EP05-A3 型定量測(cè)量程序精度的評(píng)定.已批準(zhǔn)的指南第二版

2014年9月

EP05-A3型

定量測(cè)量程序精度的

評(píng)定.已批準(zhǔn)的指南第

二版

本文件提供了評(píng)估定量測(cè)量程序精度性能的指南。它適用于定量測(cè)量程序的制造商和開(kāi)發(fā)或修改此類(lèi)程序

的實(shí)驗(yàn)室。

通過(guò)臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)共識(shí)過(guò)程制定的全球應(yīng)用指南。

臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)

為全世界的臨床實(shí)驗(yàn)室測(cè)試制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)研究所(CLSI)是一個(gè)非營(yíng)利的成員組織，它匯集了世界實(shí)驗(yàn)室界的各種

觀點(diǎn)和專業(yè)知識(shí)，以促進(jìn)一項(xiàng)共同事業(yè)：通過(guò)制定和實(shí)施臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)檢驗(yàn)

醫(yī)學(xué)的卓越水平指導(dǎo)方針，幫助實(shí)驗(yàn)室以高效、有效和全球適用性履行其職責(zé)。

共識(shí)進(jìn)程

協(xié)商一致意見(jiàn)-受重大影響、有能力和相關(guān)方達(dá)成的實(shí)質(zhì)性協(xié)議是所有CLSI文件編制的核心。

它并不總是意味著一致同意，而是意味著擬訂協(xié)商一致文件的參與方已審議并解決了所有有

關(guān)的反對(duì)意見(jiàn)，并接受由此產(chǎn)生的協(xié)議。

評(píng)論文件

CLSI文件接受定期評(píng)估和修改，以跟上影響實(shí)驗(yàn)室或衛(wèi)生保健的技術(shù)、程序、方法和協(xié)議的

進(jìn)步。

CLSI的共識(shí)過(guò)程取決于自愿作為貢獻(xiàn)作者和/或作為評(píng)審和評(píng)論過(guò)程參與者的專家。在每個(gè)

評(píng)論期結(jié)束時(shí)，編寫(xiě)文件的委員會(huì)有義務(wù)審查所有評(píng)論，對(duì)所有實(shí)質(zhì)性評(píng)論作出書(shū)面答復(fù),

并酌情修訂文件草稿。

對(duì)已出版的CLSI文件的評(píng)論同樣重要，任何人都可以在任何時(shí)間就任何文件提交評(píng)論。所

有意見(jiàn)都由專家委員會(huì)根據(jù)協(xié)商一致程序處理。

申訴流程

如果認(rèn)為異議沒(méi)有得到充分解決，申訴程序?qū)⒂涗浽贑LSI標(biāo)準(zhǔn)制定政策和程序文件中。

就草稿和已出版文件提交的所有意見(jiàn)和答復(fù)將保留在CLSI的文件中，并可根據(jù)要求提供。

參與志愿者！

您是否在工作場(chǎng)所使用CLSI文件？您是否認(rèn)為有改進(jìn)的余地？您是否希望參與修訂過(guò)程？

或者您是否認(rèn)為有必要為CLSI希望從您那里聽(tīng)到的新興技術(shù)開(kāi)發(fā)新的文件。我們一直在尋

找志愿者。通過(guò)貢獻(xiàn)你的時(shí)間和才能來(lái)提高影響你自己工作的標(biāo)準(zhǔn)，你將在改善全球公共衛(wèi)

生方面發(fā)揮積極作用。

有關(guān)委員會(huì)參與或提交意見(jiàn)的更多信息，請(qǐng)聯(lián)系CLSI。

臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)

西谷路950號(hào)2500室

美國(guó)賓夕法尼亞州韋恩19087

P：610.688.0100美元

F：610.688.0700美元

standard@

第34卷第13期

定量測(cè)量精度的評(píng)定

程序；批準(zhǔn)的指南第三版

RobertJ.McEnroe,博士；A.PaulDurham；MarcD.Goldford；MarinaV.Kondratovich,博士；SamirLababidi,

博士；RobertMagari,博士；JonathanGuyMiddle,博士；JamesF.PiersonPerry；JefreyE.Vaks,博士

摘要

臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)文件EP05-A3-定量測(cè)量程序精密度評(píng)估；批準(zhǔn)的指南第三版提供了評(píng)

估體外診斷定量測(cè)量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)精密度的指南，并包括建立精密性能的建議。

包括指導(dǎo)方針的持續(xù)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，材料，數(shù)據(jù)分析，總結(jié)和解釋技術(shù)適用于廣泛的測(cè)量

和系統(tǒng)的復(fù)雜性。這些指南適用于臨床實(shí)驗(yàn)室測(cè)量程序的制造商或開(kāi)發(fā)人員，以及希望確定

其自身性能的用戶。文件中在設(shè)計(jì)和分析的復(fù)雜性與操作的簡(jiǎn)單性之間建立了平衡。

臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)研究所(CLSI)。定量測(cè)量程序的精度評(píng)估；

批準(zhǔn)的指南第三版。CLSI文件EP05-A3CISBN1-56238-967-X［打?。?ISBN1-56238-968-8［電子］)。

美國(guó)賓夕法尼亞州韋恩市西谷路950號(hào)2500室臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)研究所，郵編：19087。

TheChnoiandLatxxacxyStandardsinsrituteconsensusprocess,whchtsthemechantsnformonga

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版權(quán)所有?2014臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)。除下文所述外，任何復(fù)制CLSI版權(quán)標(biāo)準(zhǔn)、指南、

配套產(chǎn)品或其他材料的內(nèi)容都需要CLSI的明確書(shū)面同意。版權(quán)所有。有關(guān)各方可向

permissions@o

CLSI特此授權(quán)各成員或采購(gòu)商在同一地點(diǎn)復(fù)制本出版物，以便在其實(shí)驗(yàn)室程序手冊(cè)中使用。

若要請(qǐng)求以任何其他方式使用此出版物的權(quán)限，請(qǐng)發(fā)送電子郵件permissions@o

建議引文

CLSI公司。定量測(cè)量程序精度的評(píng)定.批準(zhǔn)的指南第三版。CLSI文件EP05-A3。賓夕法尼亞州

韋恩：臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)研究所；2014年。

擬議準(zhǔn)則

1981年12月

暫定準(zhǔn)則

1982年12月

批準(zhǔn)的指南

1999年2月

批準(zhǔn)的指南第二版

2004年8月

批準(zhǔn)的指南第三版

2014年9月

委員會(huì)成員

評(píng)估協(xié)議協(xié)商一致委員會(huì)

JamesF.PiersonPerry：美國(guó)特拉華州紐瓦克市西門(mén)子醫(yī)療診斷公司董事長(zhǎng)

MitchellG.Scott博士：美國(guó)密蘇里州圣路易斯市巴恩斯猶太醫(yī)院副院長(zhǎng)

卡爾?德沃爾：美國(guó)加利福尼亞州歐文市生物輻射實(shí)驗(yàn)室

RobertJ.McEnroe博士：美國(guó)印第安納州印第安納波利斯羅氏診斷公司

JamesH.Nichols,博士，DABCC,FACB:美國(guó)田納西州納什維爾范德比爾特大學(xué)醫(yī)學(xué)院

GenePennello博士:美國(guó)馬里蘭州SilverSpring,FDA設(shè)備和放射健康中心

梅根E.索楚克，MT(ASCP)：美國(guó)佐治亞州亞特蘭大市疾病控制和預(yù)防中心

精密度評(píng)定文件編制委員會(huì)

RobertJ.McEnroe博士：美國(guó)印第安納州印第安納波利斯羅氏診斷公司董事長(zhǎng)

VictorR.DeJesus博士：美國(guó)佐治亞州亞特蘭大市疾病控制和預(yù)防中心

馬克戈德福德：也診斷，南本德，印第安納州，美國(guó)

WalterW.Hauck博士：USP,美國(guó)馬里蘭州洛克維爾

金明博士：美國(guó)伊利諾伊州芝加哥伊利諾伊大學(xué)醫(yī)學(xué)中心

SamirLababidi博士：美國(guó)馬里蘭州羅克維爾FDA生物制劑評(píng)價(jià)與研究中心

羅伯特?馬加里博士：貝克曼?庫(kù)爾特，美國(guó)佛羅里達(dá)州邁阿密

JonathanGuyMiddle博士：英國(guó)伯明翰

JamesF.PiersonPerry：西門(mén)子醫(yī)療診斷公司，美國(guó)特拉華州紐瓦克

工作人員

美國(guó)賓夕法尼亞州韋恩臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)研究所

LuannOchs,MS:高級(jí)副總裁-運(yùn)營(yíng)Staf聯(lián)絡(luò)

RonS.Quicho,MS:項(xiàng)目經(jīng)理，MeganL.Tertel,文學(xué)碩士編輯經(jīng)理

JoanneP.Christopher,文學(xué)碩士編輯

帕特里斯正?波爾加編輯

致謝

CLSI和評(píng)估協(xié)議協(xié)商一致委員會(huì)感謝以下人員在編寫(xiě)本文件時(shí)提供的幫助：

A、PaulDurham；APD咨詢公司;美國(guó)加利福尼亞州卡爾弗市；MarinaV.Kondratovich博士；

FDA設(shè)備和放射健康中心；美國(guó)馬里蘭州銀泉；JefreyE.Vaks博士；羅氏分子系統(tǒng)公司；美

國(guó)加利福尼亞州普萊森頓；

前百

目前的臨床實(shí)驗(yàn)室文獻(xiàn)包含了許多產(chǎn)品評(píng)價(jià)的例子。對(duì)于描述基本精度類(lèi)型，許多示例使用

