نطاق الحراسة - كيفية أخذ عدم اليقين في الاعتبار

  
   

مقدمة

دار نقاش واسع مؤخرًا حول نطاق الحماية وطرق تحديد نطاقات الحماية، لا سيما فيما يتعلق ببيانات المطابقة وقواعد اتخاذ القرار ، وكيفية مراعاة عدم اليقين.

دفعني هذا إلى البحث بشكل أعمق في مختلف طرق ربط الحواجز الواقية. حاليًا، توجد طريقتان موصى بهما وآراء عديدة. لذلك، أردتُ معرفة طرق ربط الحواجز الواقية التي تستخدمها مختبرات الحواجز الواقية والخيارات الأخرى المتاحة.

لقد وجدت شيئا مذهلا!

بعض الأساليب التي يُنصح المختبرات باستخدامها تُعدّ أسوأ الخيارات بالنسبة للمختبر (ولعملائه) من حيث مخاطر المُنتِج والرفض الخاطئ (ستتعرف على المزيد حول هذا لاحقًا). قد يعود ذلك إلى أن معظم الأدلة والجهات التنظيمية والخبراء يُقدّمون للمختبرات معلومات تُركّز في الغالب على القبول الخاطئ.

من خلال بحثي، وجدتُ العديد من الخيارات، بعضها لم أكن أعلم بوجوده. كلما بحثتُ أكثر، وجدتُ المزيد من الطرق. بعض الأدلة التي يوصي بها الخبراء تضمنت طرقًا إضافية لم يناقشها أحد، ولكنها قد تكون خيارًا عمليًا وسهل التطبيق للكثيرين.

بالإضافة إلى ذلك، فإن بعض الأساليب التي وجدتها قامت بعمل أفضل بكثير في تقاسم مخاطر القبول الخاطئ (أي مخاطر المستهلك) والرفض الخاطئ (أي مخاطر المنتج) بين المختبر وعملائه.

في هذا الدليل سوف تتعلم:

1. ما هو Guard Banding؟
2. لماذا فرقة الحرس
3. ما هي نسبة عدم اليقين في الاختبار
4. طرق ربط الحراسة
5. ملخص لطرق ربط الحراسة
6. ما هي الطريقة الأفضل لمختبرك؟
7. مقارنة بين طرق ربط الحراسة

  
   

ما هو Guard Banding

تعتبر تقنية ربط الحراسة إحدى التقنيات المستخدمة لتقليل خطر مواجهة قرار المطابقة غير الصحيح، مثل:

1. القبول الكاذب: ادعاء أن النتيجة مقبولة عندما تكون خارج المقبول.
2. الرفض الكاذب: ادعاء نتيجة خارج التسامح عندما تكون في حدود التسامح.

تُعرف هذه الأحداث عادةً باسم أخطاء النوع الأول والنوع الثاني.

انظر إلى الصورة أدناه. ستمنحك فكرة جيدة عن ماهية شريط الحماية وكيفية تطبيقه.

 

  
   

لماذا فرقة الحرس

في النهاية، تُستخدم أساليب نطاق الحماية لمنع حدوث أخطاء القبول الخاطئ (الخطأ من النوع الأول) والرفض الخاطئ (الخطأ من النوع الثاني) . قد يكون لأيٍّ من السيناريوهين آثار سلبية على المختبر وعملائه.

لهذا السبب يجب على المختبرات استخدام أشرطة الحراسة.

اليوم، تهتم معظم المختبرات بمفهوم ربط الحماية كوسيلة لتلبية متطلبات ISO/IEC 17025:2017 . ورغم أن هذه الممارسة ليست سيئة، إلا أن العديد من المختبرات لا تعرف سبب استخدامها لربط الحماية إلا لتلبية أحد المتطلبات.

ومع ذلك، يجب عليك أن تفكر في استخدام أشرطة الحراسة كطريقة لتحسين الثقة في النتائج التي يبلغ عنها المختبر.

علاوة على ذلك، هناك العديد من السيناريوهات التي لا يُمكن فيها استخدام TUR بنسبة 4:1. في هذه الحالات، يُمكن أن يُساعد استخدام شريط الحماية في تقليل احتمالية مواجهة سيناريو قبول أو رفض خاطئ.

لذلك، يجب أن يكون "سببك" هو تقليل خطر حدوث قبولات خاطئة أو رفض خاطئ، وليس مجرد تلبية متطلبات ISO.

  
   

ما هي نسبة عدم اليقين في الاختبار

في هذا الدليل، ستجدون العديد من المراجع حول نسبة عدم اليقين في الاختبار (TUR). إذا لم تكونوا على دراية بها، فسأقدم لكم ملخصًا سريعًا.

 

وفقًا لدليل ANSI Z540.3، فإن نسبة عدم اليقين في الاختبار هي نسبة التسامح المقبول (T) لوحدة الاختبار (UUT) إلى عدم اليقين الموسع (U) لعملية القياس.

يتم تمثيل التسامح من خلال الفرق بين التسامح العلوي والسفلي لـ UUT؛ ويتم تقسيمه على ضعف عدم اليقين الموسع لعملية القياس.

  
   

صيغة نسبة عدم اليقين في الاختبار

قم بإلقاء نظرة على صيغة TUR الموضحة أدناه:

أين،
TUR – نسبة عدم اليقين في الاختبار
TU – الحد الأقصى للتسامح
TL – حد التسامح الأدنى
U – عدم اليقين الموسع

تُستخدم نسبة عدم اليقين في الاختبار عادةً كمقياس للأداء لتقييم جودة نتيجة القياس. حاليًا، المعيار المرجعي لنسبة عدم اليقين في الاختبار هو نسبة 4:1، حيث يكون عدم اليقين الموسع ربع أو 25% من التسامح.

