重复性和再现性(课堂教学)

正确理解重复性与重现性的概念仪器信息网2015/01/13 13:18:49 点击142 次[导读]重复性(repeatability)与重现性(再现性，reproducibility)，二者都是用来评价分析结果的精密度。

大多数人都不作严格区分，有的文献中还常常混用。

但是二者的实际意义是不一样的。

重复性(repeatability)与重现性(再现性，reproducibility)，二者都是用来评价分析结果的精密度。

大多数人都不作严格区分，有的文献中还常常混用。

但是二者的实际意义是不一样的。

重复性比重现性概念大，应用范围大。

重现性内涵小，一般用在“现象”。

一、重复性(r)定性定义：用相同的方法，同一试验材料，在相同的条件下获得的一系列结果之间的一致程度。

相同的条件是指同一操作者，同一设备，同一实验室和短暂的时间间隔。

定量定义：一个数值，在上述条件下得到的两次实验结果之差的绝对值以某个指定的概率低于这个数值。

除非另有说明，一般指定的概率为0.95。

(重复性是用本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同试样所作两个单次测试结果，在95%概率水平两个独立测试结果的最大差值。

)二、再现性(R)定性定义：用相同的方法，同一试验材料，在不同的条件下获得的单个结果之间的一致程度。

不同的条件指不同操作者、不同实验室、不同或相同的时间。

定量定义：一个数值，用相同的方法，同一试验材料，在上述的不同条件下得到的两次试验结果之间的绝对值以某个指定的概率低于这个数值。

除非另外指出，一般指定的概率为0.95。

(再现性是用本方法在正常和正确操作情况下，由两名操作人员，在不同实验室内，对相同试样各作单次测试结果，在95%概率水平两个独立测试结果的最大差值)三个表示精密度的概念，在国外的文献中常见：1. 平行性(replicability)：同一实验室，分析人员、分析方法均相同，对同一样品进行的多个平行样品之间的相对标准偏差;2. 重复性(repeatability)：同一实验室，分析人员用相同的分析法在短时间内对同一样品重复测定结果之间的相对标准偏差;3. 再现性(reproducibility)：不同实验室的不同分析人员用相同分析对同一被测对象测定结果之间的相对标准偏差。

重复性与再现性研究(repeatability and reproducibility)又名：R&R研究( R&R study)，量具R&R( gage R&,R)，测量系统分析『measurement system analysis, MSA)➢概述重复性与再现性研究的分析对象是由仪器或量具组成的测量系统的变异。

测量系统的变异是相对于观测过程的总变异而言的。

重复性与再现性研究的主要目的是使测量的变异足够小，从而确保测量结果能反映真实的过程，因为如果测量变异过大，以致掩盖了过程变异，就不可能了解到产品是否符合要求或是否应该继续设法减小过程变异。

重复性与再现性研究的主要对象是两类变异：重复性——指使用相同仪器重复读数时产生的变异；再现性——由不同操作员做同样的测量工作时产生的变异。

➢适用场合·当使用仪器或设备进行测量时；·在研究过程变异或过程能力之前；·当要在几种测量方法中选择一种时；·当要对测量方法、程序或培训进行测评或标准化时；·当作为一个周期性持续改进的程序，保证改进过程保持统计受控时。

