القدرة على التكرار تساوي صفرًا، إليك ما يجب عليك فعله

  
   

درجات الحرية الفعالة

قد تواجه أحيانًا حالةً تكون فيها قابلية تكرار القياس لديك صفرًا. هذا أمر شائع في أنواع معينة من القياسات، مثل:

• قياس كتلة القياس باستخدام الفرجار،
• وضع كتلة معايرة على مقياس أو ميزان، أو
• معايرة جهاز قياس متعدد القياسات محمول باليد باستخدام معاير متعدد الوظائف.

في الواقع، أرى هذا كثيرًا. أطلب من عملائي جمع بيانات التكرار والقابلية لإعادة الإنتاج لميزانياتهم غير المؤكدة، ولن تكون النتائج قابلة للتغيير.

وعادةً ما يكون هذا نتيجة لواحد أو أكثر من العوامل التالية:

1. عدم وجود حل UUT ،
2. قطعة أثرية مستقرة جدًا، أو معيار مرجعي، أو مادة مرجعية،
3. كيفية حساب عدم اليقين
4. عملية قياس متسقة، و(أو)
5. موظفين مدربين تدريبا جيدا.

إذا واجهتَ هذا الموقف وتساءلتَ عمّا يجب فعله، فأنتَ محظوظ. سيُوضّح لك هذا الدليل ما يجب عليك فعله، بالإضافة إلى أدلة داعمة من أدلة مُوصى بها من قِبل القطاع (لتتمكن من الدفاع عن نفسك أثناء التدقيق).

وهذا ما يتناوله هذا الدليل:

1. عندما تكون القدرة على التكرار صفرًا
2. ما توصي به جمعية الصمغ العربية
3. عدم اليقين في القياس في علم الأحياء الدقيقة
4. حساب التكرار من دقة الجهاز
5. اعتبارات هامة

  
   

ملخص سريع

  
   

عندما تكون القدرة على التكرار صفرًا

Now, you may think this is not a problem because your measurement process has no variability. However, you will have a problem if you list repeatability is zero in your uncertainty budget. Most assessors will not accept zero for repeatability.

في الواقع، تنص معايير NISTIR 6919 على ما يلي:

• " من الممكن إجراء سبعة قياسات أو أكثر بحيث ينتج عن كل قياس نفس القيمة ،" و
• " الانحراف المعياري للصفر غير ممكن إحصائيًا، على الرغم من أن الانحراف المعياري قد يكون أقل من زيادة عرض واحدة (د). "

ومن هذه العبارات، يمكنك أن تستنتج أن:

1. لا يمكن أن تكون القدرة على التكرار صفرا، و
2. الانحراف المعياري للصفر ليس مستحيلا إحصائيا.

بالإضافة إلى ذلك، تنص JCGM 100:2008 على أنه " ... حتى لو كانت المؤشرات المتكررة متطابقة، فإن عدم اليقين في القياس المنسوب إلى إمكانية التكرار لن يكون صفراً ... "

لذا، في حين أنك قد تعتقد أن عدم القدرة على التكرار أمر رائع، إلا أنك قد تهيئ نفسك لنقص في التدقيق.

إذا واجهت هذا الموقف وتساءلت عما يجب عليك فعله، فلدينا الحل لك.

  
   

ما توصي به جمعية الصمغ العربية

أحيانًا يسألني الناس عما يجب فعله عندما تكون قابلية تكرارهم معدومة. عادةً، أنصح بما هو موصى به في JCGM 100:2008، وهو GUM.

According to the GUM, when repeatability is zero, you should calculate repeatability based on the resolution of the instrument. To do this, divide the resolution (R or d) by the square root of 12 which is equivalent to:

1. قسمة الدقة على اثنين في الجذر التربيعي لـ 3، أو
2. ضرب الدقة في 0.29.

في الملحق F، القسم F.2.2.1، تنص GUM على ما يلي:

 
في الصورة أدناه، ستشاهد مقتطفًا من JCGM 100:2008، القسم F.2.2.1 .

 

  
   

عدم اليقين في القياس في علم الأحياء الدقيقة

يتم تقديم توصية شائعة أخرى، مشابهة لـ GUM، في دليل NISTIR 6919.

