結(jié)合MCP和RM的檢測質(zhì)量評估方法

王維峰施江煥李蓓蓓

(寧波市計量測試研究院，寧波 315048)

摘要：在分析現(xiàn)有測量系統(tǒng)檢測質(zhì)量評價算法的基礎(chǔ)上，針對各檢測實驗室測量系統(tǒng)對產(chǎn)品質(zhì)量控制獲取滿意檢測結(jié)果的預(yù)控能力不足，提出基于結(jié)合測量能力指數(shù)(MCP)和標(biāo)準(zhǔn)樣品(RM)的過程質(zhì)量特性分析與控制方法，采用MCP對小批量柔性檢測質(zhì)量進(jìn)行評估。實例表明，該方法可以實現(xiàn)對各檢測實驗室在小批量檢測條件下的產(chǎn)品質(zhì)量控制，在各檢測實驗室測量系統(tǒng)檢測結(jié)果趨同性方面優(yōu)于傳統(tǒng)的其它檢測質(zhì)量評價算法。

關(guān)鍵詞：測量能力指數(shù)；測量系統(tǒng)；趨同性

作者簡介：王維峰，男，1964年出生，高級工程師，研究方向為計量檢測和質(zhì)量控制，E-mail:wangweifeng9@163..com。

DOI:10.3936/j.issn.1001-232x.2015.01.017

收稿日期：2014-05-20

An evaluation method of detection quality based on MCP and RM.WangWeifeng,ShiJianghuan,LiBeibei(NingboInstituteofMeasurementandTestingTechnology,Ningbo315048,China)

Abstract:This paper proposed a new method of detection quality evaluation based on measuring capacity index(MCP)and standard samples(RM), which could use MCP to evaluate the small batch flexible detection quantity. Examples showed that the method could be used for product quality control of the laboratory in the small batch detection condition. The convergence of detection result was better than the raditional detection quality assessment algorithms.

Key words：Measuring capacity index; measurement system; convergence

隨著市場對產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管越來越嚴(yán)格，檢測技術(shù)和儀器設(shè)備作為監(jiān)管產(chǎn)品質(zhì)量的重要支撐和風(fēng)險預(yù)警的重要手段，對含量的準(zhǔn)確性評價成為產(chǎn)品質(zhì)量控制的研究熱點之一。傳統(tǒng)的空白試驗、平行樣測試、加標(biāo)回收試驗、對有證標(biāo)物的檢測、人員比對、方法比對和實驗室能力驗證等作為考察檢測實驗室測量能力的重要技術(shù)手段，在檢測領(lǐng)域得到廣泛的使用。但此類方法僅關(guān)注檢測結(jié)果，忽略了對測量系統(tǒng)的檢測質(zhì)量波動的評價，最終導(dǎo)致評價結(jié)果與實際值不太一致，影響評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。

ISO導(dǎo)則30：1992給出了標(biāo)準(zhǔn)樣品(RM)定義為“具有一種或多種足夠均勻的和很好確定了的特性值的材料或物質(zhì)，可以用來校準(zhǔn)儀器、評價測量方法和給材料賦值?！盧M的特性量值可以用作實驗室內(nèi)部或?qū)嶒炇议g比對的標(biāo)準(zhǔn)值。測量能力是指在檢測過程處于穩(wěn)定狀態(tài)時，該過程的檢測結(jié)果能滿足質(zhì)量要求的能力，其可用測量能力指數(shù)(MCP)來衡量[1，2]。MCP是指將測量能力量化后的評價標(biāo)準(zhǔn)，表示測量能力滿足質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的能力。

