Cách tính Độ chính xác và độ đúng

Độ chính xác và độ đúng được diễn giải theo ISO 5725 1-6 : 1994 và TCVN 6910 1-6 : 2005 ) sẽ được mindovermetal tổng hợp trong bài viết dưới đây để bạn tham khảo khi có nhu cầu nhé!

Độ chính xác (độ đúng và độ chụm)

Độ đúng chỉ mức độ gần nhau giữa giá trị trung bình của hiệu quả thử nghiệm và giá trị thực hoặc giá trị được gật đầu là đúng μ .

Độ chụm chỉ mức độ mức độ giao động của những tác dụng thử nghiệm độc lập quanh trị giá trung bình .

Độ chính xác (accuracy) = độ chụm (precision) + độ đúng (trueness)

Độ chụm

Các phép thử nghiệm trên những đối tượng người dùng và với những điều kiện kèm theo khác nhau thường không cho hiệu quả giống nhau. Điều này do những sai số ngẫu nhiên của mỗi quá trình gây ra, ta không hề trấn áp được trọn vẹn tổng thể những yếu tố ảnh hưởng tác động đến tác dụng thử nghiệm. Do đó, để trấn áp được những sai số này, phải dùng đến khái niệm độ chụm. Độ chụm chỉ nhờ vào vào sai số ngẫu nhiên và không tương quan đến giá trị thực .

Độ chụm là một khái niệm định tính bộc lộ bằng độ lệch chuẩn hay thông số biến thiên CV. Độ chụm càng thấp thì độ lệch chuẩn hay thông số biến thiên càng lớn .
Độ chụm hoàn toàn có thể được phân ra thành 3 trường hợp sau :

• Độ lặp lại (repeatability)
• Độ chụm trung gian (intermediate precision)
• Độ tái lập (reproducibility)

Sự khác nhau giữa những khái niệm độ tái diễn, độ chụm trung gian và độ tái lập được tóm tắt như sau : độ chính xác và độ đúng

Cách xác định

Cách 1. Bố trí thí nghiệm.

Tiến hành thí nghiệm lặp 10 lần trên cùng một mẫu ( mỗi lần mở màn từ cân hay đong mẫu ). Mẫu nghiên cứu và phân tích hoàn toàn có thể là mẫu chuẩn, hoặc mẫu trắng có thêm chuẩn, tốt nhất là làm trên mẫu thử hay mẫu thử thêm chuẩn. độ chính xác và độ đúng
Từng phòng thử nghiệm, hoàn toàn có thể sắp xếp thí nghiệm để tính độ lặp lại hoặc độ chụm trung gian .
Nên thực thi ở nồng độ khác nhau ( trung bình, thấp, cao ) trong khoảng chừng thao tác, mỗi nồng độ làm lặp lại 10 lần. Tính độ lệch chuẩn SD và độ lệch chuẩn tương đối RSD hay thông số biến thiên CV theo những công thức sau :

SD= √(xi-xtb)2/(n-1)

RSD% = CV%=SD*100/xtb

Trong đó :
SD : độ lệch chuẩn
n : số lần thí nghiệm
xi : Giá trị tính được của lần thử nghiệm thứ “ i ”
xtb : Giá trị trung bình của những lần thử nghiệm
RSD % : Độ lệch chuẩn tương đối
CV % : Hệ số biến thiên

Cách 2. Tính toán trên các kết quả phân tích mẫu thực đã làm.

Uớc lượng độ lặp lại hoàn toàn có thể trải qua giám sát dựa trên hiệu quả nghiên cứu và phân tích những mẫu thực. Do đó việc lưu giữ những tác dụng nghiên cứu và phân tích có vai trò rất quan trọng .
Dựa trên tác dụng nghiên cứu và phân tích làm trên mẫu thực trong nhiều tuần tối thiểu là 10 mẫu, hoàn toàn có thể là những nền mẫu khác nhau, nồng độ khác nhau nhưng phải có hiệu quả làm lặp 2 lần .
Trường hợp những mẫu có nồng độ, hàm lượng gần như nhau. Tính độ lệch giữa hai tác dụng lặp của mỗi mẫu di rồi tính độ lệch trung bình dtb, sau đó tính độ lệch chuẩn s :
Di = | xi1-xi2 |
Dtb = ∑ di / n
Xtb = ( xi1 + xi2 ) / 2
Xtb = ∑ xtb / n
s = dtb / 1,118
RSD % = s * 100 / Xtb
Nếu những mẫu có nồng độ xi khác nhau nhiều thì thay cho độ lệch di, tính độ lệch tương đối Di, và độ lệch tương đối trung bình Dtb và sau đó tính độ lệch chuẩn tương đối :
Di = di / xi
Dtb = ∑ Di / n
RSD % = Dtb * 100 / 1,118