يوصي معيار NISTIR 6919 بقسمة الدقة على الجذر التربيعي لثلاثة . إذا كنت ترغب في استخدام طريقة القسمة على الجذر التربيعي لـ 12 (من GUM)، فيجب عليك أولًا إجراء اختبار تمييز للتأكد من أن القيمة تقع على الأرجح بالقرب من مركز فاصل الدقة.

Since most people do not perform this discrimination test, it is more common to use the divide by the square root of three method. For simplicity, this is commonly referred to as 0.577R of 0.577d.

 في الصورة أدناه، ستشاهد مقتطفًا من NISTIR 6919 .

 

  
   

حساب القدرة على التكرار بناءً على دقة الجهاز

If you conduct an R&R (i.e. Repeatability and Reproducibility) study and the results of your repeatability is zero, then follow one of the methods below to calculate repeatability based on the resolution of the unit under test (UUT).

1. الطريقة أ: القسمة على الجذر التربيعي لـ 12 (JCGM 100:2008)، و
2. الطريقة ب: القسمة على الجذر التربيعي لـ 3 (NISTIR 6919)

  
   

الطريقة أ: قسمة الدقة على الجذر التربيعي لـ 12

If you follow the GUM recommendation when repeatability is zero, then you need to calculate repeatability by dividing the instrument resolution by the square root of 12.

  
   

صيغة

فيما يلي، ستشاهد الصيغة لحساب عدم اليقين في إمكانية التكرار.

قد تلاحظ خيارين. يمكنك إما:

1. قسمة الدقة على الجذر التربيعي لـ 12، أو
2. اضرب الدقة في 0.29.

كلتا الصيغتين ستعطيان نفس النتيجة. لذا، اختر الصيغة الأنسب لك.

  
   

تعليمات

لحساب القدرة على التكرار استنادًا إلى دقة الجهاز، اتبع الإرشادات أدناه:

1. إيجاد دقة الجهاز (R)،
2. قم بقسمة الدقة على الجذر التربيعي لـ 12، أو اضرب الدقة في 0.29.

 

 
The result will be your repeatability uncertainty. You can enter it into your uncertainty budget and characterize it with a normal distribution at 68% confidence or k=1.

إذا لاحظت الحرف الصغير "u" في الصيغة، فسوف يخبرك ذلك أن عدم اليقين يقع عند مستوى انحراف معياري واحد أو k=1.

  
   

الطريقة ب: قسمة الدقة على الجذر التربيعي لـ 3

If you follow the NISTIR 6919 recommendation when repeatability is zero, then you need to calculate repeatability by dividing the instrument resolution by the square root of three.

  
   

صيغة

فيما يلي، ستشاهد الصيغة لحساب عدم اليقين في إمكانية التكرار.

قد تلاحظ خيارين. يمكنك إما:

1. قسمة الدقة على الجذر التربيعي لـ 3، أو
2. اضرب الدقة في 0.577.

كلتا الطريقتين ستعطيان نفس النتيجة. لذا، اختر الطريقة الأنسب لك.

  
   

تعليمات

لحساب القدرة على التكرار استنادًا إلى دقة الجهاز، اتبع الإرشادات أدناه:

1. إيجاد دقة الجهاز (R)،
2. قم بقسمة الدقة على الجذر التربيعي لـ 3، أو اضرب الدقة في 0.577.

 

 
The result will be your repeatability uncertainty. You can enter it into your uncertainty budget and characterize it with a normal distribution at 68% confidence or k=1.

إذا لاحظت الحرف الصغير "u" في الصيغة، فسوف يخبرك ذلك أن عدم اليقين يقع عند مستوى انحراف معياري واحد أو k=1.

  
   

اعتبارات هامة

عند حساب عدم اليقين في إمكانية التكرار استنادًا إلى دقة الجهاز، هناك العديد من الاعتبارات التي يجب أخذها في الاعتبار.

والأهم من ذلك، هناك ثلاثة أشياء يجب عليك مراعاتها:

• الاستخدام المقبول لهذه الأساليب،
• الاستخدام المعقول لهذه الأساليب، و
• ليس بديلاً عن اختبار القدرة على التكرار.

  
   

الاستخدام المقبول لهذه الأساليب

Acceptable use of the methods in this guide is debatable. While the JCGM 100:2008 (GUM) recommends dividing the resolution by the square root of 12, other documents and professionals recommend dividing the resolution by the square root of three.

