Reproductibilité : qu'est-ce que c'est et comment la calculer

Image de couverture du Guide sur l'incertitude de reproductibilité
 
 

Introduction

La reproductibilité est un facteur important contribuant à l’incertitude de mesure.

Il s'agit d'une incertitude de type A qui devrait être incluse dans tout budget d'incertitude. Cependant, beaucoup négligent de l'évaluer. Si vous évaluez la répétabilité des mesures, vous devez également évaluer leur reproductibilité.

La plupart des gens connaissent la répétabilité, mais moins la reproductibilité. Lorsque les laboratoires découvrent (lors d'une évaluation) que leurs budgets d'incertitude doivent inclure la reproductibilité, je reçois beaucoup de questions.

J'ai donc décidé de créer un guide complet sur la reproductibilité.

Dans ce guide, je vais couvrir tout ce que vous devez savoir sur la reproductibilité, notamment :


Si vous devez évaluer la reproductibilité de votre analyse d'incertitude de mesure, poursuivez votre lecture. Ce guide vous sera utile.

Si vous souhaitez simplement savoir comment évaluer les résultats, consultez la section « Comment calculer la reproductibilité ». J'ai inclus des instructions étape par étape pour vous simplifier la tâche.

  
   

Qu'est-ce que la reproductibilité

Selon le Vocabulaire en métrologie , la reproductibilité est la précision de mesure dans des conditions de reproductibilité de mesure .

Dans l'image ci-dessous, vous verrez la définition (2.25) du Vocabulaire en métrologie.

Définition de la reproductibilité du VIM 2012


Pour mieux comprendre la définition de la reproductibilité, concentrons-nous sur le mot-clé « conditions de reproductibilité de mesure ». Je vous en parlerai plus en détail plus loin dans ce document.

  
   

Pourquoi la reproductibilité est-elle importante

À mon avis, la reproductibilité est une meilleure évaluation de l'incertitude de type A des performances que la répétabilité. La répétabilité évalue la variabilité des performances à court terme, tandis que la reproductibilité évalue la variabilité des performances à long terme dans diverses conditions rencontrées par le laboratoire au fil du temps.

Au fil du temps, un laboratoire effectuera ses activités de test ou d’étalonnage dans diverses conditions ou mesures, telles que des jours, des opérateurs, des méthodes, des équipements différents, etc.

En évaluant ces conditions, vous pouvez obtenir une meilleure estimation de l’incertitude de mesure des activités du laboratoire.

Il est donc très important d’effectuer des tests de reproductibilité.

  
   

Conditions de reproductibilité des mesures

Dans la définition de la reproductibilité , vous remarquez l’expression « conditions de reproductibilité de la mesure ».

Ceci est important car cela vous aide à comprendre la différence entre les tests de répétabilité et de reproductibilité.

Selon la définition 2.24 du Vocabulaire en Métrologie (VIM) , vous avez besoin des conditions suivantes pour effectuer un test de reproductibilité :

  1. Différentes procédures,
  2. Différents opérateurs,
  3. Différents systèmes de mesure,
  4. Différentes conditions de fonctionnement,
  5. Différents emplacements et
  6. Différentes mesures répliquées sur des objets identiques ou similaires

Dans l'image ci-dessous, vous verrez la définition des conditions de reproductibilité de la mesure à partir du VIM.

Condition de reproductibilité de la définition de mesure du VIM 2012


Contrairement à la répétabilité, où toutes les conditions de mesure sont identiques, la reproductibilité exige des conditions de mesure différentes. Par conséquent, vous devrez modifier les facteurs qui contribuent significativement à l'incertitude de mesure .

Cependant, je recommande d’évaluer une seule condition à la fois (conformément à la norme ISO 5725-3 ) pour éviter des résultats confus.

  
   

Quelles conditions de reproductibilité devez-vous évaluer ?