本指南中討論的基本概念、設(shè)計(jì)和分析。在特殊情況下，更復(fù)雜和定制的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)已用于已

發(fā)表的研究和監(jiān)管目的。然而，臨床實(shí)驗(yàn)室界仍然強(qiáng)烈需要本文件中描述的基本原理和方法

來(lái)評(píng)估定量測(cè)量程序的精度性能特征。

目前可獲得的體外診斷設(shè)備的巨大多樣性使得不可能為所有測(cè)量程序和相關(guān)設(shè)備推薦單一

的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。然而，對(duì)材料、程序、數(shù)據(jù)分析和解釋的要求必須適用于盡可能廣泛的被測(cè)量

物和儀器。在制定本文件中的標(biāo)準(zhǔn)化方案時(shí)，仔細(xì)考慮了許多關(guān)于持續(xù)時(shí)間、包括QC程序

和確定相關(guān)變異源的方法的建議。由此產(chǎn)生的協(xié)議代表了設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析的復(fù)雜性、實(shí)現(xiàn)的

簡(jiǎn)單性和效率之間的平衡。

本文件旨在提供符合其他國(guó)際共識(shí)標(biāo)準(zhǔn)的一般性指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：

方差分析、評(píng)估方案、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、不精確性、異常值、精密度、精密度曲線、質(zhì)量控制、重

復(fù)性、再現(xiàn)性、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度

變更概述

第三版縮小了EP05的范圍，將其對(duì)單點(diǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的討論限制在適用于建立或驗(yàn)證精度性能

特征的程序上。因此，EP05現(xiàn)在主要面向制造商和開(kāi)發(fā)商?？稍贑LSI文件EP15中找到最終

用戶實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精度要求的建議。該指南中的精密度驗(yàn)證方案是為與

EP05的單點(diǎn)研究設(shè)計(jì)兼容而定制的。

EP05以前版本中熟悉的單點(diǎn)方案要求在20天內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于給定的樣品、試劑批次，每

天兩次，每次兩次，等-作為標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)保留在第三版中，供制造商和開(kāi)發(fā)人員用于評(píng)估測(cè)

量程序（或“分析"）的重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)（設(shè)備內(nèi)）精度。

無(wú)論這些性能特征是如何確定的，重要的是評(píng)估是可驗(yàn)證的，并且它們?cè)谙喈?dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間

內(nèi)以及在大多數(shù)分析規(guī)定的測(cè)量間隔內(nèi)表征了精密度。EP05中描述的單點(diǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)滿足這

些要求（見(jiàn)第3章）。預(yù)計(jì)最初的"20x2x2”設(shè)計(jì)將繼續(xù)為臨床實(shí)驗(yàn)室使用的絕大多數(shù)定量

分析服務(wù)。然而，關(guān)于如何根據(jù)變異來(lái)源及其相對(duì)大小和相互關(guān)系優(yōu)化給定分析的設(shè)計(jì)，增

加了廣泛的指導(dǎo)（見(jiàn)第2章）。

此外，為了認(rèn)識(shí)到目前使用的各種定量裝置在性質(zhì)和復(fù)雜性上存在差異，還討論了20x2x2

設(shè)計(jì)的變體。附錄C專門(mén)介紹了高級(jí)模型一一當(dāng)雙因素設(shè)計(jì)不能正確處理影響實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密

度的主要變異源時(shí)使用的多因素設(shè)計(jì)。根據(jù)分析的不同，這些模型中的一些模型也應(yīng)證明對(duì)

制造商有用，因?yàn)樗鼈兛梢栽诜治鲩_(kāi)發(fā)和優(yōu)化期間以及在分析進(jìn)入常規(guī)生產(chǎn)之后得出見(jiàn)解。

EP05的新功能是第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)：一個(gè)多站點(diǎn)協(xié)議調(diào)用，最少5天在三個(gè)站點(diǎn)重復(fù)測(cè)量。

描述了3（站點(diǎn)）x5（天）x5（每天復(fù)制）和3（站點(diǎn)）x5（天）x2（每天運(yùn)行）x3（每次

運(yùn)行復(fù)制）的實(shí)現(xiàn)（見(jiàn)第4章）。該輔助方案解決了現(xiàn)場(chǎng)間的可變性和再現(xiàn)性估計(jì)。當(dāng)由于

分析的性質(zhì)和/或監(jiān)管要求可能需要進(jìn)行此類(lèi)研究時(shí)，它已針對(duì)驗(yàn)證新分析的適用性進(jìn)行了

定制。

為了幫助促進(jìn)對(duì)基本概念的理解，新版包括一個(gè)廣泛的非統(tǒng)計(jì)學(xué)家教程（見(jiàn)第1.5節(jié)）。附

錄中給出了一個(gè)20x2x2單點(diǎn)研究和一個(gè)完整的3x5x5多點(diǎn)研究的數(shù)值例子。

與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的一致性

EP05與ISO5725系列標(biāo)準(zhǔn)，特別是ISO5725-3中的建議基本一致。2EPO5的單點(diǎn)研究包含

了ISO5725-2中的基本概念。3雖然ISO5725的觀點(diǎn)主要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室間的變異源，但EPO5

側(cè)重于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)隨時(shí)間累積的變異源。然而，EPO5最新引入的多地點(diǎn)研究解決了不同地點(diǎn)

的來(lái)源和再現(xiàn)性估計(jì)。

此外，雖然ISO5725系列要求在整個(gè)測(cè)量間隔內(nèi)表征重復(fù)性和再現(xiàn)性，但EP05中鼓勵(lì)（但

不要求）這一點(diǎn)。

重要提示：

由于本指南中計(jì)算的復(fù)雜性，建議用戶使用計(jì)算機(jī)和統(tǒng)計(jì)軟件，如StatisPrc/MCLSI方法評(píng)價(jià)

軟件。

第一章引言

本章包括：

＞文件范圍和適用除外條款

＞與文件內(nèi)容有關(guān)的背景資料

＞標(biāo)準(zhǔn)預(yù)防措施信息（如適用）

＞術(shù)語(yǔ)說(shuō)明

＞定義

＞縮寫(xiě)和首字母縮略詞

1.1范圍

本文件為旨在確定臨床實(shí)驗(yàn)室中使用的定量測(cè)量程序的現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)精度性能特征的研究以及解

決現(xiàn)場(chǎng)間可變性的研究提供了指南。描述了多種實(shí)驗(yàn)方案，以及如何選擇和優(yōu)化最適合特定

測(cè)量程序（或"分析"）及其預(yù)期用途的方案。

1.1.1預(yù)期用戶

本文件的預(yù)期用戶為：

＞希望確定其精度特性的新測(cè)量程序的開(kāi)發(fā)人員，無(wú)論是希望將產(chǎn)品分發(fā)給多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的

制造商，還是為自己使用而開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的臨床實(shí)驗(yàn)室

＞修改現(xiàn)有分析并因此需要重新評(píng)估其精度性能的最終用戶

＞希望了解如何建立精度性能評(píng)估和/或希望自己執(zhí)行嚴(yán)格精度評(píng)估的用戶

A需要先進(jìn)方法（見(jiàn)附錄C）的制造商，以便在分析開(kāi)發(fā)、優(yōu)化和常規(guī)制造過(guò)程中更深入地

了解定量測(cè)量程序的精度特性

假設(shè)本文檔的讀者對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析有一定的了解，包括基本方差分析（ANOVA）,或者可以

訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)支持資源。第1.5節(jié)簡(jiǎn)要介紹了所涉及的幾個(gè)基本概念；而CLSI文件EP151則詳

細(xì)討論了單向方差分析。

1.1.2使用限制

那些只希望驗(yàn)證制造商關(guān)于定量臨床測(cè)量程序精度的聲明的人應(yīng)遵循CLSI文件EP15中的指

南。

本文件中的協(xié)議可能不適用于某些不存在適當(dāng)試驗(yàn)材料的定量測(cè)量程序。特別是，標(biāo)準(zhǔn)化的

單點(diǎn)和多點(diǎn)程序不直接適用于涉及穩(wěn)定性不足（例如，紅細(xì)胞計(jì)數(shù)或血?dú)鉁y(cè)定）和/或體積

不足（例如，組織樣品的熒光原位雜交或免疫組織化學(xué)測(cè)定）的樣品的測(cè)量程序。

假設(shè)分析過(guò)程是穩(wěn)定的，在數(shù)據(jù)收集期間不會(huì)發(fā)生樣品或試劑降解。這導(dǎo)致了一個(gè)假設(shè)，即

測(cè)量結(jié)果的變化是隨機(jī)的，來(lái)自每個(gè)被考慮的來(lái)源的變化是獨(dú)立的和正態(tài)分布的。CLSI文件

EP25中說(shuō)明了試劑降解的評(píng)估。CLSI文件C56中說(shuō)明了樣品降解的評(píng)估。

本文件提供了定量測(cè)量程序和儀器的使用指南，包括定性測(cè)定所依據(jù)的程序和儀器。然而,

完全定性測(cè)量程序或儀器的精度性能評(píng)估超出了本指南的范圍。對(duì)于此類(lèi)評(píng)估，請(qǐng)參閱CLSI

文件EP12o

1.2標(biāo)準(zhǔn)預(yù)防措施

由于通常不可能知道哪些分離物或標(biāo)本可能具有傳染性，因此所有患者和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)本都被視

