SIST ISO 11352:2013
Water quality - Estimation of measurement uncertainty based on validation and quality control data
Water quality - Estimation of measurement uncertainty based on validation and quality control data
This International Standard specifies methods for the estimation of measurement uncertainty of chemical and
physicochemical methods in single laboratories based on validation data and analytical quality control results
obtained within the field of water analysis.
NOTE 1 The principles of the estimation of uncertainty specified in this International Standard are consistent with the
principles described in ISO/IEC Guide 98-3.
In this International Standard, the quantification of measurement uncertainty relies on performance
characteristics of a measurement procedure obtained from validation and the results of internal and external
quality control.
NOTE 2 The approaches specified in this International Standard are mainly based on QUAM[11], NEN 7779[8], Nordtest
TR 537[10], and Eurolab TR 1[9].
NOTE 3 This International Standard only addresses the evaluation of measurement uncertainty for results obtained
from quantitative measurement procedures. The uncertainties associated with results obtained from qualitative procedures
are not considered.
Qualité de l'eau - Estimation de l'incertitude de mesure basée sur des données de validation et de contrôle qualité
La présente Norme internationale spécifie des méthodes pour l'estimation de l'incertitude de mesure des
méthodes chimiques et physicochimiques dans des laboratoires individuels, basée sur des données de
validation et sur les résultats du contrôle qualité analytique obtenus dans le domaine de l'analyse de l'eau.
NOTE 1 Les principes de l'estimation de l'incertitude de mesure spécifiés dans la présente Norme internationale sont
en accord avec les principes décrits dans le Guide ISO/CEI 98‑3.
Dans la présente Norme internationale, la quantification de l'incertitude de mesure repose sur les caractéristiques
de performance d'un mode opératoire de mesure obtenues à partir de la validation et des résultats du contrôle
qualité interne et externe.
NOTE 2 Les approches spécifiées dans la présente Norme internationale sont principalement basées sur QUAM[11], la
NEN 7779[8], le Nordtest TR 537[10] et l'Eurolab TR 1[9].
NOTE 3 La présente Norme internationale traite uniquement de l'évaluation de l'incertitude de mesure pour des résultats
obtenus à partir de modes opératoires de mesures quantitatives. Les incertitudes associées aux résultats obtenus à partir
de modes opératoires de mesures qualitatives ne sont pas prises en compte.
Kakovost vode - Ocena merilne negotovosti na osnovi podatkov, dobljenih z validacijo in kontrolo kakovosti
Ta mednarodni standard določa metode za oceno merilne negotovosti kemijskih in fizikalno-kemijskih metod v posameznih laboratorijih na osnovi podatkov o validaciji in rezultatov kontrole kakovosti analize, pridobljenih na področju analize vode. OPOMBA 1: Načela ocene negotovosti, ki jih določa ta mednarodni standard, so skladna z načeli, opisanimi v smernicah ISO/IEC 98-3. V tem mednarodnem standardu je določevanje merilne negotovosti odvisno od lastnosti delovanja merilnega postopka, dobljenih z validacijo, ter rezultatov notranje in zunanje kontrole kakovosti. OPOMBA 2: Pristopi, opisani v tem mednarodnem standardu, so osnovani zlasti na smernicah QUAM[11], NEN 7779[8], Nordtest TR 537[10], in Eurolab TR 1[9]. OPOMBA 3: Ta mednarodni standard zadeva le oceno merilne negotovosti za rezultate, pridobljene iz postopkov kvantitativnih meritev. Negotovosti, povezane z rezultati, pridobljenimi iz kvalitativnih postopkov, niso upoštevane.
General Information
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
01-september-2013
Kakovost vode - Ocena merilne negotovosti na osnovi podatkov, dobljenih z
validacijo in kontrolo kakovosti
Water quality - Estimation of measurement uncertainty based on validation and quality
control data
Qualité de l'eau - Estimation de l'incertitude de mesure basée sur des données de
validation et de contrôle qualité
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 11352:2012
ICS:
13.060.45 Preiskava vode na splošno Examination of water in
general
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11352
First edition
2012-07-01
Water quality — Estimation of
measurement uncertainty based on
validation and quality control data
Qualité de l’eau — Estimation de l’incertitude de mesure basée sur des
données de validation et de contrôle qualité
Reference number
©
ISO 2012
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or ISO’s
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 4
5 Principle . 5
6 Procedure . 5
7 Preparative considerations for the estimation of measurement uncertainty . 6
7.1 Specification of the measurement . 6
7.2 Specification of the parametric form in which the measurement uncertainty is reported . 6
8 Evaluation of available precision and bias data . 7
8.1 Approach and criteria . 7
8.2 Within-laboratory reproducibility . 8
8.3 Method and laboratory bias .10
9 Calculation of the combined standard uncertainty .14
10 Calculation of the expanded uncertainty .15
11 Estimation of measurement uncertainty from reproducibility standard deviation .15
12 Report .15
Annex A (normative) Estimation of the standard uncertainty from range control charts .16
Annex B (informative) Examples of the estimation of measurement uncertainty .17
Bibliography .26
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 11352 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 2, Physical,
chemical and biochemical methods.