Le tableau ci-dessous présente les conditions de reproductibilité les plus fréquemment évaluées. J'y ai également inclus des informations utiles pour vous aider à choisir la condition la plus adaptée à vos besoins.

Tableau avec une liste des conditions de test de reproductibilité


Dans les sections ci-dessous, j'ai fourni plus de détails sur chaque condition de reproductibilité.

 

1. Différents opérateurs/techniciens

Il s'agit de la condition la plus recommandée pour les tests de reproductibilité. Certaines des plus grandes incertitudes proviennent des incohérences entre les opérateurs.

Cette option est la plus adaptée (pour la plupart des laboratoires) lorsqu'il y a plusieurs techniciens qualifiés . Il est donc recommandé de sélectionner deux techniciens qualifiés ou plus et de leur confier la réalisation du test ou de la mesure de manière indépendante. Leurs résultats pourront ensuite être évalués afin de déterminer la reproductibilité inter-opérateurs .

 

2. Différents jours

Cette condition de reproductibilité est optimale pour les laboratoires disposant d' un seul opérateur qualifié et d'un seul système de mesure. En général, cette méthode est recommandée pour les laboratoires mono-opérateur.

Pour tester cette condition, il est conseillé d'effectuer le test ou la mesure sur deux jours différents ou plus. Par exemple, un technicien effectuera le même test ou la même mesure le lundi, le mardi et le mercredi. Les résultats pourront ensuite être analysés afin de déterminer la reproductibilité quotidienne .

 

3. Différentes méthodes/procédures

Cette condition est idéale pour les laboratoires qui utilisent régulièrement plusieurs méthodes pour leurs activités de test ou d'étalonnage. Elle vous permettra d'évaluer la précision intermédiaire de la sélection de différentes méthodes.

L'évaluation de la reproductibilité entre les méthodes peut être utile. Cependant, cette condition est généralement négligée, même si elle est plus fréquente qu'on ne le pense.

Par exemple, voici trois scénarios courants :

  • Exemple 1 : Un laboratoire d'étalonnage qui dispose de 2 procédures différentes (utilisant la même méthode de comparaison) pour étalonner un manomètre.
  • Exemple 2 : Un laboratoire d’essais chimiques qui prépare des solutions en utilisant la méthode gravimétrique ou volumétrique.
  • Exemple 3 : Un laboratoire de microbiologie qui ensemence des plaques avec différents milieux de culture.

 

4. Différents équipements

Cette condition est idéale pour les laboratoires dotés de plusieurs systèmes ou postes de mesure (similaires) . Dans ce scénario, vous évaluez l'incertitude associée à la sélection aléatoire d'un système ou d'un poste de mesure.

Cette option est idéale pour les laboratoires disposant de deux ou plusieurs systèmes de mesure similaires. Cependant, il peut être judicieux d'évaluer la reproductibilité entre opérateurs.

D’après mon expérience, il est probable que l’incertitude associée aux opérateurs soit plus grande que celle associée aux différents systèmes de mesure.

 

5. Différents environnements

Cette condition est idéale pour les laboratoires qui effectuent des tests et/ou des activités d'étalonnage en laboratoire et sur le terrain (c'est-à-dire sur le site du client).

Il peut vous aider à évaluer l’incertitude entre les environnements contrôlés et non contrôlés.

Cependant, la plupart des laboratoires établissent deux ensembles de budgets d'incertitude : un ensemble de budgets qui évalue l'incertitude des mesures effectuées en laboratoire, et un autre ensemble de budgets pour les mesures effectuées sur le terrain.

De cette façon, ils peuvent mettre en valeur leurs capacités de mesure (généralement) meilleures en laboratoire par rapport à leurs activités sur le terrain.

 

Autres conditions

Dans le tableau ci-dessous, vous verrez un extrait de la norme ISO 5725-3 qui répertorie les conditions de mesure (c'est-à-dire le facteur) que vous pouvez évaluer pour les tests de reproductibilité.

