化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制指南

1、.CNAS-GLXX化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制指南控制圖的應(yīng)用(征求意見(jiàn)稿 )Guidance on Internal Quality Control in Chemical AnalysisLaboratory The Application of Control Chart中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì);.前言本文件由中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)(CNAS) 制定，旨在指導(dǎo)化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室如何根據(jù) CNAS-CL01 ：2006 和 CNAS-CL10 ：2012 的相關(guān)要求在內(nèi)部質(zhì)量控制中運(yùn)用控制圖技術(shù)。CNAS-CL01 ：2006 檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則 (ISO/IEC 17025:

2、2005)第 5.9 條規(guī)定：實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有質(zhì)量控制程序以監(jiān)控檢測(cè)和校準(zhǔn)的有效性。所得數(shù)據(jù)的記錄方式應(yīng)便于可發(fā)現(xiàn)其發(fā)展趨勢(shì)，如可行，應(yīng)采用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行審查。這種監(jiān)控應(yīng)有計(jì)劃并加以評(píng)審，可包括定期使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(參考物質(zhì) )進(jìn)行監(jiān)控和 /或使用次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) (參考物質(zhì) )開(kāi)展內(nèi)部質(zhì)量控制應(yīng)分析質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)將要超出預(yù)先確定的判據(jù)時(shí)，應(yīng)采取有計(jì)劃的措施來(lái)糾正出現(xiàn)的問(wèn)題，并防止報(bào)告錯(cuò)誤的結(jié)果。CNAS-CL10 ：2012 檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則在化學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用說(shuō)明第 5.9 a)條規(guī)定： 實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立和實(shí)施充分的內(nèi)部質(zhì)量控制計(jì)劃，以確保并證明檢測(cè)過(guò)程受控以及檢測(cè)結(jié)

3、果的準(zhǔn)確性和可靠性。質(zhì)量控制計(jì)劃應(yīng)包括空白分析、重復(fù)檢測(cè)、比對(duì)、加標(biāo)和控制樣品的分析，計(jì)劃中還應(yīng)包括內(nèi)部質(zhì)量控制頻率、規(guī)定限值和超出規(guī)定限值時(shí)采取的措施適用時(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)使用控制圖監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室能力。質(zhì)量控制圖和警戒限應(yīng)基于統(tǒng)計(jì)原理。實(shí)驗(yàn)室也應(yīng)觀察和分析控制圖顯示的異常趨勢(shì)，必要時(shí)采取處理措施。本文件主要參照北歐創(chuàng)新中心的技術(shù)報(bào)告1 、國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC) 的技術(shù)報(bào)告 2 和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO)的技術(shù)規(guī)范 3 編制。;.目錄1適用范圍 .32術(shù)語(yǔ)和定義 .33控制圖的原理 .44控制圖的類(lèi)型 .54.1X- 圖.54.2R-圖.65控制樣品的類(lèi)型 .65.1第一類(lèi)：有證標(biāo)準(zhǔn)物

4、質(zhì) /標(biāo)準(zhǔn)樣品 (CRM) .65.2第二類(lèi)：標(biāo)準(zhǔn)溶液、室內(nèi)樣品或室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品（ RM ）.65.3第三類(lèi)：空白樣品 .75.4第四類(lèi)：待測(cè) (常規(guī) )樣品 .76控制限 .76.1X- 圖的控制限和中位線 .76.2R-圖或 r%- 圖的控制限和中位線 .86.3建立控制限的建議 .87控制分析的頻度 .98控制數(shù)據(jù)的解釋及失控的處置 .98.1控制數(shù)據(jù)的解釋 .108.2失控的處置 .109控制數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期評(píng)估 .119.1評(píng)審當(dāng)前的分析質(zhì)量 .119.2評(píng)估控制限的頻度 .119.3改變控制限 .1110參考文獻(xiàn) .12附錄 A 公式 .13附錄 B 表 .15附錄 C 示例 .

5、18;.化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制指南控制圖的應(yīng)用1 適用范圍本指南適用于化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用控制圖技術(shù)進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量控制的活動(dòng)。本指南不作為 CNAS 認(rèn)可評(píng)審的依據(jù)。2 術(shù)語(yǔ)和定義本文件中的通用術(shù)語(yǔ)采用 ISO/IEC GUIDE 99-2007“國(guó)際計(jì)量學(xué)詞匯 -基本和通用概念及相關(guān)術(shù)語(yǔ) (VIM) ”的定義。此外，還應(yīng)用了以下術(shù)語(yǔ)：2.1內(nèi)部質(zhì)量控制internal quality control實(shí)驗(yàn)室為持續(xù)監(jiān)控測(cè)量過(guò)程和測(cè)量結(jié)果以確定結(jié)果是否足夠可靠達(dá)到可以發(fā)布的程度而采取的一組操作。2.2目的適宜性fitness for purpose測(cè)量過(guò)程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能使用戶(hù)針對(duì)某一明確目的做出技術(shù)