➢实施步骤计划1确定所要研究的零件或产品、测量过程和仪器。

2确定需要抽取的样本容量和获得样本的方法。

通常抽取5～10个样品，如果不能始终保持样本的一致性，就要先找到在研究过程中将样本内变异最小化的方法。

3确定研究需要多少名操作员（执行测量工作的人）以及哪几个操作员，通常是1～3人。

4确定每名操作员要进行的实验次数（重复测量），通常2～3次。

5确定校准、测量以及分析的步骤。

测量6校准测量仪器。

7确定抽样的随机次序。

先由第一名操作员按照标准的操作步骤对所有的样品进行测量，记录结果。

8随机产生另一种抽样次序。

和之前一样，让第二名操作员测量全部样品。

不允许操作员看其他人的结果。

不断重复，直到全部的操作员对所有的样品都测量了一次，此时称为完成了一轮实验。

量具测量值重复性与再现性的评定一、相关概念1、重复性：传统上把重复性看作“评价人内变异性”。

重复性是指由一个评价人，用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量变差。

它是设备本身固有的变差和性能，通常指设备变差，尽管这样容易使人误解。

但事实上，重复性是在确定的测量条件下连续试验得到的普通原因（随机变差）变差。

当测量环境固定和已定义时，即确定了－固定的零件、仪器、标准、方法、操作者、环境和假设条件时，对于重复性最佳的术语是系统内部变差。

除了设备内部变差以外，重复性也包括在特定测量误差模型下任何情况下的内部变差。

2、再现性：传统上把再现性看作“评价人之间”的变异。

再现性通常定义为由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。

手动仪器受操作者技术影响常常是实际情况，然而，在测量过程（即自动操作系统）中操作者就不是主要的变差源了。

由于这个原因，为此，再现性被看作是测量系统之间或测量条件之间的平均变差。

二、数据来源本案例数据节选自深圳市佳宝隆科技有限公司《重复性与再现性分析报告》，为避免重复，笔者采取了其中的前两次测定，结果如下：操作者测量序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10A 1 31.99 31.98 31.98 31.99 31.99 31.98 31.99 31.98 31.99 31.992 32.00 31.99 31.99 32.00 31.98 31.99 32.00 31.99 31.99 32.00B 1 32.00 31.99 31.99 31.99 31.99 31.98 31.99 31.98 31.99 31.992 31.99 31.99 31.99 32.00 31.99 31.99 32.00 31.99 31.99 32.00C 1 31.99 31.99 31.99 31.99 31.99 31.98 31.99 31.98 31.99 31.992 32.00 31.99 31.99 32.00 31.98 31.99 32.00 31.99 31.99 32.00在该实验中，n=10,k=3,m=2。

量具重复性‎与再现性分‎析：GR&R 是用来检定‎检测产品的‎人员是否具‎备识别产品‎特性的能力‎，正常的产品‎是否会误判‎，不正常的产‎品是否会漏‎判，也就是检定‎“检测系统是‎否正常”的一个工具‎。

GR&R是研究重‎复性和再现‎性的，是计量型分‎析。

1．简称：重复性（EV）(equip‎m ent varia‎n ce)设备偏差、（再现性AV‎）(appri‎s er varia‎n ce)人員偏差、产品偏差（PV）(produ‎c ts varia‎n ce),2．重复性（Repea‎t abil‎i ty）：重复性是用‎本方法在正‎常和正确操‎作情况下，由同一操作‎人员，在同一实验‎室内，使用同一仪‎器，并在短期内‎，对相同试样‎所作多个单‎次测试结果‎，在95％概率水平两‎个独立测试‎结果的最大‎差值。

在中国仪器‎中当测量条‎件是在以下‎4个状况下‎实验时，相同的待测‎量的测量结‎果有一致性‎的称为重复‎性，4个条件如‎下：a、相同的测量‎环境b、相同的测量‎仪器及在相‎同的条件下‎使用c、相同的位置‎d、在短时间内‎的重复3．再现性（Repro‎d ucib‎i lity‎）是指两个不‎同的实验室‎对同一物料‎进行测定两‎个分析结果‎接近的程度‎.再现性的值‎总是大于或‎等于重复性‎,因为再现性‎的测量结果‎把重复性引‎起的偏差考‎虑进去了。

在很多实际‎工作中，最重要的再‎现性指由不‎同操作者、采用相同的‎方法、仪器，在相同的环‎境条件下，检测同一被‎测物的重复‎检测结果之‎间的一致性‎，即检测条件‎的改变只限‎于操作者的‎改变。