Tiêu chí đánh giá

Đối chiếu trị giá tính được với trị giá mong muốn hay giá trị yêu cầu hoặc so với RSD% lặp lại cho trong bảng bên dưới. RSD% tính được không được lớn hơn trị giá  trong bảng ở hàm lượng chất tương ứng. Độ chụm thay đổi theo nồng độ chất phân tích. Nồng độ chất càng thấp thì kết quả càng dao động nhiều (không chụm) nghĩa là RSD càng lớn.

Chú ý : Nếu Phương pháp sử dụng để nghiên cứu và phân tích có những tiêu chuẩn nhìn nhận thì nên tuân thủ những tiêu chuẩn này. độ chính xác và độ đúng
Độ lặp lại tối đa gật đầu tại những nồng độ khác nhau theo phụ lục F AOAC – trang 9

Ví dụ: Kết quả các lần phân tích lặp lại chỉ tiêu lipid tổng số trong sữa bột:

Ở khoảng chừng nồng độ này, theo AOAC RSD % tối đa đồng ý được là 1,8 %, như vậy chiêu thức vận dụng có độ chụm đạt nhu yếu .
Trong nội bộ mỗi phòng thử nghiệm ngoài việc thống kê giám sát độ tái diễn, thì cần phải sắp xếp thí nghiệm để tính được độ chụm trung gian ( một số ít tác giả gọi là độ tái lập nội bộ phòng thử nghiệm ) theo một trong những cách sau đây : độ chính xác và độ đúng

• Sử dụng các nhân viên thử nghiệm khác nhau
• Sử dụng các thiết bị với một số đặc tính khác nhau, ví dụ các hệ thống HPLC khác nhau của các hãng khác nhau, hoặc của cùng một hãng nhưng với các model khác nhau
• Sử dụng các dung môi hóa chất, thuốc thử có chất lượng khác nhau
• Khác nhau về nhiệt độ và độ ẩm của phòng thử nghiệm
• Khác nhau các điều kiện cụ thể của thiết bị, ví dụ thành phần dung môi pha động, tốc độ dòng, pH của pha động…

Việc tham gia thử nghiệm thành thạo, so sánh liên phòng thử nghiệm là điều kiện kèm theo rất quan trọng trong nhìn nhận giải pháp. Các phòng thử nghiệm tham gia phải có hiệu quả thử nghiệm liên phòng trước khi được công nhận đạt ISO 17025 và để duy trì công nhận ISO 17025 .

Độ đúng (trueness)

Độ đúng của giải pháp là khái niệm chỉ mức độ gần nhau giữa giá trị trung bình của hiệu quả thử nghiệm và giá trị thực hoặc giá trị được đồng ý là đúng ( μ ) .
Đối với hầu hết mẫu nghiên cứu và phân tích, giá trị thực không hề biết một cách chính xác. Nhưng hoàn toàn có thể có một giá trị quy chiếu được đồng ý là đúng ( gọi chung là giá trị đúng ) .
Giống như độ chụm, độ đúng là một khái niệm định tính. Độ đúng thường được miêu tả bằng độ chệch ( bias ) .
Δ = ( Xtb-m ) * 100 / m
Trong đó : Δ : Độ chệch ( bias ), %
Xtb : Giá trị trung bình của hiệu quả thử nghiệm
μ : Giá trị thực hoặc giá trị được gật đầu là đúng

 Cách xác định độ đúng

Muốn xác lập độ đúng cần phải tìm được giá trị đúng. Có nhiều cách khác nhau để xác lập độ đúng

• So sánh kết quả với kết quả thực hiện bởi một phương pháp đối chiếu
• Sử dụng mẫu đã biết nồng độ (mẫu kiểm tra hoặc mẫu chuẩn được chứng nhận)
• Xác định độ thu hồi. độ chính xác và độ đúng