6、上和管理上正確決定的程度。2.3分析批analytical run, batch of analyses由同一分析人員、用相同的程序和試劑在同一臺(tái)儀器上同時(shí)或不間斷地依次對(duì)由數(shù)個(gè)待測(cè)樣品和控制樣品組成的一組樣品進(jìn)行的一組分析。2.4控制圖control chart內(nèi)部質(zhì)量控制的一種主要工具。 將控制值按特定順序繪制在圖中并與控制限比較，以判斷過(guò)程和結(jié)果是否處于控制狀態(tài)。2.5控制限control limits控制圖上用于判斷過(guò)程和結(jié)果是否處于控制狀態(tài)的界限。 控制限有兩類(lèi)， 即統(tǒng)計(jì)控制限 (statistical control limits) 和目標(biāo)控制限 (target control l

7、imits) 。每一類(lèi)控制限有行動(dòng)限 (action limit ，AL) 和警告限 (warning limit ，WL) 兩個(gè)控制限值。2.62.7控制樣品control sample分析結(jié)果用于構(gòu)建控制圖的樣品，如標(biāo)準(zhǔn)溶液、待測(cè)樣品、空白樣品。控制值control value;.控制樣品的分析結(jié)果，可以是單值、均值或極差?？刂浦祽?yīng)比常規(guī)樣品分析結(jié)果多保留一位有效數(shù)字，并且可以報(bào)告負(fù)值，低于定量限（LOQ ）時(shí)也應(yīng)報(bào)告數(shù)值。2.8統(tǒng)計(jì)控制statistical control分析系統(tǒng)所表現(xiàn)出來(lái)的變異僅由偶然原因造成。 在統(tǒng)計(jì)控制下， 分析系統(tǒng)的性能是可預(yù)期的。3 控制圖的原理化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室

8、的內(nèi)部質(zhì)量控制是實(shí)驗(yàn)室對(duì)自己的分析方法和操作程序所進(jìn)行的持續(xù)的、 嚴(yán)格的評(píng)估。 控制圖是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量控制最重要的工具之一，其基礎(chǔ)是將控制樣品與待測(cè)樣品放在一個(gè)分析批 (圖 1)中一起進(jìn)行分析，然后將控制樣品的結(jié)果 (即控制值 )繪制在控制圖上 (圖 2)，實(shí)驗(yàn)室可以從控制圖中控制值的分布及變化趨勢(shì)評(píng)估分析過(guò)程是否受控、分析結(jié)果是否可以接受。S0S1S2BLBLQCT1T2T3QCS0-S2 標(biāo)準(zhǔn)溶液； BL空白樣品； QC 控制樣品； T1 待測(cè)樣品圖 1. 一個(gè)分析批 ( 含兩個(gè)控制樣品)在控制圖中， 如果所有控制值都落在上下警告限之間， 表明分析程序在規(guī)定的限值范圍內(nèi)運(yùn)行， 可以報(bào)告

9、待測(cè)樣品的分析結(jié)果。 如果控制值落在上下行動(dòng)限之外則說(shuō)明分析程序有問(wèn)題， 不得報(bào)告待測(cè)樣品的分析結(jié)果， 而應(yīng)采取糾正行動(dòng)，識(shí)別誤差的來(lái)源并予以消除。 如果控制值落在警告限之外但在行動(dòng)限之內(nèi)， 則應(yīng)根據(jù)特定的規(guī)則進(jìn)行評(píng)估 (詳見(jiàn)第 8 章 )?？刂茍D是基于控制樣品分析結(jié)果隨機(jī)變化的正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)特性。 正態(tài)分布曲線與等效的控制圖 (X- 圖)之間的關(guān)系見(jiàn)圖 2。控制圖的中位線 (central line, CL) 代表控制值的平均值或參考值。除中位線外， 控制圖中通常還有四條線。 其中兩條;.稱(chēng)為警告限 (warning limit ，WL) 。警告限與中位線的距離為±兩倍標(biāo)準(zhǔn)偏差(&#

10、177;2s)。在服從正態(tài)分布的情況下，約95%的數(shù)據(jù)將落在警告限之內(nèi)。另外兩條線與中位線的距離為±三倍標(biāo)準(zhǔn)偏差(±3s)，稱(chēng)為行動(dòng)限 (action limit ，AL) 。在服從正態(tài)分布的情況下，約有99.7%的數(shù)據(jù)落在行動(dòng)限之內(nèi)。從統(tǒng)計(jì)學(xué)上來(lái)講，在1000 次測(cè)量中只有3 次測(cè)量的結(jié)果會(huì)落在行動(dòng)限之外。因此，在通常情況下，如果控制值落在行動(dòng)限之外，分析程序中存在差錯(cuò)的概率是非常高的。圖 2. 控制圖與正態(tài)分布曲線之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)室應(yīng)從目的適宜性原則出發(fā)建立控制程序，包括選擇合適的控制樣品，確定控制圖的類(lèi)型，建立控制限，以及確定控制分析的頻度等。在控制程序運(yùn)行的過(guò)程中，還