iv © ISO 2012 – All rights reserved
Introduction
The basic principles of the estimation of measurement uncertainty are set out in ISO/IEC Guide 98-3. There
are several ways of estimating measurement uncertainty depending on the purpose of the estimation and the
[9]
available data; Eurolab TR 1 gives an overview of the main approaches.
This International Standard specifies a set of procedures to enable laboratories to estimate the measurement
uncertainty of their results, using an approach based on quality control results and validation data. It is structured
in a way that is applicable to analysts that do not have a thorough understanding of metrology or statistics.
[8] [10]
NEN 7779 and Nordtest TR 537 have been used as a basis for developing this International Standard.
The approach taken is “top-down”, contrary to the mainly “bottom-up” strategy adopted in ISO/IEC Guide 98-3.
It is statistically acceptable to combine a precision estimate and the uncertainty associated with the bias into
one uncertainty measure. The sources of data for this approach are method validation and analytical quality
control. The experimental approach specified in this International Standard enables a greater coverage of the
sources of variation observed during routine use of the analytical method.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11352:2012(E)
Water quality — Estimation of measurement uncertainty based
on validation and quality control data
1 Scope
This International Standard specifies methods for the estimation of measurement uncertainty of chemical and
physicochemical methods in single laboratories based on validation data and analytical quality control results
obtained within the field of water analysis.
NOTE 1 The principles of the estimation of uncertainty specified in this International Standard are consistent with the
principles described in ISO/IEC Guide 98-3.
In this International Standard, the quantification of measurement uncertainty relies on performance
characteristics of a measurement procedure obtained from validation and the results of internal and external
quality control.
[11] [8]
NOTE 2 The approaches specified in this International Standard are mainly based on QUAM , NEN 7779 , Nordtest
[10] [9]
TR 537 , and Eurolab TR 1 .
NOTE 3 This International Standard only addresses the evaluation of measurement uncertainty for results obtained
from quantitative measurement procedures. The uncertainties associated with results obtained from qualitative procedures
are not considered.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
NOTE 1 The terms and definitions listed are generally reproduced without the Notes which are associated with the
terms and definitions in the respective references.
[1]
NOTE 2 The terms concerning precision data from interlaboratory trials are taken from ISO 3534-2:2006 because the
[7]
definitions in ISO/IEC Guide 99:2007 are wider than those in ISO 3534-2:2006 as they include different measurement
procedures, which is not appropriate for this International Standard.
3.1
trueness
closeness of agreement between the average of an infinite number of replicate measured quantity values and
a reference quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.14]
3.2
precision
closeness of agreement between indications or measured quantity values obtained by replicate measurements
on the same or similar objects under specified conditions
[7 ]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.15]
3.3
error
measurement error
measured quantity value minus a reference quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.16]
3.4
systematic error
systematic measurement error
component of measurement error that in replicate measurements remains constant or varies in a predictable manner
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.17]
3.5
bias
measurement bias
estimate of a systematic measurement error
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.18]
3.6
random error
random measurement error
component of measurement error that in replicate measurements varies in an unpredictable manner
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.19]
3.7
repeatability conditions
observation conditions where independent test/measurement results are obtained with the same method on
identical test/measurement items in the same test or measuring facility by the same operator using the same
equipment within short intervals of time
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.6]
3.8
repeatability
precision under repeatability conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.5]
3.9
batch
series of measurements made under repeatability conditions
3.10
intermediate precision conditions
conditions where test results or measurement results are obtained with the same method, on identical
test/measurement items in the same test or measurement facility, under some different operating condition
NOTE There are four elements to the operating condition: time, calibration, operator and equipment.