也就是说别‎人用你说的‎方法和仪器‎也能做出同‎样的结果来‎，这就是试验‎的再现性。

当然，这样的试验‎就叫做再现‎性实验。

4.测量结果的‎重复性：是指“在相同测量‎条件下，对同一被测‎量进行连续‎多次测量所‎得结果之间‎的一致性”。

上述定义中‎的“一致性”是定量的，可以用重复‎性条件下对‎同一量进行‎多次测量所‎得结果的分‎散性来表示‎。

一个正确的GRR(重复性和再现性）步骤：1、确定要分析的测量系统。

这个步骤需要建立测量系统分析计划，必须参照控制计划编制。

控制计划中提及的测量系统按TS16949技术规范7.6.1的要求必须进行测量系统分析。

现在的一般情况下是对控制计划中进行产品特性检测的测量系统进行分析，过程特性的没有太多的关注。

测量系统分析的方法有很多，这里单讲GRR。

2、GRR分析人员按计划确定被分析人员（本案例按照3个人），被分析人员应该是日常测量系统中的人员；3、选取样本（本案例按10个样本）。

10个样本的选择应该覆盖预期的制造过程变差。

注意：这10个样品不是随便取的，更不是找10个特别好的（合格的）产品，10个产品最好能够包括超出上下规格限的不合格品，如果短期内无法找到不合格品，应尽可能取不同尺寸的产品。

也就是说，10个产品是由分析人员提前“选”出来的，而不是随便的抽取。

一个好的测量系统，不光能够识别“合格”的产品，也应该能够识别“不合格”的产品；4、将10个零件进行编号，确定每个被分析人员测量的次数，本案例按3次；5、选择日常使用的量具，如卡尺。

注意：如果是普通的卡尺（精度0.02的），是读不出XX.01或XX.03的，很多企业的GRR报告中居然能写出类似的数字，是多么的可笑呀；6、测量人员（被分析人员）、10个样品、量具已经备妥，按以下规则进行检测，分析人员负责记录并观察3人的检测（如手法等）；6.1、A检测员先检测1-10个产品，10个产品的检测无具体顺序，随意选择，检测人员不应知道产品的编号，此为盲测；6.2、B和C依次检测，第一次检测完毕；6.3、重复以上6.1和6.2完成第二和第三次检测；6.4、数据录入以下的Excel表中；7、结果分析：GRR%小于等于10%且NDC大于等于5时为可接受；GRR%大于10%且小于等于30%、NDC大于等于4时为可能可以接受，如果定义为接受，请确定接受的条件；GRR%大于30%且NDC小于4时为不可接受，测量系统需要改善；8、如果结果不可接受，分析EV%和AV%，找出原因进行改善，再返回到第二步重新进行分析；9、均值极差控制图的判断：均值图应该至少50%以上的点在控制限外，极差图应正常；10、按客户要求提交GRR结果并存档。

量具重复性与再现性分析：GR&R 是用来检定检测产品的人员是否具备识别产品特性的能力，正常的产品是否会误判，不正常的产品是否会漏判，也就是检定“检测系统是否正常”的一个工具。

GR&R是研究重复性和再现性的，是计量型分析。

1．简称：重复性（EV）(equipment variance)设备偏差、（再现性AV）(appriser variance)人員偏差、产品偏差（PV）(products variance),2．重复性（Repeatability）：重复性是用本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同试样所作多个单次测试结果，在95％概率水平两个独立测试结果的最大差值。

在中国仪器中当测量条件是在以下4个状况下实验时，相同的待测量的测量结果有一致性的称为重复性，4个条件如下：a、相同的测量环境b、相同的测量仪器及在相同的条件下使用c、相同的位置d、在短时间内的重复3．再现性（Reproducibility）是指两个不同的实验室对同一物料进行测定两个分析结果接近的程度.再现性的值总是大于或等于重复性,因为再现性的测量结果把重复性引起的偏差考虑进去了。

在很多实际工作中，最重要的再现性指由不同操作者、采用相同的方法、仪器，在相同的环境条件下，检测同一被测物的重复检测结果之间的一致性，即检测条件的改变只限于操作者的改变。