11、應(yīng)對(duì)控制結(jié)果進(jìn)行定期評(píng)估。4 控制圖的類(lèi)型化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制用到的最重要的控制圖有兩類(lèi)，即 X- 圖 (單值圖或均值圖 )和 R-圖(極差圖 )。4.1X-圖以單個(gè)分析結(jié)果或多個(gè)分析結(jié)果的均值繪制的X- 圖可用于監(jiān)控控制值的系統(tǒng)效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)。 如果使用與待測(cè)樣品類(lèi)似的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為控制樣品，則可以監(jiān)控偏倚 (bias)。與均值圖相比較，單值圖難于區(qū)別批內(nèi)和批間精密度。空白值 X- 圖是 X- 圖的一個(gè)特殊應(yīng)用，它是基于對(duì)不含分析物或分析物含量非常低的樣品 (空白樣品 )的分析?？瞻字?X- 圖可以提供關(guān)于試劑污染和測(cè)量系統(tǒng)狀態(tài)的特殊信息。 空白值的期望值是0，因此，理想情況下空白值X-

12、 圖的中位線;.應(yīng)是零值線?；厥章?X- 圖是 X- 圖的另外一個(gè)特殊應(yīng)用。可以通過(guò)對(duì)樣品加標(biāo)并測(cè)定加標(biāo)回收率的方法來(lái)檢驗(yàn)基體對(duì)分析程序的干擾。回收率的期望值是100%，因此，理想情況下回收率X- 圖的中位線應(yīng)是100%。4.2R-圖極差（ R）是指兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立樣品的單個(gè)測(cè)量結(jié)果中最大值和最小值之差。 X- 圖表明控制值落在控制限內(nèi)的情況，而R-圖的首要目的是監(jiān)控重復(fù)性。在一個(gè)分析批中對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行雙樣重復(fù)分析，計(jì)算兩個(gè)平行結(jié)果之間的差值，然后將差值回繪制在控制圖上，則可得到最簡(jiǎn)單的 R-圖。極差通常與樣品濃度成比例 (在檢出限水平以上 )。因此，控制圖中的控制值更宜采用相對(duì)極差值即 r

13、%，得到的控制圖即為 r%-圖。5 控制樣品的類(lèi)型控制樣品的基質(zhì)應(yīng)與待測(cè)樣品盡可能相同， 應(yīng)有良好的穩(wěn)定性、有足夠的量、有合適的分析物濃度并便于保存。同時(shí)滿足這些條件的控制樣品是很難得到的，實(shí)驗(yàn)室可以用不同類(lèi)型的控制樣品來(lái)滿足質(zhì)量控制的需要。5.1第一類(lèi)：有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) /標(biāo)準(zhǔn)樣品 (CRM)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) /標(biāo)準(zhǔn)樣品 (CRM) 的分析結(jié)果可以給出分析程序可能存在的系統(tǒng)效應(yīng) (偏倚 )。如果在一個(gè)分析批中對(duì)CRM 進(jìn)行重復(fù)分析，還可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差 (或極差 )來(lái)估計(jì)測(cè)量的重復(fù)性。 由于 CRM 的均勻性通常比待測(cè)樣品更好，因此使用CRM 作為控制樣品，其重復(fù)性通常要優(yōu)于待測(cè)樣品。這類(lèi)控制樣品可以使

14、用X- 圖，如果對(duì)控制樣品進(jìn)行兩個(gè)或兩個(gè)以上平行樣的重復(fù)分析，也可以使用R-圖。5.2第二類(lèi)：標(biāo)準(zhǔn)溶液、室內(nèi)樣品或室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品（ RM ）這類(lèi)控制樣品可以給出隨機(jī)效應(yīng)和部分系統(tǒng)效應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)溶液可以從外部供應(yīng)商購(gòu)買(mǎi)，但通常由實(shí)驗(yàn)室自己配制。對(duì)實(shí)驗(yàn)室收集(或從送檢的樣品中選擇 )的穩(wěn)定、均勻、天然的室內(nèi)基質(zhì)樣品，應(yīng)確保樣品量足夠數(shù)年之用。合成的室內(nèi)控制樣品是以純化學(xué)品和純?nèi)軇?如水 )模擬待測(cè)樣品的基質(zhì)組成配制的，其濃度標(biāo)稱(chēng)值的擴(kuò)展不確定度應(yīng)小于控制圖中標(biāo)準(zhǔn)偏差的五分之一。制備合成控制樣品和方法校正的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)使用不同的化學(xué)品。如果使用同;.一試劑或同一儲(chǔ)備液既配制校正標(biāo)準(zhǔn)又配制控制樣品，

