也谈产品质量监督检验极限结果的合格判定

文丨闫中广

在产品质量监督检验极限结果的判定中，需要考虑测量不确定度的影响。引入测量不确定度，可以对产品质量监督检验结果做出更为准确和科学的判定，有效防止产品质量监督检验误收或误废现象的发生。

国家对产品质量实施监督检验是通过测量被检验产品技术指标来实现的，得到的测量结果同监督检验实施规范或技术标准规定的验收标准值进行比较，从而判定被检验产品是否为合格产品。产品质量监督检验结果判定一般采用基于误差理论的传统极限判定原则，即当技术指标的测量结果处于验收标准值的允许误差范围内，便可判定被检查产品是合格产品，否则为不合格产品。

但是，随着生产和科学技术的进步,对测量结果的准确性和可靠性提出了更高的要求。过去用测量误差，即测量结果与测量真值的差异，来表示测量结果的准确和可靠程度，但是由于测量条件的不完善以及认识的不足，测量结果的真值实际是不可能被准确测量出来的，所以误差也就无法准确得到，习惯用约定测量值，如测量平均值，代替测量真值后得到的误差，它的准确性和可靠性是有一定局限性的。在实际测量工作中,能够得到的测量结果只是以一定概率分布的某个区域，这个区域国际上习惯用测量不确定度来表示，它能够很好地反应出测量结果准确性和可靠性的可信任程度。特别是随着国际贸易的发展，测量结果的准确性和可靠性需要在国际间得到评价和承认,由此在国际间开展的测量结果验证、比对或认可等活动，越来越重视对测量结果不确定度的分析和表达。既然测量结果的表述已经广泛采用了测量不确定度的概念，那么，对产品质量监督检验极限

结果的合格判定就不能再简单地采用传统的极限判定原则，还必须要考虑到测量不确定度的影响。

测量不确定度对传统极限判定原则的影响

假定，被检验产品技术指标的单次测量值用Xi(i=1、2、3…)表示，测量平均值用 表示，监督检验实施规范或者相关技术标准中规定的验收标准值用X0表示，测量允许误差极限用±表示，以测量平均值作为最后测量结果Y，按照传统极限判定原则，当测量结果满足：条件时，可判定被检验产品是合格产品，否则为不合格产品。测量结果判定区域分布如图一所示。

图一 传统极限判定结果区域分布

考虑到测量不确定度的影响，假定测量扩展不确定度用U95表示，则被检验产品技术指标的测量结果应表述为：Y=±U95，测量结果不再是一个具体的数值，而是以一定概率分布的一个区域，测量结果出现不同情况如图二所示：

图二 测量不确定度对传统极限判定原则的影响

一、当测量结果处于A和E情况时，可以肯定地判定该被检验产品是合格产品。

二、当测量结果处于B和F情况时，被检验产品是合格产品的可能性大于是不合格产品的可能性，按照传统极限判定原则，可判定该被检验产品是合格产品，但有把不合格产品误判为合格产品的可能，产品质量监督检验可能出现误收的情况，扩大了产品质量监督检验的合格率。

三、当测量结果处于C和G情况时，被检验产品是不合格产品的可能性大于是合格产品的可能性，按照传统极限判定原则，可判定该被检验产品是不合格产品，但有把合格产品误判为不合格产品的可能，产品质量监督检验可能出现误废的情况，缩小了产品质量监督检验的合格率。

四、当测量结果处于M和N情况时，被检验产品是不合格产品的可能性与是合格产品的可能性均等，按照传统极限判定原则，可判定该被检验产品是合格产品，但有把不合格产品误判为合格产品的可能，产品质量监督检验可能出现误收的情况，扩大了产品质量监督检验的合格率。