為具有傳染性，并根據(jù)"標(biāo)準(zhǔn)預(yù)防措施”進(jìn)行處理。標(biāo)準(zhǔn)預(yù)防措施是結(jié)合"普遍預(yù)防措施和身

體物質(zhì)隔離”做法主要特點(diǎn)的指南。標(biāo)準(zhǔn)預(yù)防措施涵蓋所有已知傳染源的傳播，因此比普遍

預(yù)防措施更為全面，普遍預(yù)防措施僅適用于血源性病原體的傳播。疾病控制和預(yù)防中心在已

出版的指南中闡述了這一主題，該指南涉及人類(lèi)和動(dòng)物醫(yī)學(xué)中診斷醫(yī)學(xué)的日常操作，同時(shí)鼓

勵(lì)實(shí)驗(yàn)室的安全文化。有關(guān)防止所有已知傳染源從實(shí)驗(yàn)室儀器和材料傳播到實(shí)驗(yàn)室的具體預(yù)

防措施，以及所有已知傳染病暴露管理的建議，請(qǐng)參閱CLSI文件M29。

1.3術(shù)語(yǔ)

1.3.1術(shù)語(yǔ)說(shuō)明

作為標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，CLSI堅(jiān)定地致力于盡可能實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一。協(xié)調(diào)是一個(gè)認(rèn)識(shí)、

理解和解釋差異的過(guò)程，同時(shí)采取措施實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一。CLSI認(rèn)識(shí)到，全球計(jì)量界的醫(yī)療公約

在美國(guó)、歐洲和其他地方的演變有所不同；這些差異反映在CLSI、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（IS。）和

歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（CEN）的文件中；法律要求使用術(shù)語(yǔ)，區(qū)域使用和不同的協(xié)商一致時(shí)間

表都是協(xié)調(diào)過(guò)程中的重要考慮因素。有鑒于此，CLSI制定和修訂標(biāo)準(zhǔn)和指南的協(xié)商一致過(guò)程

側(cè)重于術(shù)語(yǔ)的協(xié)調(diào)，以促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和指南的全球應(yīng)用。

在EP05中（從第二版指南EP05-A2開(kāi)始），術(shù)語(yǔ)"總精密度"被替換為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度或設(shè)

備內(nèi)精密度?？梢允褂眠@些新的首選術(shù)語(yǔ)中的任何一個(gè)。

在EP05中，再現(xiàn)性包括與多個(gè)實(shí)驗(yàn)室和/或多個(gè)儀器相關(guān)的變異源，以及影響實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密

度的變異源。這與ISO特性有些不同。在IS?？蚣軆?nèi)，"再現(xiàn)性”精度類(lèi)型必須包括不同的位

置、不同的操作員和不同的測(cè)量系統(tǒng)（儀器）。另一方面，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織框架對(duì)時(shí)間沒(méi)有

任何要求，而在這里采用的定義中隱含著至少需要五天的時(shí)間。

1.3.2定義

化驗(yàn)-參見(jiàn)測(cè)量程序。

平衡的-描述一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或數(shù)據(jù)集，其中所有細(xì)胞（"治療組合"）具有相同數(shù)量的觀察結(jié)

果。如果該條件不成立，則設(shè)計(jì)或數(shù)據(jù)集是不平衡的；注：具體而言，對(duì)于本指南第3章和

第4章中討論的那種精度研究，如果對(duì)任何給定的樣本，它規(guī)定了相同的每次重復(fù)次數(shù)；每

天相同的次數(shù)，則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是平衡的；以及，對(duì)于多地點(diǎn)研究，每個(gè)地點(diǎn)的天數(shù)相同。否則，

設(shè)計(jì)就不平衡了。（請(qǐng)注意，主文檔中建議的所有設(shè)計(jì)都是平衡的。）如果相應(yīng)的數(shù)據(jù)集在

每次運(yùn)行、每天和站點(diǎn)上具有相同數(shù)量的結(jié)果，即如果設(shè)計(jì)是平衡的，并且分析中沒(méi)有遺漏

或遺漏任何結(jié)果，則相應(yīng)的數(shù)據(jù)集是平衡的。否則，數(shù)據(jù)集是不平衡的。

交叉的-在多因素研究的設(shè)計(jì)中，如果因子a的某些效應(yīng)與因子B的多個(gè)效應(yīng)同時(shí)出現(xiàn)，則

稱因子a的效應(yīng)與因子B的效應(yīng)交叉；例如：如果在多個(gè)地點(diǎn)中的每個(gè)地點(diǎn)研究的試劑批在

各地點(diǎn)中是共同的，則試劑批與地點(diǎn)交叉。如果因子A的每個(gè)效應(yīng)都與因子B的每個(gè)效應(yīng)

同時(shí)出現(xiàn)，則因子A和B完全交叉。

不精確-一組重復(fù)測(cè)量值和/或數(shù)值的隨機(jī)離散，用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)定量表示，如標(biāo)準(zhǔn)差或變異系數(shù)。

重要提示：

在EP05中，術(shù)語(yǔ)總精度被替換為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精度或設(shè)備內(nèi)精度。可以使用這些新的首選術(shù)語(yǔ)

中的任何一個(gè)。

中間精度-一組中間精度測(cè)量條件下的測(cè)量精度(JCGM200:2012)□9

中間精度條件-在某些不同的操作條件下，在同一試驗(yàn)或測(cè)量設(shè)施的相同試驗(yàn)/測(cè)量項(xiàng)目上,

以相同方法獲得試驗(yàn)結(jié)果或測(cè)量結(jié)果的條件；注1：操作條件有四個(gè)要素：時(shí)間、校準(zhǔn)、操

作員和設(shè)備(ISO3534-2)10；注2：必須注意操作條件中的變化元素；這可能包括通常所稱

的精度估計(jì)，例如"運(yùn)行間隔"、"日內(nèi)"、"日間"、"裝置內(nèi)"和"實(shí)驗(yàn)室內(nèi)"

被測(cè)量-擬測(cè)量的量(JCGM200:2012)9；注1：術(shù)語(yǔ)"被測(cè)量物"和定義包括所有量，而常用

術(shù)語(yǔ)"分析物”是指需測(cè)量的有形實(shí)體。例如，"物質(zhì)"濃度是可能與特定分析物有關(guān)的量；注

2：在"24小時(shí)尿液中蛋白質(zhì)質(zhì)量”的量類(lèi)型中，"蛋白質(zhì)"是分析物。在“血漿中葡萄糖物質(zhì)的

量"中，"葡萄糖”是被分析物。在這兩種情況下，長(zhǎng)短語(yǔ)代表被測(cè)物(ISO17511)11；注3：

在"血漿中乳酸脫氫酶同工酶1的催化濃度”的類(lèi)型中，"乳酸脫氫酶同工酶1"是分析物(ISO

18153)。12

測(cè)量程序-根據(jù)一個(gè)或多個(gè)測(cè)量原理和給定測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量的詳細(xì)說(shuō)明，基于測(cè)量模型，

包括獲得測(cè)量結(jié)果的任何計(jì)算(JCGM200:2012)9；注1：該術(shù)語(yǔ)適用于特定制造商銷(xiāo)售的

特定程序。注2：在本文件中，"分析"有時(shí)用作"測(cè)量程序"的文體變體

測(cè)量間隔-在規(guī)定條件下，可由給定測(cè)量?jī)x器或具有規(guī)定儀器測(cè)量不確定度的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量

的同類(lèi)量的一組值(JCGM200:2012)9；注1：在某些領(lǐng)域，術(shù)語(yǔ)為“測(cè)量范圍"或"測(cè)量范圍”

(JCGM200:2012)9；注2：測(cè)量間隔的下限不應(yīng)與檢測(cè)限(JCGM200:2012)9混淆；注3：

這表示制造商驗(yàn)證IVD醫(yī)療器械性能特征的體外診斷(IVD)檢查結(jié)果間隔；注4：以前術(shù)語(yǔ)

"可報(bào)告范圍"或使用"測(cè)量范圍"；注5：驗(yàn)證IVD醫(yī)療器械性能特征的測(cè)量間隔被稱為可報(bào)

告范圍(ISO18113-1)13；注6：關(guān)于間隔和范圍之間差異的討論，見(jiàn)ISO18113-1)13的

a.2.11；注7：在美國(guó)，術(shù)語(yǔ)經(jīng)常使用的是“分析測(cè)量范圍"；注8：在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中，術(shù)語(yǔ)被定

義為"測(cè)量范圍”或“分析測(cè)量范圍"；注9：對(duì)于本文件，指滿足測(cè)量程序可接受標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值