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.16]
3.11
intermediate precision
precision under intermediate precision conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.15]
2 © ISO 2012 – All rights reserved
3.12
within-laboratory reproducibility
intermediate measurement precision where variations within one laboratory alone are included
3.13
reproducibility conditions
observation conditions where independent test/measurement results are obtained with the same method
on identical test/measurement items in different test or measurement facilities with different operators using
different equipment
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.11]
3.14
reproducibility
precision under reproducibility conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.10]
3.15
uncertainty
measurement uncertainty
non-negative parameter characterizing the dispersion of the quantity values being attributed to a measurand,
based on the information used
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.26]
3.16
standard uncertainty
standard measurement uncertainty
measurement uncertainty expressed as a standard deviation
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.30]
3.17
combined standard uncertainty
combined standard measurement uncertainty
standard measurement uncertainty that is obtained using the individual standard measurement uncertainties
associated with the input quantities in a measurement model
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.31]
3.18
relative standard measurement uncertainty
standard measurement uncertainty divided by the absolute value of the measured quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.32]
3.19
target measurement uncertainty
measurement uncertainty specified as an upper limit and decided on the basis of the intended use of
measurement results
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.34]
3.20
expanded uncertainty
expanded measurement uncertainty
product of a combined standard measurement uncertainty and a factor larger than the number one
NOTE The term “factor” in this definition refers to a coverage factor.
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.35]
3.21
coverage factor
number larger than one by which a combined standard measurement uncertainty is multiplied to obtain an
expanded measurement uncertainty
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.38]
4 Symbols
b bias estimated as the d
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11352
First edition
2012-07-01
Water quality — Estimation of
measurement uncertainty based on
validation and quality control data
Qualité de l’eau — Estimation de l’incertitude de mesure basée sur des
données de validation et de contrôle qualité
Reference number
©
ISO 2012
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or ISO’s
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 4
5 Principle . 5
6 Procedure . 5
7 Preparative considerations for the estimation of measurement uncertainty . 6
7.1 Specification of the measurement . 6
7.2 Specification of the parametric form in which the measurement uncertainty is reported . 6
8 Evaluation of available precision and bias data . 7
8.1 Approach and criteria . 7
8.2 Within-laboratory reproducibility . 8
8.3 Method and laboratory bias .10
9 Calculation of the combined standard uncertainty .14
10 Calculation of the expanded uncertainty .15
11 Estimation of measurement uncertainty from reproducibility standard deviation .15
12 Report .15
Annex A (normative) Estimation of the standard uncertainty from range control charts .16
Annex B (informative) Examples of the estimation of measurement uncertainty .17
Bibliography .26
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 11352 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 2, Physical,
chemical and biochemical methods.
iv © ISO 2012 – All rights reserved
Introduction
The basic principles of the estimation of measurement uncertainty are set out in ISO/IEC Guide 98-3. There
are several ways of estimating measurement uncertainty depending on the purpose of the estimation and the
[9]
available data; Eurolab TR 1 gives an overview of the main approaches.
This International Standard specifies a set of procedures to enable laboratories to estimate the measurement
uncertainty of their results, using an approach based on quality control results and validation data. It is structured
in a way that is applicable to analysts that do not have a thorough understanding of metrology or statistics.
[8] [10]
NEN 7779 and Nordtest TR 537 have been used as a basis for developing this International Standard.
The approach taken is “top-down”, contrary to the mainly “bottom-up” strategy adopted in ISO/IEC Guide 98-3.
It is statistically acceptable to combine a precision estimate and the uncertainty associated with the bias into
one uncertainty measure. The sources of data for this approach are method validation and analytical quality
control. The experimental approach specified in this International Standard enables a greater coverage of the
sources of variation observed during routine use of the analytical method.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11352:2012(E)
Water quality — Estimation of measurement uncertainty based
on validation and quality control data
1 Scope
This International Standard specifies methods for the estimation of measurement uncertainty of chemical and
physicochemical methods in single laboratories based on validation data and analytical quality control results
obtained within the field of water analysis.
NOTE 1 The principles of the estimation of uncertainty specified in this International Standard are consistent with the
principles described in ISO/IEC Guide 98-3.
In this International Standard, the quantification of measurement uncertainty relies on performance
characteristics of a measurement procedure obtained from validation and the results of internal and external
quality control.
[11] [8]
NOTE 2 The approaches specified in this International Standard are mainly based on QUAM , NEN 7779 , Nordtest
[10] [9]
TR 537 , and Eurolab TR 1 .
