نقش عدم قطعیت در ارزیابی انطباق

نقش عدم قطعیت در ارزیابی انطباق

کلیات قاعده تصمیم گیری

کلید اصلی ارزیابی انطباق مفهوم “قواعد تصمیم ­گیری” است. این قواعد توصیه­ های لازم برای پذیرش یا رد یک محصول بر پایه نتیجه اندازه ­گیری و عدم قطعیتش و حد یا حدود مشخصه و لحاظ کردن سطح قابل قبول احتمال تصمیم ­گیری غلط ارائه می­کند. استاندارد ISO/IEC 17025 قواعد تصمیم ­گیری را این­گونه تعریف می­کند: قاعده ­ای که چگونگی در نظر گرفتن عدم قطعیت، هنگام ارائه بیانیه انطباق با الزامات مشخص است. ISO / IEC 17025   همچنین می­خواهد، در موارد مربوط، قواعد تصمیم ­گیری مورد استفاده با مشتری توافق شود. ILAG G8   , JCGM 106  , Eurolab Report 1/2017  و WADA TD2019DL  مروری بر قواعد تصمیم­ گیری و انطباق با الزامات را ارائه می­ دهد. بر اساس قاعده تصمیم ­گیری یک” ناحیه پذیرش” و یک ” ناحیه رد” طوری تعیین می­ شوند که اگر نتیحه اندازه ­گیری در ناحیه پذیرش قرار گیرد، محصول “منطبق” بیان شده و اگر در ناحیه رد قرار بگیرد، محصول “نامنطبق” بیان خواهد شد. حدود نواحی پذیرش “حد پذیرش” نامیده می­شود.

یک قاعده تصمیم­ گیري می ­بایست داراي متد مستند مناسب جهت تعیین محل نواحی پذیرش یا رد باشد، که به طور ایده آل شامل سطح قابل قبول احتمال براي قرارگیري مقدار اندازه ­ده 1) درون حدود مشخصات و یا 2)خارج از حدود مشحصات باشد.

در اینجا، حالت 1) احتمال بالایی در پذیرش صحیح و احتمال کمی در خصوص پذیرش غلط وجود دارد، در حالی که حالت 2) احتمال بالایی در رد صحیح و احتمال کمی در رد غلط را شامل می­شود.

تعیین نواحی پذیرش/ رد به طور معمول توسط آزمایشگاه هنگام اعمال قاعده تصمیم ­گیری انجام می­شود.

قاعده تصمیم ­گیری همچنین می­تواند شامل؛

• حداکثر عدم قطعیت مجاز در حد؛
• یک توزیع فرضی، به عنوان مثال نرمال یا لگاریتمی-نرمال؛
• قواعدی برای گرد کردن یا کوتاه کردن مقادیر اندازه ­گیری شده قبل از ارزیابی انطباق ؛
• تعداد مورد نیاز تکرار اندازه ­گیری­ها (در صورت وجود) و روش استفاده از تکرار نتایج شامل شده، به عنوان مثال آیا نتایج باید به صورت جداگانه مطابقت داشته باشند یا میانگین آن­ها با حدود مقایسه گردند.
• روش ­های مواجهه با داده ­های پرت ؛
• روش­ هایی برای اقدامات بیشتر در خصوص قاعده تصمیم ­گیری غیر باینری­، وقتی تصمیم مشروط است (رد/قبول) ؛
• روشی که در صورت نتیجه مشروط نیاز به اندازه­ گیری­های اضافی را در پی دارد؛
• توصیه هایی در مورد نحوه گزارش منطبق/ نامنطبق، به عنوان مثال قبول/ رد، در بازه رواداری/خارج از بازه رواداری، در بازه  مشخصات/خارج از بازه مشخصات؛
• توصیه ­هایی درباره نحوه بیان قاعده تصمیم ­گیری که در بیانیه انطباق استفاده شده است.

قاعده تصمیم­ گیری با نتیجه رد/قبول با استفاده از پذیرش ساده

برای بسیاری از شرایط، قاعده تصمیم­ گیری به گونه ­ای تنظیم شده که یک تصمیم­ گیری قاطع در خصوص انطباق را ارائه دهد: (قبول یا رد).

در ساده­ ترین حالت، از حدود مشخصات به عنوان حدود پذیرش استفاده می­شود، به طوری­ که یک نتیجه درون حد، منطبق در نظر گرفته می­شود. این حالت “پذیرش ساده” یا “ریسک مشترک” نامیده می­شود.

همانطور که در شکل 2 نشان داده شده در این حالت مناطق پذیرش و رد برابر یا یکدیگر می­باشند. اگر نتیجه اندازه ­گیری در ناحیه پذیرش باشد، محصول منطبق (قبول) و اگر در ناحیه رد باشد، نامنطبق (رد) نامیده می­شود.

با مراجعه به شکل 1، با حد بالا، حالت­های (iv) و (v) در ناحیه پذیرش، و حالت­های (i) و (ii) در ناحیه رد هستند. حالت (iii)، در بیشتر موارد در ناحیه پذیرش در نظر گرفته می­شود.