檢測質(zhì)量的波動主要來源于測量系統(tǒng)[3]，測量系統(tǒng)是由人、機(jī)、料、法、環(huán)等構(gòu)成的一套

系統(tǒng)，在檢測質(zhì)量穩(wěn)定時，要求這5個因素都處于受控狀態(tài)，并且有足夠的統(tǒng)計樣本容量，對異常波動提出預(yù)警和糾正措施，這對小批量柔性檢測過程較為困難。本文提出一種基于MCP和RM的檢測質(zhì)量評估新方法，以測量重復(fù)性和檢測過程均值偏移為研究對象，重點描述了用MCP控制小批量柔性檢測質(zhì)量評價算法。該算法通過測量數(shù)據(jù)集的實驗結(jié)果證明，在各實驗室測量系統(tǒng)檢測結(jié)果趨同性方面優(yōu)于傳統(tǒng)的其它檢測質(zhì)量評價算法，有效地提高了測量系統(tǒng)評價的準(zhǔn)確性。

1基于MCP的檢測質(zhì)量評估方法

由于檢測過程中受內(nèi)在或外在的隨機(jī)因素和系統(tǒng)因素的影響，使測量系統(tǒng)檢測過程的輸出總是與檢測目標(biāo)值之間存在誤差?；诿绹焯m博士提出的過程能力指數(shù)(PCI)，在測量均值μ與目標(biāo)值T有偏移時，Hsiang和Taguchi解釋了其質(zhì)量損失原因為質(zhì)量特性的波動σ和檢測過程平均偏移ε，提出了更適合小批量柔性檢測過程的平方型田口指數(shù)通用算式[4]。

(1)

式中：LSL，USL分別為上、下技術(shù)規(guī)格限；σ為標(biāo)準(zhǔn)差； (μ-T)2表示測量均值偏移目標(biāo)值的附加懲罰。

測量能力指數(shù)的評價原則是檢測過程既有充足的測量能力，同時檢測過程又有合理的經(jīng)濟(jì)性，在一個適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)取值。一般情況下，可根據(jù)表1對測量能力進(jìn)行評價[5]。

表1　測量能力指數(shù)的評價參考

2結(jié)合MCP和RM的檢測質(zhì)量評估方法

圖1　有偏移時測量系統(tǒng)各參量示意圖

(2)

3實驗部分

3.1　方法

選用39.7%唑酮草酯可濕性粉劑為試樣，用乙腈溶解后，以乙腈+水=60%+40%(體積分?jǐn)?shù))為流動相，使用C18不銹鋼柱和紫外檢測器，在波長245nm下，對試樣中的唑酮草酯進(jìn)行反相液相色譜分離和測定，利用標(biāo)準(zhǔn)樣品(RM)峰面積外標(biāo)曲線法定量。

3.2　試劑、溶液和設(shè)備

實驗水(高純水)；乙腈(色譜純，德國Merck公司)；唑酮草酯標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.36%，Urel為2%，德國Dr. Ehrenstorfer公司)；Agilent1200高效液相色譜儀(HPLC)，配有紫外/二極管陣列檢測器(美國Agilent公司)；電子天平(分辨力0.01mg，瑞士METTLER TOLEDO公司)；微孔過濾器(0.45μm，美國Whatman公司)；單標(biāo)線容量瓶(50mL、100mL，A級，北玻)；超聲波清洗器(昆山超聲波儀器公司)。

3.3　色譜條件

流動相：乙腈+水=60%+40%(體積分?jǐn)?shù))真空抽濾，裝于棕色瓶，用超聲波脫氣；色譜柱：ZORBAX Eclipse Plus C18柱(250mm×4.6mm，5μm)；柱溫：40℃(溫差變化應(yīng)不大于2℃)；流速：1.0mL/min；檢測波長：245nm；進(jìn)樣量：10μL。

3.4　檢測步驟

試樣處理：準(zhǔn)確稱取M=100mg試樣于50mL的容量瓶中，加入少量的乙腈，超聲溶解，靜置室溫后定容。測定時，經(jīng)有機(jī)膜過濾。

標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：分別稱量28.89、32.09、36.02、40.14、44.20、48.24、52.40(mg)的標(biāo)準(zhǔn)品(RM)于50mL的容量瓶中，加入乙腈溶解定容。分別進(jìn)樣檢測，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線方程。

定量測定：將待檢試樣溶液同樣進(jìn)樣檢測，由其響應(yīng)值從直線方程可得到試樣溶液濃度cp，再計算得試樣中唑酮草酯含量X。

(3)