Plusieurs des affections que j'ai mentionnées précédemment sont incluses dans ce tableau. Cependant, il en existe d'autres que j'ai omises et qui pourraient vous intéresser.

ISO 5725-3, Tableau 1 - Facteurs de reproductibilité


Ci-dessous, vous verrez un autre tableau de la norme ISO 5725-3 qui fournit une justification des conditions de mesure spécifiques.

ISO 5725-3, Tableau 2 - Facteurs de reproductibilité

  
   

Schéma de test de reproductibilité

Plan d'expérience équilibré à un facteur

Lorsque vous devez réaliser un test de reproductibilité, il est conseillé d'utiliser un plan d'expérience. Cela vous permettra de contrôler votre schéma de test et de garantir des résultats cohérents et facilement évaluables.

De plus, une conception d’expérience vous aidera à reproduire vos tests de reproductibilité lorsque vous devrez les répéter à l’avenir.

La plupart des laboratoires accrédités ne testent qu'un seul facteur à la fois. Par conséquent, je recommande d'utiliser un plan d'expérience équilibré entièrement imbriqué à un facteur.

Il s'agit d'une conception d'expérience simple dans laquelle vous devrez spécifier les éléments suivants :

  1. Niveau 1 : Fonction de mesure et valeur (à évaluer),
  2. Niveau 2 : Conditions de reproductibilité (à évaluer), et
  3. Niveau 3 : Nombre de mesures répétées (dans chaque condition)

Dans l’image ci-dessous, vous verrez une représentation visuelle de cette conception d’expérience qui montre les niveaux et les paramètres du schéma.

Les cases grises représentent la possibilité d’étendre l’expérience pour ajouter des conditions supplémentaires ou des échantillons supplémentaires sous chaque condition.

Diagramme visuel pour représenter la conception du schéma de test de reproductibilité

  
   

Exemple de plan d'expérience équilibré à un facteur

Nous espérons que l'image précédente vous sera utile. Cependant, au cas où vous auriez besoin de plus d'informations, voici un exemple de configuration courante pour un test de répétabilité et de reproductibilité.

  • Niveau 1 : Fonction et valeur de mesure – 1 dans une cale étalon avec un pied à coulisse
  • Niveau 2 : Condition de reproductibilité – Opérateurs, et
  • Niveau 3 : Nombre de mesures répétées – 10 chacune

L'image ci-dessous illustre la manière dont je configure généralement un schéma de tests de répétabilité et de reproductibilité. Pour votre information, j'ai annoté l'image avec des détails pour vous aider à visualiser les paramètres de chaque niveau du schéma.

Exemple de schéma de test de reproductibilité avec informations de balisage


J'espère que vous trouverez cet exemple utile.

En configurant vos schémas de tests de répétabilité et de reproductibilité de cette manière, l'analyse des résultats sera grandement simplifiée. Dans la section suivante, je vous présenterai trois méthodes différentes pour calculer la reproductibilité.

  
   

Comment calculer la reproductibilité

Il existe plusieurs méthodes pour calculer la reproductibilité.

Si vous demandez à plusieurs experts comment évaluer la reproductibilité, vous obtiendrez probablement une variété de réponses en fonction de leur expérience et de leur expertise.

Personnellement, je préfère évaluer la reproductibilité comme un écart type . Cette approche s'appuie sur la définition de la reproductibilité tirée du Vocabulaire de métrologie et de la norme ISO 5725, partie 1. Ces deux documents utilisent la reproductibilité comme un écart type.

Dans l'image ci-dessous, vous verrez la définition de la reproductibilité de la norme ISO 5725. Comme vous pouvez le voir, le document standard fait référence à la reproductibilité comme un « écart type ».

Définition de l'écart type de reproductibilité selon la norme ISO 5725


Le point de vue de la reproductibilité en tant qu'écart type est également soutenu par le GUM ou le JCGM 100:2008 .

