比对结果分析方法包括:
t检验法、En值判断法、CD值判断法、专业标准判断法、Z比分数等。由于比对试验结果的分析正确与否关乎整个比对试验,使用不同的分析方法对同一比对试验的结论不相同,若分析不当将使整个比对试验变得无意义。因此如何在各种比对试验中选用合适的分析方法就显得很重要。
t检验法
可用于分析样本数n较小的检测数据平均值间的差异性(一般现做F实验)。适用于实验室人员比对、仪器比对、方法比对等。
En值判断法
En值可用于判断两个测量值之间的一致性,特别适用于有标准值或参考值的比对试验,如标准物质比对、指定参考实验室间比对等。
CD临界值法
CD临界值法适用于当无法提供合理的测量不确定度结果时,而用于该检测的标准中有关该方法的重复性限,再现性限时的比对试验。
专业标准判断法
专业标准判断法适用于当En与CD值均不可取,而相应专业标准中有规定测试结果允许差时的比对试验。
Z比分数法
Z比分数法适用于多组比对检测数据,较适宜权威机构组织的能力验证活动,较少用于检测实验室内部自行组织的比对分析实验。Z比分数法包括经典统计法与稳健统计法两种,当比对数据较多时,可采用稳健统计法进行比对分析及评价。
当比对的数据较少时,应先剔除离群数值,同时考虑标准的允许误差后,对余下的数据采用经典统计法进行评价。经典统计法是用算数平均值X作为公议值X,标准盘查S作为允许离散度s,其缺点是存在伪风险;而稳健统计法是用中位值作为公议值X,标准化四分位距作为允许离散度s,其缺点是存在真风险。
中位值是一组按大小顺序排列结果数值的中间值,若N位奇数,X(N+1)/2的位置是中间值;若N为偶数,则链各个中心值的平均值为中位值,标准化四分位距0.7413IQR,四分位距IQR为一组按顺序排列的数据中四分位值Q3与下四分位Q1之间的差距,Z=(X-XI)/S,其中X为公议值,s为允许离散度。当|Z|≤2时,比对结果为满意结果;当2<|Z|<3时,比对结果为有疑问结果(可疑值);当|Z|≥3时,比对结果为不满意结果(离群值)。比对结果为不满意结果的实验室应进行原因分析并执行纠正措施。
标准曲线制作中的问题
一定要做5个点吗?
线性相关系数R值必须几个9才达标?
标曲是每天都做还是每次都做?
标曲是否必须通过原点?
解答如下:
1 标准曲线的制作依据?
GB/T22554-2010《基于标准样品的线性校准》中:
(1)标准曲线的浓度范围应覆盖正常
操作条件下的被测量范围;
(2)标准样品的组分尽量与被测样品组分一致;
(3)标准样品的浓度值应等距离地分布在被测量范围;
(4)标准样品的个数至少应有3个浓度;
(5)每个标准点至少重复2次,这个重复是指从稀释开始;如果国家标准有相应的浓度系列推荐,尽量按国家标准。工作中我们经常采用线性校准,因为线性方程最为简洁。
2 什么是校准曲线?
校准曲线包括标准曲线和工作曲线,前
引用标准溶液系列直接测量,没有经过预处理过程,这对于样品往往造成较大误差;而后者所使用的标准溶液经过了与样品相同的消解、净化、测量等全过程。
3 首先标曲要做几个点?
标准曲线需要几个数据点,是由所检测组分的浓度范围、分析仪响应特性、干扰因素、浓度与检测信号响应类型有关的3个点,对于一些低浓度,特别是微量分析,并且浓度范围不是很大的,检测器响应可靠,背景干扰非常小的,则可以选用较少的工作点就行,一般有3个浓度点就足够了,有些甚至可以只用一个浓度点就行,另一个点直接用坐标原点。
4~6个点:
对于平时测量的样品浓度范围较宽,并且检测器响应不完全是一次曲线(直线)的,可以采用二次曲线或分段校正方式,以减少数据偏差,这种情况就需要多用几个数据点,如果不分段,数据点有4~6个就够用。
至少两个点:
但如果是分段校正,则每段需要至少两个数据点。而对于一些样品无浓度范围规律的,特别是一些检测机构,如果分析仪的检测响应可靠,环境因素影响少的,可以做校正曲线。若是环境因素影响大的,则不必做校正曲线,而采用标准加入法或标准加入-一次稀释法反而简便一些。实际上,我们一般是做五个点(不包括零浓度);一般以检出限的5~10倍为第一个点,以后根据1倍递增,最高浓度是最低浓度的10~20倍为宜(理化分析实验为例)。当然,要根据仪器的灵敏度来调整。
4 标曲R值是几个9才合格?