五、当测量结果处于D和H情况时，可以肯定判定该被检验产品是不合格产品。

从以上分析可以明显看出，传统的产品质量监督检验结果判定是以被检验产品的误差极限值作为验收标准值的，由于测量不确定度的存在，测量结果在误差极限值附近的产品，如测量结果处于B、F、C、G、M、N情况时，产品质量监督检验有可能产生错误判定的情况，在不同程度上加大了产品生产者或使用者的成本和风险。由于测量结果真值的不可确定性，这种成本和风险是客观存在的，不可避免的，但是，如何最大限度地减少这种成本和风险，使产品质量监督检验结果被产品生产者和使用者都能够接受，这便有必要引入测量不确定的概念，尽可能运用合适的测量不确定度，使得产品质量监督检验的准确性和科学性得到进一步的提高。在国家认证认可监督管理委员会发布的RB/T 214-2017《检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求》中明确提出，当不确定度与测量结果的有效性或与应用有关，或客户有要求，或不确定度影响到对测量结果的符合性判定时，测量结果需要包括不确定度的信息，在产品质量监督检验结果判定中就势必要考虑到测量不确定度的影响。

测量不确定在产品质量监督检验结果判定中的运用

对于一些产品质量监督检验，监督检验实施规范或技术标准给出了测量结果验收标准值误差极限值的上限和下限，即给出了测量结果真值的上限和下限封闭范围，这种检验就是双侧检验。在双侧检验的结果判定中，考虑测量不确定度的影响，测量结果可能处于三个不同的分布区域，如图三所示：

一、合格区域

二、不合格区域

图三 运用测量不确定度判定结果区域分布

三、待定区域

对于处于待定区域的测量结果，为了提高结果判定的准确性和科学性，尽量减少误收和误废的现象，一般采取以下两种处理方式进行结果判定：

一种处理方式是，在可能的情况下，选择测量不确定度尽可能小的测量方法重新对被检验产品进行测量，当满足测量不确定度不超过允许误差极限的，即：当时，可按传统极限判定原则进行被检验产品的结果判定。

另一种处理方式是，在无法满足上述要求的情况下，测量不确定度永远不利于实施检验的一方，在进行结果判定时，应该把待定区域让给被检验一方，也就是说测量结果处于待定区域的产品不能被判定为不合格产品。

对于一些产品质量监督检验，监督检验实施规范或技术标准只规定了测量结果验收标准值的一个上限值(USL)或一个下限值(LSL)，即只给出了测量结果真值的上限或下限单侧范围，这种检验就是单侧检验。在单侧检验的结果判定中，考虑测量不确定度的影响，就是确认被检验产品测量结果以相当大的概率(例如U95)是否已超出USL或LSL，即：确认测量结果是否满足y≥（USL+U95）或y≤（LSL-U95），如满足，则可判定被检验产品为不合格产品。

例如，在监督检验实施规范或技术标准中规定被检验产品的抗拉力f不应低于100N，这个指标明显是LSL。假定以P=95%的置信概率给出的单侧扩展不确定度U95=2.0N，在结果判定时，就是确认测量结果是否满足f≤100N-2.0N=98N，如满足，则可判定该被检验产品不合格。对于处于98N≤f≤100N的这个区间的测量结果,在结果判定中，是既不能肯定判定为不合格，也不能肯定判定为合格的一个待定区。这个待定区域的结果判定必须采用前面所说的两种处理方式。

如果规范文件上给出的是某指标的上限值USL,例如某产品中的杂质含量的质量分数w不得超过0.020,设对w检测结果的U95为0.005，那么，供方就应规定其内控上限为：w≤USL-U95=0.02-0.005=0.015，验收方的拒收下限则为w≥USL+U95=0.020+0.005=0.025。这就是为什么验收部门必须评定单侧检验中的扩展不确定度的原因。

结语

一是随着测量不确定越来越广泛地表达和运用，在产品质量监督检验结果判定中，就不能再简单地采用传统的极限判定原则，还必须要考虑到测量不确定度对结果判定的影响。

二是在产品质量监督检验结果判定中，运用合适的测量不确定度，可以有效地减小误收和误废的可能，产品质量监督检验的准确性和科学性得到进一步地提高。

三是对于处在待定区域的测量结果，选择测量不确定度尽可能小的测量方法重新对被检验产品进行测量，如果没有条件，则在进行结果判定时，应该把待定区域让给被检验一方。