Порівняти результати аналізу корму – що може бути простіше?

Порівняння результатів корму

1. ВВЕДЕННЯ

Пропонована увазі читачів стаття покликана відповісти на два поширених запитання: по-перше, як на практиці оцінити результати вимірювань показників одного і того ж зразка корму, отримані з 2-х різних лабораторій, і, по-друге, як далі грамотно виконати порівняння цих результатів вимірювань, щоб зробити вибір найбільш професійно підготовленої лабораторії для подальшої роботи.

Той, хто не цікавиться оцінкою якості фізико-хімічних вимірювань, може не читати цю статтю, оскільки викладений в ній матеріал може здатися досить нудним і не має великого практичного значення. Часто недосвідчений читач просто не розуміє, як правильно провести порівняння результатів вимірювань і чекає повного їх збігу для випадку, якщо в різних лабораторіях вимірювався один і той же зразок матеріалу, хоча такий збіг, скоріше, рідкісний виняток, а не правило.

Завдання цієї статті – якомога простіше і коротше пояснити різницю між звичайним порівнянням цифр по їх величині і порівнянням результатів вимірювань після виконання аналізу. Стаття може здатися нудною для тих, хто не бачить суті проблеми і ніколи не стикався з суперечливими оцінками одних і тих же результатів вимірювань різними суб’єктами господарської діяльності.

Порівняти результати вимірювань – що може бути простіше? Беремо, наприклад, результат з протоколу випробувань зразка корму з вимірювальної лабораторії і з роздруківки аналізатора. І просто, як в школі на уроці арифметики, виконуємо порівняння по типу: «більше – менше». Якщо результати розходяться на частки відсотка, вважаємо, що точність аналізу на аналізаторі нас в якійсь мірі влаштовує, розбіжність в 1-2% вже викликає у звичайного користувача аналізатора відчуття настороженості і занепокоєння, а відхилення в 2-3% геть відкидаються як абсолютно неприйнятні. При цьому неясно: де пролягає межа між прийнятним і неприйнятним розбіжністю, наскільки кількісно можуть розійтися два результати. Звичайно, всі чекають їх повного збігу, і тільки такий стан для таких користувачів вважається нормальним.

Однак, логічно було б для початку поцікавитися: а як можуть відрізнятися два результату для одного і того ж зразка корму, виміряні в 2-х різних лабораторіях одним і тим же методом аналізу? Відповідь на це питання можна прямо отримати, якщо вимірювання були виконані стандартизованим методом з встановленими метрологічними характеристиками. Саме тільки з урахуванням цих характеристик ми можемо оцінити поріг прийнятності розбіжності 2-х результатів, а не оцінювати їх суб’єктивну думку: «мені подобається така розбіжність, а мені – не подобається». Ми вже згадували про це в циклі наших статей з основ метрології:

>>Про точність результатів лабораторних аналізів кормів

>>Про точність результатів лабораторних аналізів кормів – продовження

>>Про точність результатів вимірювань показників кормів на NIR-аналізаторах

Часто доводиться стикатися з неправильно виконаними порівняннями, коли зразок корму абияк підготовлений, передається в дві лабораторії, і якщо результати аналізу повністю не збігаються, їх оцінюють як незадовільні.
Не враховується природа матеріалу зразка корму: матеріал неоднорідний, нестабільний за своїми характеристиками в часі, що вимагає особливої ​​упаковки і швидкої доставки в лабораторію через його можливу деградації під впливом несприятливих чинників: кисню повітря, тепла і світла.
Не враховується природа результату вимірювання, а саме – що результати носять імовірнісний характер, причому їх повний збіг завжди малоймовірній, і тому, наприклад, похибки результатів вимірювань прийнято виражати їх межами при довірчій ймовірності 95% або 99%. Це означає, що в 5% або 1% випадків навіть можливий вихід результату вимірювання за ці встановлені межі.
Постараємося відповісти на питання: а для чого, взагалі, потрібно виконувати порівняння результатів вимірювань, і які можуть бути кінцеві цілі такого порівняння?
Розглянемо цілі порівняння результатів вимірювання за ступенем їх поширеності:
Мета 1: міжлабораторних порівняння результатів вимірювань при акредитації вимірювальних лабораторій (за стандартом ДСТУ ISO / 1EC 17025-2019, см. Розділ 7) як інструмент контролю кваліфікації лабораторій і якості виконуваних ними вимірювань.
Мета 2: Розробка нових методик аналізу на основі міжлабораторного експерименту (наприклад, це усталена практика при розробці стандартів ISO на методи вимірювання показників і характеристик різних матеріалів).
Мета 3: Атестація стандартних і контрольних зразків складу різних матеріалів (в тому числі, деяких стабільних видів кормів і кормового сировини)
Мета 4: Арбітражні аналізи в ході вирішення спірних питань і розбіжностей при поставках кормів і кормового сировини.
Мета 5: Порівняння результатів вимірювань при розробці, перевірці та коригуванні калібрувань різних аналізаторів складу і властивостей матеріалів.
Мета 6: Зіставлення результатів вимірювань для контролю стабільності показників і характеристик різних матеріалів в часі при їх тривалому зберіганні (наприклад, перевірка оперативних складів і перехідних запасів для продовження їх строків придатності).