NOTE 3 This International Standard only addresses the evaluation of measurement uncertainty for results obtained
from quantitative measurement procedures. The uncertainties associated with results obtained from qualitative procedures
are not considered.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
NOTE 1 The terms and definitions listed are generally reproduced without the Notes which are associated with the
terms and definitions in the respective references.
[1]
NOTE 2 The terms concerning precision data from interlaboratory trials are taken from ISO 3534-2:2006 because the
[7]
definitions in ISO/IEC Guide 99:2007 are wider than those in ISO 3534-2:2006 as they include different measurement
procedures, which is not appropriate for this International Standard.
3.1
trueness
closeness of agreement between the average of an infinite number of replicate measured quantity values and
a reference quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.14]
3.2
precision
closeness of agreement between indications or measured quantity values obtained by replicate measurements
on the same or similar objects under specified conditions
[7 ]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.15]
3.3
error
measurement error
measured quantity value minus a reference quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.16]
3.4
systematic error
systematic measurement error
component of measurement error that in replicate measurements remains constant or varies in a predictable manner
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.17]
3.5
bias
measurement bias
estimate of a systematic measurement error
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.18]
3.6
random error
random measurement error
component of measurement error that in replicate measurements varies in an unpredictable manner
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.19]
3.7
repeatability conditions
observation conditions where independent test/measurement results are obtained with the same method on
identical test/measurement items in the same test or measuring facility by the same operator using the same
equipment within short intervals of time
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.6]
3.8
repeatability
precision under repeatability conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.5]
3.9
batch
series of measurements made under repeatability conditions
3.10
intermediate precision conditions
conditions where test results or measurement results are obtained with the same method, on identical
test/measurement items in the same test or measurement facility, under some different operating condition
NOTE There are four elements to the operating condition: time, calibration, operator and equipment.
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.16]
3.11
intermediate precision
precision under intermediate precision conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.15]
2 © ISO 2012 – All rights reserved
3.12
within-laboratory reproducibility
intermediate measurement precision where variations within one laboratory alone are included
3.13
reproducibility conditions
observation conditions where independent test/measurement results are obtained with the same method
on identical test/measurement items in different test or measurement facilities with different operators using
different equipment
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.11]
3.14
reproducibility
precision under reproducibility conditions
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.10]
3.15
uncertainty
measurement uncertainty
non-negative parameter characterizing the dispersion of the quantity values being attributed to a measurand,
based on the information used
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.26]
3.16
standard uncertainty
standard measurement uncertainty
measurement uncertainty expressed as a standard deviation
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.30]
3.17
combined standard uncertainty
combined standard measurement uncertainty
standard measurement uncertainty that is obtained using the individual standard measurement uncertainties
associated with the input quantities in a measurement model
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.31]
3.18
relative standard measurement uncertainty
standard measurement uncertainty divided by the absolute value of the measured quantity value
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.32]
3.19
target measurement uncertainty
measurement uncertainty specified as an upper limit and decided on the basis of the intended use of
measurement results
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.34]
3.20
expanded uncertainty
expanded measurement uncertainty
product of a combined standard measurement uncertainty and a factor larger than the number one
NOTE The term “factor” in this definition refers to a coverage factor.
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.35]
3.21
coverage factor
number larger than one by which a combined standard measurement uncertainty is multiplied to obtain an
expanded measurement uncertainty
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.38]
4 Symbols
b bias estimated as the difference between mean measured value and an accepted reference
value
b bias of the ith reference material respectively deviation from the complete recovery (100 %) of
i
the ith recovery experiment
b root mean square of individual bias values respectively of the deviations from recovery
rms
experiments
D difference between the measurement result and the assigned value of the ith sample of the
i
interlaboratory comparison
D root mean square of the differences
rms
d
2 factor for the calculation of the standard deviation from the mean range R
i
variable related to an observation of a series
j
variable related to a source of uncertainty
J total number of sources of uncertainty
k coverage factor
n number of analysed interlaboratory comparison samples
ilc
n number of measurements
M
n number of participating laboratories for sample i
p,i
n number of reference materials
r
n number of recovery experiments
η
mean range
R
s standard deviation
s standard deviation of the measured values of the reference material
b
s reproducibility standard deviation fr
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11352
Première édition
2012-07-01
Qualité de l’eau — Estimation de
l’incertitude de mesure basée sur des
données de validation et de contrôle qualité
Water quality — Estimation of measurement uncertainty based on
validation and quality control data
Numéro de référence
©
ISO 2012
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit
de l’ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 4
5 Principe . 5
6 Mode opératoire . 5
7 Considérations préalables à l’estimation de l’incertitude de mesure . 6
7.1 Description du mesurage . 6
7.2 Description du support d’enregistrement dans lequel l’incertitude de mesure est rapportée . 6
8 Évaluation des données de fidélité et de biais disponibles . 7
8.1 Approche et critères . 7
8.2 Reproductibilité intralaboratoire . 8
8.3 Biais de la méthode et du laboratoire .10
9 Calcul de l’incertitude-type composée .15
10 Calcul de l’incertitude élargie .15
11 Estimation de l’incertitude de mesure à partir de l’écart-type de la reproductibilité .15
12 Rapport .16
Annexe A (normative) Estimation de l’incertitude-type à partir des cartes de contrôle de l’étendue .17
Annexe B (informative) Exemples d’estimation de l’incertitude de mesure .18
Bibliographie .27
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 11352 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l’eau, sous-comité SC 2, Méthodes
physiques, chimiques et biochimiques.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
Introduction
Les principes fondamentaux de l’estimation de l’incertitude de mesure sont énoncés dans le Guide ISO/CEI 98-3.