في معظم الحالات، يقوم الأشخاص الذين يقومون بتقييم جودة نتيجة القياس من خلال TUR بصياغة الآراء التالية عادةً:

1. تعتبر نسبة TUR أقل من 4:1 أقل جودة، و
2. تعتبر نسبة TUR أكبر من 4:1 ذات جودة أفضل.

على الرغم من أن TUR 4:1 ليس دائمًا عمليًا أو ممكنًا من الناحية الفنية، فإن الكثيرين يعتبرونه المعيار القياسي لتقييم جودة نتيجة القياس.

الآن بعد أن تعرفتَ على ما هي نسبة عدم اليقين في الاختبار، سيتضح لكَ ما تبقى من هذا الدليل. ستجد في هذا الدليل إشارات إلى نسبة عدم اليقين في الاختبار في معظم أساليب تحديد نطاقات الحماية.

إذا كنت تريد معرفة المزيد عن نسبة عدم اليقين في الاختبار، فانقر على الرابط أدناه لقراءة الدليل الخاص بي.

نسبة عدم اليقين في الاختبار

  
   

طرق ربط الحراسة

عند الحاجة إلى مراعاة عدم اليقين، هناك عدة طرق لربط الحماية. في هذا القسم، ستتعرف على بعض أشهر الطرق التي تستخدمها المختبرات المعتمدة وفقًا لمعيار ISO/IEC 17025 .

يتضمن هذا الدليل 13 طريقةً لربط الحواجز الواقية. اثنتان منها واردتان في دليل ANSI Z540.3 ، وثلاثٌ منها واردة في دليل NCSLi للممارسة الموصى بها RP-10 ، واثنتان في UKAS M3003 ، أما البقية، فترد في أبحاث ربط الحواجز الواقية التي كتبها ديف ديفر أو بيل هاتشينسون في ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي.

ستلاحظ أن ثلاثًا من الطرق في هذا الدليل هي نسخ مكررة من طرق أخرى. الفرق الوحيد هو المصدر الذي استُخدمت منه، والصيغ المستخدمة لإجراء ربط الحماية. على الرغم من أن هذه الطرق تُعطي نفس النتائج تمامًا، إلا أن كلا الإصدارين من الطريقة مُقدمان في هذا الدليل لأن طريقة ربط الحماية مُقدمة بشكل مختلف، مما قد يُسهّل التنفيذ في بعض المختبرات.

الأساليب الـ13 التي ستتعلمها في هذا الدليل هي:

1. دليل ANSI Z540.3 الطريقة 5 ،
2. دليل ANSI Z540.3 الطريقة 6 ،
3. مخاطر المستهلك الثابتة (CR4:1)
4. طريقة ILAC G8 ،
5. طريقة ISO 14253-1 ،
6. طريقة Guardbanding مع الثقة 2 ،
7. NCSLi RP-10: ثابت Z ،
8. NCSLi RP-10: خطي Z ،
9. NCSLi RP-10: Z الإحصائية ،
10. طريقة NCSLi RP-10 السابقة ،
11. طريقة Fluke RSS ،
12. UKAS M3003 (3rd ed.) M3, and
13. UKAS M3003 (الطبعة الرابعة) M2 .

لمعرفة المزيد عن هذه الأساليب، قم بالتمرير لأسفل واستمر في القراءة.

  
   

1. شريط الحماية وفقًا لدليل ANSI Z540.3 الطريقة 5

تعتمد طريقة ربط الحراسة بهذه الطريقة على عدم اليقين في عملية المعايرة الموسعة.

يتساءل العديد من الأشخاص، "هل أستخدم عدم اليقين في المعايرة وفقًا لـ ILAC P14 أم عدم اليقين في CMC؟"

حاليًا، الإجماع العام (الذي سمعته من لجنتين مختلفتين) هو أنه يجب عليك استخدام CMC أو عدم اليقين في عملية المعايرة وليس عدم اليقين في المعايرة وفقًا لـ ILAC P14 الذي يتضمن تأثيرات من UUT (أي حل UUT وقابلية تكرار UUT).

انظر إلى الصورة أدناه لرؤية مقتطف من دليل ANSI/NCSL Z540.3-2006 .

 

طريقة شريط الحماية 5 من دليل ANSI/NCSL Z540.3-2006 هي إحدى أبسط تقنيات شريط الحماية وأكثرها شيوعًا. ومع ذلك، فهي من أسوأ الطرق التي يمكن للمختبر استخدامها من حيث مخاطر المُنتِج (أي الرفض الخاطئ) والتكلفة.
المفهوم الأساسي هو إضافة وطرح عدم اليقين الموسع من حد التسامح قبل اتباع قواعد القرار الخاصة بك وتقديم بيان التوافق (على سبيل المثال النجاح أو الفشل).

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي الصيغة الخاصة بطريقة Guard Band Method 5 من دليل ANSI/NCSL Z540.3-2006.