实验室应按检测标准(方法)的要求使用标准溶液或标准物质建立标准曲线。所用标准溶液或标准物质应覆盖被测样品的浓度范围。检测标准(方法)如无具体的要求,至少使用5个标样(除空白外)建立线性标准曲线,每个点重复测定1—3次,对于筛选方法,线性回归方程的相关系数不应低于0.98,对于确证方法,相关系数不应低于0.99。其实大于0.99是判断是否为线性相关的一个标准,实际应用中线性大于0.999才是比较理想的。线性在0.99到0.999之间的监测结果只有接近最高浓度一半(中间浓度)的位置才比较准确,如果线性大于0.999的话,在整个线性范围内都会有一个比较满意的结果。
如果检测的线性不好,可以减少标准的覆盖范围,将标准的浓度调整到待测样品浓度附近,这样结果也是非常准确的。例如,样品的浓度约20ppb,但在0~50ppb范围建立标准曲线,但线性非常不理想,这时可以将标准范围调整到15~25ppb之间,作五个标准。
5 标准曲线的检验?
(1)线性检验
即检验校准曲线的精密度。对于以4~6个浓度单位所获得的测量信号值绘制的校准曲线,分光光度法一般要求其相关系数|r|≥0.9990,否则应找出原因并加以纠正,重新绘制合格的校准曲线。
(2)截距检验
即检验校准曲线的准确度,在线性检验合格的基础上,对其进行线性回归,得出回归方程y=a+bx,然后将所得截距a与0作t检验,当取95%置信水平,经检验无显著性差异时,a可做0处理,方程简化为y=bx,移项得x=y/b。在线性范围内,可代替查阅校准曲线,直接将样品测量信号值经空白校正后,计算出试样浓度。
当a与0有显著性差异时,表示校准曲线
的回归方程计算结果准确度不高,应找出原因予以校正后,重新绘制校准曲线并经线性检验合格。在计算回归方程,经截距检验合格后投入使用。
回归方程式不经上述检验和处理,就直接投入使用,必将给测定结果引入差值相当于解决a的系统误差。
(3)斜率检验
即检验分析方法的灵敏度,方法灵敏度是随实验条件的变化而改变的。在完全相同的分析条件下,仅由于操作中的随机误差导致的斜率变化不应超出一定的允许范围,此范围因分析方法的精度不同而异。例如,一般而言,分子吸收分光光度法要求其相对差值小于5%,而原子吸收分光光度法则要求其相对差值小于10%等等。
高浓度是最低浓度的10~20倍为宜(理化分析实验为例)。当然,要根据仪器的灵敏度来调整。
工作曲线和标准曲线区别
现行的环境监测分析方法中较多是待测物质与仪器响应值成线性相关关系的,这类分析方法是以校准曲线作为定量计算依据的。校准曲线包括工作曲线和标准曲线。
工作曲线:
是用跟样品分析完全相同的方式分析标准溶液所得的数据来进行曲线绘制的。
标准曲线:
是分析标准溶液,同样品分析相比,有些分析步骤可以忽略,例如省掉样品前处理过程。通常根据方法的测量范围,配制一系列的标准溶液,以测得的仪器响应值在扣除零浓度的响应值后为纵坐标,以样品浓度(质量)为横坐标绘制散点图,纵、横坐标上所取的分散度应相适应,并应尽量使曲线的几何斜率接近1,以使二者的读数相当,读数误差相近。
校准曲线只能在其线性范围内使用,校准曲线的使用效果会因实验条件的改变、环境状况的变化、量器的更换、仪器稳定性等发生变化而变化。所以校准曲线需定期核查,不得长期使用,不同实验人员、实验仪器之间不得相互借用。校准曲线相关系数只舍不入,保留到小数点后第一个非9数字,如小数点后多于4个9,最多保留4位。
光谱分析之家
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