2. Необхідні і достатні умови достовірності порівнянь результатів вимірювань

Обговоримо, які саме умови надають сенс порівнянь, щоб виявлені факти та висновки, засновані на результатах такого порівняння, мали сенс і були правильними.
Що саме гарантує нам правильність порівняння? З точки зору метрології – це передача розміру фізичної величини від будь-якого стандарту, характеристики (показники) якого надійно встановлені. Однак, в разі багатьох видів корму і кормової сировини (виключаючи лише деякі види зерна) такі еталони відсутні. Немає стандартних зразків, наприклад, силосів, сінажу, зеленої маси трав і інших видів поширених кормів.
У такій ситуації можна спиратися на результати вимірювання показників кормів, які встановлюються за результатами широкого міжлабораторного експерименту. Саме так чинять при розробці міжнародних стандартів ISO, коли для вимірювання показників кормів залучаються найавторитетніші фізико-хімічні лабораторії по всьому світу. В результаті таких робіт виходять зразки для контролю точності. Однак вартість виконання цих робіт і обробки результатів такого міжлабораторного порівняння дуже велика.
Що ж в такому випадку ми можемо використовувати в нашій рутинної практичній роботі (для досягнення Цілей 4-6, див. Вище)? Очевидно, в даному випадку ми можемо спиратися тільки на атестовані матеріали. У нашому конкретному випадку – це зразки корму, показники яких достовірно оцінити в референтній лабораторії стандартизованими фізико-хімічними методами аналізу. При цьому значення показників обов’язково мають встановлені після виконання вимірювань характеристики похибок. Таким чином, в розглянутому нами випадку ключовими елементами забезпечення правильного порівняння будуть: референтна лабораторія з числа акредитованих (за вимогами ДСТУ ISO / 1EC 17025-2019) на даний вид вимірювань показників зразків даного матеріалу, а також сам матеріал (його показники) після виконання вимірювань в цій лабораторії. Важливою особливістю такої референтної лабораторії повинно бути її регулярна і успішна участь в раундах міжлабораторних порівнянь результатів порівнянь, і ця вимога прямо випливає із зазначеного ГОСТу, див. Пункт 7.7.2.
Підсумовуємо тепер умови і дії, які можуть забезпечити достовірність порівнянь результатів вимірювань в разі застосування для цих цілей атестованих в референтних лабораторіях зразків кормів:

3. Алгоритми порівняння результатів вимірювань

А який же загальний алгоритм виконання порівнянь для декількох лабораторій (Ціль 1)? Ми представимо його нижче і далі прокоментуємо кожен з його етапів на конкретному прикладі.
Порівняти результати аналізу корму
ПРИМІТКА:
* Порівняння результатів вимірювань – інструмент для контролю єдності вимірювань і перевірки вимірювальних можливостей лабораторій або засобів вимірювальної техніки.
Тепер прийшов час показати: як цей підхід працює на практиці.
Розглянемо в рамках Цілі 1 найпростіший окремий випадок, щоб зрозуміти на практичному прикладі як працює в цілому алгоритм правильного порівняння результатів вимірювань.
Отже: є дві лабораторії. Перша лабораторія – це лабораторія найвищого метрологічного рівня: акредитована за вимогами ДСТУ ISO / 1EC 17025-2019 (згідно з розділом 7 є підтвердження її професійного статусу шляхом участі в міжнародних міжлабораторних порівняннях і забезпечення єдності вимірювань в цій лабораторії підтверджено її результатами). Саме тому її результатами ми можемо довіряти з високою ймовірністю. І таку лабораторію називають референтною.
Друга лабораторія – це лабораторія, яка не має такого статусу, але її територіальна близькість до об’єктів замовника робить привабливим користування її послугами ще й через більш низьку їх вартість. Таку лабораторію ми будемо називати територіальною.
Тепер перед нами стоїть абсолютно конкретне завдання: як найбільш просто оцінити наскільки можна довіряти результатам вимірювань, які видає територіальна лабораторія, щоб в подальшому можна було б користуватися її послугами і періодично контролювати її роботу шляхом міжлабораторного порівняння її результатів вимірювань з результатами з референтної лабораторії.

