微生物分析测量不确定度评定

微生物分析测量不确定度评定 一、 概 述 与通常的测量相比较，微生物测量的特点是测量结果相差极大。与平均值之偏差高达 105。因此用常规的直接根据平均值得到标准偏差的方法显得有些不合理。通常的做法是取对数以后进行计算。同样情况可能会出现在增益和衰减的测量不确定度评定中。 由于微生物分析测量结果散发极大，因此仅考虑由散发引起的测量不确定度，其它不确定度来源均可以忽略不计。 二、 数学模型 测量是直接数微生物菌落总数，所以数学模型为 y=x 三、单一样品重复测量 1 测量结果 对同一样品重复测量10次，测量结果列于表一，取 10次测量的平均值作为最后测量结果。 2计算过程 (1) 列出测量结果 xi。 (2) 取对数logxi，得到对数logxi的平均值为lo g4.72245x  (3) 求残差lo glo gixx(i=1，2，…，10)。 (4) 求残差平方和1021(lo glo g )3.35169iixx (5) 求平均值的实验标准差1021(lo glo g )3.35169(lo g )0.193010(101)10(101)iixxsx。 (6) 求平均值的标准不确定度 平均值的标准不确定度等于一倍平均值的实验标准差，所以(lo g )(lo g )0.1930uxsx (7) 求扩展不确定度 如前所述，全部测量过程只有一项不确定度，所以直接由平均值的标准不确定度给出测量结果的扩展不确定度。取置信概率p=95%，根据自由度n=9，由t分布表得到包含因子k=2.26。于是得到扩展不确定度 U95＝k×u(xlo g )=2.26×0.193=0.4361 (8) 取反对数，由logx坐标换算回 x坐标 由于logx与 x之间的非线性关系，不能直接求扩展确定度U95的反对数。因此首先应确定logx的取值范围为 xlo g =4.7224±0.4361 4.2864xlo g 5.1536 再取反对数后，得测量结果 x分布区间为 1.9×104 x1.4×105 (9) 测量结果报告 由于测量结果散发极大，不能准确报告测量结果和测量不确定度。通常以测量结果取值区间的形式报告测量结果。 微生物菌落总数测量结果的取值区间为 1.9×104 x1.4×105，提供 95％的置信概率。 表一：单一样品重复测量的计算过程 序号 测量结果经 xi logxi logxi-xlo g （logxi-xlo g ）2 1 33000 4.5185 -0.2040 0.041604 2 65000 4.8129 -0.0904 0.008177 3 9000 3.9542 -0.7682 0.590195 4 9800 3.9912 -0.7313 0.534738 5 9600 3.9823 -0.7402 0.547915 6 350000 5.5441 -0.8216 0.675000 7 300000...