也就是说别人用你说的方法和仪器也能做出同样的结果来，这就是试验的再现性。

当然，这样的试验就叫做再现性实验。

4.测量结果的重复性：是指“在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性”。

上述定义中的“一致性”是定量的，可以用重复性条件下对同一量进行多次测量所得结果的分散性来表示。

而表示测量结果分散性的量，最为常用的是实验标准。

重复性条件。

质言之，就是在尽量相同的条件下，包括程序、人员、仪器、环境等，以及尽量短的时间间隔内完成重复测量任务。

重复性（r）与再现性（R）2009-8-28 9:33:25精密度：在确定条件下，将测试方法实施多次，求出所得结果之间的一致程度。

精密度的大小常用偏差表示。

精密度的高低还常用重复性（Repeatability）和再现性（Reproducibility）表示。

1）重复性（r）定性定义：用相同的方法，同一试验材料，在相同的条件下获得的一系列结果之间的一致程度。

相同的条件是指同一操作者，同一设备，同一实验室和短暂的时间间隔。

定量定义：一个数值，在上述条件下得到的两次实验结果之差的绝对值以某个指定的概率低于这个数值。

除非另有说明，一般指定的概率为0.95。

｛重复性是用本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同试样所作两个单次测试结果，在95％概率水平两个独立测试结果的最大差值。

｝2）再现性（R）定性定义：用相同的方法，同一试验材料，在不同的条件下获得的单个结果之间的一致程度。

不同的条件指不同操作者、不同实验室、不同或相同的时间。

定量定义：一个数值，用相同的方法，同一试验材料，在上述的不同条件下得到的两次试验结果之间的绝对值以某个指定的概率低于这个数值。

除非另外指出，一般指定的概率为0.95。

｛再现性是用本方法在正常和正确操作情况下，由两名操作人员，在不同实验室内，对相同试样各作单次测试结果，在95％概率水平两个独立测试结果的最大差值｝三个表示精密度的概念，在国外的文献中常见：1. 平行性（replicability）：同一实验室，分析人员、分析方法均相同，对同一样品进行的多个平行样品之间的相对标准偏差；2. 重复性（repeatability）：同一实验室，分析人员用相同的分析法在短时间内对同一样品重复测定结果之间的相对标准偏差；3. 再现性（reproducibility）：不同实验室的不同分析人员用相同分析对同一被测对象测定结果之间的相对标准偏差。

量具重复性与再现性分析：GR&R 是用来检定检测产品的人员是否具备识别产品特性的能力，正常的产品是否会误判，不正常的产品是否会漏判，也就是检定“检测系统是否正常”的一个工具。

GR&R是研究重复性和再现性的，是计量型分析。

1．简称：重复性（EV）(equipment variance)设备偏差、（再现性AV）(appriser variance)人員偏差、产品偏差（PV）(products variance),2．重复性（Repeatability）：重复性是用本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同试样所作多个单次测试结果，在95％概率水平两个独立测试结果的最大差值。

在中国仪器中当测量条件是在以下4个状况下实验时，相同的待测量的测量结果有一致性的称为重复性，4个条件如下：a、相同的测量环境b、相同的测量仪器及在相同的条件下使用c、相同的位置d、在短时间内的重复3．再现性（Reproducibility）是指两个不同的实验室对同一物料进行测定两个分析结果接近的程度.再现性的值总是大于或等于重复性,因为再现性的测量结果把重复性引起的偏差考虑进去了。

在很多实际工作中，最重要的再现性指由不同操作者、采用相同的方法、仪器，在相同的环境条件下，检测同一被测物的重复检测结果之间的一致性，即检测条件的改变只限于操作者的改变。

也就是说别人用你说的方法和仪器也能做出同样的结果来，这就是试验的再现性。

当然，这样的试验就叫做再现性实验。

4.测量结果的重复性：是指“在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性”。

上述定义中的“一致性”是定量的，可以用重复性条件下对同一量进行多次测量所得结果的分散性来表示。

而表示测量结果分散性的量，最为常用的是实验标准。

重复性条件。

质言之，就是在尽量相同的条件下，包括程序、人员、仪器、环境等，以及尽量短的时间间隔内完成重复测量任务。

作为色谱工作者，开发方法是不可避免的。

即使有国标或行标，也需要在实验室里从头到尾演练一遍，不可能原封不动地套用原有的公式。

演练的过程，也是方法开发的过程。

有些国标或行标，太过于繁琐，太过于原始，明明放着毛细柱不用，还用填充柱，其实这是标准制订者的苦心与无赖，必竟有的实验室里还没有毛细柱，特别是前些年。

为了照顾全体，哪怕是舍长就短，也要如此。

但你也可以抛开国标，针对自己实验室的现有装备，开发出一套别出心裁、简便快捷的方法。

开发方法，不可避免地要对方法进行评价。

如何评价呢？主要有两方面：一是实用性，看看你这方法是否实用，是否能够推广，如果你只想在自己的实验室用一用，也可不必考虑这一方面；二是可靠性，评价可靠性的主要指标有检测限、线性范围、回收率、重复性与重现性等等。

