淺談質量控制圖在實驗室質量監控中的應用

左棟

摘要：實驗室質量監控是實驗室管理的重要組成部分，實驗室的人員、設備、樣品、方法、環境與設施條件等等都會影響實驗室檢測/校準的結果，對這些影響因素應進行有效的控制。本文重點通過介紹和繪制質量控制圖來對檢測系統進行質量監控。

關鍵詞：質量監控；統計；質量控制圖

實驗室質量監控是實驗室管理的重要組成部分，實驗室的人員、設備、樣品、方法、環境與設施條件等等都會影響實驗室檢測/校準的結果，對這些影響因素應進行有效的控制。然而，任何因素的控制都會存在偏差，而這些偏差就有可能造成結果的失準，因此需要定期對檢定、校準和檢測結果的準確性進行驗證。通過使用特定的方法，對結果進行實驗驗證，找出造成結果失準的因素，或者由結果發現發展的趨勢，以便及時采取糾正措施或預防措施，以防止結果失準的再一次發生或預防結果失準的發生。

實驗室質量監控是用各種實驗方法或不同設備，來驗證實驗室所給出的測量結果，是否始終保持在規定的測量不確定度區間范圍之內。為此，進行質量監控首先必須評定測量結果的不確定度。其次，需要根據實驗室的具體情況，合理的選擇方法，對測量結果進行監控。

質量控制圖是實驗室質量監控中一種重要的質量控制工具，它是應用統計技術對測量系統進行過程控制。對于準確度較高且重要的測量設備，如有可能，建議采用控制圖對其測量過程進行連續和長期的統計控制。

控制圖又稱休哈特控制圖，由休哈特博士于1924年首先提出。是對測量過程是否處于統計控制狀態的一種圖形記錄。它能判斷并提供測量過程中是否存在異常因素，以便于查明產生異常的原因，并采取措施使測量過程重新處于統計控制狀態。

利用重復性條件下得到的數據，控制圖有助于找出變異的異常模式，并提供統計失控的檢驗準則。當變異僅由偶然原因所致，則過程處于統計控制狀態。這種變異的可接受水平一經確定，則對此水平的任何偏離都可假定系由可查明的原因所致，應加以識別、消除或減輕。

統計過程控制的目的，就是要建立并保持過程處于可接受且穩定的水平，以確保產品或服務符合規定的要求。控制圖是一種圖形方法，它給出表征過程當前狀態的樣本序列信息，并將這些信息與考慮了固有變異后建立的控制限進行對比。控制圖用于評估某過程是否已達到或是否繼續保持在規定水平的統計控制狀態。

一般用兩幅圖組合使用，一幅用來監控測量數據均值的變化，一幅用來監控測量過程的變異。

對于某個需要監控的測量過程，應選定核查標準進行測量，建立過程參數。核查標準應選擇與被測對象測量范圍、準確度等級等指標接近的而又具有較好穩定性的儀器、樣品或其他物品。

休哈特控制圖又稱常規控制圖，它要求從過程中以近似等間隔來抽取數據。此間隔可以用時間或者數量來定義。

1 選擇被測對象

用統計方法對實驗室進行內部質量控制時，通常通過用測量儀器對某一被測對象進行定期地重復測量，再經計算分析來判斷測量過程是否受控。

2 擬定測量方案

根據檢測/校準過程的特點建立數學模型，確定統計分析的方法。

3 建立過程參數

預先對選定的被測對象，在充分考慮各種影響變化的前提下，進行m組、每組n次的重復測量。

包括 、 或 ，在選定的適當時機，對核查標準進行m次測量，每組n次，由每組的n個觀測值計量得到算術平均值 j，極差Rj或標準差Sj。當每組測量次數n相同時，過程參數分別為：

； ；

式中： j為第j組測量值的算術平均值，j=1，2，3，…..m；

Rj為第j組測量值的極差；

為m組測量結果的算術平均值；

m組極差的算術平均值；

平均值控制圖（ 圖）、極差控制圖（R圖）的控制中心線CL及上控制限UCL、下控制限LCL的計算公式。

下面用性能穩定的數字多用表對多功能校準儀進行測量的 —R控制圖來說明控制圖在質量監控中的應用。每月用數字多用表對多功能校準儀的1V直流電壓重復測量5次。endprint