Il existe plusieurs façons d’estimer l’incertitude de mesure en fonction de l’objectif de l’estimation et des données
[9]
disponibles; l’Eurolab TR 1 donne un aperçu des principales approches.
La présente Norme internationale spécifie un ensemble de modes opératoires visant à permettre aux
laboratoires d’estimer l’incertitude de mesure de leurs résultats, au moyen d’une approche basée sur les
résultats du contrôle qualité et sur des données de validation. Elle est structurée de manière à pouvoir être
appliquée par des analystes qui n’ont pas des connaissances approfondies en métrologie ou en statistiques.
[8] [10]
La NEN 7779 et le Nordtest TR 537 ont servi de base pour l’élaboration de la présente Norme internationale.
L’approche présentée est de type «descendant», contrairement à la stratégie principalement «ascendante»
adoptée dans le Guide ISO/CEI 98-3.
Il est statistiquement acceptable de combiner une estimation de la fidélité et l’incertitude associée au biais
en une seule incertitude de mesure. Les données utilisées pour cette approche proviennent de la validation
de la méthode et du contrôle qualité analytique. L’approche expérimentale spécifiée dans la présente Norme
internationale offre une plus large couverture des sources de variation observées lors de l’utilisation de routine
de la méthode analytique
NORME INTERNATIONALE ISO 11352:2012(F)
Qualité de l’eau — Estimation de l’incertitude de mesure basée
sur des données de validation et de contrôle qualité
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie des méthodes pour l’estimation de l’incertitude de mesure des
méthodes chimiques et physicochimiques dans des laboratoires individuels, basée sur des données de
validation et sur les résultats du contrôle qualité analytique obtenus dans le domaine de l’analyse de l’eau.
NOTE 1 Les principes de l’estimation de l’incertitude de mesure spécifiés dans la présente Norme internationale sont
en accord avec les principes décrits dans le Guide ISO/CEI 98-3.
Dans la présente Norme internationale, la quantification de l’incertitude de mesure repose sur les caractéristiques
de performance d’un mode opératoire de mesure obtenues à partir de la validation et des résultats du contrôle
qualité interne et externe.
[11]
NOTE 2 Les approches spécifiées dans la présente Norme internationale sont principalement basées sur QUAM , la
[8] [10] [9]
NEN 7779 , le Nordtest TR 537 et l’Eurolab TR 1 .
NOTE 3 La présente Norme internationale traite uniquement de l’évaluation de l’incertitude de mesure pour des résultats
obtenus à partir de modes opératoires de mesures quantitatives. Les incertitudes associées aux résultats obtenus à partir
de modes opératoires de mesures qualitatives ne sont pas prises en compte.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour les
références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence (y compris les éventuels amendements) s’applique.
Guide ISO/CEI 98-3:2008, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de
mesure (GUM:1995)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
NOTE 1 Les termes et définitions suivants sont généralement reproduits sans les Notes qui leur sont associées dans
les références respectives.
[1]
NOTE 2 Les termes relatifs aux données de fidélité issues d’essais interlaboratoires proviennent de l’ISO 3534-2:2006
[7]
car les définitions données dans le Guide ISO/CEI 99:2007 sont plus larges que celles données dans l’ISO 3534-2:2006
puisqu’elles incluent des modes opératoire de mesurage différents, ce qui n’est pas approprié dans le cadre de la présente
Norme internationale.