范圍(單位適用于被測(cè)物)；即，線性區(qū)間的交集，定量下限和上限限定的區(qū)間，以及表示

可接受不精確度的區(qū)間。

嵌套的-在多因素研究的設(shè)計(jì)中，如果因子a的每一個(gè)效應(yīng)僅與因子B的一個(gè)效應(yīng)同時(shí)發(fā)生，

則因子a的效應(yīng)被稱為嵌套在因子B的效應(yīng)中；例如：一次運(yùn)行中的復(fù)制不同于另一次運(yùn)行

中的復(fù)制，因此復(fù)制被嵌套在運(yùn)行中。

精度(測(cè)量)-在規(guī)定條件下對(duì)相同或類(lèi)似物體進(jìn)行重復(fù)測(cè)量得到的顯示或測(cè)量量值之間的

一致性(JCGM200:2012)9；注1：測(cè)量精度通常用數(shù)字表示

通過(guò)不精確的測(cè)量，如標(biāo)準(zhǔn)偏差、方差或規(guī)定測(cè)量條件下的變異系數(shù)(JCGM200:2012)9；

注2："規(guī)定條件"可以是，例如，測(cè)量的重復(fù)性條件，測(cè)量的中間精度條件，或測(cè)量再現(xiàn)性

條件(JSLISO5725-3:1994)2(JCGM200:2012)9；注3：測(cè)量精度用于定義測(cè)量重復(fù)性、中

間測(cè)量精度和測(cè)量再現(xiàn)性(JCGM200:2012)o9

重復(fù)性(測(cè)量)-一組測(cè)量重復(fù)性條件下的測(cè)量精度(JCGM200:2012)9；注：以前稱為“運(yùn)

行內(nèi)精度”

重復(fù)性條件(測(cè)量)-一組條件中的測(cè)量條件，包括相同的測(cè)量程序、相同的操作員、相同的

測(cè)量系統(tǒng)、相同的操作條件和相同的位置，并在短時(shí)間內(nèi)對(duì)相同或類(lèi)似物體進(jìn)行重復(fù)測(cè)量

(JCGM200:2012)9；注1：在同一實(shí)驗(yàn)室(或ISO15198中的“位置”)14中，同一操作員

使用同一設(shè)備，在短時(shí)間間隔內(nèi)，使用相同樣品的相同測(cè)量方法("試驗(yàn)項(xiàng)目"ISO15198)14

獲得獨(dú)立測(cè)量結(jié)果的條件。就ISO17593而言，15"實(shí)驗(yàn)室"應(yīng)解釋為"位置"(ISO17593)15；

注2：基本不變的條件，旨在表示導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果最小可變性的條件(ISO15198)14；注3：

重復(fù)性可通過(guò)在重復(fù)性條件下進(jìn)行的重復(fù)測(cè)量確定,也可通過(guò)在不同日期的不同運(yùn)行中進(jìn)行

的重復(fù)測(cè)量之間的差異確定。后一種方法用于本文所述的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

再現(xiàn)性(測(cè)量)-測(cè)量再現(xiàn)性條件下的測(cè)量精度(JCGM200:2012)9;注1：IS。5725-116和

ISO5725-23(JCGM200:2012)9中給出了相關(guān)統(tǒng)計(jì)術(shù)語(yǔ)；注2：更廣泛地定義為在不同條件

下對(duì)同一試樣重復(fù)測(cè)量之間的一致性；注3：在變化的條件下進(jìn)行測(cè)量時(shí)，相同被測(cè)物的測(cè)

量結(jié)果之間的一致性；注4：變化的條件可能包括測(cè)量原理或方法、觀察者、測(cè)量?jī)x器、位

置、使用條件和時(shí)間。

再現(xiàn)性條件(測(cè)量)-測(cè)量條件，在一組條件中，包括不同位置、操作員、測(cè)量系統(tǒng)和對(duì)相同

或類(lèi)似物體的重復(fù)測(cè)量(JCGM200:2012)9；注1：規(guī)范應(yīng)給出在實(shí)際范圍內(nèi)改變和不變的

條件(JCGM200:2012)9；注2：更改的條件可能涉及不同的批次、運(yùn)行、時(shí)間(天)、技

術(shù)人員等；注3：在化學(xué)中，術(shù)語(yǔ)"實(shí)驗(yàn)室間"、"實(shí)驗(yàn)室間"或“實(shí)驗(yàn)室間精密度"測(cè)量條件有

時(shí)用于表示這一概念。

不平衡-請(qǐng)參見(jiàn)平衡。

(測(cè)量的)不確定度-基于所使用的信息，非負(fù)參數(shù)，表征被測(cè)量量值的離散度(JCGM

200:2012)。9

1.3.3縮寫(xiě)和首字母縮略詞

%以百分比表示的變異系數(shù)

%重復(fù)性變異系數(shù)

%實(shí)驗(yàn)室內(nèi)變異系數(shù)

方差分析

CB置信帶

歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì))

置信區(qū)間

置信水平

DF,DF自由度

可重復(fù)性的dfR自由度

dfREP再現(xiàn)性自由度

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精度的dfWL自由度

酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)

均方期望值

ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織

體外診斷

LLMI測(cè)量間隔下限

檢測(cè)限

定量限

平均絕對(duì)偏差

MINQUE最小范數(shù)二次無(wú)偏估計(jì)

最小方差二次無(wú)偏估計(jì)

MS均方

PI文件包說(shuō)明書(shū)（或同等文件）

PT能力驗(yàn)證

QC質(zhì)量控制

限制極大似然

標(biāo)準(zhǔn)差

SS平方和

測(cè)量間隔上限

Var方差

1.3.4符號(hào)

口總體（或“真”）指

x樣本平均值

X卡方2

置信度和自由度的卡方分布的X分位數(shù)2中心線,測(cè)向

1.4精度評(píng)估過(guò)程概述

圖1顯示了定量測(cè)量程序精度評(píng)估過(guò)程的基本概述。

需要進(jìn)行精密度評(píng)估；評(píng)估變異來(lái)源；選擇和優(yōu)化研究方案；進(jìn)行初步檢查；完成實(shí)驗(yàn)步驟;

檢查數(shù)據(jù)完整性；分析數(shù)據(jù)；總結(jié)結(jié)果；結(jié)束

1.5基本概念介紹

科學(xué)和統(tǒng)計(jì)專業(yè)知識(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)一個(gè)合適的實(shí)驗(yàn)或一組實(shí)驗(yàn)，以確定分析的基本精密度特征是

必不可少的。將此任務(wù)視為開(kāi)發(fā)人員和統(tǒng)計(jì)學(xué)家之間的協(xié)作。作為主題專家，開(kāi)發(fā)者扮演著

重要的角色。即使統(tǒng)計(jì)學(xué)家負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析的技術(shù)細(xì)節(jié)，開(kāi)發(fā)人員也必須至少對(duì)相關(guān)數(shù)

據(jù)分析概念有初步的了解，以便進(jìn)行建設(shè)性的對(duì)話。

本節(jié)主要針對(duì)那些具有相關(guān)科學(xué)專業(yè)知識(shí)的分析開(kāi)發(fā)人員、實(shí)驗(yàn)室人員以及其他可能不具備

強(qiáng)大統(tǒng)計(jì)背景或希望審查與分析數(shù)據(jù)相關(guān)的主要統(tǒng)計(jì)概念的人員。它提供了相關(guān)的術(shù)語(yǔ)和概

念的介紹，建立在臨床實(shí)驗(yàn)室常規(guī)質(zhì)量控制的經(jīng)驗(yàn)。這里介紹的概念包括：

＞不精確性的可變性和常用度量

＞變異的來(lái)源（有時(shí)稱為決定因素或因素）

＞方差分量和混雜

＞嵌套（即分層）設(shè)計(jì)

＞平衡與非平衡實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)集

＞方差分析

＞統(tǒng)計(jì)模型及其常用的符號(hào)表示法

A精度估計(jì)不確定度的度量和指標(biāo)：置信區(qū)間（CI）、自由度（DF）

本節(jié)還介紹了本指南中采用的精度類(lèi)型詞匯-重復(fù)性、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精度、再現(xiàn)性-以及與IS。精

度和不確定度術(shù)語(yǔ)的關(guān)系。此外，它還概述了第3章和第4章更全面描述的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)。

本文件強(qiáng)調(diào)了以下各項(xiàng)的重要性：

＞預(yù)先確定與分析相關(guān)的主要變異源。

＞必要時(shí)，定制實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和大小，以確保每個(gè)源都具有足夠的徹底性，從而產(chǎn)生對(duì)所討論

精度類(lèi)型的適當(dāng)精確估計(jì)。

第2章提供了優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，以反映分析精度性能的主要決定因素。對(duì)于更復(fù)

雜的情況，附錄C提供了可定制的多因素設(shè)計(jì)的深入討論。

注：

開(kāi)發(fā)人員有責(zé)任確定與分析相關(guān)的主要變異源。

1.5.1變異性和變異來(lái)源

定量臨床實(shí)驗(yàn)室程序的特點(diǎn)是顯示重復(fù)測(cè)量結(jié)果的可變性。這應(yīng)該是熟悉的內(nèi)部質(zhì)量控制和

外部能力驗(yàn)證（PT）,以及從簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，其中一個(gè)樣本的幾個(gè)復(fù)制品在一個(gè)單一的運(yùn)行測(cè)

試。

X.

