也談產品質量監督檢驗極限結果的合格判定

文丨閆中廣

在產品質量監督檢驗極限結果的判定中，需要考慮測量不確定度的影響。引入測量不確定度，可以對產品質量監督檢驗結果做出更為準確和科學的判定，有效防止產品質量監督檢驗誤收或誤廢現象的發生。

國家對產品質量實施監督檢驗是通過測量被檢驗產品技術指標來實現的，得到的測量結果同監督檢驗實施規范或技術標準規定的驗收標準值進行比較，從而判定被檢驗產品是否為合格產品。產品質量監督檢驗結果判定一般采用基于誤差理論的傳統極限判定原則，即當技術指標的測量結果處于驗收標準值的允許誤差范圍內，便可判定被檢查產品是合格產品，否則為不合格產品。

但是，隨著生產和科學技術的進步,對測量結果的準確性和可靠性提出了更高的要求。過去用測量誤差，即測量結果與測量真值的差異，來表示測量結果的準確和可靠程度，但是由于測量條件的不完善以及認識的不足，測量結果的真值實際是不可能被準確測量出來的，所以誤差也就無法準確得到，習慣用約定測量值，如測量平均值，代替測量真值后得到的誤差，它的準確性和可靠性是有一定局限性的。在實際測量工作中,能夠得到的測量結果只是以一定概率分布的某個區域，這個區域國際上習慣用測量不確定度來表示，它能夠很好地反應出測量結果準確性和可靠性的可信任程度。特別是隨著國際貿易的發展，測量結果的準確性和可靠性需要在國際間得到評價和承認,由此在國際間開展的測量結果驗證、比對或認可等活動，越來越重視對測量結果不確定度的分析和表達。既然測量結果的表述已經廣泛采用了測量不確定度的概念，那么，對產品質量監督檢驗極限

結果的合格判定就不能再簡單地采用傳統的極限判定原則，還必須要考慮到測量不確定度的影響。

測量不確定度對傳統極限判定原則的影響

假定，被檢驗產品技術指標的單次測量值用Xi(i=1、2、3…)表示，測量平均值用 表示，監督檢驗實施規范或者相關技術標準中規定的驗收標準值用X0表示，測量允許誤差極限用±表示，以測量平均值作為最后測量結果Y，按照傳統極限判定原則，當測量結果滿足：條件時，可判定被檢驗產品是合格產品，否則為不合格產品。測量結果判定區域分布如圖一所示。

圖一 傳統極限判定結果區域分布

考慮到測量不確定度的影響，假定測量擴展不確定度用U95表示，則被檢驗產品技術指標的測量結果應表述為：Y=±U95，測量結果不再是一個具體的數值，而是以一定概率分布的一個區域，測量結果出現不同情況如圖二所示：

圖二 測量不確定度對傳統極限判定原則的影響

一、當測量結果處于A和E情況時，可以肯定地判定該被檢驗產品是合格產品。

二、當測量結果處于B和F情況時，被檢驗產品是合格產品的可能性大于是不合格產品的可能性，按照傳統極限判定原則，可判定該被檢驗產品是合格產品，但有把不合格產品誤判為合格產品的可能，產品質量監督檢驗可能出現誤收的情況，擴大了產品質量監督檢驗的合格率。

三、當測量結果處于C和G情況時，被檢驗產品是不合格產品的可能性大于是合格產品的可能性，按照傳統極限判定原則，可判定該被檢驗產品是不合格產品，但有把合格產品誤判為不合格產品的可能，產品質量監督檢驗可能出現誤廢的情況，縮小了產品質量監督檢驗的合格率。

四、當測量結果處于M和N情況時，被檢驗產品是不合格產品的可能性與是合格產品的可能性均等，按照傳統極限判定原則，可判定該被檢驗產品是合格產品，但有把不合格產品誤判為合格產品的可能，產品質量監督檢驗可能出現誤收的情況，擴大了產品質量監督檢驗的合格率。

