6.3.2.1 Величины, представленные символом в формулах (2) - (6) раздела 5, являются истинными стандартными отклонениями, значение которых неизвестно; конечная цель эксперимента по оценке прецизионности оценить эти значения. Когда необходимо дать оценку (s) истинного стандартного отклонения ( ), можно поставить задачу определения диапазона вокруг , в пределах которого ожидается нахождение опенки (s). Это хорошо известная статистическая проблема, решаемая путем использования - распределения и количества результатов, на которых основывалась оценка s. Анализ обычно основывается на соотношении

означающем, что оценки стандартных отклонений (s) могут ожидаться в пределах от истинного стандартного отклонения ( ) с определенной вероятностью Р. А часто выражают в процентах.

6.3.2.2 Для единичного уровня неопределенность в стандартном отклонении повторяемости будет зависеть от количества лабораторий (p) и количества результатов измерений в каждой лаборатории (n). В отношении стандартного отклонения воспроизводимости, определяемого по двум стандартным отклонениям [см. равенство (6)], зависимость является более сложной. Нужен дополнительный показатель , представляющий отношение стандартных отклонений воспроизводимости и повторяемости

6.3.2.3 Для вероятности Р, равной 95%, были получены приближенные выражения для коэффициента А, представленные ниже. Эти выражения дают ориентиры для планирования необходимого количества лабораторий и результатов испытаний, требующихся от каждой лаборатории на каждом уровне, и выглядят следующим образом.

- для повторяемости

- для воспроизводимости

Примечание 24 - Можно предположить, что дисперсия выборки, характеризующейся степенями свободы и математическим ожиданием , имеет приближенно нормальное распределение с дисперсией . Выражения (9) и (10) были получены путем применения данного предположения к дисперсиям оценок и . Адекватность аппроксимации была проверена точным вычислением.

6.3.2.4 Значение неизвестно, однако в наличии часто имеются предварительные оценки внутрилабораторных стандартных отклонений и стандартных межлабораторных отклонений, полученные в процессе стандартизации метода измерений. Точные значения неопределенности оценок стандартных отклонений повторяемости и воспроизводимости при разном количестве лабораторий (р) и разном числе результатов из расчета на каждую лабораторию (n) представлены в таблице 1, а также построены в форме графиков в приложении В.

6.3.3 Количество лабораторий, необходимое для оценки систематической погрешности

6.3.3.1 Систематическая погрешность метода измерений может быть оценена как разность

где - общее среднее значение всех результатов измерений, полученных всеми лабораториями на одном из уровней эксперимента;

- принятое опорное значение измеряемой характеристики.

Неопределенность этой оценки может быть выражена уравнением

которое означает, что оценка будет находиться в пределах от истинного значения систематической погрешности метода измерений с вероятностью 0,95. При этом, используя величину (см. уравнение (8)), получим

Значения А представлены в таблице 2.

6.3.3.2 Систематическая погрешность лаборатории А во время проведения эксперимента может быть оценена по формуле

где - среднее арифметическое значение всех результатов, полученных лабораторией на отдельном уровне эксперимента;

- принятое опорное значение измеряемой характеристики.

Неопределенность этой оценки может быть выражена соотношением

которое означает, что оценка будет находиться в пределах от истинного значения систематической погрешности лаборатории с вероятностью 0,95. При этом внутрилабораторная неопределенность равна

Значения представлены в таблице 3.

Таблица 1 - Значения неопределенности оценок стандартных отклонений повторяемости и воспроизводимости

Количество лабораторий р
	n=2	n=3	n=4
				n=2	n=3	n=4	n=2	n=3	n=4	n=2	n=3	n=4
5	0,62	0,44	0,36	0,46	0,37	0,32	0,61	0,58	0,57	0,68	0,67	0,67
10	0,44	0,31	0,25	0,32	0,26	0,22	0,41	0,39	0,38	0,45	0,45	0,45
15	0,36	0,25	0,21	0,26	0,21	0,18	0,33	0,31	0,30	0,36	0,36	0.36
20	0,31	0,22	0,18	0,22	0,18	0,16	0,28	0,27	0,26	0,31	0,31	0,31
25	0,28	0,20	0,16	0,20	0,16	0,14	0,25	0,24	0,23	0,28	0,28	0,27
30	0,25	0,18	0,15	0,18	0,15	0,13	0,23	0,22	0,21	0,25	0,25	0,25
35	0,23	0,17	0,14	0,17	0,14	0,12	0,21	0,20	0,19	0,23	0,23	0,23
40	0,22	0,16	0,13	0,16	0,13	0,11	0,20	0,19	0,18	0,22	0,22	0,22

Таблица 2 - Значения A неопределенности оценки систематической погрешности метода измерений (3.10)

Количество лаборатории	Значении А
	n=2	n=3	n=4	n=2	n=3	n=4	n=2	n=3	n=4
5	0,62	0,51	0,44	0,82	0,80	0,79	0,87	0,86	0,86
10	0,44	0,36	0,31	0,58	0,57	0,56	0,61	0,61	0,61
15	0,36	0,29	0,25	0,47	0,46	0,46	0,50	0,50	0,50
20	0,31	0,25	0,22	0,41	0,40	0,40	0,43	0,43	0,43
25	0,28	0,23	0,20	0,37	0,36	0,35	0,39	0,39	0,39
30	0,25	0,21	0,18	0,33	0,33	0,32	0,35	0,35	0,35
35	0,23	0,19	0,17	0,31	0,30	0,30	0,33	0,33	0,33
40	0,22	0,18	0,15	0,29	0,28	0,28	0,31	0,31	0,31

Количество результатов испытаний n	Значение
5	0,88
10	0,62
15	0,51
20	0,44
25	0,39
30	0,36
35	0,33
40	0,31

6.3.4 О выборе лабораторий

Выбор количества лабораторий должен быть компромиссом между наличием ресурсов и желанием уменьшить неопределенность оценок до достаточного уровня. Из рисунков В.1 и В.2 приложения В видно, что оценки стандартных отклонений повторяемости (сходимости) и воспроизводимости метут существенно отличаться от своих истинных значений в том случае, если в эксперименте по оценке прецизионности принимает участие только небольшое количество (р=5) лабораторий, и при р>20 увеличение количества лабораторий на две или три приводит лишь к небольшому снижению неопределенностей оценок. Обычно значение р выбирают между 8 и 15 ( ). Когда больше (то есть больше 2), как в наиболее часто встречающемся случае, за счет получения более чем двух (n=2) результатов измерений в каждой лаборатории и на каждом уровне, снижение неопределенности очень мало.

6.4 Отбор материалов, предназначенных для эксперимента по оценке точности