/'

Levey-Jennings圖表，17-19廣泛用于監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)分析性能的各個(gè)方面，通過(guò)繪制垂直軸上

的單個(gè)QC結(jié)果與水平軸上的時(shí)間來(lái)顯示可變性（見(jiàn)圖2）。當(dāng)分析按預(yù)期進(jìn)行時(shí)，各點(diǎn)的

整體垂直分散度表示在樣品濃度（或更一般地說(shuō)，其被測(cè)量水平）下分析的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度。

這種可變性可以通過(guò)計(jì)算一系列質(zhì)量控制結(jié)果的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)量化，這些結(jié)果是在相當(dāng)

長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的，例如一個(gè)月。

縮寫(xiě)：MTWTF,星期一星期二星期三星期四星期五；QC,質(zhì)控。

圖2。萊維?詹寧斯的陰謀。該圖描述了為建立QC材料的初始值（平均值，SD）而生成的測(cè)量。濃度在左軸

上表示。Levey-Jennings量表表示與整體平均值的偏差，單位為標(biāo)準(zhǔn)差單位，在右軸上表示。時(shí)間點(diǎn)表示在

水平軸上。（此圖僅作為某些基本統(tǒng)計(jì)概念的說(shuō)明。參考CLSI文件C2420,獲取內(nèi)部質(zhì)量控制指南。）

其他直接相關(guān)的可變性或離散性度量也常用。SD可以通過(guò)簡(jiǎn)單的平方來(lái)重新表示為方差：

Var=SD?SDo當(dāng)平均值＞0時(shí)，變異性也可以用相對(duì)項(xiàng)表示，變異系數(shù)用百分比表示：%CV=

（SD/平均值）?100。以均值和方差形式出現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)輸出可以根據(jù)需要轉(zhuǎn)換為均值和SDs,或

均值和％CV。（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則：基本計(jì)算，如結(jié)合精度估計(jì)，最好根據(jù)方差進(jìn)行，而SDs通

常更適合于臨床解釋，如評(píng)估序列測(cè)量中變化或趨勢(shì)的重要性。和％CVs可能是有用的，例

如，在以圖形方式總結(jié)寬區(qū)間內(nèi)精度的濃度依賴性時(shí)，如附錄B中的圖B3和B4所示。）

一在一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)中，方差為var=（席）x2（n=l）。請(qǐng)注意，這是方差的“無(wú)偏"估計(jì)，它略大于N個(gè)

結(jié)果與其平均值的平方偏差的平均值，因?yàn)榉帜钢惺荖-1而不是N個(gè)數(shù)字。

注：

作為經(jīng)驗(yàn)法則：基本計(jì)算，如結(jié)合精度估計(jì)，最好是在方差方面進(jìn)行，而SDs通常更適合于

臨床解釋，例如在評(píng)估序列測(cè)量中變化或趨勢(shì)的重要性時(shí)。和％CVs可能是有用的，例如，

在以圖形方式總結(jié)寬區(qū)間內(nèi)精度的濃度依賴性時(shí)，如附錄B中的圖B3和B4所示。）

對(duì)于大多數(shù)分析，單次試驗(yàn)中顯示的變異性通常小于常規(guī)QC中隨時(shí)間變化的變異性，而典

型PT試驗(yàn)中顯示的變異性更高。直觀地說(shuō)，這是意料之中的，因?yàn)橛绊憣?shí)驗(yàn)室內(nèi)精度的變

異源比影響運(yùn)行內(nèi)精度的變異源更多（"重復(fù)性"），而且影響實(shí)驗(yàn)室間精度的變異源比影響

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精度的變異源更多。

通過(guò)舉例說(shuō)明，圖2中的數(shù)據(jù)集顯示出明顯的結(jié)構(gòu)，即總體變異性似乎來(lái)自兩個(gè)不同的來(lái)

源：相當(dāng)均勻的日常變異性，即五個(gè)連續(xù)的五個(gè)結(jié)果簇中的每一個(gè)都具有基本相同的垂直離

散性，并由隨機(jī)的周到周覆蓋易變性。將第二個(gè)變異源指定為"周"符合所展示的模式，但解

釋力不大。更具體地說(shuō)，輪班可能反映每周的重新校準(zhǔn)或維護(hù)事件、試劑更換、操作員輪換

等，或者更可能是這些因素和其他決定因素的某種組合。分析開(kāi)發(fā)人員和實(shí)驗(yàn)室人員處于最

佳位置來(lái)解決這一問(wèn)題:在設(shè)計(jì)用于評(píng)估精度的實(shí)驗(yàn)時(shí),他們應(yīng)考慮所有重要的可變性來(lái)源。

只要一周到一周的變化反映了兩個(gè)或多個(gè)來(lái)源的組合，這些來(lái)源在圖2所示的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中

是混淆的。特別是，"天"和"運(yùn)行"對(duì)總體可變性的貢獻(xiàn)是混淆的，因?yàn)樵O(shè)計(jì)只涉及每天一次

運(yùn)行。換言之，5x5的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)于5周、每周5天、每天一次的QC結(jié)果集，無(wú)法解決

（即，對(duì)）這兩個(gè)變異源的問(wèn)題。此外，由于設(shè)計(jì)每次運(yùn)行只涉及一個(gè)重復(fù)，因此即使運(yùn)行

內(nèi)決定因素導(dǎo)致總體可變性，也不能產(chǎn)生運(yùn)行內(nèi)不精確性的估計(jì)（這不是常規(guī)QC的任何缺

點(diǎn)）。

1.5.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本指南描述了兩個(gè)基本的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)，適用于建立或驗(yàn)證精度性能的大多數(shù)定量分析，也適

用于其他情況。這些精度評(píng)估實(shí)驗(yàn)旨在以受控方式估計(jì)在三組條件下實(shí)際觀察到的變化：

1）實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的日常工作，2）實(shí)驗(yàn)室間，3）運(yùn)行條件內(nèi)。簡(jiǎn)而言之：

＞第3章中討論并在附錄A中說(shuō)明的單點(diǎn)研究涉及在20天（不一定連續(xù)）對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行

分析，每天兩次,每次兩次重復(fù)：20x2x2設(shè)計(jì)。統(tǒng)計(jì)分析將與"天"和"運(yùn)行"相關(guān)的變

異源視為因素（見(jiàn)第1.5.4節(jié)）；并得出兩種精度類(lèi)型的估算值：重復(fù)性（運(yùn)行內(nèi)精度）

和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精度（設(shè)備內(nèi)精度）。對(duì)于大多數(shù)臨床應(yīng)用，后者的相關(guān)性通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于可

重復(fù)性。20x2x2設(shè)計(jì)的合適變體包括20天以上的設(shè)計(jì)、每次運(yùn)行兩次以上（部分或

全部天數(shù)）的設(shè)計(jì)，等等。對(duì)于某些設(shè)備，每天可能只需要運(yùn)行一次。或者，使用特定

的測(cè)量程序，可能每天只執(zhí)行一次運(yùn)行。以20天為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，每天一次，如果可能

的話，在上午和下午交替進(jìn)行三次（或四次）重復(fù)，仍然可以估計(jì)兩種精度類(lèi)型的興趣。

與20x2x2設(shè)計(jì)相比，20x1x3設(shè)計(jì)將有效地具有與重復(fù)性估計(jì)相同的數(shù)據(jù)量。然而，

由于只有一半的運(yùn)行次數(shù)，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的精度估計(jì)將顯示出更大的不確定性；如果需

要，則無(wú)法估計(jì)日內(nèi)-運(yùn)行間方差分量，因?yàn)槿蘸瓦\(yùn)行是混淆的。

A第4章討論并在附錄B中說(shuō)明的多地點(diǎn)研究涉及在五天（不一定連續(xù)）在三個(gè)或更多“地

點(diǎn)”分析多個(gè)樣品，每天一次，如果可能，在上午和下午之間交替進(jìn)行，每次五次重復(fù)：

3x5x5設(shè)計(jì)。統(tǒng)計(jì)分析將“地點(diǎn)"和"天數(shù)"（或"運(yùn)行"）視為因素，并得出第三種精度類(lèi)

型的估計(jì)值，即再現(xiàn)性。這尤其適用于手動(dòng)和部分自動(dòng)分析，其中操作員對(duì)操作員、儀

器對(duì)儀器和/或?qū)嶒?yàn)室對(duì)實(shí)驗(yàn)室的變異性可能發(fā)揮重要作用。相對(duì)簡(jiǎn)短的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)主

要是為了解決可能出現(xiàn)的關(guān)于實(shí)驗(yàn)室或儀器間分析精密度性能穩(wěn)健性的疑問(wèn)。請(qǐng)注意，

在一項(xiàng)每天只進(jìn)行一次的多地點(diǎn)研究中，"日"和"運(yùn)行"是混淆的，這意味著雖然它們的

貢獻(xiàn)包括在再現(xiàn)性估計(jì)中，但不能單獨(dú)估計(jì)。本指南不要求解析或量化所有有助于精確

估計(jì)相關(guān)變量的來(lái)源。"如果這三個(gè)地點(diǎn)分別使用不同的試劑批次，那么"地點(diǎn)"和"批次"

同樣會(huì)混淆一一這是一個(gè)通常不受歡迎的研究設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)于新技術(shù)，因?yàn)檫@樣就無(wú)

法從結(jié)果中確定觀察到的差異是與批次相關(guān)還是與地點(diǎn)相關(guān)。如第4章所述，3x5x5

設(shè)計(jì)的合適替代方案包括相同的地點(diǎn)和天數(shù)，但每天兩次，每次重復(fù)三次：3x5x2x3

設(shè)計(jì)，其重復(fù)性大小實(shí)際上與3x5x5設(shè)計(jì)相同，但需要基于三個(gè)因素而不是兩個(gè)因素

進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。3x5x5設(shè)計(jì)的其他合適變體僅涉及增加站點(diǎn)和/或天數(shù)?？山邮艿脑佻F(xiàn)性