Підготовка до виконання порівнянь:

Процедура виконання порівнянь згідно описаного вище алгоритму:

1. Відбір проби

Відібрати початкову пробу ВСР масою не менше 2 кг. При цьому треба зазначити, що в даному випадку пробовідбір виконується спеціальним чином (див. Посилання як правильно виконати пробовідбір, Мета №3, – перевірка кваліфікації лабораторій). У цьому випадку нам досить відібрати від загальної маси матеріалу ВСР тільки одну пробу масою 2 кг, але обов’язково виконати при цьому якомога ретельніше операції пробовідбору.
2. Операції пробовідбору
Визначити і зафіксувати органолептичні показники ВСР, порізати і подрібнити весь матеріал проби на частини розмірами не більше 10 мм, ретельно перемішати, розділити матеріал проби методом квартування на дві лабораторні проби масою 1 кг кожна та упакувати його відповідно до п.5, див. Нижче;
3. Організувати аналіз
Фіксувати з лабораторіями: дату доставки зразків, єдині для цих 2-х лабораторій методики виконання вимірювань показника. В даному випадку буде виміряна в зразку ВСР масова частка сухої речовини (далі – СВ,%) за ГОСТ 31640-2012, Розділ 7 (2-х ступінчастий метод, оскільки вологість зразка ВСР перевищує 12%). При цьому сушка повинна проводитися в сушильній шафі з примусовою вентиляцією при температурі не вище 60 оС, щоб виключити для вологих зразків (масова частка вологи більше 12%) втрату летючих речовин при сушінні, якщо температура нижча за заданий ліміт;
4. Форма протоколу
Визначити з лабораторіями єдину форму протоколу: всі показники висловити на натуральну вологість ( «як є») і на а.с.р. (Абсолютно суху речовину); за зразком ВСР привести результати 2-х паралельних визначень і загальний результат аналізу, похибки результатів вимірювань (аналізів); окремо заповнити графу «Примітка», в якій вказати зафіксовані при початку аналізу органолептичні показники зразка ВСР;
Зразок форми протоколу і його деталі ми вже розглядали в раніше опублікованій статті.
5. Відправлення зразків
Надіслати зразки, упаковані кожен в 2 пакети належним чином в 2 різні лабораторії на аналіз, попередивши їх про 2-х паралельних визначеннях для кожного із зазначених зразків.
6. Обробка протоколів
Отримати з лабораторій протоколи встановленого зразка, включаючи дані по паралельних визначень і органолептичними показниками.
Нехай в протоколах лабораторії представили наступні результати вимірювань (аналізів), які ми для зручності звели в таблицю.

п/п

Назва лабораторії Визначення 1

СВ, м.д., %

Визначення 2

СВ, м.д., %

Аналіз (y)

СВ, м.д., %

Органолептичні показники
1. Референтна 45,4 44,6 45,0 Запах: властивий ВСР; Колір: світло-коричневий
Абсолютна різниця: 0,8 %
2. Територіальна 47,1 48,5 47,8 Запах: властивий ВСР; Колір: світло-коричневий
Абсолютна різниця: 1,4 %

7. Робота з ГОСТами

Використовуючи ГОСТ 31640-2012, Розділ 3 на обраний стандартизований метод вимірювання вмісту сухої речовини в діапазоні М.Д. від 5,0% до 95,0%, оцінити через межі повторюваності (rabs,%) і міжлабораторної прецизійності (Rabs,%) якість вимірювань кожної з лабораторій. Що означають ці характеристики і як вони обчислюються ми вже розповідали і пояснювали в нашій статті

У розділі 3 ГОСТ 31640-2012, Таблиця 1 наведені формули для розрахунку наступних метрологічних характеристик:

rabs,% = 0,052y – 0,00053y2 + 0,243 (межа повторюваності)

Rabs,% = 0,08y – 0,0008y2 + 0,862 (межа міжлабораторної прецизійності)

+/- Δ,% = 0,0569y – 0,000569y2 + 0,617 (межі абсолютної похибки),

де y – результат вимірювання (аналізу) масової частки сухої речовини,% абс.

Виконаємо розрахунок метрологічних характеристик за наведеними формулами для 2-х вищевказаних лабораторій з округленням обчислених значень до першого десяткового знака за вимогами ГОСТ 31640-2012:

Немає коментарів до статті "Порівняти результати аналізу корму – що може бути простіше?"

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Нет комментариев