3.1
justesse
étroitesse de l’accord entre la moyenne d’un nombre infini de valeurs mesurées répétées et une valeur de référence
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.14]
3.2
fidélité
étroitesse de l’accord entre les indications ou les valeurs mesurées obtenues par des mesurages répétés du
même objet ou d’objets similaires dans des conditions spécifiées
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007
, 2.15]
3.3
erreur
erreur de mesure
différence entre la valeur mesurée d’une grandeur et une valeur de référence
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.16]
3.4
erreur systématique
composante de l’erreur de mesure qui, dans des mesurages répétés, demeure constante ou varie de façon prévisible
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.17]
3.5
biais
biais de mesure
estimation d’une erreur systématique
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.18]
3.6
erreur aléatoire
composante de l’erreur de mesure qui, dans des mesurages répétés, varie de façon imprévisible
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.19]
3.7
conditions de répétabilité
conditions où les résultats d’essai/de mesure indépendants sont obtenus par la même méthode sur des
individus d’essai/de mesure identiques sur la même installation d’essai ou de mesure, par le même opérateur,
utilisant le même équipement et pendant un court intervalle de temps
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.6]
3.8
répétabilité
fidélité dans des conditions de répétabilité
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.5]
3.9
série
série de mesures effectuées dans des conditions de répétabilité
3.10
conditions de fidélité intermédiaire
conditions où les résultats d’essai ou résultats de mesure sont obtenus par la même méthode sur des individus
d’essai/de mesure identiques sur la même installation d’essai ou de mesure, dans différentes conditions de
fonctionnement données
NOTE Les conditions de fonctionnement comprennent quatre éléments: temps, étalonnage, opérateur et équipement.
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.16]
3.11
fidélité intermédiaire
fidélité dans des conditions de fidélité intermédiaire
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.15]
3.12
reproductibilité intralaboratoire
fidélité de mesure intermédiaire incluant uniquement les variations au sein d’un seul laboratoire
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés
3.13
conditions de reproductibilité
conditions où les résultats d’essai/de mesure indépendants sont obtenus par la même méthode sur des individus
d’essai/de mesure identiques sur différentes installations d’essai ou de mesure avec différents opérateurs et
utilisant des équipements différents
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.11]
3.14
reproductibilité
fidélité dans des conditions de reproductibilité
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.10]
3.15
incertitude
incertitude de mesure
paramètre non négatif qui caractérise la dispersion des valeurs attribuées à un mesurande, à partir des
informations utilisées
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.26]
3.16
incertitude-type
incertitude de mesure exprimée sous la forme d’un écart-type
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.30]
3.17
incertitude-type composée
incertitude-type obtenue en utilisant les incertitudes-types individuelles associées aux grandeurs d’entrée
dans un modèle de mesure
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.31]
3.18
incertitude-type relative
quotient de l’incertitude-type par la valeur absolue de la valeur mesurée
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.32]
3.19
incertitude cible
incertitude de mesure spécifiée comme une limite supérieure et choisie d’après les usages prévus des
résultats de mesure
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.34]
3.20
incertitude élargie
produit d’une incertitude-type composée et d’un facteur supérieur au nombre 1
NOTE Le facteur qui intervient dans la définition est un facteur d’élargissement.
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.35]
3.21
facteur d’élargissement
nombre supérieur à 1 par lequel on multiplie une incertitude-type composée pour obtenir une incertitude élargie
[7]
[Guide ISO/CEI 99:2007 , 2.38]
4 Symboles
b biais estimé comme étant la différence entre la valeur moyenne mesurée et une valeur
consensuelle de référence
b biais du ième matériau de référence ou écart de la ième étude de rendement par rapport au
i
rendement théorique (100 %)
b moyenne quadratique des valeurs individuelles du biais ou des écarts obtenus lors des études
rms
de rendement
D différence entre le résultat de mesure et la valeur assignée au ième échantillon provenant de la
i
comparaison interlaboratoires
D moyenne quadratique des différences
rms
d
facteur utilisé pour le ca
...
