比對和能力驗證實施

一、比對和能力驗證的定義和作用
（一）什么是比對和能力驗證
比對是指兩個或兩個以上實驗室，在一定時間范圍內，按照預先規定的條件，測量同一個性能穩定的傳遞標準器，通過分析測量結果的量值，確定量值的一致程度,確定該實驗室的測量結果是否在規定的范圍內，從而判斷該實驗室量值傳遞的準確性的活動。
    能力驗證是利用實驗室間比對確定實驗室的校準/檢測能力或檢查機構的檢測能力。任何用于監視實驗室能力的實驗室間比對和測量審核的活動稱為能力驗證活動。能力驗證活動包括能力驗證計劃、實驗室間比對和測量審核。能力驗證計劃是為保證實驗室在特定檢測、測量或校準領域的能力而設計和運作的實驗室間比對。將一個已校準具有參考值的樣品寄送給實驗室，將實驗室結果與參考值進行比較的活動稱為測量審核，該參考值通常由國家計量院提供。 （二）比對與能力驗證的作用
比對測量活動能考察計量技術機構測量量值的一致程度、考察實驗室計量標準的可靠程度，檢查各計量技術機構實驗室的檢定準確度是否保持在規定的范圍內。通過比對也能夠考察各實驗室計量檢定人員技術水平和數據處理的能力，發現問題、積累經驗。
國家計量院參加國際計量局和亞太區域計量組織組織實施的比對且測量結果在等效線以內，比對結果可以作為各國計量院互相承認校準及測量能力的技術基礎，測量能力得到國際計量局認可，其校準和測試證書在米制公約成員國得到承認。
國家實驗室按照政府協議參加雙邊或多邊比對且結果滿意，可以按協議條款在一定條件下互認證書。
國內比對的目的是加強對國家計量基、標準的監督管理，提高我國計量基、標準的水平，確保量值正確、一致、可靠。參加由國家質檢總局批準的比對且測量結果在等效線以內，比對結果可提供給各種認證、認可、考核評審，作為實驗室能力的有效證明。
尤其，當無法向上一級計量標準溯源時，可以采用比對的方式，考察計量器具計量性能的量值一致性。
能力驗證是中國合格評定國家認可委員會(CNAS)評價實驗室和檢查機構技術能力的重要手段之一，與現場評審構成了互為補充的兩種能力評價方式；是一種有效的外部質量保證活動，也是內部質量控制程序的補充；能力驗證結果是CNAS 判定申請認可實驗室/檢查機構和獲準認可實驗室/檢查機構維持其技術能力的重要依據之一。
（三）、比對和能力驗證的關系 1.比對的目的
(1)實現測量數據實驗室之間的互認；服務于國際貿易，降低檢測成本。 (2) 加強計量基、標準的監督管理，提高計量水平，確保量值正確、一致、可靠。
(3) 考察各實驗室測量量值的一致程度以及檢定人員技術水平和數據處理的正確程度，發現問題、積累經驗。
(4) 是實驗室能力的有效證明。 2. 能力驗證的特點
(1) 能力驗證是中國合格評定國家認可委員會評價實驗室和檢查機構技術能力的重要手段，能力驗證結果是CNAS 判定申請認可實驗室/檢查機構和獲準認可實驗室/檢查機構維持其技術能力的重要依據之一。
(2) 能力驗證活動包括能力驗證計劃、實驗室間比對和測量審核。 (3) 測量審核是以主導實驗室的測量結果作為參考值的比對。 3.比對與能力驗證的關系
(1) 比對一般由計量機構組織和承認；能力驗證是由合格評定機構組織和認可。
(2) 比對更關注于測量結果的一致性，而能力驗證則更關注實驗室的校準測量能力。
二、比對的類型和組織方式 （一）比對的類型
1、國際比對
①國際計量局組織的比對