Cách 1: So sánh với phương pháp chuẩn

Phân tích mẫu chuẩn hoặc mẫu thử, triển khai 10 lần bằng giải pháp khảo sát và bằng một chiêu thức so sánh .
Phương pháp so sánh tốt nhất là chiêu thức tiêu chuẩn của những tổ chức triển khai có uy tín. Hoặc giải pháp đã qua đánh giá và thẩm định cho tác dụng an toàn và đáng tin cậy trong dải đo đang thực thi. Tính toán những hiệu quả trung bình và độ tái diễn ( thông số biến thiên ) của hai chiêu thức .
Đánh giá độ tương đương về độ chụm của 2 giải pháp bằng cách so sánh phương sai s2 của 2 giải pháp đó .
Dùng tiêu chuẩn F ( Fisher ) và so sánh hai trị giá trung bình bằng tiêu chuẩn t ( Student ). Việc sắp xếp những thí nghiệm phải được thực thi theo chiêu thức tham chiếu một cách khắt khe. Các phép đo phải được thực thi dưới điều kiện kèm theo lặp lại .

So sánh hai phương sai (chuẩn F – Fisher)

Chuẩn F dùng để so sánh độ tái diễn của hai tập số liệu hoặc hai giải pháp khác nhau. Với tập số liệu nhỏ, đo lường và thống kê giá trị Ftn ( F thực nghiệm ) theo công thức sau đây và so sánh với giá trị Fc ( F tra bảng ) .
Ftn = S1² / S2² > 1
Trong đó : Ftn : Giá trị F thực nghiệm
: Các phương sai của hai chiêu thức với quy ước
Nếu : Ftn ≤ Fc ( α, k1, k2 ) : Hai chiêu thức có độ tái diễn ( độ chụm ) giống nhau .
Nếu : Ftn > Fc ( α, k1, k2 ) : Hai giải pháp có độ lặp lại khác nhau, trong trường hợp này nếu độ tái diễn của chiêu thức thử nghiệm khác với chiêu thức chuẩn thì cần xem xét thêm về độ lặp lại như đã miêu tả trong phần trên .
Trong đó : Fc ( α, k1, k2 ) : Giá trị F tra bảng ( xem phụ lục 2 ) với :
k1, k2 : Bậc tự do ( k1 = n1-1 ; k2 = n2-1 )
n1, n2 : Số lần làm thực nghiệm của hai giải pháp
α : Mức ý nghĩa ( significance level ), thường lấy α = 0,05 ( tương ứng với độ đáng tin cậy ( confidence level ) 95 % ) .

So sánh hai giá trị trung bình (chuẩn t – Student)

Chuẩn t được dùng để so sánh xem có sự khác nhau giữa giá trị thực nghiệm và giá trị thực hay không .
Phương pháp này được ứng dụng hoặc để so sánh tác dụng thực nghiệm với giá trị chuẩn trong mẫu kiểm tra ( xem thêm cách 2 ). Hoặc để so sánh tác dụng của chiêu thức nghiên cứu và phân tích với chiêu thức so sánh .

Trước khi so sánh hai giá trị trung bình cần so sánh hai phương sai. Với số lần phân tích nhỏ hơn 30, khi hai phương sai có sự đồng nhất. Tính độ lệch chuẩn chung và giá trị ttn  (t thực nghiệm) theo công thức sau đây và so sánh với giá trị tc(t tra bảng):

k = n1 + n2-2
Trong đó : ttn : Giá trị t thực nghiệm
tc ( α, k ) : Giá trị t tra bảng mức ý nghĩa α, bậc tự do k
n1, n2 : Số lần thí nghiệm lần lượt của chiêu thức thử và giải pháp so sánh
S1², S2² : Phương sai lần lượt của giải pháp thử nghiệm và của chiêu thức so sánh
X1 ¯ : Giá trị trung bình lần lượt của chiêu thức thử nghiệm và của chiêu thức so sánh
Nếu ttn ≤ tc ( α, k ) : Không có sự khác nhau về hiệu quả của hai giải pháp .
Nếu ttn > tc ( α, k ) : Có sự khác nhau về tác dụng của hai giải pháp, chiêu thức thử nghiệm mắc sai số mạng lưới hệ thống .