15、 就不可能發(fā)現(xiàn)試劑的純度誤差或儲(chǔ)備液的配制誤差。 由于在大多數(shù)情況下合成樣品與真實(shí)樣品分析結(jié)果的精密度不同，因此，在可能的情況下應(yīng)選擇穩(wěn)定、 均勻的真實(shí)樣品作為控制樣品。這類(lèi)控制樣品可以使用 X- 圖，如果對(duì)控制樣品進(jìn)行兩個(gè)或兩個(gè)以上的重復(fù)分析，也可以使用 R-圖。5.3第三類(lèi)：空白樣品這類(lèi)控制樣品既可用于監(jiān)控檢出限， 還可用于監(jiān)控污染。在低濃度時(shí)， 空白誤差所導(dǎo)致的系統(tǒng)效應(yīng)也可以用這類(lèi)控制樣品來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。這類(lèi)控制樣品可以是分析程序中用于空白校正的空白樣品。 因此，制作空白控制圖不用增加額外的分析。此類(lèi)控制樣品應(yīng)使用X- 圖，也可以使用R-圖。5.4第四類(lèi)：待測(cè) (常規(guī) )樣品當(dāng)?shù)谝活?lèi)和第二類(lèi)

16、控制樣品精密度小于待測(cè)樣品時(shí)， 例如，在只有合成控制樣品或非常均勻的 CRM 可用的情況下，應(yīng)使用第四類(lèi)控制樣品。當(dāng)不能獲得穩(wěn)定的控制樣品 (第二類(lèi) )時(shí)(一個(gè)典型的例子是水中的溶解氧和葉綠素 A) ，以待測(cè)樣品作為控制樣品是非常有價(jià)值的。 重復(fù)分析可以給出待測(cè)樣品批內(nèi)隨機(jī)變化的情況。這類(lèi)控制樣品通常是從實(shí)驗(yàn)室接到的待測(cè)樣品中隨機(jī)選擇。此類(lèi)控制樣品應(yīng)使用r%-圖。6 控制限建立控制限有兩種方法。 最常用的方法是不考慮分析質(zhì)量要求而僅僅依據(jù)分析方法的性能來(lái)建立控制限， 這就是統(tǒng)計(jì)控制限 (statistical control limits) 。另外一種方法是從分析質(zhì)量的預(yù)定要求 (包括法律法規(guī)

17、的要求、分析方法標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)部質(zhì)量控制的要求、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部規(guī)定的必須保證的分析數(shù)據(jù)的精密度和正確度要求以及客戶(hù)的要求等 )或分析結(jié)果的預(yù)期用途出發(fā)估計(jì)室內(nèi)復(fù)現(xiàn)性要求，從而建立控制限，這就是目標(biāo)控制限 (target control limits) 。當(dāng)控制值不服從正態(tài)分布、控制值太少不夠統(tǒng)計(jì)分析之用， 或?qū)嶒?yàn)室已有內(nèi)部或外部規(guī)定的控制限值時(shí)應(yīng)使用目標(biāo)控制限。6.1X-圖的控制限和中位線(1) 控制限;.統(tǒng)計(jì)控制限：計(jì)算一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間段(如一年 )內(nèi)控制值的標(biāo)準(zhǔn)偏差 (s)。警告限設(shè)為 +2s 和-2s，行動(dòng)限設(shè)為 +3s 和-3s。目標(biāo)控制限：根據(jù)對(duì)分析質(zhì)量的要求即對(duì)sRw 的要求估計(jì)控制圖的標(biāo)準(zhǔn)偏差s

18、。警告限設(shè)為 +2s 和-2s，行動(dòng)限設(shè)為 +3s 和-3s。(2) 中位線通常情況下采用一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間段( 如一年 )內(nèi)控制值的平均值作為控制圖的中位線。當(dāng)控制樣品為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)中位線也可以是控制樣品的參考值。6.2R-圖或 r%- 圖的控制限和中位線極差圖只有上控制限，因?yàn)闃O差總是正值。(1) 統(tǒng)計(jì)控制限：計(jì)算一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)（如一年）極差的平均值。對(duì)雙樣平行分析 (n=2)，s=極差的均值 /1.128。中位線為極差的平均值。 上警告限為 +2.833s。上行動(dòng)限為 +3.686s。(2) 目標(biāo)控制限：根據(jù)對(duì)重復(fù)性的要求估計(jì)控制圖中的標(biāo)準(zhǔn)偏差s。當(dāng) n=2時(shí)，中位線為 1.128s。上警告限為

19、+2.833s。上行動(dòng)限為 +3.686s。計(jì)算 R(r%)控制圖中控制限的因子 (2.833 和 3.686)可以從附錄 B 表 B3 中查得，對(duì)這些因子的解釋見(jiàn)表B3 的說(shuō)明。6.3建立控制限的建議(1) 啟動(dòng)質(zhì)控。為一個(gè)新方法啟動(dòng)質(zhì)量控制，初始控制限和中位線可以通過(guò)25 個(gè)控制值進(jìn)行估計(jì)。 只有經(jīng)過(guò)一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間段 (如一年 )的運(yùn)行，才可以固定控制限和中位線。(2) 固定控制限。對(duì)穩(wěn)定的控制樣品，建議使用固定的控制限而不是經(jīng)常變動(dòng)的控制限。為獲得可靠的統(tǒng)計(jì)控制限，應(yīng)根據(jù)一年以上且不少于60 個(gè)控制值來(lái)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。如果時(shí)間太短，會(huì)低估標(biāo)準(zhǔn)偏差。(3) 固定中位線。建議建立固定的中心。為獲得

