この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
0.1 ISO 5725 では、測定方法の精度を表すために「真性」と「精度」という 2 つの用語が使用されています。「真性」とは、多数の試験結果の平均値と、真の基準値または許容された基準値との一致度を指します。 「精度」とは、テスト結果間の一致度を指します。
0.2 これらの量の一般的な考慮事項は ISO 5725-1 に記載されているため、ここでは繰り返しません。 ISO 5725-1 は基礎となる定義を提供しており、一般原則は ISO 5725 の他のすべての部分と併せて読む必要があることを強調します。
0.3 (試験材料の不均一性は別として) 測定方法の結果のばらつきには、次のようなさまざまな要因が寄与する可能性があります。
- a)研究室。
- b)オペレーター。
- c)使用される機器。
- d)機器の校正。
- e)試薬のバッチ。
- f)測定間の経過時間。
- g)環境（温度、湿度、大気汚染など）。
- h)その他の要因。
0.4 再現性と再現性条件と呼ばれる精度の 2 つの条件が必要であることがわかっており、多くの実際の場合、測定方法の変動性を説明するのに役立ちます。再現性条件下では、0.3 の因子 a) ～ h) はどれも変化しないと考えられますが、再現性条件下では、すべての因子が変化し、テスト結果のばらつきに寄与すると考えられます。したがって、再現性と再現性の条件は精度の 2 つの極値であり、1 つ目は結果の最小変動を表し、2 つ目は結果の最大変動を表します。 b) から g) に挙げた 1 つ以上の要因が変化することを許容する場合、これら 2 つの極端な精度条件の間の中間条件も考えられます。
メソッド検証に中間条件の考慮を含める必要性を説明するために、たとえば、異なるオペレータが異なる機器で測定を行う 3 交代勤務システムを含む、生産プラントに接続された現在の実験室の運用を考えてみましょうwhereオペレーターと機器は、テスト結果のばらつきに寄与する要因の一部となります。
再現性条件下で得られるテスト結果の標準偏差は、一般に、中程度の精度条件下で得られるテスト結果の標準偏差よりも小さくなります。一般に、化学分析では、中程度の精度条件での標準偏差は、再現性条件での標準偏差よりも 2 倍または 3 倍大きくなることがあります。もちろん、再現性標準偏差を超えてはなりません。
一例として、銅鉱石中の銅の定量では、35 の研究室間の共同研究により、電解重量測定と Na 2の両方について、中程度の精度条件 (異なる時間) での標準偏差が再現性条件での標準偏差よりも 1.5 倍大きいことが明らかになりました。 S 2 0 3滴定法。
0.5 この文書は、測定方法の共同研究のための中程度の精度と代替設計に焦点を当てています。中間精度測定値の決定とは別に、これらの代替設計の目的には、必要な測定数の削減、精度と全体の平均の推定値の信頼性の向上、試験材料の不均一性の考慮などが含まれます。
サンプルの不均一性に対する特別な設計に関する限り、それらは ISO 5725-5 の前のバージョンで議論されています。ただし、この規格の一部を実験計画法の問題に特化させると便利です。
0.6 ISO 5725-2 に従って決定される再現性の精度は、参加する研究所全体の平均として計算されます。品質管理の目的で使用できるかどうかは、再現性の標準偏差が研究室全体で一定であるとみなせるかどうかによって決まります。このため、異なる条件下で再現性の標準偏差が研究室内および研究室間でどのように変化するかについての情報を入手することが重要です。
0.7 多くの共同研究では、研究室間のばらつきが再現性と比較して大きいため、a) ばらつきをいくつかの異なる精度コンポーネントに分解し、b) 可能であれば、次のようなばらつきの原因を減らすことが有益です。中間の精度条件。これは、中間精度の測定条件下での変動に寄与する要因（時間、校正、オペレータ、機器など）を特定し、対応する変動成分を定量化し、可能な場合にはその寄与を低減することによって行うことができます。このようにして、全体の分散の中間精度成分が増加する一方で、全体の分散の研究室間成分が減少します。ランダム効果のみが考慮されます。メソッドまたはキャリブレーションの最適化研究が実施された後、因子を固定効果としてモデル化するのが合理的です。この規格では、たとえば特定の要因が別の要因に包含されるかどうかなど、要因間のさまざまな関係が考慮されます。
0.8 精度と全体平均の推定値はランダムな変動の影響を受けます。したがって、各推定値に関連する不確実性を決定し、この不確実性、参加者の数、および設計の間の関係を理解することが重要です。これらの関係が理解されると、参加者の数と実験計画に関して、より多くの情報に基づいた決定を下すことが可能になります。
0.9 異なる要因効果が変動に寄与していると仮定すると、研究室間の変動はあまり支配的ではないと予想できるため、それぞれの精度構成要素を決定することで、必要な参加研究室の数を減らすことができる可能性があります。ただし、日常的な運用条件下で得られる全体的なメソッドの変動性を現実的に評価できるように、参加する研究室の数を適切な数にすることを強くお勧めします。
0.10 この規格の第 2 部に従った均一レベル設計では、オペレータが 1 つのサンプルの測定結果が、同じ材料の別のサンプルでの後続の測定結果に影響を与えることを許可してしまうリスクがあります。偏りのある再現性と再現性標準偏差の推定値。このリスクが深刻であると考えられる場合は、このドキュメントで説明されている分割レベル設計がこのリスクを軽減するために推奨される場合があります。実験の特定のレベルで使用される 2 つの材料が、同じ精度測定が期待できるほど十分に類似していることに注意する必要があります (言い換えると、特定の要因に関連付けられた精度成分が実験全体にわたって変化しないのかどうかという疑問が生じます)同様の行列の範囲)
0.11 ISO 5725-2 に示されている実験計画では、実験で使用する材料の同一のサンプルを多数準備する必要があります。異種材料の場合、これは不可能な場合があるため、基本的な方法を使用すると、サンプル間の変動によって膨らむ再現性標準偏差の推定値が得られます。この文書に記載されている異種材料の設計により、基本的な方法では得られないサンプル間の変動に関する情報が得られます。これは、サンプル間の変動が除去された再現性の推定値を計算するために使用できます。
Introduction
0.1 ISO 5725 uses two terms “trueness” and"precision” to describe the accuracy of a measurement method. “Trueness” refers to the degree of agreement between the average value of a large number of test results and the true or accepted reference value. “Precision” refers to the degree of agreement between test results.