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
U95% – عدم اليقين الموسع (95% فاصل الثقة حيث k=2)

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:

الخطوة 1. ابحث عن قيمة حد التسامح (L).
الخطوة 2. إيجاد قيمة عدم اليقين الموسع (U).
الخطوة 3. جمع وطرح حد التسامح من عدم اليقين الموسع

  
   

2. دليل ANSI Z540.3 الطريقة 6

طريقة أخرى شائعة لربط الحراسة (خاصة للمختبرات المعتمدة وفقًا لمعيار ANSI Z540.3) هي طريقة ANSI/NCSLi Z540.3-2006 Handbook Method 6. تعتمد تقنية ربط الحراسة المستخدمة في هذه الطريقة على نسبة عدم اليقين في الاختبار (TUR).

انظر إلى الصورة أدناه لرؤية مقتطف من دليل ANSI/NCSL Z540.3-2006.

 

تم اقتراح هذه الطريقة من قبل مايك دوبيرت من شركة Keysight Technologies في ندوة NCSLi لعام 2008 في ورقته البحثية "استراتيجية نطاق الحراسة لإدارة مخاطر القبول الكاذب".

إذا كنت ترغب في قراءة المقال، فما عليك سوى الضغط على الرابط أدناه.

استراتيجية نطاق الحماية لإدارة القبول الخاطئ | Keysight

الهدف من هذه الطريقة هو ضبط تسامحك إلى حد قبول يكون فيه الحد الأقصى لاحتمالية القبول الخاطئ (PFA) 2% أو أقل. في البداية، كانت هذه الطريقة حلاً لتلبية متطلبات PFA البالغة 2% وفقًا لمعيار ANSI Z540.3-2006. وهي الآن تكتسب شعبية متزايدة نظرًا لانخفاض مخاطر المُنتِج وانخفاض سيناريوهات التداخل مقارنةً بالطريقة 5 (في القسم السابق).

 

شخصيًا، استخدمتُ هذه الطريقة للامتثال لمتطلبات ANSI Z540.3-2006. مع ذلك، لم أستخدمها قط للامتثال لمعيار ISO/IEC 17025:2017.

تعتبر هذه التقنية أكثر تقدمًا ولكن يمكن أتمتتها باستخدام برامج مثل Microsoft Excel أو Crystal Reports باستخدام الصيغة أدناه.

MS EXCEL: = [الخلية L] – [الخلية U95%] *(1.04-(EXP((0.38*LN( [الخلية TUR] ))-0.54)))

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي الصيغة الخاصة بطريقة Guard Band Method 6 من دليل ANSI/NCSL Z540.3-2006.

أين،
أ _2% - حد القبول عند الحد الأقصى 2% PFA
L – حد التسامح
U _95% – عدم اليقين الموسع (95% فاصل الثقة حيث k=2)
TUR – نسبة عدم اليقين في الاختبار

ملاحظة: log(x) في المعادلة أعلاه هو لوغاريتم طبيعي، وليس لوغاريتمًا شائعًا للقاعدة 10.

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:

1. 4 أو أكثر: لا تفعل شيئًا،
2. أقل من 4: انتقل إلى الخطوة 3.

الخطوة 3. احسب قيمة اللوغاريتم الطبيعي لـ TUR.
الخطوة 4: اضرب النتيجة من الخطوة 3 في 0.38.
الخطوة 5. اطرح 0.54 من النتيجة من الخطوة 4.
الخطوة 6. احسب القيمة الأسية بالثابت e والنتيجة من الخطوة 5.
الخطوة 7. اطرح 1.04 من النتيجة من الخطوة 6.
الخطوة 8. اضرب عدم اليقين الموسع في النتيجة من الخطوة 7.
الخطوة 9. اطرح الحد من النتيجة من الخطوة 8.

الصورة أدناه مأخوذة من دليل ANSI Z540.3. انظر إلى الرسم البياني. يُظهر الرسم البياني أن عامل نطاق الحماية M _2% يزداد مع انخفاض نسبة عدم اليقين في الاختبار (TUR).

• عندما تكون TUR 4:1، يتم تطبيق نطاق حماية بنسبة 5.3% على عدم اليقين الموسع.
• عندما تكون TUR 3:1، يتم تطبيق نطاق حماية بنسبة 15.5% على عدم اليقين الموسع.
• عندما تكون TUR 2:1، يتم تطبيق نطاق حماية بنسبة 28.2% على عدم اليقين الموسع.
• عندما تكون TUR هي 1:1، يتم تطبيق نطاق حماية بنسبة 45.7% على عدم اليقين الموسع.

إذا وجدتَ الصيغة الكاملة (أعلاه) صعبة الاستخدام، فانظر إلى الجدول أدناه. لقد حسبتُ لك بالفعل قيم M2 _% .

باستخدام الجدول أعلاه، يمكنك تطبيق معادلة نطاق الحماية المبسطة أدناه لحساب حد القبول بنسبة 2% (A _2% ).

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:
الخطوة 1. حساب TUR.
الخطوة 2. ابحث عن قيمة M _2% من الجدول أعلاه.
الخطوة 3. اضرب عدم اليقين الموسع في قيمة M _2% .
الخطوة 4: اطرح الحد من النتيجة من الخطوة 3.

  
   

3. شريط الحماية لنفس مخاطر المستهلك مثل 4:1 TUR

تسمح لك طريقة نطاق الحراسة هذه بتعديل حد التسامح الخاص بك إلى نفس احتمالية مخاطر القبول الخاطئ (PFA) نتيجة لنسبة عدم اليقين في الاختبار 4:1 (TUR).