  • Section 4.2 – couvre l’évaluation des incertitudes de type A et fait référence à l’estimation de l’écart type expérimental.
  • Annexe B.2.16 – donne une autre définition de la reproductibilité où la note 3 indique qu’elle peut être exprimée comme les caractéristiques de dispersion des résultats .
  • Annexe H.5 – fournit un exemple d’analyse de la variance qui montre comment effectuer des évaluations de répétabilité et de reproductibilité.
  • Exemples – De nombreux exemples du GUM expriment les incertitudes de type A sous forme de variance (c’est-à-dire que la racine carrée de la variance est l’écart type).

Cependant, pour être juste, de nombreux traitements statistiques peuvent être appliqués aux données expérimentales. Plusieurs définitions de la reproductibilité incluent des notes indiquant « caractéristiques de dispersion des résultats » ou des termes similaires.

Par conséquent, si vous recherchez des « mesures de dispersion statistique », vous pouvez trouver de nombreux types d’évaluations, tels que :

  1. Gamme ,
  2. Écart type ,
  3. Variance,
  4. Coefficient de variance (CV) et
  5. beaucoup d'autres.

Dans les sections ci-dessous, je vais vous montrer comment calculer la reproductibilité sous forme d'écart type et d'étendue. Chacune des méthodes présentées est étayée par des documents de normes ISO, qui devraient servir de preuve objective si vos évaluations sont remises en question (ce qui est fréquent).

Quelle que soit la méthode choisie, veillez à inclure dans vos budgets d'incertitude une note précisant la méthode utilisée et le document de référence dont elle est issue. Cela permettra aux évaluateurs et autres observateurs de s'assurer que vous avez utilisé des méthodes appropriées pour évaluer l'incertitude de mesure.

  
   

Reproductibilité selon la norme ISO 5725-3

La méthode la plus courante utilisée pour calculer la reproductibilité se trouve dans la norme ISO 5725-3 .

Le document précise comment calculer l'écart type de reproductibilité en évaluant la précision intermédiaire .

Cela se fait en évaluant une condition de reproductibilité de mesure à la fois. La plupart du temps, la reproductibilité entre opérateurs (par exemple, techniciens) est évaluée. Cependant, d'autres conditions peuvent être évaluées en fonction des opérations du laboratoire et des ressources disponibles.

Cette évaluation de la reproductibilité est considérée comme facile pour la plupart des gens. Sur une échelle de difficulté de 5 points (où 1 est facile et 5 est difficile), j'attribue à cette évaluation la note de 2 (pour la plupart des gens).

Même si l’évaluation est considérée comme facile, j’ai décomposé le processus en étapes plus simples pour vous aider à effectuer les calculs.

Lisez les sections ci-dessous pour évaluer la reproductibilité.

  
   

Calculer la reproductibilité (ISO 5725-3) étape par étape

Suivez les instructions ci-dessous pour calculer la reproductibilité selon la norme ISO 5725-3 :

  1. Sélectionnez la fonction de test ou de mesure à évaluer,
  2. Déterminer les exigences pour effectuer le test ou la mesure,
  3. Déterminer la condition de reproductibilité à évaluer,
  4. Effectuer le test ou la mesure dans les conditions suivantes :
    1. condition A,
    2. condition B,
    3. le cas échéant, des conditions supplémentaires, et
  5. Évaluer les résultats.

  
   

Sélectionnez la fonction de test ou de mesure

Choisissez une fonction de mesure de test ou d'étalonnage pour évaluer la reproductibilité des résultats. En général, il est préférable de choisir le paramètre dans la portée d'accréditation du laboratoire, car ce processus sera utilisé pour évaluer les incertitudes de type A lors d'une analyse d'incertitude pour l'accréditation ISO/CEI 17025 .