برای استفاده از این قاعده، معمولاً الزام به محاسبه عدم قطعیت اندازه­ گیری، و  قضاوت در خصوص آن، جهت قابل قبول نگه داشتن ریسک تصمیم گیری اشتباه است. با این حال، در تصمیم­ گیری با استفاده از پذیرش ساده برای مقادیر اندازه ­گیری شده نزدیک به یک حد، تا 50% ریسک تصمیم ­گیری اشتباه وجود دارد.- جهت کسب اطلاعات بیشتر به پیوست C مراجعه کنید – خطر تولید­کننده و مصرف­ کننده

قاعده تصمیم ­گیری با نتیجه قبول/رد با استفاده از نوار محافظ

برای مقادیر اندازه­ گیری شده بسیار نزدیک به حد مجاز یا وقتی عدم قطعیت زیاد است، پذیرش ساده می­تواند منجر به یک ریسک غیر قابل قبول بالا از تصمیم نادرست شود و اغلب به اطمینان بیشتر در رد یا قبول محصول نیاز است.

در  این شرایط­، مناطق پذیرش و رد می­تواند همانند شکل 3 مشخص شود. به عنوان مثال، در شکل 3b، بسیار بعید است که یک مقدار اندازه ­گیری شده در ناحیه پذیرش، نامنطبق باشد.

فاصله g، بین حد مشخصات و انتهای ناحیه پذیرش “نوار محافظ” نامیده می­شود که منجر به کاهش خطر تصمیم نادرست می­ شود. استفاده از نوارهای محافظ روشی ساده و منحصر برای تعریف قواعد تصمیم ­گیری فراهم می­کند; انتخاب اندازه نوار، یک منطقه پذیرش را مشخص می­کند که می ­تواند برای تصمیم ­گیری استفاده شود.

به طور کلی، نوار g مضربی از عدم قطعیت استاندارد خواهد بود. در مواردی که عدم قطعیت نسبی کمتر از حدود %15 تا 20٪ و مقدار اندازه­ گیری شده دقیقاً درون یک حد بالا یا پایین پذیرش است نوار محافظ برابر با u1.64، احتمال تصمیم ­گیری اشتباه α =5% و نوار محافظ برابر با u2.33، به معنای احتمال اشتباه  α=1%است.

ضریب نوار را نیز به طور صریح می­توان تنظیم کرد. به عنوان مثال نوار محافظ را می­توان روی 2u یعنی عدم قطعیت گسترده تنظیم کرد، در این حالت احتمال تصمیم ­گیری اشتباه برابر با α=2.5% خواهد بود. نوار محافظ همچنین می­تواند روی صفر تنظیم شود، این حالت پذیرش ساده یا “خطر مشترک” نامیده می شود . 

در برخی موارد یک مشخصه، محدوده بالا و پایین را به عنوان مثال جهت کنترل ترکیب از یک محصول تنظیم می­کنند، شکل 4 مناطق پذیرش و رد را برای چنین موردی نشان می دهد، نوارهای محافظ به گونه­ ای انتخاب شده ­اند، که احتمال بالایی وجود داشته باشد تا اندازه­ ده درون حدود مشخصات قرار بگیرد، این روش باعث اطمینان بالا از پذیرش صحیح است.

قواعد تصمیم ­گیری با نتایج مشروط یا غیرقطعی

برخی از روش ­های تصمیم­ گیری می­ تواند شامل احتمال قبول/رد “مشروط” یا “غیرقطعی” باشند. به طور معمول در جایی که حد مشخصات درون عدم قطعیت گسترده باشد (حالت­های (ii) ، (iii) و iv)) در شکل 1 را ببینید). ILAC G8  از این حالت به عنوان یک قاعده تصمیم­ گیری­ “غیر باینری” یاد می­کند. به عنوان مثال در شکل 1، حالت (ii) ممکن است به عنوان “رد  مشروط” و حالت­های (iii) و (iv) به عنوان “قبول مشروط” در نظر گرفته شوند. از سوی دیگر، یک قاعده تصمیم ­گیری ممکن است این سه حالت را به عنوان “غیر قطعی” برچسب­ گذاری کند .

در بسیاری از موارد، یک قاعده تصمیم ­گیری در صورت رخداد  مشروط یا غیر قطعی آزمون ­های بیشتر را فراهم می­کند.

ILAC G8 شامل مثال­ های بیشتر از پذیرش و رد مشروط است.

قاعده تصمیم­ گیری مشخص کردن یک روش دو مرحله ای

جهت کاهش ریسک ­های پذیرش و یا رد اشتباه، برخی از قواعد تصمیم ­گیری یک روش دو مرحله­ ا ی را اتخاذ می­کنند که در آن اندازه­ گیری ­های بیشتر در صورت مواجهه با نتایج غیرقطعی انجام می­شود. یک روش دو مرحله ­ای عمومی از این نوع در ISO شرح داده شده است .

چنین روش ­هایی نیازی به استفاده از متدهای اندازه­ گیری یکسان در هر مرحله ندارند. مثلاً به منظور کاهش هزینه ارزیابی انطباق می­توان یک اندازه­ گیری کم هزینه با عدم قطعیت نسبتا بزرگ انجام داد (این عمل اغلب به عنوان تست “غربالگری” شناخته می شود)، اگر نتیجه اولیه غیرقطعی یا نزدیک به یک حد باشد، روشی تاییدی جهت بدست آوردن نتایج با عدم قطعیت کوچک­تر استفاده می­شود. بنابراین اکثر اقلام آزمون با اطمینان کافی و با هزینه کم تصمیم­ گیری می ­شوند­، در حالی که موارد نزدیک حدود با یک آزمون  پرهزینه ­تر و با اطمینان بیشتر تصمیم ­گیری می­شوند. احتمال پذیرش و یا رد غلط در روش ­های چند مرحله­ ای بستگی به  مراحل ویژه انتخاب شده دارد و پیچیده ­تر از روش­ های تک مرحله ­ای است. احتمال­ های انطباق برای روش­ های چند مرحله ­ای خارج از دامنه مقاله فعلی است.