可靠性是必须评价的。

今天，我们先从重复性与重现性讲起：重复性（repeatability）与重现性（再现性，reproducibility），二者都是用来评价分析结果的精密度。

大多数人都不作严格区分，有的文献中还常常混用。

但是二者的实际意义是不一样的。

重复性是指同一分析人员在同一条件下所得分析结果的精密度，重现性是指不同分析人员或不同实验室在各自的条件下所得分析结果的精密度。

也就是说，重现性比重复性提出了更高的要求。

重复性好，重现性未必好。

而重现性好，重复性肯定好。

二者都是用多次分析结果的RSD来表示。

对现代仪器分析而言，重复性是容易实现的，而重现性是更重要的，也是方法验证必须考察的。

方法的重现性包括连续多次进样分析的重复性、不同天数间的重复性、不同型号仪器间的重现性和不同实验室间的重现性。

方法开发人员，首先应测定重复性。

即在相同条件下连续进样5－10次，一般要求保留时间的RSD不大于1%，峰面积的RSD不大于5%。

如果样品要经过预处理，还应测同一样品多次处理的重复性。

即同一样品取3－5份作平行处理，测定结果的RSD不应大于5%。

某些工业分析要求不大于1 0%。

正确理解重复性与重现性的概念from 仪器信息网重复性(repeatability)与重现性(再现性，reproducibility)，二者都是用来评价分析结果的精密度。

大多数人都不作严格区分，有的文献中还常常混用。

但是二者的实际意义是不一样的。

重复性比重现性概念大，应用范围大。

重现性内涵小，一般用在“现象”。

一、重复性(r)定性定义：用相同的方法，同一试验材料，在相同的条件下获得的一系列结果之间的一致程度。

相同的条件是指同一操作者，同一设备，同一实验室和短暂的时间间隔。

定量定义：一个数值，在上述条件下得到的两次实验结果之差的绝对值以某个指定的概率低于这个数值。

除非另有说明，一般指定的概率为0.95。

(重复性是用本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同试样所作两个单次测试结果，在95%概率水平两个独立测试结果的最大差值。

)二、再现性(R)定性定义：用相同的方法，同一试验材料，在不同的条件下获得的单个结果之间的一致程度。

不同的条件指不同操作者、不同实验室、不同或相同的时间。

定量定义：一个数值，用相同的方法，同一试验材料，在上述的不同条件下得到的两次试验结果之间的绝对值以某个指定的概率低于这个数值。

除非另外指出，一般指定的概率为0.95。

(再现性是用本方法在正常和正确操作情况下，由两名操作人员，在不同实验室内，对相同试样各作单次测试结果，在95%概率水平两个独立测试结果的最大差值)三个表示精密度的概念，在国外的文献中常见：1. 平行性(replicability)：同一实验室，分析人员、分析方法均相同，对同一样品进行的多个平行样品之间的相对标准偏差;2. 重复性(repeatability)：同一实验室，分析人员用相同的分析法在短时间内对同一样品重复测定结果之间的相对标准偏差;3. 再现性(reproducibility)：不同实验室的不同分析人员用相同分析对同一被测对象测定结果之间的相对标准偏差。

1）重复性（r）
定性定义：用相同的方法，同一试验材料，在相同的条件下获得的一系列结果之间的一致程度。

相同的条件是指同一操作者，同一设备，同一实验室和短暂的时间间隔。

定量定义：一个数值，在上述条件下得到的两次实验结果之差的绝对值以某个指定的概率低于这个数值。

除非另有说明，一般指定的概率为0.95。

2）再现性（R）
定性定义：用相同的方法，同一试验材料，在不同的条件下获得的单个结果之间的一致程度。

不同的条件指不同操作者、不同实验室、不同或相同的时间。

定量定义：一个数值，用相同的方法，同一试验材料，在上述的不同条件下得到的两次试验结果之间的绝对值以某个指定的概率低于这个数值。

除非另外指出，一般指定的概率为0.9 5。