  
   

Exigences pour effectuer des tests ou des mesures

Déterminer les exigences pour réaliser le test ou la mesure. Cela peut inclure, sans s'y limiter, les éléments suivants :

  1. Personnel,
  2. Équipement,
  3. Normes de référence,
  4. Méthode,
  5. Conditions environnementales,
  6. Article en cours de test,
  7. etc.

  
   

Conditions de reproductibilité

Déterminer les conditions de reproductibilité à évaluer. Cela peut inclure, sans s'y limiter, les conditions suivantes :

  1. Opérateurs,
  2. Jours,
  3. Équipement ou normes,
  4. Méthodes,
  5. Conditions environnementales

La condition la plus souvent recommandée à évaluer est la reproductibilité entre opérateurs . Cependant, choisissez la condition la plus adaptée à votre laboratoire.

Selon la norme ISO 5725-3, il est préférable d' évaluer une condition à la fois . Sinon, vous risquez d'obtenir des résultats confus (c'est-à-dire mélangés, où les effets de chaque facteur sont trop difficiles à distinguer).

Note ISO 5725-3 - Évaluer un facteur à la fois


Si vous souhaitez évaluer plusieurs conditions simultanément, vous pouvez envisager d'utiliser un plan d'expérience factoriel complet . Il vous permettra d'évaluer efficacement plusieurs conditions tout en évaluant leurs effets indépendants et leurs interactions avec d'autres facteurs.

  
   

Réalisation du test ou de la mesure

Effectuez le test ou la mesure indépendamment dans chaque condition. Assurez-vous que le test ou la mesure est effectué indépendamment, du début à la fin, pour chaque condition.

Certains professionnels appellent cela une « réplique fidèle ». Bien qu'il n'existe pas de définition officielle pour ce terme, vous pouvez le trouver utilisé dans de nombreux articles et présentations.

  
   

Évaluer les résultats

Évaluez les résultats du test de reproductibilité en calculant l’écart type des résultats dans différentes conditions.

L'image ci-dessous est la formule d'écart type de la norme ISO 5725-3, section 6.2.1 ; l'approche la plus simple pour évaluer la précision intermédiaire (c'est-à-dire l'écart type de reproductibilité) au sein d'un laboratoire.

Formule de l'écart type de reproductibilité ISO 5725-3

Vous pouvez effectuer cette évaluation dans Microsoft Excel ou Google Sheets en utilisant la formule suivante :

FORMULE
=ECART-TYPE.S(cellule 1 : cellule n )

  
   

Conseil pour évaluer les résultats de reproductibilité

Souvent, la répétabilité et la reproductibilité sont évaluées simultanément. Si vous évaluez les deux (en même temps), calculez la reproductibilité en calculant :

  1. Moyenne de chaque ensemble de données,
  2. Écart type de la ou des moyennes de l’étape précédente.

Résultats des tests de reproductibilité ISO 5725-3 saisis dans une calculatrice Excel

  
   

Exemple de reproductibilité

Par exemple, imaginez que deux techniciens effectuent indépendamment la même mesure dix fois chacun. Pour déterminer la reproductibilité, calculez d'abord la moyenne des résultats de chaque technicien. Vous devriez obtenir deux résultats : une moyenne pour chaque technicien.

Ensuite, calculez l'écart type des deux valeurs moyennes calculées. Le résultat correspondra à la reproductibilité entre les opérateurs.

Exemple de calcul de reproductibilité selon la norme ISO 5725-3 dans Excel

  
   

Reproductibilité selon la norme ISO 5725-2

La norme ISO 5725-2 décrit une technique permettant de déterminer les écarts types de répétabilité et de reproductibilité d'une méthode de mesure. La norme ISO 21748 utilise également cette même technique pour évaluer la reproductibilité.

Lorsqu'un laboratoire doit évaluer l'incertitude de mesure d'une méthode de mesure, cette technique est utilisée pour :

  1. Déterminer la répétabilité et la reproductibilité , ou
  2. Déterminer l'homogénéité des matériaux.

Or, cette évaluation de la reproductibilité n'est pas facile pour la plupart des gens. Sur une échelle de difficulté de 5 points (où 1 est facile et 5 est difficile), j'attribue à cette évaluation la note de 4 (pour la plupart des gens).

