淺析比對參考值的確定

高 斐 李宏偉

1 概述

為了了解法定計量技術機構的標準裝置的技術狀況和考核檢定人員的技術能力，確保各法定計量技術機構實驗室的檢測能力達到良好的水平，從而更好地開展量值傳遞和溯源，實現量值的準確一致。我們經常會參加有多個實驗室參加的比對項目，要求各參加實驗室測量相同的傳遞標準（被測對象），并提供測量結果及其不確定度。在測量工作中，為提高測量準確度，以及防止測量結果中可能存在含有粗差的異常值，通常會對同一個被測量對象進行多次測量并取平均值。

2 比對參考值及其測量不確定度

在這類比對中，比對參考值的確定顯得尤為重要。比對參考值通常由該次比對的主導實驗室提供，主導實驗室除給出傳遞標準的測量結果外，同時還給出測量結果的不確定度。各參加實驗室也同樣給出傳遞標準的測量結果及其不確定度。將各參加實驗室給出的測量結果與比對參考值相比較，最后給出對各參加比對實驗室的檢測能力的評價。

2.1 判斷依據

國際上一般采用一個與測量不確定度有關的標準化誤差指標作為判斷依據來評價參加實驗室所給出的測量結果。

Ulab——各參加實驗室的測量不確定度

Uref——參考值的測量不確定度

2.2 比對參考值及其測量不確定度

若主導實驗室由國家級的最高權威機構承擔，以明確、公認的程序，通過測量計算給出了傳遞標準的參考值及其不確定度，則每個實驗室的比對結論可以通過與參考值的比較而給出。

但是更多情況下，主導實驗室和各參加實驗室均為同等級的實驗室，測量水平相差不大，這時主導實驗室可能無法提供一個準確度較高的可以作為參考值的測量結果。這種情況下，我們通常用各參加實驗室所提供的測量結果的平均值來作為參考值。

2.2.1 方法一

若各實驗室得到的測量結果為xi，得到的測量不確定度為Ulab，各參加實驗室所提供的測量結果的平均值為xlab，則每個參加實驗室的測量結果與平均值之差應滿足

2.2.2 方法二

為了得到最值得信賴的測量結果，使得比對結果更具說服力，我們引進了加權平均值。

（1）權及加權算術平均值

權是用來表明一個數據在一組數據中占有的相對可信賴程度的數字指標。加在某個數據上的權的數值越大，則說明此數據所占的比重越大，可信賴程度越高。

n個測量數據的加權算術平均值為

xi——各參加實驗室測量值的平均值

wi——xi的權

Ui——各參加實驗室的測量結果擴展不確定度

（2）加權平均值的擴展不確定度

Uref——加權平均值的測量不確定度

在用加權平均值作為參考值進行實驗室能力驗證的時候，由于檢測對象的不同，參考值測量不確定度的評定中需要考慮的不確定度分量也各有不同，具體情況需要具體分析。

3 結束語

用平均值作為參考值的缺點在于平均值要受到所有參加實驗室的測量結果的影響，當出現特別大或特別小的離群值時，離群值對平均值的影響遠大于正常值，從而影響到其他實驗室的比對結果。因此，在確定參考值之前，應先根據格拉布斯準則剔除離群的異常值，然后再確定參考值。

由于專業領域的不同，比對參考值的確定方法也各有差異。這要根據具體情況，由主導實驗室和參比實驗室共同協商提出，以保證比對工作的順利進行。

[1]JJF 1117-2004測量儀器比對規范[S].中國計量出版社.

[2]JJF 1059-1999測量不確定度評定與表示[S].中國計量出版社.

[3]倪育才.實用測量不確定度評定[J].中國計量出版社.