·關鍵比對：根據互認協議,由國際計量委員會的各咨詢委員會或國際計量局實施而取得關鍵比對參考值的比對。
·輔助比對：由國際計量委員會的各咨詢委員會和國際計量局實施，旨在滿足關鍵比對未涵蓋的特定需求的比對，包括支持校準證書置信度的比對。 
·雙邊比對：如某一研究院參加了相關的關鍵比對；則此研究院可以作為主導實驗室，采用同關鍵比對相同或相似的技術方案，與另一研究院開展雙邊比對。
以上比對一般由米制公約成員國的國家計量院參加。其結果進入關鍵比對數據庫。
② 亞太區域計量規劃組織(APMP)組織的區域比對
·關鍵比對：由亞太區域計量規劃組織實施而取得關鍵比對參考值的比對。 ·輔助比對：由亞太區域計量規劃組織實施，旨在滿足關鍵比對未涵蓋的特定需求的比對，包括支持由參加院簽發的校準及測量證書有效性的相互信任的比對。
以上比對一般由區域計量組織成員和其它研究院參加。其結果進入關鍵比對數據庫。
① 雙邊或多邊比對
政府協定中安排的比對：兩個或多個政府或國家計量院可以根據簽訂的協議組織雙邊或多邊比對，其結果可以按照協議規定使用。一般可以用于檢測證書的互認以及相關研究工作。
其他形式提出的比對：各計量實驗室可以根據自己的需要開展非官方比對。 2、 國內比對
根據國家質檢總局于2008年6月發布的“計量比對管理辦法”，計量比對是指在規定條件下，對相同準確度等級或者規定不確定度范圍的同種計量基準、計量標準之間所復現的量值進行傳遞、比較、分析的過程。計量比對包括以下幾種形式。 
①國家計量比對
經國家質檢總局考核合格，并取得計量基準證書或者計量標準考核證書的計量基準或計量標準量值的比對，稱國家計量比對。
國家計量比對的組織：
? 可以由全國專業計量技術委員會或者大區國家計量測試中心向國家

質檢總局申報實施。向國家質檢總局提交國家計量比對計劃申報書，經國家質檢總局審查通過的，由申報單位作為組織單位，組織實施國家計量比對。
? 也可以由國家質檢總局直接指定全國專業計量技術委員會或者大區
國家計量測試中心作為組織單位，組織實施國家計量比對。 ②地方計量比對
經縣級以上地方質量技術監督部門考核合格，并取得計量標準考核證書的計量標準量值的比對，稱地方計量比對。
③其他形式的比對
各計量實驗室可以根據自己的需要開展非官方的實驗室間比對。 （二）主導實驗室
主導實驗室是在比對中起主導作用的實驗室。 主導實驗室應具備的條件和承擔的職責如下： 1. 應具有法定的資格和公正的地位； 2. 提供傳遞標準或樣品，確定傳遞方式；
3. 前期實驗，包括傳遞標準的穩定性實驗和運輸特性實驗； 4. 起草比對實施方案，經與參比實驗室協商后確定；
5. 在比對涉及的領域內有穩定可靠的標準裝置，其測量不確定度符合比對的要求，能夠在整個比對期間持續提供準確的測量數據；
6. 控制比對過程，確保比對按比對實施方案要求進行； 7. 處理比對數據和編寫比對報告； 8. 具有相當的人員技術能力； 9. 遵守保密規定。 （三）參加實驗室
參加比對的實驗室，又稱為參比實驗室，參加實驗室應具備的條件和承擔的職責如下：
1.當實驗室收到比對組織者發布的比對計劃時, 各實驗室應書面回復。如參加比對，應填寫比對申請表并寄回；；
2. 參與比對實施方案的討論并對確定的比對實施方案正確理解； 3. 按比對實施方案的要求正確、按時完成比對實驗，并向主導實驗室上報測量結果及其不確定度。如出現意外情況應及時報主導實驗室；
4. 按比對實施方案要求接受和發運傳遞標準或樣品，確保其安全和完整； 5. 對比對報告有發表意見的權利； 6. 遵守保密規定。 （四）比對技術方案的制定
下面以全國比對為例說明比對技術方案的制訂。 1、計量比對實施程序 計量比對應遵循以下程序：
① 國家質檢總局下達比對計劃任務； ② 比對組織者確定參加實驗室；
③ 主導實驗室針對傳遞標準進行前期實驗，起草比對實施方案，并征求參比實驗室意見；意見統一后執行；
④ 主導實驗室和參加實驗室按規定運送傳遞標準（或樣品）、開展比對實驗、報送比對數據及資料； 
⑤主導實驗室按比對細則要求完成數據處理，撰寫比對報告，比對組織者召開比對總結會；
⑥ 向比對組織者報送比對報告，并在一定范圍內公布比對結果。 2、比對實施方案的制訂
由主導實驗室起草比對實施方案，征求參加實驗室的意見后執行。比對實施方案應包括以下幾方面的內容：
① 概述
比對任務來源、比對目的、范圍和性質。 ② 總體描述
比對所針對的量及選定的量值，對設備和環境的要求。 ③ 實驗室
明確主導實驗室和參加實驗室，標明聯系人與有效聯系方式，包括單位、姓名、地址、郵編、電話、E-mail地址等。
④ 傳遞標準（或樣品）描述
應對所選用的傳遞標準（或樣品）進行詳細描述，包括尺寸、重量、制造商、所需的附屬設備、與比對實驗相關的特性及操作所需的技術數據；傳遞標準應穩定可靠，當對可靠性有疑問時，可以采用兩臺傳遞標準同時開展實驗；必要時需開展相關實驗：穩定性、運輸、高低溫等。
以熱能表檢測裝置比對用傳遞標準——熱水流量計為例，在比對前應實驗確定：水溫變化時其儀表系數是否會變化，變化得有規律嗎？變化率是多少？安裝條件的影響有多大？用何種方法能更好消除？運輸性能能否滿足實驗要求？應做實驗設計以得到傳遞標準穩定性指標。
⑤傳遞路線及比對時間
根據比對所選擇的傳遞標準（或樣品）的特性確定比對路線。應充分考慮實驗和運輸中各因素的影響，確定一個實驗室所需的最長比對工作時間，從而確定參比實驗室的具體日程安排。
⑥ 傳遞標準（或樣品）的運輸和使用
針對傳遞標準（或樣品）的特性提出搬運處理要求，包括拆包、安裝、調試、校準、再包裝。
⑦ 傳遞標準（或樣品）的交接
規定發送、接收傳遞標準（或樣品）時采取的措施及交接方式。設計傳遞標準（或樣品）交接單。主導實驗室確定傳遞標準的運輸方式，并保證傳遞標準在運輸交接過程中的安全。各參比實驗室在接到傳遞標準后應立即核查傳遞標準是否有損壞，核對貨物清單，填好交接單并通知主導實驗室。 交接單一式三聯，交接雙方各執一聯，第三聯隨傳遞標準傳遞。參比實驗室完成比對實驗后應按比對實施方案的要求將傳遞標準傳遞到下一站，并通知主導實驗室。