J'ai donc décomposé le processus en étapes plus simples pour vous aider à effectuer les calculs.

Lisez les sections ci-dessous pour évaluer la reproductibilité.

  
   

Calculer la reproductibilité (ISO 5725-2) étape par étape

Suivez les instructions ci-dessous pour calculer la reproductibilité selon la norme ISO 5725-2 :

  1. Sélectionnez la fonction de test ou de mesure à évaluer,
  2. Déterminer les exigences pour effectuer le test ou la mesure,
  3. Déterminer la condition de reproductibilité à évaluer,
  4. Chaque participant doit effectuer indépendamment la ou les mesures,
  5. Évaluer les résultats :
    1. Calculer le carré moyen au sein des groupes,
    2. Calculez le carré moyen entre les groupes, et
    3. Calculer la reproductibilité.

  
   

Sélectionnez la fonction de test ou de mesure

Choisissez une fonction de mesure de test ou d'étalonnage pour évaluer la reproductibilité des résultats. Cette fonction est généralement utilisée pour la validation d'une méthode, mais peut également être utilisée pour évaluer les incertitudes de type A dans le cadre d'une analyse d'incertitude en vue de l'accréditation ISO/CEI 17025.

  
   

Exigences pour effectuer des tests ou des mesures

Déterminer les exigences pour réaliser le test ou la mesure. Cela peut inclure, sans s'y limiter, les éléments suivants :

  1. Personnel,
  2. Équipement,
  3. Normes de référence,
  4. Méthode,
  5. Conditions environnementales,
  6. Article en cours de test,
  7. etc.

  
   

Conditions de reproductibilité

La condition de reproductibilité pour ce type de test évalue la reproductibilité entre les conditions.

Pour les producteurs de matériaux de référence accrédités ISO 17034 , cette évaluation est utilisée pour évaluer l'homogénéité au sein d'une bouteille et entre les bouteilles lors de l'estimation de l'incertitude selon la norme ISO 33405 .

  
   

Évaluer les résultats

Évaluez les résultats du test de reproductibilité en calculant la racine carrée de la différence entre le carré moyen entre les conditions et le carré moyen dans les conditions.

Formule de l'écart type de reproductibilité ISO 5725-2

Ce processus n'est pas simple pour la plupart des gens. Je vais donc le décomposer en trois étapes :

  1. Calcul du carré moyen dans certaines conditions,
  2. Calcul du carré moyen entre les conditions, et
  3. Calcul de l'écart type de reproductibilité.

  
   

Calculer la moyenne quadratique, dans certaines conditions

Suivez les instructions ci-dessous pour calculer le carré moyen dans les conditions suivantes :

  1. Calculez l’ écart type pour chaque exécution.
  2. Calculez les degrés de liberté pour chaque exécution.
  3. Multipliez les degrés de liberté et l’ écart type pour chaque exécution.
  4. Calculez la somme des carrés pour chaque exécution.
  5. Calculer la somme totale des carrés .
  6. Calculer le nombre total de degrés de liberté .
  7. Calculer le carré moyen dans certaines conditions .

Calculer la reproductibilité selon la norme ISO 5725-2 - Moyenne quadratique dans les conditions

  
   

Calculer le carré moyen, entre les conditions

Suivez les instructions ci-dessous pour calculer le carré moyen entre les conditions :

  1. Calculez la moyenne pour chaque exécution.
  2. Calculez la moyenne générale (c'est-à-dire la moyenne de tous les résultats).
  3. Calculez l’ écart au carré pour chaque exécution.
  4. Comptez le nombre d’échantillons pour chaque exécution.
  5. Multipliez le nombre d’échantillons et l’écart au carré pour chaque exécution.
  6. Calculer la somme totale des carrés .
  7. Calculer le nombre total de degrés de liberté .
  8. Calculer le carré moyen entre les conditions .