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 11352
Первое издание
2012-07-01
Качество воды. Оценка
неопределенности измерения на
основе данных о валидации и
контроле качества
Water quality — Estimation of measurement uncertainty based on
validation and quality control data
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
©
ISO 2012
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на интегрированные шрифты и они не будут установлены на компьютере, на котором ведется редактирование. В
случае загрузки настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение
лицензионных условий фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe – торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованные для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO по соответствующему адресу, указанному ниже, или комитета-члена ISO в стране
заявителя.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2012 – Все права сохраняются
Содержание Страница
Предисловие. iv
Введение . v
1 Область применения . 1
2 Нормативные ссылки . 1
3 Термины и определения . 1
4 Условные обозначения . 5
5 Сущность метода . 6
6 Методика . 6
7 Подготовительные соображения для оценивания погрешности измерений . 7
7.1 Требования к измерению . 7
7.2 Требования к параметрической форме, в которой указывают погрешность
измерений . 7
8 Оценивание наличной точности и данных ошибки . 8
8.1 Подход и критерии . 8
8.2 Внутрилабораторная воспроизводимость . 9
8.3 Метод и лабораторная ошибка . 11
9 Вычисление суммарной стандартной неопределенности . 16
10 Вычисление расширенной неопределенности . 17
11 Оценка погрешности измерений из стандартного отклонения воспроизводимости . 17
12 Протокол . 17
Приложение А (нормативное) Оценивание стандартной неопределенности из контрольных
карт для размаха. 18
Приложение В (информативное) Примеры оценивания погрешности измерения . 19
Библиография . 28
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией,
объединяющей национальные органы по стандартизации (комитеты-члены ISO). Разработка
международных стандартов, как правило, ведется в технических комитетах ISO. Каждый комитет-член,
заинтересованной в разработке теме, ради которой был образован данный технический комитет,
имеет право быть представленным в этом комитете. Международные организации, правительственные
и неправительственные, поддерживающие связь с ISO, также принимают участие в ее работе. ISO
тесно сотрудничает с Международной электротехнической комиссией (IEC) по всем вопросам
стандартизации в области электротехники.
Международные стандарты разрабатываются в соответствии с правилами, приведенными в Части 2
Директив ISO/IEC.
Основное назначение технических комитетов заключается в разработке Международных стандартов.
Проекты международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-
членам на голосование. Для опубликования международного стандарта требуется собрать не менее
75 % положительных голосов комитетов-членов, принявших участие в голосовании.
Обращается внимание на вероятность того, что некоторые элементы настоящего документа могут
являться предметом патентных прав. ISO не несет ответственность за идентификацию части или всех
подобных прав.
ISO 11352 разработан Техническим комитетом ISO/TC 147, Качество воды, Подкомитетом SC 2,
Физические, химические и биохимические методы.
iv © ISO 2012 – Все права сохраняются
Введение
Основные принципы оценивания неопределенности измерения изложены в ISO/IEC Guide 98-3.
Существует несколько способов оценки неопределенности измерения, зависящие от назначения
[9]
самой оценки и имеющихся данных; документ Eurolab TR 1 приводит общее представление в
отношении основных подходов.
Настоящий международный стандарт приводит ряд методик, которые помогут метрологическим
лабораториям провести определение неопределенности измерения их результатов, используя подход,
основанный на результатах контроля качества и данных достоверности. Структура стандарта такова,
что его могут использовать специалисты, которые не обладают глубоким пониманием метрологии или
статистики.
[8] [10]
Работы NEN 7779 и Nordtest TR 537 легли в основу разработки настоящего международного
стандарта. Выбранный в нем подход является нисходящим в отличие от восходящего, принятого в
ISO/IEC Guide 98-3.
Статистически допустимо объединять точную оценку и неопределенность, ассоциируемую с ошибкой,
в одну меру неопределенности. Источниками измеренных величин для этого подхода являются
валидация метода и аналитический контроль качества. Экспериментальный подход, рассматриваемый
в настоящем международном стандарте, допускает широкий охват источников изменчивости,
отмечаемой во время обычного применения аналитического метода.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 11352:2012(R)
Качество воды. Оценка неопределенности измерения на
основе данных о валидации и контроле качества
1 Область применения
Настоящий международный стандарт устанавливает метод оценивания неопределенности измерения
химических и физико-химических методов в отдельных лабораториях на основе данных валидации и
результатах аналитического контроля, полученных в области анализа качества воды.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Принципы оценки неопределенности, указанные в настоящем Международном стандарте,
совместимы с изложенными в ISO/IEC Guide 98-3.