研究至少應(yīng)包括三個(gè)地點(diǎn)，至少五天，重復(fù)性至少為20DF。（重復(fù)性和DF的概念分別

見(jiàn)第1.5.3節(jié)和第節(jié)。）

重要提示：

在一項(xiàng)每天只進(jìn)行一次的多地點(diǎn)研究中，"日"和"運(yùn)行"是混淆的，這意味著雖然它們的貢獻(xiàn)

包括在再現(xiàn)性估計(jì)中，但不能單獨(dú)估計(jì)。

重要提示：

對(duì)于大多數(shù)臨床應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精度（設(shè)備內(nèi)精度）通常比可重復(fù)性（運(yùn)行內(nèi)精度）具有更

大的相關(guān)性。

工作中潛在的變異來(lái)源及其相對(duì)大小在不同的分析中可能會(huì)有很大的不同，即使是對(duì)于相同

的被測(cè)物。特別是，20x2x2研究中的時(shí)間天數(shù)，5x5QC基礎(chǔ)說(shuō)明中的周數(shù)必須被視為影

響可變性的許多更具體決定因素的替代物。

標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)天數(shù)不能確保對(duì)所有分析采用相同的變異源，或采用相同程度的變異源。止匕外，

在一種來(lái)源與另一種來(lái)源的相對(duì)影響（幅度）方面，分析也有所不同。定期校準(zhǔn)提供了一個(gè)

例子;分析在需要重新校準(zhǔn)的頻率和校準(zhǔn)事件代表主要或相對(duì)次要的變化源的程度上有所不

同。（詳見(jiàn)第154.2節(jié)。）

因此，在確定一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以評(píng)估分析的精密性能之前，開(kāi)發(fā)商應(yīng)根據(jù)知識(shí)和/或初

步數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，以確定相關(guān)分析和可能的結(jié)構(gòu)相似分析，并確定代表最重要變異來(lái)源的決

定因素。第2章提供了如何將此評(píng)估應(yīng)用于制定精度評(píng)估研究細(xì)節(jié)的指南。附錄C闡述了

更復(fù)雜的分析研究設(shè)計(jì)，其中兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能公正地處理導(dǎo)致感興趣的精密度類(lèi)

型的主要變異源。

1.5.3精度類(lèi)型

本指南中的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)提供了三種臨床相關(guān)精密度類(lèi)型的估計(jì)值：重復(fù)性、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精

密度和再現(xiàn)性，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和/或與之相關(guān)的變異源進(jìn)行定義：

注：

定期校準(zhǔn)提供了一個(gè)例子;分析在需要重新校準(zhǔn)的頻率和校準(zhǔn)事件代表主要或相對(duì)次要的變

化源的程度上有所不同。參見(jiàn)第節(jié)中的附加討論。

＞可重復(fù)性（以前稱為批內(nèi)精密度）大致相當(dāng)于通過(guò)直接從單個(gè)批中對(duì)給定樣品的幾個(gè)重復(fù)

品進(jìn)行快速連續(xù)測(cè)定得到的結(jié)果中計(jì)算SD來(lái)估計(jì)的結(jié)果，所有實(shí)驗(yàn)條件基本保持不變。

這符合ISO分類(lèi)方案中的可重復(fù)性概念，因?yàn)闇y(cè)量是在短時(shí)間內(nèi)收集的，所有條件包括

操作員、測(cè)量系統(tǒng)、位置等都盡可能保持不變。因此，可重復(fù)性實(shí)際上代表了分析的基

線"噪聲"：在給定濃度水平下，它在常規(guī)實(shí)踐中能夠達(dá)到的最低不精確度。造成這種“噪

音"的一些常見(jiàn)變異源是樣品和試劑移液體積的隨機(jī)變異；其他來(lái)源是分析和/或系統(tǒng)特

定的。在這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)中，可重復(fù)性估計(jì)實(shí)際上是通過(guò)對(duì)幾個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行內(nèi)估計(jì)進(jìn)

行"平均"（以某種方式）得出的，例如，在一個(gè)20x2x2的單點(diǎn)研究中，用40次小運(yùn)行

（每個(gè)重復(fù)兩次）獲得的方差表示的估計(jì)。為了評(píng)估重復(fù)性，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的不確定

度估計(jì)值與基于N=41個(gè)重復(fù)的單次運(yùn)行的研究得出的不確定度估計(jì)值大致相同（因?yàn)?/p>

41-1=40DF,如第節(jié)所述）,但更具代表性，因?yàn)樗淮嬖诜从程囟ㄅ懿交蛞惶?/p>

的特質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。

＞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度（又名"設(shè)備內(nèi)”精密度，以前在EP05的第一個(gè)批準(zhǔn)版本中稱為"總”精密

度）在ISO框架中被歸類(lèi)為"中間"精密度類(lèi)型，因?yàn)槟承l件保持不變，但不是所有條

件。特別是，本指南中所述的單點(diǎn)20X2X2實(shí)驗(yàn)保持了位置和儀器常數(shù)，同時(shí)對(duì)重復(fù)

性（即運(yùn)行內(nèi)）變異源和在適度延長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)影響分析的額外變異源進(jìn)行了試驗(yàn)。假設(shè)

一周工作五天，這項(xiàng)研究預(yù)計(jì)需要26至28天，或一個(gè)月的大部分時(shí)間才能完成。此

外，實(shí)驗(yàn)規(guī)定的天數(shù)恰好符合共同建議（即Westgard和CLSI文件C24）19,20,即通過(guò)

（至少）20天的測(cè)量確定QC材料的初始值（SDs以及平均值）。因此，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密

度類(lèi)型大致相當(dāng)于可比時(shí)間段內(nèi)一系列內(nèi)部QC結(jié)果的估計(jì)值。事實(shí)上，像圖2所示的

數(shù)據(jù)集中總體可變性的簡(jiǎn)單度量表示實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精度的估計(jì)。因此，在單點(diǎn)20x2x2研

究中確定的SDs和％CV應(yīng)是常規(guī)QC中觀察到的SDs和％CV的良好預(yù)測(cè)因子，反之亦

然，除非重要的變異來(lái)源在一個(gè)上下文中表示，而不是在另一個(gè)上下文中。然而，請(qǐng)注

意，一般建議（即，Westgard和CLSI文件C24）19,20最終用基于長(zhǎng)期累積數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)取代初始QC值，這些數(shù)據(jù)反映了初始評(píng)估中僅表面上或根本不存在的額外變化來(lái)

源。

＞術(shù)語(yǔ)說(shuō)明中解釋的再現(xiàn)性包括與多個(gè)實(shí)驗(yàn)室和/或多個(gè)儀器相關(guān)的變化源，以及影響實(shí)驗(yàn)

室內(nèi)不精確性的來(lái)源。這與ISO特性有些不同。在ISO框架中，只有在包含不同位置、

不同操作員和不同測(cè)量系統(tǒng)（儀器）的情況下,精密類(lèi)型才被歸類(lèi)為"再現(xiàn)性"精密類(lèi)型。

另一方面，ISO框架對(duì)時(shí)間沒(méi)有任何要求，而這里采用的定義隱含著一段時(shí)間，至少包

括五天。

測(cè)量不確定度說(shuō)明：標(biāo)準(zhǔn)化EPO5不精密度研究中給定濃度水平下的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度或甚至

再現(xiàn)性的估計(jì)值必須僅被視為與常規(guī)臨床實(shí)踐相關(guān)的真實(shí)世界不精密度的下限，包括某些長(zhǎng)

期和非常長(zhǎng)期的變化源（如試劑）的影響批次和校準(zhǔn)品批次，在基本精度評(píng)估研究中通常會(huì)

被低估，因?yàn)樗鼈円幢慌懦谠O(shè)計(jì)之外，要么最多被賦予標(biāo)記表示。出于這個(gè)原因，也因

為在估計(jì)所謂的測(cè)量不確定度時(shí)必須考慮其他來(lái)源（通常不被視為不精確性決定因素的其他

來(lái)源，而不是偏差），實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度或甚至再現(xiàn)性的估計(jì)也必須僅被視為該濃度水平下相

應(yīng)測(cè)量不確定度的下限。測(cè)量不確定度的其他來(lái)源包括系統(tǒng)誤差、標(biāo)準(zhǔn)化精密度研究中未包

括的一些預(yù)檢查（分析前）誤差、患者樣本特定的基質(zhì)效應(yīng)（隨機(jī)干擾）等（見(jiàn)CLSI文件

EP2921）oCLSI文件EP2921中討論的測(cè)量不確定度表征了分析或通過(guò)分析獲得的單個(gè)結(jié)

果。這必須與DF索引和Cis測(cè)量的不確定度概念（第154.2節(jié)中討論）區(qū)分開(kāi)來(lái)，后者表

征了精度評(píng)估實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的或給定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)預(yù)期的精度估計(jì)的可變性。

