1. Терминология.

Вводится общий термин «прецизионность» для всех видов случайных погрешностей.

Термины «повторяемость» и «сходимость» становятся синонимами («повторяемость (сходимость)») и относятся к измерениям, выполняемым в течение краткого промежутка времени, одним исполнителем, на одном и тем же оборудовании, с использованием одних и тех же реактивов и т.д. («в условиях повторяемости»). Мерой повторяемости (сходимости) является дисперсия повторяемости s²_r. Другими словами, это минимально возможная для методики измерений случайная погрешность.

Примечание. Символом s обозначаются оценки соответствующих стандартных отклонений. Математические ожидания или оценки, известные с малой погрешностью (по результатам 30 –40 и более результатам измерений) обозначаются символом σ.

Термин «воспроизводимость» отныне однозначно связан с межлабораторным разбросом результатов измерений; мерами ее являются межлабораторная дисперсия воспроизводимости s²_L и дисперсия воспроизводимости s²_R = s²_L + s²_r. Таким образом, в применении к внутрилабораторному контролю термин «воспроизводимость» вообще использоваться не должен: для отдельно взятой лаборатории соответствующий эффект уже не является случайным; он вырождается в систематическую погрешность этой лаборатории.

Важнейшим для внутрилабораторного контроля новшеством, впервые появившимся в отечественных нормативных документах, является признание того факта, что измерения, проводимые в одной лаборатории, но в разных условиях (например, в разное время и с разной калибровкой) отягчены существенно бóльшей случайной погрешностью, чем результаты, полученные «в условиях повторяемости».

Это явление проиллюстрировано на рис. 1, на котором представлены результаты моделирования методом Монте-Карло многократных исследований одного и того же стабильного и однородного образца (пробы) в течение длительного времени.

Примечание. За основу взяты реальные характеристики случайных погрешностей при определении общего холестерина в сыворотке крови человека (одна из наиболее распространенных методик химического анализа). При обычной в лабораторной практике ситуации, когда разные группы проб исследуются на одном и том же оборудовании одним и тем же лаборантом, но в разное время и с использованием разной калибровки, относительное стандартное отклонение повторяемости σ_r,отн~0.015, относительное стандартное отклонение промежуточной прецизионности σ_I(TC),отн ~0.025.

Результаты измерений пронумерованы по порядку их получения. Как видно, они объединяются в подгруппы (математические ожидания для подгрупп показаны горизонтальными отрезками). Результаты, входящие в одну подгруппу, получены в условиях повторяемости (см. выше); от одной подгруппы к другой условия изменяются.

Примечание. Для химического анализа совокупность проб, исследованных в условиях повторяемости, часто называют «аналитическая серия» (англ. «run»). С использованием этого термина можно сказать, что в каждую группу на рис. 1 входят результаты, полученные в одной аналитической серии.

В данном случае, как это чаще всего бывает при химическом анализе, они получены в разное время и с разной калибровкой, но на одном и том же оборудовании и одним и тем же лаборантом. Случайная погрешность, характеризующая результаты измерений, полученные в разных условиях, всегда больше, чем случайная погрешность результатов, полученных в одних условиях.

Составляющая случайной погрешности, характеризующей результаты, полученные в одной лаборатории в разных условиях, в ГОСТ Р ИСО 5725-2002 названа «промежуточной прецизионностью». Мерой промежуточной прецизионности является дисперсия промежуточной прецизионности s²_I (или соответствующее стандартное отклонение s_I). При записи этих величин рекомендуется указывать, какие именно факторы изменяются. Всего рассматриваются четыре фактора (время T, калибровка C, оператор O, оборудование E). В нашем примере от подгруппы к подгруппы изменяются время и калибровка. Случайная погрешность измерений, характеризующая разброс результатов между подгруппами, называется «промежуточная прецизионность при различиях по факторам «время» и «калибровка»», а мерой ее является дисперсия промежуточной прецизионности (при различиях по факторам «время» и «калибровка») s²_I(T,C) (или соответствующее стандартное отклонение s_I(T,C)).

Как указано выше, для рассмотренного примера соотношение s_r : s_I(T,C) = 1:1.7. Вообще для большинства методик количественного химического анализа это соотношение лежит в диапазоне 1:1.5 – 1:4. Можно предположить, что это справедливо и для других видов сложных косвенных измерений.

Конечно, специалистам, работающим в области метрологии количественного химического анализа, существование «промежуточной прецизионности», вносящей определяющий вклад во внутрилабораторную погрешность, давно известно и учитывается (см, например, [5,6]), хотя терминология для описания погрешностей используется различная. Зачастую это приводило и приводит к недоразумениям (так, под «воспроизводимостью» часто понимали и понимают то, что в ГОСТ Р ИСО 5725-2002 названо «промежуточной прецизионностью»). Учитывая основополагающий характер ГОСТ Р ИСО 5725-2002, можно надеяться, что существующий разнобой в терминологии постепенно исчезнет. Жизненно важно, чтобы специалисты, занимающиеся измерениями в разных областях науки и техники, говорили на одном языке.