⑧比對方法和程序









 
 
明確比對的方法和程序，包括安裝要求、預熱時間、實驗點、實驗次數、實驗順序等。明確數據處理方法。比對方法應由主導實驗室提出，由參加實驗室討論通過。比對方法應遵循科學合理的原則，首選國際建議、國際標準推薦的并已經過適當途徑所確認的方法和程序，也可以采用國家計量檢定規程或國家計量技術規范規定的方法和程序。如采用其它方法應在比對實施方案中給出清晰的操作程序。
 ⑨意外情況處理程序
明確傳遞標準（或樣品）在運輸過程中出現意外故障的處理程序及傳遞標準（或樣品）在某實驗室比對過程中因意外發生延時時的處理程序。
⑩記錄格式
規定原始記錄的內容和格式，應納入比對結果分析所需的所有信息。原始記錄格式，主導實驗室應進行一次試填寫，以確定其可用性。必要時應提供Excel格式文件，以利于數據分析。
○
11報告內容 明確參比實驗室提交證書、報告的時間、內容和要求。可以要求提交實驗原始記錄的復印件及電子版，但實驗結果應以校準證書所示為準。可以要求提交測量結果的不確定度分析報告，但測量結果的不確定度應以校準證書所示為準。作為資料匯總和分析可以要求提交標準器的情況描述及標準器校準證書。
○
12參考值及數據處理方法 明確參考值的來源及計算方法；明確比對數據處理方法及比對結果判定原則。
○
13保密規定 明確規定在比對數據尚未正式公布之前，所有與比對相關的實驗室和人員均應對比對結果保密，不允許出現任何數據串通，不得泄露與比對結果有關的信息，以確保比對數據的嚴密與公正。
○
14其他注意事項 指傳送和比對過程中應注意之事項。 3、對傳遞標準的要求