وقد تم العثور على هذه الطريقة في الأوراق التالية:

1. " كيفية الحفاظ على ثقتك بنفسك " بقلم ديف ديفر، و
2. " وضع حدود اختبار نطاق الحماية لتلبية معيار MIL-STD-455662A " بقلم بيل هاتشينسون

انظر إلى الصورة أدناه لترى مقتطفًا من "Guardbanding With Confidence".

 

إن فائدة هذه التقنية هي أن مخاطر المستهلك (أي احتمال القبول الخاطئ) تبلغ باستمرار 0.8% ومخاطر المنتج (أي احتمال الرفض الخاطئ) منخفضة للغاية مقارنة بالطرق الأخرى.

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي صيغة شريط الحراسة من ورقة ديف ديفر.

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
K – عامل تصحيح نطاق الحراسة

الصورة أدناه مأخوذة من ورقة ديف ديفر البحثية بعنوان "كيفية الحفاظ على ثقتك". ركّز انتباهك على الرسم البياني على اليمين. فهو يُظهر عوامل التصحيح لنطاقات الحماية التي تُمكّنك من مطابقة مخاطر المستهلك مع نفس الاحتمالية (أي 0.8%) عند نسبة عدم يقين اختبارية (TUR) تبلغ 4:1.

 

الرسم البياني أداة مفيدة، لكن تفسير قيمة K قد يكون صعبًا بدون دالة أو صيغة. لمساعدتك، أنشأتُ الجدول أدناه. يُعطيك قيمة K بناءً على قيمة TUR بأجزاء من عشرة أرقام.

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:

1. 4 أو أكثر: لا تفعل شيئًا،
2. أقل من 4: انتقل إلى الخطوة 3.

الخطوة 3: إيجاد عامل التصحيح (K) في الجدول (في هذا القسم)،
الخطوة 4: اضرب الحد في نتيجة الخطوة 3.

  
   

4. شريط الحماية لـ ILAC G8

باستخدام تقنية نطاق الحراسة هذه، يمكنك تعديل حد التسامح الخاص بك استنادًا إلى حالة عدم اليقين الموسعة لديك.

على غرار طريقة ANSI Z540.3 Handbook Method 5، فإن طريقة ILAC G8 تجعلك ببساطة تضيف أو تطرح عدم اليقين الموسع من التسامح الخاص بك.

إن العملية بسيطة للغاية، لكنها تنطوي على مخاطر عالية للغاية بالنسبة للمنتج.

انظر إلى الصورة أدناه لمشاهدة مقتطف من "ILAC G8:09/2019".

 

ستجد أدناه إصدارًا بديلًا لهذا يعتمد على نسبة عدم اليقين في الاختبار.

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي صيغة نطاق الحماية من " ILAC G8:09/2019 ".

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
U – عدم اليقين الموسع (95% فاصل الثقة حيث k=2)

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:
الخطوة 1. ابحث عن قيمة حد التسامح (L).
الخطوة 2. إيجاد قيمة عدم اليقين الموسع (U).
الخطوة 3. جمع وطرح حد التسامح من عدم اليقين الموسع

  
   

5. أشرطة الحماية وفقًا للمعيار ISO 14253-1

تتيح لك تقنية ربط الحراسة هذه ضبط حد التسامح الخاص بك استنادًا إلى حالة عدم اليقين الموسعة لديك.

عند أخذ عدم اليقين في الاعتبار، فإن طريقة ISO 14253-1 تجعلك تأخذ في الاعتبار 83% من عدم اليقين الموسع بدلاً من 100% من عدم اليقين الموسع مقارنة بقاعدة ILAC G8.

ميزة هذه الطريقة هي أن لديك احتمال 5% للقبول الخاطئ (PFA) واحتمال أصغر للرفض الخاطئ (PFR) مقارنة بطريقة ILAC G8.

تزعم بعض الأدلة والأوراق البحثية أن هذه الطريقة مطابقة لطريقة ILAC G8، ولكن يمكنك أن ترى من الصورة أدناه أنها ليست كذلك. انظر إلى الصورة أدناه لمشاهدة مقتطف من "ILAC G8:09/2019".

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي صيغة شريط الحماية من "ISO 14253-1".

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
U – عدم اليقين الموسع (95% فاصل الثقة حيث k=2)

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:
الخطوة 1. ابحث عن قيمة حد التسامح (L).
الخطوة 2. إيجاد قيمة عدم اليقين الموسع (U).
الخطوة 3. اضرب عدم اليقين الموسع (U) في 0.83.
الخطوة 4. أضف واطرح حد التسامح من النتيجة من الخطوة 3.

  
   

6. نطاقات الحماية بناءً على نسبة عدم اليقين في الاختبار (TUR)

تتيح لك تقنية ربط الحراسة هذه ضبط حد التسامح الخاص بك استنادًا إلى نسبة عدم اليقين في الاختبار.

وجدتُ هذه الطريقة في ورقة ديف ديفر البحثية بعنوان " الربط بثقة ". هناك العديد من الأوراق البحثية المنشورة التي تدّعي أن هذه الطريقة مستمدة من ILAC G8 وISO 14253-1. مع ذلك، لم أرَ المعادلة مكتوبة بهذه الطريقة في أيٍّ من الوثيقتين.

علاوة على ذلك، لم أجد هذه المعادلة مكتوبة بنفس الطريقة في أي وثيقة مرجعية.

أستطيع أن أرى كيف يختلط الأمر مع طريقة ILAC G8. هذه الطريقة تُعطي نفس نتائج:

• قاعدة ILAC G8، و
• دليل ANSI Z540.3 الطريقة 5

لكن الصيغة مختلفة.