Calculer la reproductibilité selon la norme ISO 5725-2 - Moyenne quadratique entre les conditions

  
   

Calculer l'écart type de reproductibilité

Suivez les instructions ci-dessous pour calculer l’écart type de reproductibilité :

  1. Trouver le carré moyen dans certaines conditions .
  2. Trouver le carré moyen entre les conditions .
  3. Soustrayez le carré moyen entre les conditions par le carré moyen dans les conditions .
  4. Si le résultat est inférieur à zéro, remplacez-le par zéro. Sinon, utilisez le résultat de l'étape précédente.
  5. Calculez l’ écart type de reproductibilité en trouvant la racine carrée du résultat (de l’étape précédente).

Calculer l'écart type de reproductibilité selon la norme ISO 5725-2

  
   

Reproductibilité à partir d'une gamme de résultats de mesure

Alternativement, il existe une méthode différente pour estimer l’incertitude due à la reproductibilité.

Cette méthode est mise en évidence dans les normes ISO 376 et ISO 6789 .

Au lieu d’évaluer la reproductibilité comme un écart type, ces méthodes évaluent la reproductibilité comme une plage de résultats de mesure.

Comme d'autres méthodes, les laboratoires effectuent une série de tests de reproductibilité avec différents opérateurs ou séries. Cependant, au lieu d'évaluer la reproductibilité sous forme d'écart type, ces méthodes évaluent la reproductibilité sous forme de plage de résultats de mesure.

Plus précisément, la différence entre les résultats maximum et minimum.

  
   

Reproductibilité selon la norme ISO 376

Vous trouverez ci-dessous un extrait de la norme ISO 376. Dans cette méthode, la reproductibilité est évaluée comme une incertitude relative (c'est-à-dire que l'unité ou la mesure est pertinente pour le résultat) en pourcentage de la différence entre les résultats maximum et minimum.

ISO 376 Reproductibilité sauf avec formule

  
   

Reproductibilité selon la norme ISO 6789

Ci-dessous, vous trouverez un extrait de la norme ISO 6789. Dans cette méthode, la reproductibilité est évaluée comme une incertitude absolue (c'est-à-dire que l'unité ou la mesure est la même que le résultat) à partir de la différence entre les résultats maximum et minimum.

Extrait de reproductibilité et formule ISO 6789

  
   

Comment calculer la reproductibilité à partir d'une plage de valeurs

Suivez les instructions ci-dessous pour calculer la reproductibilité :

  1. Sélectionnez la fonction de test ou de mesure à évaluer,
  2. Déterminer les exigences pour effectuer le test ou la mesure,
  3. Déterminer la condition de reproductibilité à évaluer,
  4. Effectuer le test ou la mesure dans chaque condition, et
  5. Évaluer les résultats :
    1. Trouvez le résultat maximum dans la série,
    2. Trouver le résultat minimum dans la série,
    3. Soustrayez le résultat maximum par le résultat minimum, et
    4. Calculez la reproductibilité en divisant le résultat (de l’étape précédente) par la racine carrée de 3.

Cette méthode détermine les limites ou les limites (c'est-à-dire le maximum et le minimum) des résultats de mesure et évalue l'incertitude conformément à la norme JCGM 100:2008, section 4.3.7 (c'est-à-dire la distribution rectangulaire ).

Le problème avec cette évaluation (pour moi) est que la reproductibilité est évaluée comme une incertitude de type B au lieu d'une incertitude de type A.

Je ne suis pas entièrement d'accord avec cette méthode. Cependant, elle est publiée dans une méthode standard et devrait être suivie par les laboratoires accrédités pour effectuer cette activité.

Pour le bénéfice de tous ceux qui souhaitent évaluer la reproductibilité, j'ai décidé d'inclure cette méthode dans ce guide. C'est une méthode valable, mais pas celle que j'utiliserais par défaut.

