koncentrační rozmezí.
- Možnost porovnání s validačními výsledky a zpřesnění bilance nejistoty měření.
- Jednoduchá implementace v tabulkových editorech bez nutnosti specializovaného softwaru.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Automatizace výpočtů v laboratorních informačních systémech (LIMS) a jejich integrace do workflow.
- Rozšíření o robustní statistiky a metody detekce odlehlých hodnot založené na strojovém učení.
- Aplikace postupu na další typy opakovaných měření (např. biologické parametry, instrumentální analýzy s opakovanou přípravou vzorku).
- Standardizace reportování preciznosti založené na duplicitních datech v rámci mezinárodních norem.
Závěr
Metodika poskytuje laboratořím snadno dostupný a statisticky pevný nástroj pro odhad směrodatné odchylky preciznosti z existujících duplicitních dat. S rostoucím počtem dvojic se zvyšuje spolehlivost odhadu a snižuje jeho rozptyl, což zlepšuje kvalitu průběžného monitoringu výkonu analytických metod.
Reference
- TNI 01 0115:2009 Mezinárodní metrologický slovník (VIM).
- Suchánek M., Milde D. (eds.): Kvalimetrie 20. Vhodnost analytických metod pro daný účel, Eurachem-ČR 2015.
- Suchánek M., Milde D. (eds.): Kvalimetrie 19. Stanovení nejistoty analytického měření, Eurachem-ČR 2014.
- IUPAC (1998): Compendium of analytical nomenclature – Definitive Rules 1997, 3rd edn.
- Doerffel K., Eckschlager K.: Optimální postup chemické analýzy, SNTL Praha 1985.
- Synek V.: Evaluation of the standard deviation from duplicate results. Accred. Qual. Assur. 13, 335 (2008).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Odhad nejistoty chemických měření se započtením vychýlení
2018||Technické články
Metodický list 16 EURACHEM-ČR 2018 Editor: Zbyněk Plzák ([email protected]) Odhad nejistoty chemických měření se započtením vychýlení Odhad nejistoty měření obvykle vychází z předpokladu, že pokud měřicí postup vykazuje metodicky neodstranitelnou systematickou chybu-vychýlení, jsou výsledky měření na toto vychýlení korigovány, přičemž…
Klíčová slova
vychýlení, vychýlenínejistoty, nejistotyeurachem, eurachemkorekce, korekcevýznamného, významnéhoměření, měřenínejistotu, nejistotunekorigovaného, nekorigovanéhopočítáme, počítámezahrnutí, zahrnutídle, dlekadmia, kadmiarozšířenou, rozšířenounejistotou, nejistotouvýsledků
Detekční schopnost analytické metody, mez detekce, mez stanovitelnosti
2011||Technické články
Metodický list 7 EURACHEM-ČR 2011 Editor: Zbyněk Plzák ([email protected]) Detekční schopnost analytické metody, mez detekce, mez stanovitelnosti Charakterizace detekční schopnosti analytické měřící metody je zejména pro stanovení nízkých hodnot významným znakem analytického měřicího systému. Zabýváme se jí v procesu validace…
Klíčová slova
mez, mezeurachem, eurachemslepého, slepéhosměrodatné, směrodatnédetekčních, detekčníchstanovitelnosti, stanovitelnostiblanku, blankuodchylky, odchylkydetekce, detekceměření, měřenívzorků, vzorkůpro, propokusu, pokususchopnosti, schopnostischopností
KVANTITATIVNÍ ANALÝZA S VYUŽITÍM HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE
2020||Vědecké články
Chem. Listy 114, 179−186 (2020) Referát KVANTITATIVNÍ ANALÝZA S VYUŽITÍM HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE Michael Volný chemické kinetiky a potažmo tedy jeden z pilířů fyzikální chemie, ale také v plné míře poukázala na důležitost velmi přesné kvantitativní chemické analýzy v širším kontextu…
Klíčová slova
hmotnostní, hmotnostníspektrometrii, spektrometriimez, meznebo, neboreferát, referátanalytu, analytudetekce, detekcesignálu, signálukvantitativní, kvantitativníproudu, prouduspektrometrie, spektrometriekalibrační, kalibračnípro, procitlivost, citlivostvzorku
Mezilaboratorní experiment – proč a jak
2018||Technické články
Metodický list 5 EURACHEM-ČR 2018 Editor: Zbyněk Plzák ([email protected]) Mezilaboratorní experiment – proč a jak Mezilaboratorní experiment se používá k mnoha účelům. Tento metodický list jednotlivé druhy mezilaboratorních experimentů roztřiďuje a zaměřuje se na nejčetnější provedení – zkoušení způsobilosti. Zkoušení…
Klíčová slova
laboratoře, laboratořezpůsobilosti, způsobilostieurachem, eurachemzkoušení, zkoušenívýsledků, výsledkůprogramu, programuuspokojivý, uspokojivýkompetence, kompetencelaboratořím, laboratořímmezilaboratorní, mezilaboratornídefinované, definovanéskóre, skóreprogramů, programůjejich, jejichpro