انظر إلى الصورة أدناه لترى مقتطفًا من "Guardbanding With Confidence".

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي صيغة شريط الحراسة من ورقة ديف ديفر.

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
TUR – نسبة عدم اليقين في الاختبار

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:

1. 4 أو أكثر: لا تفعل شيئًا،
2. أقل من 4: انتقل إلى الخطوة 3.

الخطوة 3: قسّم واحدًا (1) على TUR،
الخطوة 4: اطرح 1 من نتيجة الخطوة 3،
الخطوة 5: اضرب الحد في نتيجة الخطوة 4.

  
   

عامل ربط الحراسة

يوضح الرسم البياني أدناه مُعامل نطاق الحماية (w) بناءً على TUR باستخدام المعادلة المذكورة أعلاه. لحساب حد القبول، ما عليك سوى ضرب مُعامل نطاق الحماية في التسامح.

 

عامل نطاق الحماية لحد القبول

انظر إلى الجدول أدناه للاطلاع على عوامل نطاق الحماية المحسوبة بهذه الطريقة. ببساطة، اضرب عامل نطاق الحماية (K) المرتبط بـ TUR في حد التسامح. ستكون النتيجة هي حد القبول.

 

عامل نطاق الحراسة لحد الرفض

انظر إلى الجدول أدناه للاطلاع على عوامل نطاق الحماية المحسوبة بهذه الطريقة. ببساطة، اضرب عامل نطاق الحماية (K) المرتبط بـ TUR في حد التسامح. ستكون النتيجة هي حد الرفض.

  
   

7. الممارسة الموصى بها من NCSLi RP-10: ثابت Z

تتضمن الممارسة الموصى بها رقم ١٠ من NCSLi ثلاث طرق لربط الحماية. توصي الطريقة الأولى بتطبيق عامل ربط حماية ثابت بنسبة ٨٠٪.

في الأساس، يمكنك إضافة أو طرح 80% من عدم اليقين الموسع إلى أو من حد التسامح.

لقد استخدمت هذه الطريقة (طوال الوقت) منذ سنوات، ولكن لم أعرف أبدًا من أين جاءت.

انظر إلى الصورة أدناه لرؤية مقتطف من "ممارسة NCSLi الموصى بها رقم 10".

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي صيغة نطاق الحراسة من NCSLi RP-10 للثابت Z.

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
U – عدم اليقين الموسع

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:
الخطوة 1: احسب عدم اليقين الموسع.
الخطوة 2: ضرب عدم اليقين الموسع في 0.8.
الخطوة 3: قم بإضافة أو طرح حد التسامح حسب النتيجة من الخطوة 2.

  
   

8. الممارسة الموصى بها من NCSLi RP-10: Z الخطي

هذه الطريقة هي ثاني طريقة لربط الحواف الواقية التي يوصي بها برنامج NCSLi RP-10. يُحسب عامل ربط الحواف الواقية، Z، بناءً على الدالة الخطية الموضحة أدناه.

انظر إلى الصورة أدناه لرؤية مقتطف من "ممارسة NCSLi الموصى بها رقم 10".

 

لم أرَ هذه الطريقة من قبل، لذا فهي جديدة عليّ. حاليًا، لا أعرف أحدًا يستخدمها.

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي صيغة نطاق الحراسة من NCSLi RP-10 لـ Linear Z.

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
U – عدم اليقين الموسع
TUR – نسبة عدم اليقين في الاختبار

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:

1. 4 أو أكثر: لا تفعل شيئًا،
2. أقل من 4: انتقل إلى الخطوة 4.

الخطوة 4: اضرب TUR في 0.2.
الخطوة 5: اطرح 0.8 من نتيجة الخطوة 4.
الخطوة 6: قم بإضافة أو طرح حد التسامح حسب النتيجة من الخطوة 5.

  
   

9. الممارسة الموصى بها من NCSLi RP-10: Z الإحصائية

هذه الطريقة هي ثالث طريقة لربط الحماية الموصى بها من قِبل NCSLi RP-10. يُحسب عامل ربط الحماية، Z، بناءً على الدالة الإحصائية الموضحة أدناه.

انظر إلى الصورة أدناه لرؤية مقتطف من "ممارسة NCSLi الموصى بها رقم 10".

 

هذه هي نفس الطريقة المذكورة سابقًا لمخاطر المستهلك التي تساوي 4:1 TUR. مع ذلك، يكتب NCSLi RP-10 الصيغة ويطبقها بشكل مختلف. لست متأكدًا من سبب تطبيق الطريقة بشكل مختلف، ولكن النتيجة لا تزال كما هي.

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي صيغة نطاق الحراسة من NCSLi RP-10 لـ Statistical Z.

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
U – عدم اليقين الموسع
Z – عامل خطر المستهلك الثابت بناءً على TUR (%)
TUR – نسبة عدم اليقين في الاختبار

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:

1. 4 أو أكثر: لا تفعل شيئًا،
2. أقل من 4: انتقل إلى الخطوة 4.

الخطوة 4: ابحث عن Z من الجدول أدناه.
الخطوة 5: قسّم Z على 100 (لأنها نسبة مئوية).
الخطوة 6: اضرب عدم اليقين الموسع في نتيجة الخطوة 5.
الخطوة 7: قم بإضافة أو طرح حد التسامح حسب النتيجة من الخطوة 6.