20、可靠的中位線，一年的時(shí)間是合適的。如果時(shí)間過(guò)短，很可能得到不可靠的估計(jì)值。(4) 重復(fù)分析 /樣品。建議對(duì)待測(cè)樣品和控制樣品分析相同數(shù)目的子樣品。 如果待測(cè)樣品報(bào)告的是雙樣重復(fù)分析 (全流程 )的平均值，則在 X- 圖中應(yīng)以控制樣品雙樣重復(fù)分析結(jié)果的平均值作圖。 如果在同一分析批中對(duì)控制樣品進(jìn)行了多次分析，一個(gè)或所有的控制值均可繪制在 X- 圖中。;.(5) 多成分分析。如果在一次質(zhì)控分析可同時(shí)測(cè)定多個(gè)分析物，例如ICP、XRF 、GC 等，強(qiáng)烈建議用目標(biāo)控制限，或?qū)Υ我姆治鑫镌O(shè)定較寬的統(tǒng)計(jì)控制限。如果測(cè)定的分析物超過(guò) 20 個(gè)，且所有的分析物都使用統(tǒng)計(jì)控制限，那么平均來(lái)說(shuō)每 1 次分析會(huì)有

21、 1 個(gè)分析物的控制值 (相當(dāng)于 5%的控制值 )落在警告限之外。同樣，每 17 次分析會(huì)有 1 次分析中的 1 個(gè)分析物的控制值落在行動(dòng)限之外。7 控制分析的頻度確定控制分析的頻度應(yīng)考慮分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性， 并在質(zhì)量控制和樣品分析之間取得平衡。 最低的要求是每個(gè)分析批中應(yīng)至少分析一個(gè)控制樣品。 如樣品中分析物濃度范圍大， 應(yīng)采用至少兩個(gè)不同濃度水平的控制樣品。 原則上控制樣品應(yīng)按隨機(jī)的順序進(jìn)行分析，但建議每個(gè)分析批開(kāi)始和結(jié)束前各分析一次控制樣品。以下是關(guān)于控制樣品分析頻度的建議：(1) 試樣數(shù)量較少 (n<20)、分析頻率較高、樣品基質(zhì)類(lèi)似：每個(gè)分析批中至少插入一個(gè)控制樣品， 繪制單值圖

22、或均值圖。 隨機(jī)選擇至少一個(gè)待測(cè)樣品進(jìn)行重復(fù)分析。至少插入一個(gè)空白樣品。(2) 試樣數(shù)量較多 (n>20)、分析頻率較高、樣品基質(zhì)類(lèi)似：每 20 個(gè)試樣插入一個(gè)控制樣品。 如果每個(gè)分析批的試樣數(shù)量不同， 可在每個(gè)分析批中插入固定數(shù)量的控制樣品并繪制均值圖，從而予以標(biāo)準(zhǔn)化。否則，應(yīng)繪制單值圖。至少隨機(jī)選擇 5%的待測(cè)樣品做重復(fù)分析。每 20 個(gè)試樣插入一個(gè)空白樣品。(3) 分析頻率較高、樣品基質(zhì)類(lèi)似、但分析物濃度范圍寬：按 (2)的建議插入控制樣品， 但至少應(yīng)有兩個(gè)濃度水平，一個(gè)接近典型試樣的中位濃度水平， 另一個(gè)以大約在上十分位或下十分位濃度水平為宜。 兩個(gè)控制值應(yīng)繪制在獨(dú)立的控制圖上。

23、至少隨機(jī)選擇 5%的待測(cè)樣品做重復(fù)分析， 每 20 個(gè)試樣插入一個(gè)空白樣品。(4) 非常規(guī)分析：統(tǒng)計(jì)控制不適用這種情況。 建議每個(gè)試樣均進(jìn)行重復(fù)分析。如果合適，插入足夠數(shù)量且分析物濃度不同的加標(biāo)樣品或合成控制樣品。 插入空白試驗(yàn)。由于沒(méi)有控制限， 可將偏倚和精密度與來(lái)自目的適宜性的限值或其他既定的判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。以上建議只適用于一般的情況， 對(duì)特殊情況， 應(yīng)根據(jù)目的適宜性原則決定控制分析的頻度。8 控制數(shù)據(jù)的解釋及失控的處置;.在記錄控制數(shù)據(jù)時(shí)， 應(yīng)同時(shí)記錄對(duì)解釋控制數(shù)據(jù)有重要意義的所有信息，以便為此后發(fā)生失控時(shí)查找失控的原因提供可能。在日常工作中， 如果控制值落在控制限之外，或觀察到在一個(gè)