В настоящем международном стандарте количественное представление неопределенности измерения
опирается на эксплуатационные характеристики методики измерения, полученные при валидации и на
результатах внутреннего и внешнего контроля качества.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Подходы, оговоренные в настоящем Международном стандарте, главным образом
[11] [8] [10] [9]
основываются на библиографии QUAM , NEN 7779 , Nordtest TR 537 и Eurolab TR 1 .
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Настоящий Международный стандарт рассматривает только определение неопределенности
измерения в отношении результатов, полученных посредством применения количественных методик измерения.
Неопределенности, ассоциируемые с результатами, полученными с помощью качественных методик, здесь не
рассматриваются.
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные документы являются обязательными для применения данного документа. В
отношении датированных ссылок применимо только цитируемое издание. В отношении
недатированных ссылок применимо последнее издание ссылочного документа, включая любые
поправки к нему.
ISO/IEC Guide 98-3:2008, Неопределенность измерений. Часть 3. Руководство по выражению
неопределенности измерений (GUM:1995)
3 Термины и определения
Исходя из назначения данного документа, будут применимы следующие термины и их определения.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Перечисленные термины и определения обычно приводятся без Примечаний, которые
ассоциируются с терминами и определениями в соответствующих ссылках.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Термины, относящиеся к прецизионным данным лабораторных испытаний, взяты из
[1], [7]
ISO 3534-2:2000 т.к. определения, приведенные в ISO/IEC 99:2007 , являются более широкими, чем те,
которые даны в ISO 3534-2:2006, поскольку они включают отличные методики измерения, неприемлемые для
настоящего международного стандарта.
3.1
истинность
trueness
степень совпадения между средним бесконечного числа измеренного значения величины реплики и
исходным значением величины
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.14]
3.2
точность
precision
степень совпадения между показаниями или измеренными значениями величин, полученными
посредством измерений реплики на одинаковых или подобных объектах при заданных условиях
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.15]
3.3
погрешность
погрешность измерения
error
measurement error
измеренное значение величины минус исходное значение величины
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.16]
3.4
систематическая погрешность
систематическая погрешность измерения
systematic error
systematic measurement error
составляющая погрешности измерения, которая в измерениях реплик остается постоянной или
изменяется предсказуемым образом
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.17]
3.5
ошибка
ошибка измерения
bias
measurement bias
оценка систематической погрешности измерения
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.18]
3.6
случайная погрешность
случайная погрешность измерения
random error
random measurement error
составляющая погрешности измерения, которая в измерениях реплики варьируется непредсказуемым
образом
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.19]
3.7
условия повторяемости
repeatability conditions
условия наблюдения, где результаты независимого испытания/измерения получают с помощью одного
и того же метода в отношении идентичных образцов для испытания/измерения на одном и том же
оборудовании для испытания или измерения одним и тем же оператором, использующими одно и тоже
оборудование в пределах коротких интервалов времени
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.6]
2 © ISO 2012 – Все права сохраняются
3.8
повторяемость
repeatability
точность при условиях сходимости
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.5]
3.9
партия
batch
серия измерений, проведенных при условиях повторяемости
3.10
условия промежуточной сходимости
intermediate precision conditions
условия, где результаты или измерения получают с помощью одного и того же метода в отношении
идентичных образцов для испытания/измерения на одном и том же оборудовании для испытания или
измерения при некотором отличном рабочем условии
ПРИМЕЧАНИЕ Существуют четыре элемента рабочего условия: время, калибровка, оператор и оборудование.
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.16]
3.11
промежуточная сходимость
intermediate precision
точность при условиях промежуточной сходимости
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.15]
3.12
внутрилабораторная воспроизводимость
within-laboratory reproducibility
промежуточная сходимость измерения, где включены изменчивости только одной лаборатории
3.13
условия воспроизводимости
reproducibility conditions
условия наблюдения, где независимые результаты испытания/измерения получают с помощью одного
и того же метода в отношении идентичных образцов для испытания/измерения на различном
оборудовании для испытания/измерения различными операторами, использующими различное
оборудование
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.11]
3.14
воспроизводимость
reproducibility
сходимость при условиях воспроизводимости
[1]
[ISO 3534-2:2006 , 3.3.10]
3.15
uncertainty
measurement uncertainty
неопределенность
неопределенность измерений
неотрицательный параметр, характеризующий дисперсию значений величины, атрибутивный
измеряемой величине, основанной на используемой информации
[7]
[ISO/IEC Guide 99:2007 , 2.26]
3.16
стандартная неопределенность
стандартная неопределенность измерения
standard uncertainty
standard measurement
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.