  
   

عامل نطاق الحراسة لـ NCSLi RP-10: Z الإحصائي

فيما يلي جدول يوضح عامل نطاق الحماية K لـ NCSLi RP-10، طريقة Z الإحصائية.

  
   

10. طريقة ربط الحماية من الإصدار السابق من NCSLi RP-10

هذه الطريقة مأخوذة من ورقة ديف ديفر البحثية "Guardbanding With Confidence". تتيح لك هذه الطريقة تعديل تسامحك بناءً على قيمة نسبة عدم اليقين في الاختبار.

انظر إلى الصورة أدناه لترى مقتطفًا من "Guardbanding With Confidence".

 

تزعم الورقة البحثية أن هذه الطريقة نُشرت في دليل الممارسة الموصى بها لـ NCSLi RP-10. ومع ذلك، فهي غير موجودة في الإصدار الحالي من الوثيقة. ربما كانت موجودة في إصدار سابق من NCSLi RP-10، ثم أُزيلت أو استُبدلت بالطرق الموجودة في الإصدار الحالي.

لقد قمت بإدراج الطريقة في هذا الدليل لأن Dave Deaver ادعى أن هذه الطريقة لديها مخاطر أفضل بكثير للمنتج عند نسب عدم اليقين في الاختبار الأعلى (على سبيل المثال 4: 1 أو أكبر) مقارنة بطرق النطاقات الحراسة الأخرى الواردة في هذه الوثيقة؛ على وجه التحديد ILAC G8، وISO 14253-1، وANSI/NCSLi Z540.3 Handbook Method 5.

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي صيغة شريط الحماية من ورقة ديف ديفر، "شريط الحماية بثقة".

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
TUR – نسبة عدم اليقين في الاختبار

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:

1. 4 أو أكثر: لا تفعل شيئًا،
2. أقل من 4: انتقل إلى الخطوة 3.

الخطوة 3: قسّم واحدًا (1) على TUR،
الخطوة 4: اطرح 1.25 من نتيجة الخطوة 3،
الخطوة 5: اضرب الحد في نتيجة الخطوة 4.

  
   

11. ربط الحراسة باستخدام استراتيجية RSS من Fluke

هذه الطريقة مأخوذة أيضًا من ورقة Dave Deaver، "Guardbanding With Confidence"، وهي تضبط التسامح الخاص بك استنادًا إلى قيمة نسبة عدم اليقين في الاختبار.

انظر إلى الصورة أدناه لترى مقتطفًا من "Guardbanding With Confidence".

 

وفقًا للورقة البحثية، استخدمت شركة فلوك هذه الطريقة في ربط الحواجز الواقية في تسعينيات القرن الماضي. لست متأكدًا إن كانت فلوك لا تزال تستخدمها حتى اليوم.

وتكمن فائدة هذه الطريقة في أنها تنطوي على مخاطر منخفضة بالنسبة للمستهلك ومخاطر منخفضة بالنسبة للمنتج.

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي صيغة شريط الحماية من ورقة ديف ديفر، "شريط الحماية بثقة".

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
TUR – نسبة عدم اليقين في الاختبار

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:

1. 4 أو أكثر: لا تفعل شيئًا،
2. أقل من 4: انتقل إلى الخطوة 3.

الخطوة 3: تربيع TUR،
الخطوة 4: اقسم واحدًا (1) على نتيجة الخطوة 3،
الخطوة 5: أضف أو اطرح 1 من نتيجة الخطوة 4،
الخطوة 6: احسب الجذر التربيعي للنتيجة في الخطوة 5،
الخطوة 7: اضرب الحد في نتيجة الخطوة 6.

  
   

12. ربط الحواجز باستخدام معيار UKAS M3003 الإصدار الثالث، القسم M3

هذه الطريقة واردة في الإصدار الثالث من دليل UKAS M3003، ولكن أُزيلت في الإصدار الرابع من الوثيقة. وهي مطابقة تمامًا لطريقة Fluke RSS. المعادلة مختلفة، لكن النتائج متطابقة.

انظر إلى الصورة أدناه للحصول على مقتطف من "UKAS M3003 الطبعة الثالثة".

 

الطريقة سهلة الاستخدام. ما عليك سوى حساب جذر مجموع المربعات (RSS) باستخدام حد التسامح ونطاق عدم اليقين الموسع. يمكن إجراء ذلك بسهولة في Microsoft Excel وCrystal Reports.

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي صيغة شريط الحماية من UKAS M3003 الإصدار الثالث، القسم M3:

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
U – عدم اليقين الموسع

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:

1. إذا كانت الإجابة بنعم: انتقل إلى الخطوة 2،
2. إذا كانت الإجابة لا: توقف واستخدم طريقة مختلفة.

الخطوة 2: تربيع الحد،
الخطوة 3: تربيع عدم اليقين الموسع،
الخطوة 4: اطرح نتيجة الخطوة 2 من نتيجة الخطوة 3،
الخطوة 5: احسب الجذر التربيعي للنتيجة في الخطوة 4.

  
   

13. ربط الحواجز باستخدام معيار UKAS M3003 الإصدار الرابع، القسم M2

هذه الطريقة واردة في الطبعة الرابعة من دليل UKAS M3003، القسم M2. وكانت هذه الطريقة متوفرة أيضًا في الطبعة الثالثة من UKAS M3003.

انظر إلى الصورة أدناه لرؤية مقتطف من "UKAS M3003 الطبعة الرابعة".