式中：X為唑酮草酯百分比含量；M為試樣稱樣量；V為定容體積。

4結(jié)果

4.1　標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

唑酮草酯線性關(guān)系數(shù)據(jù)見表2和圖2。采用最小二乘法擬合，得直線方程為：

A=14259c-151.14,R2=0.9997。

(4)

表2　標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度及相應(yīng)的峰面積

圖2　唑酮草酯標(biāo)準(zhǔn)線性曲線

4.2　試樣檢測

將試樣對應(yīng)的峰面積代入直線方程(4)，求出相應(yīng)的濃度。再利用方程(3)，計算含量，試樣10次平行測定的結(jié)果如表3所示。

表3　試樣的峰面積及相應(yīng)的濃度和含量

4.3　回收率測定

在空白制劑中，采用加標(biāo)法(0.892mg/mL)多次累計測得回收率結(jié)果見表4。

表4　回收率測定結(jié)果

4.4　輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

根據(jù)實驗的測量方法及數(shù)學(xué)模型，影響農(nóng)藥制劑產(chǎn)品唑酮草酯含量測定的不確定度分量有5種。

4.4.1試樣濃度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(cp)

urel(cp)主要由RM純度、稱量、定容配置的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度不準(zhǔn)引起，以及最小二乘法制作擬合標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度—峰面積曲線中隨機(jī)因素引起的。

4.4.2試樣質(zhì)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(M)

主要由稱重時天平最大允許誤差(MPE)構(gòu)成。

4.4.3試樣溶液體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(V)

主要由定容體積，即容量瓶體積的不準(zhǔn)引入。

4.4.4回收率引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(R)

本實驗采用方法回收率對制樣過程進(jìn)行不確定度評價。

中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化積淀著多樣、珍貴的精神財富。傳承發(fā)展中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，就要大力弘揚有利于促進(jìn)社會和諧、鼓勵人們向上向善的思想文化內(nèi)容?！墩撜Z》成書于春秋戰(zhàn)國之際，是孔子的學(xué)生及其再傳學(xué)生所記錄整理而成，記載了孔子及其弟子的言行，是儒家學(xué)說的重要文獻(xiàn)。書中關(guān)于德育的內(nèi)容全面系統(tǒng)，博大精深，不僅在當(dāng)時是一部德育的奇書巨作，甚至在今天，對于培育和踐行社會主義核心價值觀，培養(yǎng)能夠擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時代新人，建設(shè)社會主義文化強(qiáng)國仍然具有重大的指導(dǎo)意義。

4.4.5重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(r)

主要由測量系統(tǒng)的測量重復(fù)性引入。

4.4.6數(shù)學(xué)模型

測定結(jié)果和有關(guān)參數(shù)有以下函數(shù)關(guān)系[8]：

(5)

式中：R為回收率(R=1)；r為測量重復(fù)性修正系數(shù)(r=1)。

4.4.7標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定結(jié)果

各不確定度分量相互獨立，不相關(guān)，結(jié)果見匯總表5。因此農(nóng)藥制劑產(chǎn)品39.7%唑酮草酯可濕性粉劑的檢測結(jié)果的擴(kuò)展不確定度可用公式(6)進(jìn)行計算。

Urel(X)=

(6)

表5　輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

5結(jié)論

利用標(biāo)準(zhǔn)樣品(RM)可以給試樣準(zhǔn)確賦值的特點，結(jié)合測量能力指數(shù)(MCP)對測量過程控制分析的特性，提出一種基于MCP和RM的檢測質(zhì)量評估新方法。該方法利用試樣的量值為目標(biāo)值預(yù)測解決了檢測誤差評價的一致性問題，同時MCP能更好地實現(xiàn)實驗室內(nèi)部質(zhì)量監(jiān)控。實驗結(jié)果表明該方法在各實驗室測量系統(tǒng)檢測結(jié)果趨同性方面優(yōu)于傳統(tǒng)的其它檢測質(zhì)量評價算法。

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