0.2 General consideration of these quantities is given in ISO 5725-1 and is not repeated here. It is stressed that ISO 5725-1 provides underlying definitions and general principles should be read in conjunction with all other parts of ISO 5725.
0.3 Many different factors (apart from test material heterogeneity) may contribute to the variability of results from a measurement method, including:
- a) the laboratory;
- b) the operator;
- c) the equipment used;
- d) the calibration of the equipment;
- e) the batch of a reagent;
- f) the time elapsed between measurements;
- g) environment (temperature, humidity, air pollution, etc.);
- h) other factors.
0.4 Two conditions of precision, termed repeatability and reproducibility conditions, have been found necessary and, for many practical cases, useful for describing the variability of a measurement method. Under repeatability conditions, none of the factors a) to h) in 0.3 are considered to vary, while under reproducibility conditions, all of the factors are considered to vary and contribute to the variability of the test results. Thus, repeatability and reproducibility conditions are the two extremes of precision, the first describing the minimum and the second the maximum variability in results. Intermediate conditions between these two extreme conditions of precision are also conceivable, when one or more of the factors listed in b) to g) are allowed to vary.
To illustrate the need for including a consideration of intermediate conditions in method validation, consider the operation of a present-day laboratory connected with a production plant involving, for example, a three-shift working system where measurements are made by different operators on different equipment. Operators and equipment are then some of the factors that contribute to the variability in the test results.
The standard deviation of test results obtained under repeatability conditions is generally less than that obtained under intermediate precision conditions. Generally, in chemical analysis, the standard deviation under intermediate precision conditions may be two or three times larger than that under repeatability conditions. It should not, of course, exceed the reproducibility standard deviation.
As an example, in the determination of copper in copper ore, a collaborative study among 35 laboratories revealed that the standard deviation under intermediate precision conditions (different times) was 1,5 times larger than that under repeatability conditions, both for the electrolytic gravimetry and Na2S203 titration methods.
0.5 This document focuses on intermediate precision and alternative designs for collaborative studies of a measurement method. Apart from the determination of intermediate precision measures, the aims of these alternative designs include reducing the number of required measurements, increasing the reliability of the estimates for precision and overall mean and taking into account test material heterogeneity.
As far as the special designs for sample heterogeneity are concerned, they were discussed in the previous version of ISO 5725-5. However, it is convenient to have one part of this standard dedicated to the question of the design of experiments.
0.6 The repeatability precision as determined in accordance with ISO 5725-2 is computed as a mean across participating laboratories. Whether it can be used for quality control purposes depends on whether the repeatability standard deviation can be considered to remain constant across laboratories. For this reason, it is important to obtain information on how the repeatability standard deviation varies within and between the laboratories under different conditions.
0.7 In many collaborative studies, the between-laboratory variability is large in comparison to the repeatability, and it would be useful to a) decompose it into several different precision components, b) reduce, if possible, some sources of variability which are due to the intermediate precision conditions. This can be done by identifying factors (e.g. time, calibration, operator or equipment) which contribute to the variability under intermediate precision conditions of measurement, by quantifying the corresponding variability components and, wherever achievable, decreasing their contribution. In this manner, the intermediate precision component of the overall variance is enlarged while the between-laboratory component of the overall variance is reduced. Only random effects are considered: it is only reasonable to model a factor as a fixed effect after a method or calibration optimization study has been conducted. In this standard, different relationships between factors are taken into account, e.g. whether a particular factor is subsumed under another factor or not.
0.8 Estimates for precision and overall mean are subject to random variability. Accordingly, it is important to determine the uncertainty associated with each estimate, and to understand the relationships between this uncertainty, the number of participants and the design. Once these relationships are understood, it becomes possible to make much more informed decisions concerning the number of participants and the experimental design.
0.9 Provided different factorial effects do contribute to the variability, determining the respective precision components may make it possible to reduce the required number of participating laboratories, since the between-laboratory variability can be expected to be less dominant. However, it is highly recommended to have a reasonable number of participating laboratories in order to ensure a realistic assessment of the overall method variability obtained under routine conditions of operation.
0.10 In the uniform-level design according to part 2 of this standard, there is a risk that an operator will allow the result of a measurement on one sample to influence the result of a subsequent measurement on another sample of the same material, causing the estimates of the repeatability and reproducibility standard deviations to be biased. When this risk is considered to be serious, the split-level design described in this document may be preferred as it reduces this risk. Care should be taken that the two materials used at a particular level of the experiment are sufficiently similar to ensure that the same precision measures can be expected (in other words: the question arises whether the precision component associated with a particular factor remains unchanged across a range of similar matrices).
0.11 The experimental design presented in ISO 5725-2 requires the preparation of a number of identical samples of the material for use in the experiment. With heterogeneous materials this may not be possible, so that the use of the basic method then gives estimates of the reproducibility standard deviation that are inflated by the variation between the samples. The design for a heterogeneous material given in this document yields information about the variability between samples which is not obtainable from the basic method; it may be used to calculate an estimate of reproducibility from which the between-sample variation has been removed.