1.5.4統(tǒng)計(jì)分析

理解統(tǒng)計(jì)模型

一旦開(kāi)發(fā)人員評(píng)估了初步數(shù)據(jù)，以確定在評(píng)估分析精密度時(shí)需要考慮的那些變異源，就可以

確定或定制一個(gè)合適的實(shí)驗(yàn)來(lái)反映這種評(píng)估，并且可以開(kāi)始測(cè)試。

然而，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理必須基于ANOVA或一些基本等效的方法,這需要一個(gè)符號(hào)化的公式，

說(shuō)明數(shù)據(jù)分析如何將研究中使用的復(fù)合變異源視為對(duì)所獲得結(jié)果的貢獻(xiàn)。作為一個(gè)例子，考

慮在一個(gè)20x2x2的研究中測(cè)試的樣本。單個(gè)單次重復(fù)結(jié)果（Yik）可建模為該樣本的平均

值（U）加上隨機(jī)效應(yīng)，即與平均值的隨機(jī)偏差或"偏移"，其中偏差被視為歸因于兩個(gè)不同

的因素，即每日變化源（di）和日內(nèi)運(yùn)行源（Rj（i））,除了運(yùn)行源內(nèi)的殘余物（￡k（i））o

單站點(diǎn)20x2x2設(shè)計(jì)要求在n天=20天、n運(yùn)行=每天運(yùn)行2次、nrep=每次運(yùn)行2次時(shí)測(cè)

量每個(gè)樣本。假設(shè)沒(méi)有結(jié)果丟失，最終的數(shù)據(jù)集將總共有N=N天xN運(yùn)行xNrep=80個(gè)結(jié)

果。統(tǒng)計(jì)學(xué)家對(duì)80個(gè)結(jié)果數(shù)據(jù)集進(jìn)行建模，實(shí)際上使用了一組N=80方程，其形式如下：

Yijk=u+Di+Rj（i）+e（1）kap

對(duì)于i=l到n天，j=l到n次運(yùn)行，k=l到n次重復(fù)，其中：

Yijk是第i天第j次運(yùn)行中第k次復(fù)制的觀測(cè)測(cè)量值

P是N=80次測(cè)量的平均值

Di是由于第i天的日常變化源引起的班次

rj（i）是第i天第j次運(yùn)行中，由于運(yùn)行到運(yùn)行的日內(nèi)源的班次

ek（ij）是第i天第j次運(yùn)行中第k次復(fù)制的運(yùn)行內(nèi)源引起的偏移

這描述了一個(gè)隨機(jī)效應(yīng)或方差模型的組成部分。數(shù)據(jù)分析用于將方程（1）中的公式表示的

模型轉(zhuǎn)換為觀測(cè)數(shù)據(jù)，就像普通回歸分析適用于方法比較數(shù)據(jù)的直線模型一樣。這一過(guò)程產(chǎn)

生了斜率和截距等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，表征了一種關(guān)系，而擬合隨機(jī)效應(yīng)模型則產(chǎn)生了方差分量的估

計(jì)值，可以結(jié)合起來(lái)產(chǎn)生可識(shí)別精度類(lèi)型的估計(jì)值。

模型的嵌套（即層次結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)以圖形方式顯示在圖3最上面的"comb"圖中，其中復(fù)制嵌套

在運(yùn)行中，運(yùn)行嵌套在幾天內(nèi)。上述模型符號(hào)公式下標(biāo)中的括號(hào)也表示嵌套（見(jiàn)第3.4節(jié)）。

圖3。"梳理"圖表”。這些代表了標(biāo)準(zhǔn)化的單站點(diǎn)20x2x2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化的多站點(diǎn)3x5x5和備用3x5

x2x3設(shè)計(jì)，以及通過(guò)圖示使用的類(lèi)似QC的5x5設(shè)計(jì)。所有這些都是嵌套（或分層）結(jié)構(gòu)，例如，對(duì)于

20x2x2,復(fù)制嵌套在運(yùn)行中，并在幾天內(nèi)運(yùn)行。而且都是平衡設(shè)計(jì)。第一個(gè)和第二個(gè)設(shè)計(jì)分別涉及兩個(gè)因

素，即20x2x2的天數(shù)和運(yùn)行時(shí)間，3x5x5的地點(diǎn)和天數(shù)，因此這兩個(gè)設(shè)計(jì)都可以通過(guò)雙向嵌套方差分

析進(jìn)行分析。最后兩個(gè)設(shè)計(jì)分別涉及三個(gè)因素和一個(gè)因素，分別對(duì)應(yīng)于三因素嵌套分析和單因素分析。

圖中所示的四種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都是平衡的。對(duì)于20x2x2方案，這意味著對(duì)于給定的樣本，設(shè)計(jì)

要求在每次運(yùn)行中分析相同數(shù)量的復(fù)制品，并且每天運(yùn)行相同數(shù)量的復(fù)制品。每次運(yùn)行的復(fù)

制次數(shù)恰好與每天運(yùn)行的次數(shù)相同，但這并不是必需的，3X5X2X3設(shè)計(jì)也證明了這一點(diǎn)，它

同樣構(gòu)成了一個(gè)平衡的設(shè)計(jì)。請(qǐng)注意,基于平衡設(shè)計(jì)的研究可能不會(huì)產(chǎn)生平衡的數(shù)據(jù)集例如，

如果結(jié)果丟失或作為統(tǒng)計(jì)異常值被抑制，數(shù)據(jù)集將不平衡。

提醒：

嵌套模型也可以稱為層次模型。

如圖4所示，由于單點(diǎn)20X2X2研究中每個(gè)階段的可變性而產(chǎn)生的隨機(jī)偏差被建模為對(duì)單

個(gè)重復(fù)的觀測(cè)測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)。運(yùn)行和天數(shù)被視為隨機(jī)因素；剩余的（￡k（i）："剩余誤差"

或"誤差項(xiàng)"）對(duì)應(yīng)于運(yùn)行內(nèi)的可變性。對(duì)于每個(gè)樣本，標(biāo)準(zhǔn)化單點(diǎn)20x2x2和多點(diǎn)3x5x5

研究的經(jīng)典統(tǒng)計(jì)分析雙向（或"兩倍"或"兩水平"）嵌套方差分析，或一些等效方法，首先解

剖給定樣本獲得的所有測(cè)量中觀察到的總變異性，將變異性分為三部分與因子（此處為"日"

和"運(yùn)行"）和殘差（￡）相對(duì)應(yīng)的方差分量。然后，它將這些組件重新組合，以生成所需精度

類(lèi)型樣本的估計(jì)值。

對(duì)于單點(diǎn)20x2x2研究，雙向分析得出每個(gè)樣本的三個(gè)方差分量估計(jì)：

＞運(yùn)行源內(nèi)的可變性（即"殘余誤差"或"測(cè)量程序噪聲"）

＞可歸因于日內(nèi)運(yùn)行到運(yùn)行源的額外可變性

＞可歸因于日常來(lái)源的額外可變性

運(yùn)行內(nèi)組件用作重復(fù)性估計(jì)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度估計(jì)值作為組合計(jì)算，特別是作為所有三個(gè)方

差分量的總和，因此將此精密度類(lèi)型的舊名稱命名為"總精密度"。術(shù)語(yǔ)"總精密度"可能會(huì)產(chǎn)

生誤導(dǎo)，因?yàn)楦鶕?jù)定義，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的精密度不包括實(shí)驗(yàn)室間的變異源，在實(shí)踐中，這種精密

度類(lèi)型的估計(jì)很少或根本不考慮試劑和/或校準(zhǔn)品的批間變異和其他潛在的主要變異源。

關(guān)于統(tǒng)計(jì)建模的補(bǔ)充說(shuō)明

A再現(xiàn)性研究為現(xiàn)場(chǎng)（即實(shí)驗(yàn)室和/或儀器）添加了一個(gè)新術(shù)語(yǔ)S,同時(shí)刪除R術(shù)語(yǔ)（除非

每天進(jìn)行一次以上的運(yùn)行）并相應(yīng)地調(diào)整下標(biāo)。再現(xiàn)性估計(jì)再次作為所有三個(gè)方差分量

的組合進(jìn)行計(jì)算。（該模型的符號(hào)說(shuō)明見(jiàn)第4.4節(jié)。）

＞通過(guò)修改術(shù)語(yǔ)和下標(biāo)，可以以類(lèi)似的方式構(gòu)建以其他變化源為因素（如校準(zhǔn)事件和試劑批

次）的設(shè)計(jì)模型。參見(jiàn)附錄C,其中也涉及交叉設(shè)計(jì)和嵌套設(shè)計(jì)的模型。（關(guān)于交叉設(shè)

計(jì)和嵌套設(shè)計(jì)之間的區(qū)別，見(jiàn)第1.3.2節(jié)和附錄C。）

注：

交叉設(shè)計(jì)和嵌套設(shè)計(jì)之間的區(qū)別見(jiàn)附錄Co

＞將圖2中的示例性QC數(shù)據(jù)集作為5X5實(shí)驗(yàn)的輸出，可以將單個(gè)結(jié)果建模為平均值加上

"因周"產(chǎn)生的隨機(jī)位移（Wi項(xiàng)）和另一個(gè)表示周內(nèi)殘差的變異性（所謂的誤差項(xiàng)，￡j

（i））：Yij=n+Wi+￡（2）,i=l到n周,j=1到n天,其中n周=n天=5。因?yàn)橹挥幸粋€(gè)