  
   

Foire aux questions

Ci-dessous, vous trouverez des réponses aux questions courantes que je reçois sur la reproductibilité des mesures.

 

Qu'est-ce que la reproductibilité ?

R : Selon le vocabulaire de la métrologie, il s'agit de la précision de mesures répétées dans différentes conditions . En termes simples, il s'agit d'une évaluation statistique de la capacité à produire des résultats répétables de manière constante dans différentes conditions de mesure.

 

En quoi la reproductibilité est-elle différente de la répétabilité ?

R : La répétabilité est une évaluation de la capacité d'un processus à produire des résultats cohérents dans des conditions de mesure similaires , tandis que la reproductibilité est une évaluation de la capacité d'un processus à produire des résultats cohérents dans des conditions de mesure différentes .

 

Pourquoi devons-nous inclure la reproductibilité dans notre budget d’incertitude ?

R : Selon de nombreuses organisations et documents réputés, la reproductibilité est considérée comme une incertitude de type A plus réaliste au fil du temps, car la plupart des laboratoires reproduisent les résultats des tests et des mesures dans diverses conditions.

 

Comment calculer la reproductibilité ?

R : Il existe plusieurs méthodes pour calculer la reproductibilité. Consultez une ou plusieurs des méthodes suivantes :

  1. ISO 5725-2 ,
  2. ISO 5725-3 ,
  3. ISO 21748 ,
  4. ISO 376 , ou
  5. ISO 6847

 

Faut-il supprimer la répétabilité de la reproductibilité ?

R : Ne supprimez la répétabilité de la reproductibilité que si vous suivez la méthode de la norme ISO 5725-2.

 

La reproductibilité inclut-elle la répétabilité ?

R : Pas toujours. Si l'on évalue la reproductibilité conformément à la norme ISO 5725-2, la réponse est oui. Si l'on suit une autre méthode, comme l'ISO 5725-3, la réponse est non. L'ISO 5725-3 évalue la fidélité intermédiaire, ce qui ne constitue pas une vision globale de la fidélité des mesures dans diverses conditions.

  
   

Conclusion

La reproductibilité est un facteur important dans l'estimation de l'incertitude de mesure . Elle doit être incluse dans tout budget d'incertitude, même si elle est omise dans certaines méthodes ISO et ASTM.

Dans ce guide, vous devriez avoir appris :

  • Qu'est-ce que la reproductibilité ?
  • Pourquoi la reproductibilité est-elle importante ?
  • Comment concevoir un test de reproductibilité ?
  • Comment calculer la reproductibilité ?

Nous espérons que ce guide vous aidera à effectuer un test de reproductibilité et à analyser les résultats.

Promis. Une fois que vous l'aurez fait, vous pourrez facilement le répéter. De plus, vous commencerez à identifier des opportunités d'amélioration de vos résultats de mesure et de réduction de l'incertitude de mesure .

Enfin, j'espère que ce guide répondra à vos questions. Si ce n'est pas le cas, n'hésitez pas à m'envoyer un e-mail. Je me ferai un plaisir d'y répondre et d'utiliser ces informations pour mettre à jour ce guide.

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À propos de l'auteur

Richard Hogan

Richard Hogan est PDG d'ISO Budgets, LLC, un cabinet de conseil et d'analyse de données basé aux États-Unis. Ses services comprennent le conseil en mesure, l'analyse de données, les budgets d'incertitude et les cartes de contrôle. Ingénieur système, Richard possède une expérience en gestion de laboratoire et en contrôle qualité dans le secteur de la métrologie. Il est spécialisé dans l'analyse des incertitudes, les statistiques industrielles et l'optimisation des procédés. Richard est titulaire d'un master en ingénierie de l'Université Old Dominion de Norfolk, en Virginie. Retrouvez Richard sur LinkedIn .

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