Odhad nejistoty chemických měření se započtením vychýlení

Význam tématu

Systematické chyby (vychýlení) mohou významně ovlivnit spolehlivost analytických výsledků. Správný přístup k jejich započtení nebo korekci je klíčový pro dosažení reálné odhadnuté nejistoty měření, zajištění kvality výsledků a splnění požadavků norem a akreditačních kritérií.

Cíle a přehled studie / článku

Metodický list představuje doporučený postup zahrnutí nekorigovaného vychýlení (bias) do rozšířené nejistoty měření s danou pravděpodobností pokrytí (např. 95 % či 99 %). Cílem je nabídnout jednoduchou a transparentní alterna­tivu k matematické korekci výsledků v případech, kdy není možné korekci spolehlivě provést.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika vychází z celkové standardní nejistoty kombinované ze všech složek včetně nejistoty odhadu vychýlení. Postup stanoví výpočet modifikované rozšířené nejistoty Ue(P %) podle velikosti poměru bias b ke kombinované standardní nejistotě uc:

• Pro |b|<0,5·uc: Ue(95 %)=2·√(uc²+b²), Ue(99 %)=3·√(uc²+b²)
• Pro |b|>0,5·uc: Ue(95 %)=1,7·uc+|b|, Ue(99 %)=2,8·uc+|b|

Nezbytné je posoudit, zda je bias konstantní (absolutní model) nebo proporcionální k měřené veličině (relativní model).

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožňuje udržet zvolenou pravděpodobnost pokrytí, která při necitelném započtení biasu klesá. Tabulka vztahů b/uc versus pravděpodobnost pokrytí ukazuje, že při b/uc>1 pravděpodobnost klesá pod 80 %. Výpočet Ue zajistí, že pokrytí zůstane u 95 % či 99 %.

Přínosy a praktické využití metody

Laboratoře, kde není možné provést spolehlivou korekci biasu (nedostatečná znalost, ekonomické či časové limity), mohou výsledky uvádět jako nekorigované s rozšířenou nejistotou modifikovanou započtením biasu. Tento přístup:

• Usnadňuje rozhodování o validitě výsledků bez přenášení hodnocení na zákazníka.
• Zachovává transparentnost a srozumitelnost nejistot.
• Plní požadavky norem ISO/GUM a doporučení Eurachem.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření harmonizovaných metod pro započtení biasu v různých analytických oblastech, včetně:

• Automatizace výpočtů nejistoty v laboratorních informačních systémech.
• Integrace postupů do standardů akreditace a software pro řízení kvality.
• Další výzkum zaměřený na optimalizaci hranic pro přechod mezi kvadratickým a lineárním modelem.

Závěr

Metodický list doporučuje jednoduchý, ale robustní postup zahrnutí nekorigovaného vychýlení do rozšířené nejistoty pomocí výpočtu Ue(P %). Tento přístup je vhodný v případech, kdy nelze zajistit spolehlivou korekci biasu, a umožňuje zachovat deklarovanou pravděpodobnost pokrytí výsledků.

Reference

• TNI 01 0115:2009 VIM – Mezinárodní metrologický slovník.
• Suchánek M., Milde D. (eds.): Kvalimetrie 19, EURACHEM-ČR Praha 2014.
• ISO/IEC Guide 98-3/Part 3:2008 GUM; český překlad TNI 01 4109-3:2011.
• Synek V.: Attempts to include uncorrected bias in the measurement uncertainty. Talanta 65, 829 (2005).
• Magnusson B., Ellison S. L. R.: Treatment of uncorrected measurement bias. Anal. Bioanal. Chem. 390, 201 (2008).
• Synek V.: How to encompass an uncorrected bias into the expanded uncertainty. Accred. Qual. Assur. 22, 179–186 (2017).
• Eurachem Leaflet: Treatment of an observed bias. Eurachem 2017.