因素（不計(jì)算剩余的“剩下的"來(lái)源），處理這些數(shù)據(jù)的自然方法是單因素方差分析。方

差分析得出兩個(gè)方差分量的估計(jì)值，這兩個(gè)方差分量可以組合在一起，從而得出在質(zhì)量

控制上下文中本金利息精度類(lèi)型的估計(jì)值。j（-＞

圖4。方差分解。20x2x2研究中的單個(gè)結(jié)果Yik（即單個(gè)重復(fù)的結(jié)果），建模為偏離樣本平均值U的向量

和Di+Rj（i）+ek（i）,這是由于三個(gè)隨機(jī)變化的復(fù)合來(lái)源的組合效應(yīng)，即每天（D）,每天（R）內(nèi)的運(yùn)

行，分布特征分別為。D、OR和?！甑姆讲罘至俊４值膯晤^箭頭表示總體偏差（總偏差）和三個(gè)源特定偏差

（偏移）的大小和方向。細(xì)的雙頭箭頭代表各自SDs的大小。

置信區(qū)間和自由度

統(tǒng)計(jì)分析不僅產(chǎn)生了與所關(guān)注的精度類(lèi)型相對(duì)應(yīng)的方差分量和組合的估計(jì)（單值）點(diǎn)估計(jì),

而且還產(chǎn)生了包含這些估計(jì)的CI。一個(gè)CI可以被認(rèn)為是一個(gè)（兩值的）區(qū)間估計(jì)值，用于

方差分量或精度類(lèi)型的大小，它的寬度表示實(shí)驗(yàn)成功地將該大小鎖定的范圍有多窄。就實(shí)驗(yàn)

"抽樣變異"而言，Cis用于表征估計(jì)的不精確性或不確定性。因此，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)規(guī)模進(jìn)行適

當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以在一定程度上控制Cis：在相關(guān)維度上較大的實(shí)驗(yàn)可以預(yù)期減少抽樣變化的

影響，從而產(chǎn)生更精確的估計(jì)，如相應(yīng)較窄的Cis所示。

對(duì)于給定的置信水平（CL）-通常為95%-精度估計(jì)的a由（a）點(diǎn)估計(jì)本身和（b）統(tǒng)計(jì)學(xué)家

稱之為DF（其自由度）的數(shù)字確定，該數(shù)字可以被認(rèn)為是對(duì)估計(jì)數(shù)據(jù)量的索引：與估計(jì)相

關(guān)的實(shí)驗(yàn)的有效大小有問(wèn)題。b在最簡(jiǎn)單的情況下，DF=N-1。（回想一下，"N-1"也出現(xiàn)在

方差和標(biāo)準(zhǔn)差的公式中。）這適用于具有N個(gè)值且沒(méi)有明顯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)集，因此可以認(rèn)為該

數(shù)據(jù)集來(lái)自均勻過(guò)程，是隨機(jī)變化的單一來(lái)源。這里的解釋很簡(jiǎn)單。CI的寬度是估計(jì)不確定

性的度量。更大的實(shí)驗(yàn)（增加N-尺寸）可以預(yù)期產(chǎn)生更精確、更具信息量的精度估計(jì)，即具

有更窄CI的估計(jì)，因此不確定性更小。

因此，N-size和DF都可以作為精度估計(jì)的不精確性或不確定性的自然指標(biāo)。

對(duì)于精密度研究，當(dāng)實(shí)驗(yàn)規(guī)模的指標(biāo)必須分配給多個(gè)變異源或精密度類(lèi)型時(shí)，DF概念變得

獨(dú)特，并且其本身就很重要。例如，當(dāng)考慮圖2中質(zhì)量控制數(shù)據(jù)的表觀結(jié)構(gòu)時(shí)，有兩種不同

的變化來(lái)源：一周到一周和一周內(nèi)。同樣有趣的是它們的"總和”，它對(duì)應(yīng)于直接計(jì)算數(shù)據(jù)集

作為一個(gè)整體的標(biāo)準(zhǔn)差的目的是評(píng)估什么。數(shù)據(jù)集本質(zhì)上是多維的，需要多個(gè)數(shù)字來(lái)描述其

大小。在本圖中，需要兩個(gè)數(shù)字，每個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)一個(gè)方差分量或所涉及的方差來(lái)源。

＞對(duì)于一周到一周的變異性，在單因素方差分析中被視為因素的變異來(lái)源在圖中描述的五

周研究中只有5-1=4DF,符合DF=N-1關(guān)系。方差分量的DF或其估計(jì)值表明該方差來(lái)

源在研究中應(yīng)用的范圍有多廣。

A對(duì)于周內(nèi)的殘差變化，有20個(gè)DF,計(jì)算如下。"周"的影響可以通過(guò)將研究視為連續(xù)的五

個(gè)較?。▎沃埽┑膶?shí)驗(yàn)來(lái)考慮，每個(gè)實(shí)驗(yàn)有五個(gè)結(jié)果，沒(méi)有明顯的結(jié)構(gòu)，并且每個(gè)實(shí)驗(yàn)

都產(chǎn)生一個(gè)4DF的周內(nèi)可變性的估計(jì)值。將以方差表示的五個(gè)獨(dú)立估計(jì)值進(jìn)行組合，

需要計(jì)算某個(gè)加權(quán)平均值，以產(chǎn)生一個(gè)更明確的估計(jì)值，該估計(jì)值與5.4=20DF有關(guān)。

（第3.7.1節(jié)解釋了以這種方式組合估算。）

b具體而言，對(duì)于以SD表示的估計(jì)，置信上限和置信下限計(jì)算為SD乘以（DF/X）的平方根，其中X是DF

和相關(guān)分位數(shù)的卡方值，即中心95%CI的0.025或0.975。

因此，利用N=DF+1關(guān)系，五周研究中的周內(nèi)變異性估計(jì)值（與20DF相關(guān)）與在一周內(nèi)產(chǎn)

生N=21個(gè)結(jié)果的研究中獲得的相同幅度的估計(jì)值具有基本相同的不精確性，因?yàn)镃I是相

同的。（當(dāng)然，從較長(zhǎng)的研究中得到的估計(jì)更具有代表性。CI僅反映采樣變化。）

至于圖2所示QC示例中的總體變異性，ANOVA將"總"SD計(jì)算為每周和周內(nèi)方差分量估計(jì)

的組合，而不是直接從25個(gè)結(jié)果中計(jì)算SD,就好像只有一個(gè)同質(zhì)的變異源一樣。通?？梢?/p>

預(yù)期直接方法會(huì)產(chǎn)生幾乎相同的精度估計(jì)，但它會(huì)將25-1=24DF歸因于估計(jì)，這是不必要

的樂(lè)觀。方差分量法的主要區(qū)別在于在評(píng)估與精度估計(jì)相關(guān)的不確定性時(shí)更為保守和現(xiàn)實(shí)。

與直接法相比，它將較少的DF歸因于估算，這轉(zhuǎn)化為更寬的CI,表示更大的不確定性。（圖

5（稍后討論）提供了一個(gè)定量示例，說(shuō)明了在這方面如何比較直接方差法和方差分量法。）

由于精度估計(jì)代表方差分量的組合，因此在分析過(guò)程中，與之相關(guān)的DF必須近似（例如，

通過(guò)Satterthwaite的方法）22,不同于兩個(gè)分量的DF（每周和周內(nèi)的變化源），可以從與

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)模型中提前讀取。（方差分析表的示例見(jiàn)第3.6.2節(jié)的表2和附錄A的

表A2。）

對(duì)于表示方差分量組合的精度類(lèi)型（如實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精度）的估計(jì)，有貢獻(xiàn)的方差來(lái)源將影響估

計(jì)的DF。因此，它也會(huì)影響其不精確性或不確定度（通過(guò)估算CI的寬度測(cè)量），具體取決

于：

＞研究中使用來(lái)源的頻率

＞它的重要性，即它的大小相對(duì)于實(shí)驗(yàn)中計(jì)算出的其他變異源。

圖5說(shuō)明了所涉及的原則。

注：

圖5提供了一個(gè)定量的例子，說(shuō)明在這方面，直接方差法和方差分量法是如何進(jìn)行比較的。）

注：

方差分析表示例見(jiàn)第3.6.2節(jié)表2和附錄A表A2。

縮寫(xiě)：方差分析，方差分析；DF,自由度。

圖5。對(duì)比數(shù)據(jù)集。這些基本上表現(xiàn)出相同的總體變異性，但在日內(nèi)和日常變異來(lái)源的相對(duì)貢獻(xiàn)上有顯著差

異。疊加在數(shù)據(jù)點(diǎn)上的幀表示日內(nèi)變異性（實(shí)線）和總體變異性（虛線）的±2SD離散度，如單因素方差分

析估計(jì)的。

在某些方面，圖5中的兩個(gè)數(shù)據(jù)集（由兩個(gè)不同的分析人員生成的測(cè)量值組成）非常匹配。

它們具有相同的平均值，當(dāng)直接計(jì)算時(shí)，總SD相同。當(dāng)用方差分析中最基本的成分一一單

因素方差分析（ANOVA）進(jìn)行估計(jì)時(shí)，它們?cè)诳傮w標(biāo)準(zhǔn)差上只是略有不同。止匕外，對(duì)于這兩

個(gè)數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)，直接法和方差分析法得出的總體SD估計(jì)值幾乎相同。（這是典型的，

但由于所涉及的計(jì)算不同，估計(jì)值必須總是有所不同。）

然而，Mean和