Trong trường hợp hai phương sai không đồng nhất (khác nhau có ý nghĩa), tính giá trị ttn và bậc tự do k theo các công thức sau và so sánh như trên.

Ví dụ: Để đánh giá phương pháp mới đề xuất để xác định hàm lượng Nitơ trong mẫu thực phẩm, người ta so sánh phương pháp này với phương pháp tiêu chuẩn (phương pháp Kjeldahl) qua thí nghiệm sau:

Phương pháp tiêu chuẩn : n1 = 10 ; = 10,5 ; s1 = 0,65
Phương pháp nghiên cứu và điều tra : n2 = 10 ; = 10,9 ; s2 = 0,76
Hãy nhìn nhận độ đúng của chiêu thức yêu cầu ?

Giải:

– So sánh phương sai : Ftn = 1,3671
Tra bảng ta có : F ( 0,05 ; 9 ; 9 ) = 3,18 > Ftn : Hai phương sai không có sự khác nhau có ý nghĩa, hai giải pháp có độ tái diễn tương đương ..
– So sánh hai giá trị trung bình :

Tra bảng có t ( 0,05 ; 18 ) = 2,101 > ttn, do đó không có sự khác nhau về hiệu quả của hai giải pháp .

Cách 2: Sử dụng vật liệu chuẩn (Reference material)

Là mẫu nghiên cứu và phân tích có hàm lượng chất nghiên cứu và phân tích đã được xác lập trước và là đúng. Có nhiều cấp vật tư chuẩn, trong đó cao nhất là CRM ( certified reference material – vật tư chuẩn được ghi nhận ). Được phân phối bởi những tổ chức triển khai có uy tín trên quốc tế .

Các mẫu CRM luôn có tác dụng kèm theo khoảng chừng xê dịch. Do đó khi nghiên cứu và phân tích mẫu CRM hoàn toàn có thể nhìn nhận được độ đúng dựa vào khoảng chừng giao động được cho phép
ví dụ : Mẫu thịt, chỉ tiêu clenbuterol là 1 ng / g ± 0,05 ng / g. Nếu tác dụng nghiên cứu và phân tích được trong khoảng chừng từ 0,95 – 1,05 thì đạt ) .

Nếu không có những mẫu CRM hoàn toàn có thể sử dụng những mẫu kiểm tra ( QC-Quality Control ) đã biết nồng độ .

Phòng thử nghiệm hoàn toàn có thể tự sẵn sàng chuẩn bị những loại mẫu này, hoặc sử dụng những mẫu thực có hàm lượng đã biết. Sử dụng những mẫu lưu từ chương trình so sánh liên phòng thử nghiệm. Trong trường hợp khác phòng thử nghiệm hoàn toàn có thể sử dụng những mẫu thêm chuẩn để nhìn nhận độ đúng .

Nhiều tổ chức triển khai có uy tín như USFDA, EURACHEM, ICH … quy định tính độ chệch ( bias ) để xác lập độ đúng như sau :

Δ = ( Xtb-μ ) * 100 / μ
Trong đó : Δ : Độ chệch ( bias ), %
xtb : Giá trị trung bình của tác dụng thử nghiệm
μ : Giá trị thực hoặc giá trị được đồng ý là đúng
USFDA pháp luật độ chệch của những giải pháp xác lập dư lượng phải không được lớn hơn 15 % và không lớn hơn 20 % tại LOQ .

Có thể sử dụng chuẩn t để đánh giá kết quả như sau:

Phân tích mẫu chuẩn lặp lại 10 lần ( tối thiểu 6 lần ), tính giá trị trung bình và độ lệch chuẩn, từ đó tính giá trị ttn theo công thức sau đây và so sánh với tc ( p ) :

Trong đó : ttn : Giá trị t thực nghiệm
tc ( α, k ) : Giá trị t tra bảng với mức ý nghĩa 0,05 ( xem phụ lục 1 ) và bậc tự do k = n-1 .
μ : Giá trị thực hoặc giá trị được đồng ý ( tham chiếu )
x ¯ : Giá trị trung bình của chiêu thức thử nghiệm
S² : Phương sai của chiêu thức thử nghiệm
n : Số lần thí nghiệm
Nếu ttn ≤ tc : Không có sự khác nhau về hiệu quả của giá trị trung bình so với giá trị tham chiếu ở mức ý nghĩa α, tức là chiêu thức có độ đúng đạt nhu yếu .
Nếu ttn > tc : Có sự khác nhau về tác dụng của chiêu thức thử nghiệm so với tác dụng tham chiếu ở mức ý nghĩa α., chiêu thức thử nghiệm mắc sai số mạng lưới hệ thống .