يجب أن تلبي الأدلة الموضوعية في GUM الاستخدام المقبول، ولكن آراء الآخرين قد لا تقبل تطبيق الطريقة التي أوصى بها GUM.

من الجدير بالذكر أن معيار NISTIR 6919 يوصي بقسمة الدقة على الجذر التربيعي لـ 3 ما لم تكن قد أجريت اختبار تمييز (وفقًا لدليل NIST 44 أو OIML R-76 ) الذي يمكن أن يبرر استخدام القسمة على الجذر التربيعي لـ 12. ومع ذلك، فإن GUM (أي JCGM 100:2008) هو الدليل الأكثر موصى به ومتابعًا لتقدير عدم اليقين في القياس .

يخضع الاستخدام المقبول لأيٍّ من الطريقتين لآراء الخبراء، مما يجعله موضوعًا للنقاش. في حال وجود أي تساؤل، يُرجى الرجوع إلى الوثائق المناسبة التي تدعم تقييمك. وإلا، فقد لا يُقبل. في حال الشك، تُعدّ قسمة الحل على الجذر التربيعي لثلاثة الطريقة الأكثر شيوعًا، وهي أقل عرضة للخطأ.

  
   

الاستخدام المعقول لهذه الأساليب

ينبغي استخدام الأساليب المذكورة في هذا الدليل في السيناريوهات المعقولة فقط.

بشكل عام، من المعقول استخدام هذه الأساليب لتقييم القدرة على التكرار عندما:

1. الانحراف المعياري للقياسات المتكررة هو صفر، أو
2. إن إجراء قياسات متكررة ليس عمليًا أو فعالاً من حيث التكلفة أو قابلاً للتنفيذ.

For example, per the NISTIR 6919, a large capacity scale may not require evaluating repeatability using repeated measurements. Therefore, the methods in this guide would be reasonable for use.

يتم تقديم أمثلة وسيناريوهات أخرى في دليل NISTIR 6919 ودليل EURACHEM CG4 .

  
   

ليس بديلاً عن اختبار التكرار

تهدف الأساليب الواردة في هذا الدليل إلى تقييم عملية قياس فقط عندما تكون قابلية التكرار صفرًا. ولا تُعدّ بديلاً عن إجراء دراسات التكرار والقابلية لإعادة الإنتاج إلا إذا استوفت معايير الاستخدام المعقول المذكورة في القسم السابق.

هناك العديد من المختبرات التي تُقيّم قابلية التكرار بناءً على دقة الأجهزة فقط، وقد فعلت ذلك لسنوات دون أن يُلاحظ أي نقص. ومع طلب العديد من المُقيّمين أدلة موضوعية على سجلات قابلية التكرار، قد يكون الأمر مسألة وقت قبل أن تُلاحظ هذه المختبرات أي نقص أثناء التدقيق.

Therefore, make sure you are conducting R&R studies (if it is reasonable to do so) and recording the results. If your repeatability is zero, then use one of the methods in this guide.

  
   

خاتمة

لا يمكن أن يكون عدم اليقين الناتج عن التكرار صفرا. هذا غير ممكن إحصائيا.

عندما تكون القدرة على التكرار صفرًا، يجب عليك استخدام طريقة بديلة لتقدير عدم اليقين بسبب القدرة على التكرار.

في هذا الدليل، يجب أن تكون قد تعلمت كيفية تقييم عدم اليقين في إمكانية التكرار باستخدام دقة الجهاز وفقًا لكل من:

• JCGM 100:2008 – دليل التعبير عن عدم اليقين في القياس، و
• NISTIR 6919 - دليل لتحديد حالات عدم اليقين والإبلاغ عنها للموازين والمقاييس

تعد كلتا الطريقتين حلاً مثاليًا لتقييم القدرة على التكرار وتجنب الحصول على نقص في الإبلاغ عن القدرة على التكرار على أنها صفر في ميزانية عدم اليقين الخاصة بك.

Next time you perform a repeatability test and all your results are the same (i.e. no change or variation), use one of the methods in this guide and make a note listing reference to the method used.

آمل أن يفيدك هذا الدليل. اترك تعليقًا أدناه وأخبرني بالطريقة التي تستخدمها ولماذا.