 

تم شرح هذه الطريقة وتطبيقها بشكل مختلف في دليل UKAS M3003 (انظر الصورة أعلاه) عما هو موضح أدناه. ومع ذلك، فقد استخدمت المختبرات التعديل أدناه لحماية تحمّلات النطاقات بمستوى ثقة 95%.

  
   

صيغة ربط الحراسة

فيما يلي صيغة شريط الحماية من UKAS M3003 الإصدار الرابع، القسم M2:

بما أن هذه الطريقة تتطلب استخدام عدم اليقين القياسي المُجمّع، فقد عدّلتُ الصيغة لتسهيل إيجاد عدم اليقين المُجمّع. الآن، كل ما تحتاجه هو عدم اليقين المُوسّع وعامل التغطية (عادةً k=2).

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
U – عدم اليقين الموسع
k – عامل التغطية (عادةً k=2)

  
   

تعليمات

اتبع الإرشادات أدناه لتطبيق هذه الطريقة:
الخطوة 1. قسم عدم اليقين الموسع على عامل التغطية،
الخطوة 2: اضرب نتيجة الخطوة 1 في 1.64،
الخطوة 3: أضف أو اطرح حد التسامح من نتيجة الخطوة 2.

  
   

ملخص لطرق ربط الحراسة

الآن بعد أن تعرفت على كل واحدة من هذه الطرق، فكرت أنه سيكون من المفيد رؤية ملخص لكل طريقة في جدول واحد.

في الجدول أدناه، ستشاهد كل طريقة على شكل معامل نطاق الحماية (K) مقابل نسبة عدم اليقين في الاختبار (TUR). يُسهّل هذا مقارنة معامل نطاق الحماية لكل طريقة.

  
   

حد القبول

لتطبيق إحدى هذه الطرق على نتائجك، استخدم الصيغة أدناه. ببساطة، أوجد معامل نطاق الحماية (K) من الجدول، ثم اضربه في حد التسامح لديك لإيجاد حد القبول.

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
K – عامل تصحيح نطاق الحراسة

  
   

حد الرفض

إذا كنت ترغب في حساب حد الرفض، فاستخدم الصيغة المُعدّلة أدناه. ببساطة، أوجد مُعامل نطاق الحماية (K) من الجدول، ثم اقسم واحدًا على مُعامل نطاق الحماية، ثم اضرب الناتج في حد التسامح لديك لإيجاد حد الرفض.

أين،
أ- حد القبول
L – حد التسامح
K – عامل تصحيح نطاق الحراسة

  
   

ملاحظات

بعد الاطلاع على الجدول، ستلاحظ أن بعض الطرق تُعطي نتائج متطابقة تمامًا. إليك قائمة بالطرق ذات النتائج المتشابهة:

• يعادل خطر المستهلك لطريقة TUR 4:1 نفس طريقة NCSLi RP-10 Statistical Z.
• طريقة ILAC G8 / ISO 14253-1 هي نفسها طريقة ANSI Z540.3 Handbook Method 5.
• طريقة Fluke RSS هي نفس طريقة UKAS M3003 الطبعة الثالثة M3.

قد يساعدك هذا عند تحديد الطريقة التي ترغب في استخدامها.

  
   

ما هي الطريقة الأفضل بالنسبة لك؟

لتحديد الطريقة الأفضل بالنسبة لك، من المهم فهم مخاطر المنتج ومخاطر المستهلك.

لقد تم تعديل التعريفات أدناه لمساعدتك على فهم كيفية ارتباطها بأنشطة مختبرك.

  
   

مخاطر المستهلك

مخاطر المستهلك هي فرصة عدم مطابقة نتائج القياس الخاصة بك للمواصفات، أو عدم اكتشافها، أو التأثير على النتائج اللاحقة (والتي يمكن أن تؤثر على الجودة والسلامة والسمعة والصحة والحياة وما إلى ذلك).

في الأساس، فإن مخاطرة المستهلك هي فرصة قبول أو اجتياز نتائج القياس التي كان ينبغي رفضها.

  
   

مخاطر المنتج

مخاطرة المنتج هي احتمالية رفض نتائج القياس التي كان ينبغي أن تمر أو يتم قبولها.

الآن بعد أن فهمت المخاطر التي ينطوي عليها الأمر، عليك أن تحدد الهدف الذي يريد مختبرك تحقيقه.

هل تريد التحسين من أجل:

1. تقليل مخاطر المنتج،
2. تقليل مخاطر المستهلك،
3. تقاسم المخاطر بالتساوي، أو
4. هدف آخر؟

من المهم معرفة ذلك. سيساعدك ذلك على تحديد الطريقة الأنسب لمختبرك.

  
   

تقليل مخاطر المنتج

إذا كان هدفك هو تقليل مخاطر المنتج، فاختر الطريقة التي تمنح مختبرك أقل قدر من مخاطر مواجهة حالة عدم التسامح أو التداخل.

  
   

تقليل مخاطر المستهلك

إذا كان هدفك هو تقليل مخاطر المستهلك، فاختر الطريقة التي تمنح عميلك أقل قدر من مخاطر مواجهة قبول خاطئ أو رفض خاطئ.

  
   

تقاسم المخاطر

إذا كان هدفك هو موازنة المخاطر، فاختر الطريقة التي تؤدي أفضل وظيفة لتقاسم المخاطر بالتساوي بين المختبر والعميل.