由主導實驗室提供傳遞標準、樣品及其附件；主導實驗室可根據具體條件針對以下情況采取相應措施：
① 傳遞標準應穩定可靠，必要時，可以采用一臺主傳遞標準和兩臺或多臺副傳遞標準同時投入比對；
② 根據比對所選擇的傳遞標準的特性確定比對路線，可以選擇圓環式、星型式、花瓣式三種典型的路線形式中的一種。當傳遞標準器穩定性水平高時可采用圓環式，當傳遞標準器穩定性容易受環境、運輸等影響時，為了比對結果的有效性，應選擇花瓣式。

③ 當傳遞標準中途發生問題時主導實驗室應能提供輔助措施，保證比對按計劃進行；
④ 應按比對實施方案所規定的時間開展比對工作，當比對時間延誤時，主導實驗室應通知相關的參比實驗室，必要時修改比對日程表或采取其他應對措施。
⑤ 主導實驗室確定傳遞標準的運輸方式，并保證傳遞標準在運輸交接過程中的安全。各參比實驗室在接到傳遞標準后應立即檢查傳遞標準是否有損壞，填好交接單并通知主導實驗室。
⑥ 參加比對的實驗室完成比對實驗后應按比對實施方案的要求將傳遞標準傳遞到下一站，并通知主導實驗室。
[案例]：主導實驗室選用2臺傳遞標準器，比對路線為環型，當傳遞標準傳遞到第6個實驗室時，發現1臺傳遞標準損壞；由于尚有一臺傳遞標準可用，參比實驗室并沒有通知主導實驗室，而是繼續了比對實驗，傳回主導實驗室時發現沒有損壞的那臺傳遞標準的值與開始比對時有較大偏差。
案例分析：依據JJF1117-2004《測量儀器比對規范》第5.2.5條規定“當傳遞標準（或樣品）穩定性容易受環境、運輸等影響時、為了比對結果的有效性，應選擇花瓣式或者星型式”。第5.3.5條規定“當傳遞標準（或樣品）到達下一個參比實驗室之后，該參比實驗室要立即核查傳遞標準（或樣品）是否有任何損壞，填好交接單并通知主導實驗室”。第5.3.6條規定“當傳遞標準（或樣品）中途發生問題時，主導實驗室應能提供輔助措施，保證比對按計劃完成”。該案例中，以下幾點沒有符合比對規范的要求：
①傳遞標準應穩定可靠，在比對實施前，主導實驗室應對傳遞標準進行穩定性考核，以保證比對的順利進行。當傳遞標準器穩定性容易受環境、運輸等影響時，為了比對結果的有效性，應選擇花瓣式比對以及同時測量兩臺或兩臺以上傳遞標準的比對方案。
②如果比對過程中傳遞標準器出現故障，參比實驗室應及時通知主導實驗室并停止比對試驗，等待處理。
③如果比對過程中傳遞標準器出現故障，主導實驗室應能提供輔助措施，保證比對按計劃進行。
 
4、參考值及數據處理方法
參考值及數據處理方法應在比對實施方案中明確。 (1) 確定測量結果的計算方法 ①規定測量的量值點、測量次數。
②確定什么是測量結果，比如，流量比對時，測量結果可能是儀表系數，也可能是示值誤差。取決于流量計讀數方式、計算方便等。由主導實驗室在細則中給定，并給出計算公式。
③測量結果可以是可修正的，如儀表系數隨溫度變化，當實驗溫度偏離規定溫度時可以進行修正。可以規定該修正由參加實驗室完成，也可以在最終數據處理時由主導實驗室進行。
(2) 參考值的來源
參考值的確定方法有多種，由主導實驗室提出并征得參加實驗室同意后確定。鼓勵各主導實驗室根據比對的具體情況采用合理的方式來確定參考值。
以下幾種方案在實際比對時可以使用：
①由主導實驗室將傳遞標準送國家計量基準校準并給出不確定度，由校準值作為參考值。此時，參考值是保存在主導實驗室的已知值。
②當主導實驗室校準傳遞標準的校準值的不確定度明顯小于參比實驗室的不確定度時，可采用主導實驗室的量值作為參考值。此時參考值的不確定度為主導實驗室測量結果的不確定度。主導實驗室應在比對報告中給出參考值不確定度的分析過程。