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重复性与再现性

1960
实验室中用于评估重复性和再现性的精密测量装置。

(图片仅供参考)

重复性评估在相同条件下的精密度,而再现性评估在一个或多个条件(例如操作员、仪器或位置)发生变化时的精密度。再现性方差始终大于或等于重复性方差。这种区别对于理解测量变异性至关重要,尤其是在条件本质上不同的实验室间比较中。

重复性和再现性之间的区别是测量系统分析 (MSA) 的基础,并在 ISO 5725 等标准中进行了正式定义。重复性表示测量系统的最佳精度,仅捕获受控条件下过程中固有的随机误差。而再现性则引入了由测量环境变化引起的系统误差和随机误差。这些变化可能包括不同的操作员、同一类型仪器的不同设置、不同的实验室以及在较长时间段内进行的测量。

它们之间的关系通常通过方差分量来表示。在可重复性条件下观察到的总方差 (s_R^2) 可以建模为重复性方差 (s_r^2) 和变化条件之间的方差(例如实验室间方差)(s_L^2) 之和:s_R^2 = s_r^2 + s_L^2。该模型强调可重复性总是差于或等于重复性(即 s_R ≥ s_r)。重复性好但可重复性差的方法不稳健,其结果高度依赖于具体情况,因此不适合标准化。量具 R&R 研究专门用于量化变异的这两个组成部分,以确定测量系统是否足以满足其预期用途,例如控制制造过程。

UNESCO Nomenclature: 2209
测量和仪器仪表

类型

抽象系统

中断

Foundational

用法

广泛使用

前体

  • 罗纳德·费舍尔提出的实验设计和方差分割的概念
  • 标准化测试方法的需求日益增长,以支持全球贸易和监管
  • 休哈特和戴明对统计质量控制的发展
  • 监管机构和认证机构建立能力验证计划

应用程序

  • 实验室间能力验证
  • 不同行业的测试方法标准化
  • 评估测量程序的稳健性
  • 建立标准参考材料的合作研究
  • 制造业中的量具 R&R 研究

专利:

NA

潜在创新理念

  • 自动化实验室间可重复性研究设计和分析的软件平台
  • 虚拟现实训练系统模拟不同的操作员技术,以研究其对可重复性的影响
  • a global ‘reproducibility score’ for published scientific experiments based on independent verification data
  • 物联网网络监控并记录所有测量条件,以便更好地诊断可重复性差的根源
  • 人工智能建议修改测量程序,以提高其稳健性和可重复性
  • standardized ‘digital twin’ models of instruments to simulate reproducibility without physical experiments
  • 可转移的仪器校准模型,最大限度地减少仪器间的差异
  • 仅当实验室之间满足可重复性标准时,智能合约才会支付分析服务费用
相关术语:重复性、再现性、精密度、量具重复性和再现性、实验室间研究、测量系统分析、方差分量、计量学。

历史背景

重复性与再现性

1957
1957
1959-11
1960
1960
1960
1960
1950
1957
1958
1960
1960
1960
1960
1960

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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