24、時(shí)間段內(nèi)控制值呈現(xiàn)一種特定的、系統(tǒng)性的變化模式時(shí)，應(yīng)特別警惕。8.1控制數(shù)據(jù)的解釋控制數(shù)據(jù)的日常解釋有三種可能的情況：方法受控，方法受控但統(tǒng)計(jì)失控，方法失控。(1) 如果控制值落在警告限之內(nèi)，或控制值落在警告限和行動(dòng)限之間但其前兩個(gè)控制值落在警告限之內(nèi)，則認(rèn)為方法受控。在這種情況下，可以報(bào)告分析結(jié)果。(2) 如果所有控制值落在警告限之內(nèi) (最后 3 個(gè)控制值中最多有 1 個(gè)落在警告限和行動(dòng)限之間 )，但連續(xù) 7 個(gè)控制值單調(diào)上升或單調(diào)下降、或連續(xù)11 個(gè)控制值中有 10 個(gè)落在中位線的同一側(cè)，則認(rèn)為方法受控但統(tǒng)計(jì)失控。在這種情況下， 可以報(bào)告結(jié)果，但問(wèn)題可能正在發(fā)展。應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)重要的變化趨勢(shì)，

25、以避免將來(lái)發(fā)生更為嚴(yán)重的問(wèn)題。(3) 如果控制值落在行動(dòng)限之外，或控制值落在警告限和行動(dòng)限之間且其前兩個(gè)控制值中至少有一個(gè)也落在警告限和行動(dòng)限之間 (三分之二規(guī)則 )，則認(rèn)為方法失控。在這種情況下， 不得報(bào)告分析結(jié)果。 所有在上一個(gè)受控的控制值之后分析的樣品均應(yīng)重新進(jìn)行分析。8.2失控的處置給出失控后實(shí)驗(yàn)室應(yīng)如何行動(dòng)的一般原則是很難的。不同的情況不可能用完全相同的方式處理。分析人員的經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)對(duì)糾正行動(dòng)的選擇是非常重要的。(1) 識(shí)別粗大誤差。方法是在與該批樣品完全相同的條件下，嚴(yán)格按照分析方法重新分析控制樣品，盡可能避免粗大誤差。如果新的控制值受控， 可以認(rèn)為前次分析未嚴(yán)格按分析方法進(jìn)行，

26、或者發(fā)生了粗大誤差， 可以重新分析整個(gè)分析批；如果新的控制值仍然失控但可重復(fù)，則說(shuō)明極有可能存在系統(tǒng)誤差。(2) 消除系統(tǒng)誤差。為檢查系統(tǒng)誤差，可以分析不同類(lèi)型的能夠監(jiān)控分析程序正確度的控制樣品，如基質(zhì) CRM 、標(biāo)準(zhǔn)溶液、合成樣品、加標(biāo)的待測(cè)樣品、;.空白樣品等。 為檢查依賴(lài)于試劑和方法的誤差，控制樣品中分析物的濃度應(yīng)能覆蓋整個(gè)分析范圍，最少也應(yīng)包括位于工作范圍低濃度端和高濃度端的控制樣品各一個(gè)。在檢查確認(rèn)存在系統(tǒng)誤差的情況下，應(yīng)逐個(gè)步驟進(jìn)行檢查以找出導(dǎo)致偏倚的原因，如變換試劑、設(shè)備和人員等。(3) 改善精密度。逐個(gè)步驟進(jìn)行檢查，找出對(duì)總誤差貢獻(xiàn)最大的步驟，以改善分析方法總的精密度。發(fā)現(xiàn)的問(wèn)

27、題及其解決方案應(yīng)予以記錄。9 控制數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期評(píng)估評(píng)估一段時(shí)間的控制數(shù)據(jù)，目的是回答以下兩個(gè)問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)前的質(zhì)量 (隨機(jī)和系統(tǒng)效應(yīng) )如何？質(zhì)量是否發(fā)生了顯著的變化？(2) 控制圖中，用于監(jiān)測(cè)分析失控的控制限和中位線是否仍然最佳？這是QC 中最困難的問(wèn)題之一， 本文只能給出通用的指南。9.1評(píng)審當(dāng)前的分析質(zhì)量這主要是評(píng)審統(tǒng)計(jì)控制限和平均值中位線。評(píng)估是對(duì)控制圖上最后60 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)審。需要注意的是，在這60 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)中有一些數(shù)據(jù)點(diǎn)可能已經(jīng)包括在上一次的評(píng)估中了，但必須至少有20 個(gè)新的數(shù)據(jù)點(diǎn)。評(píng)審步驟如下：(1) 計(jì)算控制結(jié)果落在警告限之外的點(diǎn)數(shù)。如果落在警告限之外的點(diǎn)數(shù)多于6 個(gè)或