五、當測量結果處于D和H情況時，可以肯定判定該被檢驗產品是不合格產品。

從以上分析可以明顯看出，傳統的產品質量監督檢驗結果判定是以被檢驗產品的誤差極限值作為驗收標準值的，由于測量不確定度的存在，測量結果在誤差極限值附近的產品，如測量結果處于B、F、C、G、M、N情況時，產品質量監督檢驗有可能產生錯誤判定的情況，在不同程度上加大了產品生產者或使用者的成本和風險。由于測量結果真值的不可確定性，這種成本和風險是客觀存在的，不可避免的，但是，如何最大限度地減少這種成本和風險，使產品質量監督檢驗結果被產品生產者和使用者都能夠接受，這便有必要引入測量不確定的概念，盡可能運用合適的測量不確定度，使得產品質量監督檢驗的準確性和科學性得到進一步的提高。在國家認證認可監督管理委員會發布的RB/T 214-2017《檢驗檢測機構資質認定能力評價檢驗檢測機構通用要求》中明確提出，當不確定度與測量結果的有效性或與應用有關，或客戶有要求，或不確定度影響到對測量結果的符合性判定時，測量結果需要包括不確定度的信息，在產品質量監督檢驗結果判定中就勢必要考慮到測量不確定度的影響。

測量不確定在產品質量監督檢驗結果判定中的運用

對于一些產品質量監督檢驗，監督檢驗實施規范或技術標準給出了測量結果驗收標準值誤差極限值的上限和下限，即給出了測量結果真值的上限和下限封閉范圍，這種檢驗就是雙側檢驗。在雙側檢驗的結果判定中，考慮測量不確定度的影響，測量結果可能處于三個不同的分布區域，如圖三所示：

一、合格區域

二、不合格區域

圖三 運用測量不確定度判定結果區域分布

三、待定區域

對于處于待定區域的測量結果，為了提高結果判定的準確性和科學性，盡量減少誤收和誤廢的現象，一般采取以下兩種處理方式進行結果判定：

一種處理方式是，在可能的情況下，選擇測量不確定度盡可能小的測量方法重新對被檢驗產品進行測量，當滿足測量不確定度不超過允許誤差極限的，即：當時，可按傳統極限判定原則進行被檢驗產品的結果判定。

另一種處理方式是，在無法滿足上述要求的情況下，測量不確定度永遠不利于實施檢驗的一方，在進行結果判定時，應該把待定區域讓給被檢驗一方，也就是說測量結果處于待定區域的產品不能被判定為不合格產品。

對于一些產品質量監督檢驗，監督檢驗實施規范或技術標準只規定了測量結果驗收標準值的一個上限值(USL)或一個下限值(LSL)，即只給出了測量結果真值的上限或下限單側范圍，這種檢驗就是單側檢驗。在單側檢驗的結果判定中，考慮測量不確定度的影響，就是確認被檢驗產品測量結果以相當大的概率(例如U95)是否已超出USL或LSL，即：確認測量結果是否滿足y≥（USL+U95）或y≤（LSL-U95），如滿足，則可判定被檢驗產品為不合格產品。

例如，在監督檢驗實施規范或技術標準中規定被檢驗產品的抗拉力f不應低于100N，這個指標明顯是LSL。假定以P=95%的置信概率給出的單側擴展不確定度U95=2.0N，在結果判定時，就是確認測量結果是否滿足f≤100N-2.0N=98N，如滿足，則可判定該被檢驗產品不合格。對于處于98N≤f≤100N的這個區間的測量結果,在結果判定中，是既不能肯定判定為不合格，也不能肯定判定為合格的一個待定區。這個待定區域的結果判定必須采用前面所說的兩種處理方式。

如果規范文件上給出的是某指標的上限值USL,例如某產品中的雜質含量的質量分數w不得超過0.020,設對w檢測結果的U95為0.005，那么，供方就應規定其內控上限為：w≤USL-U95=0.02-0.005=0.015，驗收方的拒收下限則為w≥USL+U95=0.020+0.005=0.025。這就是為什么驗收部門必須評定單側檢驗中的擴展不確定度的原因。

結語

一是隨著測量不確定越來越廣泛地表達和運用，在產品質量監督檢驗結果判定中，就不能再簡單地采用傳統的極限判定原則，還必須要考慮到測量不確定度對結果判定的影響。

二是在產品質量監督檢驗結果判定中，運用合適的測量不確定度，可以有效地減小誤收和誤廢的可能，產品質量監督檢驗的準確性和科學性得到進一步地提高。

三是對于處在待定區域的測量結果，選擇測量不確定度盡可能小的測量方法重新對被檢驗產品進行測量，如果沒有條件，則在進行結果判定時，應該把待定區域讓給被檢驗一方。