Ví dụ: Phân tích mẫu QC bằng phương pháp đang nghiên cứu cho kết quả như sau:

n = 10 ; = 46,5 ng / g ; SD = 4,5 ng / g
Cho biết mẫu QC có tác dụng đúng là : 50 ng / g .
Đánh giá độ đúng của chiêu thức đang điều tra và nghiên cứu ?

Giải:

Tính giá trị ttn :

Tra bảng : t ( 0,95 ; 9 ) = 2,262 > ttn, do đó hiệu quả mẫu QC đạt nhu yếu .

Cách 3: Xác định độ thu hồi

Các giải pháp tính độ đúng theo cách 1 hay cách 2 đều gặp những khó khăn vất vả nhất định. Trong nhiều trường hợp không hề tìm hoặc vận dụng một chiêu thức tiêu chuẩn để so sánh hiệu quả, cũng như không hề thuận tiện có được những mẫu chuẩn hoặc mẫu chuẩn được ghi nhận tương thích với giải pháp .
Việc xác lập độ đúng do đó hoàn toàn có thể thực thi trải qua xác lập độ tịch thu của giải pháp .
Thêm một lượng chất chuẩn xác lập vào mẫu thử hoặc mẫu trắng. Phân tích những mẫu thêm chuẩn đó, làm lặp lại tối thiểu 4 lần bằng giải pháp khảo sát, tính độ tịch thu theo công thức sau đây :

Trong đó : R % : Độ tịch thu, %
Cm + c : Nồng độ chất nghiên cứu và phân tích trong mẫu thêm chuẩn
Cm : Nồng độ chất nghiên cứu và phân tích trong mẫu thử
Cc : Nồng độ chuẩn thêm ( kim chỉ nan )
Ctt : Nồng độ chất nghiên cứu và phân tích trong mẫu trắng thêm chuẩn
Sau đó tính độ tịch thu chung là trung bình của độ tịch thu những lần làm lặp lại .

Ghi chú

Thêm chất chuẩn ở 3 mức nồng độ là mức thấp, trung bình và cao trong khoảng chừng nồng độ thao tác. Theo lao lý của hội đồng châu Âu so với những chỉ tiêu bảo đảm an toàn ( những chỉ tiêu thuộc nhóm độc, có pháp luật số lượng giới hạn được cho phép .

Ví dụ tồn dư hocmon, kháng sinh, thêm chuẩn vào mẫu trắng ở 3 mức nồng độ tại 0,5 lần, 1 lần và 2 lần số lượng giới hạn được cho phép ( MRL ) .

Hội đồng châu Âu cũng lao lý so với những mẫu nghiên cứu và phân tích hàng ngày ( routine ) những chỉ tiêu thuộc cùng nhóm .

Ví dụ : hóa chất bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ ) cần trấn áp chất lượng bằng cách nghiên cứu và phân tích mẫu thêm chuẩn tối thiểu 10 % số lượng chất. Các chất khác cần thay phiên kiểm tra với tần suất tối đa 1 năm / lần cho từng chất .

Ví dụ : Để xác lập độ tịch thu của giải pháp nghiên cứu và phân tích hàm lượng SO2 trong mẫu rượu vang. Thực hiện nghiên cứu và phân tích những mẫu rượu vang và rượu vang có cho thêm chuẩn ở 3 mức nồng độ. Mỗi nồng độ thực thi nghiên cứu và phân tích 4 lần tái diễn, thu được những hiệu quả như sau :

Tiêu chí đánh giá

Sau khi nhìn nhận độ tịch thu, so sánh hiệu quả với những giá trị cho bởi trong bảng 8. Độ tịch thu ở những nồng độ khác nhau có kỳ vọng khác nhau. Trong trường hợp nghiên cứu và phân tích những chất hàm lượng vết hoàn toàn có thể tìm hiểu thêm tiêu chuẩn EU .

Độ tịch thu gật đầu ở những nồng độ khác nhau ( theo AOAC )

Quy định về độ thu hồi của hội đồng châu Âu