28、少于 1 個(gè)，表明 (對(duì) 60 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn) )分析的精密度發(fā)生了變化。(2) 計(jì)算最近 60 個(gè)結(jié)果的平均值，與前一次的平均值 (中位線 )比較，如果兩者之差大于 0.35s，表明 (對(duì) 60 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn) )平均值發(fā)生了變化。9.2評(píng)估控制限的頻度保持控制限和中位線在一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)的穩(wěn)定，對(duì)控制圖成功使用非常重要。中位線和控制限不應(yīng)頻繁變化，否則將很難監(jiān)測(cè)分析質(zhì)量的漸變。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有政策規(guī)定多長(zhǎng)時(shí)間評(píng)估一次控制限，以及需要改變控制限時(shí)如何做出決定。建議每年評(píng)估一次控制限和中位線。對(duì)不常開(kāi)展的分析， 例如每個(gè)月進(jìn)行一次的分析，建議獲得 20 個(gè)新的控制值后進(jìn)行評(píng)估。最近一次評(píng)估后，如果新的控制值少于2

29、0 個(gè)，則不應(yīng)改變控制限，否則會(huì)使控制限的不確定度過(guò)大，帶來(lái)控制限不合理漲落的風(fēng)險(xiǎn)。9.3改變控制限;.目標(biāo)控制限只有在客戶(hù)要求有變化的情況下才可以改變。 因此本部分內(nèi)容主要與統(tǒng)計(jì)控制限相關(guān)。如上所述，控制限和中位線應(yīng)每年或每新增 20 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)后評(píng)估一次。但評(píng)估并不必然意味著應(yīng)改變控制限。 只有在精密度或偏倚發(fā)生顯著變化的情況下才可以考慮改變控制限。如果按照 9.1 之 (1)和 (2)的評(píng)審表明精密度或平均值有變化， 應(yīng)對(duì)精密度和平均值分別進(jìn)行 F 檢驗(yàn)和 t 檢驗(yàn)，看變化是否顯著。 F 檢驗(yàn)和 t 檢驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行雙側(cè)檢驗(yàn)，且按慣例取 95%的置信水平。見(jiàn)附錄 C 例 C8。如果精密度顯著增大

30、， 但與客戶(hù)的要求相比這個(gè)變化是可接受的，應(yīng)根據(jù)第6 章的方法計(jì)算新的警告限和行動(dòng)限。當(dāng)控制圖中所考慮的 60 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn) (或更多 )中有失控情況時(shí) (見(jiàn)第 8 章 )，應(yīng)予以特別關(guān)注。 如果在分析時(shí)可以識(shí)別出失控的原因， 那么在計(jì)算新的控制限時(shí)應(yīng)將失控的控制值剔除。 然而，難免會(huì)出現(xiàn)無(wú)法識(shí)別原因的失控情況。 這些數(shù)據(jù)可能是這個(gè)特定分析批中沒(méi)有檢測(cè)到的錯(cuò)誤所造成的， 在計(jì)算中將這些數(shù)據(jù)包括進(jìn)去可能導(dǎo)致虛大的標(biāo)準(zhǔn)偏差。另一方面，如果剔除這些數(shù)據(jù)， 特別是在一組數(shù)據(jù)中有不止一個(gè)這樣的數(shù)據(jù)時(shí)， 可能導(dǎo)致過(guò)小的標(biāo)準(zhǔn)偏差和虛窄的控制限， 從而導(dǎo)致更多表面失控情況的發(fā)生。一個(gè)實(shí)用的方法是剔除距離中位線超過(guò)

31、 4 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的數(shù)據(jù)而保留其他的數(shù)據(jù)。如果在所考慮的 60 個(gè)數(shù)據(jù)中這種失控情況不止一個(gè)，這就超出了我們的預(yù)期，此時(shí)有充分的理由對(duì)整個(gè)分析程序進(jìn)行仔細(xì)的檢查， 查找重復(fù)出現(xiàn)失控情況的原因。10 參考文獻(xiàn)1H. Hovind, B. Magnusson, M. Krysell, U. Lund, I. M? kinen. Internal Quality ControlHandbook for Chemical Laboratories. NT TECHN REPORT 569 ed 4th, 2011.2 IUPAC: 1995, Harmonized Guidelines for Inte

32、rnal Quality Control in Analytical Chemistry Laboratories (Technical Report), Pure and Appl. Chem. 67(4), 649666 (1995).3 ISO/TS 13530:2009. Water QualityGuidance on Analytical Quality Control for Chemical and Physicochemical Water Analysis.;.附錄A公式A.1 平均值 ( )單個(gè)結(jié)果 (xi )之和除以結(jié)果的個(gè)數(shù)：A.2 標(biāo)準(zhǔn)偏差 (s)單個(gè)測(cè)量結(jié)果 (x

33、i )分布在平均值 ( )周?chē)芏鹊牧慷龋鹤杂啥?df=n-1A.3 變異系數(shù) (CV)以相對(duì)于平均值 ( )的百分?jǐn)?shù)表示的標(biāo)準(zhǔn)偏差：A.4 用極差計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差 (n=2)用 R-圖時(shí)計(jì)算，這里的極差為兩個(gè)值之間差值的絕對(duì)值：n 為 35 時(shí)的因子見(jiàn)附錄 B 表 B3。A.5 F 檢驗(yàn)用于評(píng)估兩組測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(s1 和 s2)是否存在顯著性差異：當(dāng)求得的 F 值大于附錄 B 表 B2 中 F 的臨界值時(shí)，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差存在顯著性差異。;.A.6 t 檢驗(yàn)用于評(píng)估一組測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值( )與接受標(biāo)準(zhǔn)值 (T) 之間是否存在顯著性差異：或者，評(píng)估兩組不同分析結(jié)果的平均值(和)之間是否存在顯著