  
   

مقارنة بين طرق ربط الحراسة

الطريقة الجيدة للعثور على الطريقة الصحيحة لمختبرك هي مقارنة مخاطر المستهلك والمنتج المرتبطة بكل طريقة من طرق تحديد النطاقات الواقية.

في الجدول أدناه، ستجد ملخصًا لمخاطر المستهلك المرتبطة بكل طريقة. ستلاحظ أن الجدول غير مكتمل نظرًا لمحدودية هذه المعلومات. معظم المعلومات الواردة في هذا الجدول مستمدة من أوراق بحثية وأدلة منشورة حول طرق وضع أشرطة الحماية هذه.

أدخلتُ فقط البيانات التي وجدتها. سأُحدَّد الباقي لاحقًا عندما تُتاح لي فرصة حساب القيم بنفسي.

 

بالنظر إلى الجدول أعلاه، ستلاحظ أن كل طريقة من هذه الطرق تقلل بشكل كبير من خطر تعرض المستهلك أو احتمالية تلقيه قبولًا خاطئًا. وهذا مفيد لعملاء المختبرات.

ومع ذلك، فإن كل طريقة تنطوي على تكلفة تتمثل في زيادة مخاطر المُنتِج أو احتمال رفض المنتج بشكل خاطئ. وهذا أمرٌ سيء للمختبرات.

في الجدول أدناه، ستجد ملخصًا لمخاطر المُنتِج المرتبطة بكل طريقة. ستلاحظ أن الجدول غير مكتمل نظرًا لمحدودية هذه المعلومات. معظم المعلومات الواردة في هذا الجدول مستمدة من أوراق بحثية وأدلة منشورة حول طرق تحديد نطاقات الحماية هذه. سيتم تحديد الباقي لاحقًا عندما تتاح لي الفرصة لحساب القيم بنفسي.

 

بالنظر إلى الجدول أعلاه، ستلاحظ وجود تباين كبير في مخاطر المُنتِج بين الطرق المختلفة. هذا يعني أن الطريقة التي يستخدمها مختبرك قد يكون لها تأثير سلبي على مختبرك وعملائه.

فيما يلي قائمة بالتأثيرات السلبية التي يمكن أن تسببها الرفض الكاذب:

• العملاء الغاضبون بسبب المزيد من الرفض،
• خسارة السمعة عندما ترفض عنصرًا لا يرفضه مختبر آخر،
• خسارة الإيرادات عندما يقرر العملاء استخدام مختبر آخر،
• زيادة التكاليف بسبب إعادة الاختبار أو إعادة المعايرة، و
• زيادة التكاليف بسبب زيادة عدم المطابقة.

بالنظر إلى المخاطر، يجب عليك تقييم طريقة ربط الحراسة التي تستخدمها واختيار الطريقة التي ستكون الأفضل لمختبرك وعملائه.

  
   

خاتمة

بالنسبة للمختبرات التي تأخذ عدم اليقين في الاعتبار عند تقديم بيانات المطابقة، أصبحت طرق تحديد النطاقات الواقية أداة شائعة للمختبرات التي تلبي متطلبات ISO/IEC 17025:2017؛ وخاصة لتوفير بيانات المطابقة وقواعد القرار
تستخدم معظم المختبرات (التي تقدم بيانات المطابقة) نفس الطريقة عند أخذ عدم اليقين في الاعتبار لأنها موصى بها من قبل دليل ILAC G8، ويتم الترويج لها في فصول التدريب، وسهلة التنفيذ.

الخبر السيئ هو أن الطريقة الأكثر شيوعًا التي تستخدمها المختبرات هي تعريضهم وعملائهم لخطر كبير للإبلاغ عن الرفض الكاذب (أي مخاطر المنتج).

في هذا الدليل، تعلمت 11 طريقة لربط الحراسة، بما في ذلك:

• اسم طريقة ربط الحراسة،
• الموارد التي تستمد منها الطريقة،
• صيغة ربط الحراسة المستخدمة لتنفيذه، و
• المخاطر (أي مخاطر المستهلك والمنتج) المرتبطة بكل طريقة.

باستخدام هذه المعلومات، ستتمكن من اختيار وتطبيق الطريقة الأنسب لمختبرك وعملائك. بناءً على المعلومات الواردة في هذا الدليل، أنصحك بالتوقف عن استخدام طريقة ILAC G8 والبدء باستخدام طريقة أخرى.

برأيي المهني، أُفضّلُ طريقةَ مخاطرة المستهلك الثابتة (CR4:1) وطريقةَ Fluke RSS. فكلاهما يُعطي مخاطرة منخفضة للمستهلك ومخاطرة معقولة للمُنتِج، وهو ما أعتقد أنه حلٌّ وسطٌ مُرضٍ لكلٍّ من المختبر وعملائه.

ما هي الطريقة التي تستخدمها ولماذا؟

اترك تعليقًا أدناه وأخبرني.

ملخص التغييرات:
نُشر هذا الدليل في الأصل بتاريخ ١٢/٠٧/٢٠٢١، وحُدِّث في ١٦/٠٩/٢٠٢٢ لتحديث قسم الطريقة السادسة لمعيار ANSI Z540.3. أُضيفت إليه ملاحظة مهمة حول دالة السجل (التي حُذفت في الأصل). كما أُضيفت إليه نسخة مُبسَّطة من صيغة الطريقة السادسة لمعيار ANSI Z540.3، تتضمن رسمًا بيانيًا وجدولًا داعمين.