GUM · JCGM 106 · ILAC G8 · ISO/IEC 17025
测量不确定度与符合性判定
回答测得值贴近限值时的判定问题:在明确的不确定度、分布假设和判定规则下,比较接收区间,计算单件特定风险,并保留完整公式、条款和报告记录。
1. 测量结果与规定要求
先确认限值来源和专用判定要求,再比较测量结果。
2. 测量不确定度
k 由被测量分布与所需包含概率 p 确定,不自动固定为 2。
p=2Φ(k)−1;有限自由度需 t 模型时请改用其他分布并人工输入依据。
3. 判定规则与统计假设
w=rU
按符合、条件符合、条件不符合、不符合报告近限值结果;条件状态不是产品整体合规结论。ILAC G8 4.2.3、Appendix B Example 2
这里计算的是单件特定风险。没有产品总体或历史先验分布时,不输出全局平均风险。
判定结果
已形成判定依据“非二元保护带”,本次测量结果判定为条件符合。
- 测量结果报告格式
- 9.60 ± 0.50 V
- k=2,包含概率约 95.45%
- 标准不确定度 / 保护带
- u=0.25 V
- w=0.5 V
- 接收区间
- [−∞, 9.5] V
条件状态不换算为二元接收/拒收风险;此处仅报告符合概率。
规则实现尚待第二人依据官方原文独立复核。判定使用未舍入值,报告格式中的两位有效数字不回写计算。
公式代入与判定链
- 1. 确认专用要求与测量结果
被测量:端子电压(演示示例);要求来源:示例产品要求:上限 10 V。
ISO/IEC 17025:2017 7.1.3、7.8.6;ILAC G8 6–7 - 2. 确定容差区间
单侧上限 T_U=10 V;若存在物理隐含下限,应改用双限模型。
JCGM 106 5.2–5.3;ILAC G8 1.1–1.2 - 3. 由扩展不确定度恢复标准不确定度
u=U/k=0.5/2=0.25 V。
JCGM 100 6.2.1;ILAC G8 1.12 - 4. 核对包含因子与包含概率
正态模式下 p=2Φ(k)−1=2Φ(2)−1=95.45%;用户填写的旧包含概率不包含这一计算关系。
JCGM 100 6.3、Annex G;ILAC G8 1.12 - 5. 应用判定规则与接收限
保护带判定(非二元):r=1,w=rU=0.5 V;A_U=9.5 V。
ILAC G8 4.2.3、Appendix B Example 2 - 6. 计算正态特定符合概率
将被测量近似为均值 y=9.6、标准差 u=0.25 的正态分布,p_c=94.5201%。该值是单件特定概率,不是全局平均风险。
JCGM 106 6.2.9、7.1–7.4;ILAC G8 1.14–1.15 - 7. 形成非二元声明
依据“非二元保护带”,本次测量结果判定为条件符合。
ILAC G8 4.2.3、7;ISO/IEC 17025 7.8.6.2
限制项与注意事项
- 法规、产品标准或客户另有判定规则时优先执行;通用规则应在测量前约定并写入记录。
- 结论仅适用于当前测量结果和所列要求,不代表产品、批次或其他试验项目整体合规。
- 向容差区间内设置保护带会降低误收风险,同时增加误拒风险。
输入与草稿仅保存在当前浏览器,不上传测量结果或产品信息。本工具辅助技术试算和报告复核,不替代实验室授权人员的判定、完整试验或产品整体合规评价。
计算口径与结果边界
不确定度预算表使用 GUM 的一阶传播公式 u_c²(y)=Σ[c_i·u(x_i)]²,仅适用于已确认独立或不相关的输入量;扩展不确定度为U=k·u_c。存在显著相关性时,必须加入协方差项,不能把方和根公式当作通用近似。
符合性判定区分容差限与接收限。上限保护带为 A_U=T_U−w,下限为A_L=T_L+w,通常 w=rU。保护带只改变接收区间,不修正测得值或法规限值。
正态特定风险按 JCGM 106 的符合概率积分计算。它不是批次平均风险,也不是“测量有 95% 概率正确”的泛化表述。未确认分布或先验模型时,工具保留区间判定但不输出概率。
“符合”只表示当前结果在所选规则下被接收。法规、产品标准或客户已有规则时优先执行;最终声明仍需由获授权人员结合实际测量记录作出。
规则依据与官方原文
每组公式和判定路径均在上方判定链标注条款;当前规则实现待第二人独立复核。
| 文件与版本 | 本工具采用内容 | 官方来源 |
|---|---|---|
JCGM 100:2008(GUM) GUM 1995 with minor corrections | 4.2、4.3、5.1–5.2、6.2–6.3、7.2.6、Annex G | BIPM 官方文本 |
JCGM 106:2012 / ISO/IEC Guide 98-4:2012 2012 | 5.2–5.3、6.2.9、6.3、7.1–7.5、8.1–8.3、9 | BIPM 官方文本 |
ILAC G8:09/2019 09/2019 | 1、2、4、5.2、7、Appendix B | ILAC 官方文本 |
ISO/IEC 17025:2017 Edition 3,2017;2023 复审确认 | 3.7、7.1.3、7.8.3.1、7.8.4.1、7.8.6 | ISO 官方条目 |
ILAC G17:01/2021 01/2021 | 3–4 | ILAC 官方文本 |
常见问题
测得值低于上限,为什么还要选择判定规则?
因为符合性声明取决于事先约定的接收区间。简单接受直接比较容差限;保护带规则比较更严格的接收限;非二元规则则把近限值结果报告为条件符合或条件不符合。测量值相同,声明可以不同。
w=U 是否就代表误收风险小于 2.5%?
只有在 ILAC-G8 所述的单侧限值、正态分布、特定风险及约 95% 扩展不确定度等前提下才能这样理解。精确正态且 k=2 时,接收限处的单侧误收概率约为 2.275%。本工具在其他分布下不输出该风险承诺。
简单接受是不是完全不考虑测量不确定度?
不是。简单接受是 w=0 的明确判定规则,也叫共享风险。实验室仍需评定不确定度并确认其适合预期用途;测得值恰好位于限值且分布对称时,错误判定概率可达 50%。
可以把扩展不确定度加到测量值上来修正结果吗?
不可以。测量不确定度不是已知误差或安全修正量。已知显著系统效应应先修正;保护带只改变接收限,不改变测得值和标准限值。
什么时候不输出符合概率?
未确认正态近似、先验信息不足以采用 JCGM 106 的常用模型,或标准不确定度无效时,只进行区间和保护带比较。全局风险还需要产品总体或历史先验分布,本工具首版不计算全局风险。