34、性差異：sC 為合并標(biāo)準(zhǔn)偏差。見(jiàn)公式A.8當(dāng)計(jì)算的 t 值大于附錄 B 表 B1 中查得的臨界值時(shí)，兩個(gè)值之間的差異在統(tǒng)計(jì)學(xué)上具有顯著性。A.7 多組分析結(jié)果的合并均值()通過(guò) k 組分析的平均值共n1+n2+ nk=ntot 個(gè)觀察值計(jì)算：A.8 多組分析結(jié)果的合并標(biāo)準(zhǔn)偏差( sC )通過(guò) k 組分析的標(biāo)準(zhǔn)偏差共n1+n2+nk=ntot 個(gè)觀察值計(jì)算：自由度 df=ntot-k如果不同組的 n 相同，則：;.附錄B表表B1 t 檢驗(yàn)值臨界值表 (雙側(cè)檢驗(yàn) )自由度置信水平自由度置信水平90959999.990959999.916.3112.763.7637211.722.082.833.8

35、222.924.309.9231.6221.722.072.823.7932.353.185.8412.9231.712.072.813.7742.132.784.608.61241.712.062.803.7552.012.574.036.86251.712.062.793.7361.942.453.715.96261.712.062.783.7171.892.363.505.41271.702.052.773.6981.862.313.365.04281.702.052.763.6791.832.263.254.78291.702.052.763.66101.893

36、01.702.042.753.65111.804351.692.032.723.59121.782.183.054.32401.682.022.703.55131.772.163.014.22451.682.012.693.52141.762.142.984.14501.682.012.683.50151.752.132.954.07551.672.002.673.48161.752.122.924.02601.672.002.663.46171.742.112.903.97801.671.992.643.42181.732.102.883.921001.661.982.

37、633.39191.732.092.863.881201.661.982.623.37201.722.092.853.851.641.962.583.29;.表 B2 置信水平 95%( 雙側(cè)檢驗(yàn) )、自由度 4120 的 F 檢驗(yàn)臨界值F1-值 (df1, df2)，=0.025df1456781012152024304060120df24 9.60 9.36 9.20 9.07 8.98 8.84 8.75 8.66 8.56 8.51 8.46 8.41 8.36 8.315 7.39 7.15 6.98 6.85 6.76 6.62 6.52 6.43 6.33 6.28 6.23 6

38、.18 6.12 6.076 6.23 5.99 5.82 5.70 5.60 5.46 5.37 5.27 5.17 5.12 5.07 5.01 4.96 4.907 5.52 5.29 5.12 4.99 4.90 4.76 4.67 4.57 4.47 4.42 4.36 4.31 4.25 4.208 5.05 4.82 4.65 4.53 4.43 4.30 4.20 4.10 4.00 3.95 3.89 3.84 3.78 3.7310 4.47 4.24 4.07 3.95 3.85 3.72 3.62 3.52 3.42 3.37 3.31 3.26 3.20 3.1412

39、 4.12 3.89 3.73 3.61 3.51 3.37 3.28 3.18 3.07 3.02 2.96 2.91 2.85 2.7915 3.80 3.58 3.41 3.29 3.20 3.06 2.96 2.86 2.76 2.70 2.64 2.59 2.52 2.4520 3.51 3.29 3.13 3.01 2.91 2.77 2.68 2.57 2.46 2.41 2.35 2.29 2.22 2.1424 3.38 3.15 2.99 2.87 2.78 2.64 2.54 2.44 2.33 2.27 2.21 2.15 2.08 2.0130 3.25 3.03 2

40、.87 2.75 2.65 2.51 2.41 2.31 2.20 2.14 2.07 2.01 1.94 1.8740 3.13 2.90 2.74 2.62 2.53 2.39 2.29 2.18 2.07 2.01 1.94 1.88 1.80 1.7260 3.01 2.79 2.63 2.51 2.41 2.27 2.17 2.06 1.94 1.88 1.82 1.74 1.67 1.58120 2.89 2.67 2.52 2.39 2.30 2.16 2.05 1.94 1.82 1.76 1.69 1.61 1.53 1.43df =分子 (s22)的自由度， s >s 。)的自由度， df=分母 (s112212;.表 B3 用極差的均值估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏差、計(jì)算 R- 圖的中位線值、警告限和行動(dòng)限的因子重復(fù)分析數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差 s中位線 CL警告限 WL行動(dòng)限 AL(極差的均值(1)22?s)(DWL(2)?s)2?s)/d )(d(D2極差的均值 /1.1281.128?s2.833?s3.686?s3極差的均值 /1.6931.693?s3.470?s4.358?s4極差的均值 /2.0592