كاليبراسيون و اندازه گیری

قاعده تصمیم و ارزیابی انطباق نتایج اندازه گیری در آزمایشگاه های آزمون ، کالیبراسیون و پزشکی

بخش 5: قواعد تصمیم گیری(3) - قاعده تصمصم مبتنی بر  رویکرد باندهای محافظ
 

محسن جزمی-شرکت تابان فرتاک، تابستان 1399
هرگونه استفاده از این مقاله ، بصورت کامل یا بخشی ازآن  و به هرشکل بایستی با ذکر منبع و نویسنده آن باشد

درادامه مطالب قبلی درخصوص تشریح   قاعده تصمیم و  ارزیابی انطباق نتایج اندازه گیری در آزمایشگاه های آزمون ، کالیبراسیون و پزشکی  (لینک  های زیر) ، دراین پست به  موضوع "  قواعدتصمیم گیری " پرداخته میشود.

لینک مطلب "تعاریف و الزامات مرتبط بافرآیند ارزیابی انطباق نتایج اندازه گیری  درآزمایشگاه ها" :
http://calibration-info.blogfa.com/post/93
 
لینک مطلب" بازه های رواداری و مفاهیم مناطق رد و پذیرش نتایج " :
http://calibration-info.blogfa.com/post/94

لینک مطلب " قواعد تصمیم گیری(1)-قاعده تصمیم وارزیابی انطباق نتایج اندازه گیری ها در آزمایشگاه ها" :

http://calibration-info.blogfa.com/post/95

لینک مطلب " قواعد تصمیم گیری(2)-قاعده تصمیم مبتنی بر نسبت عدم قطعیت آزمون، TUR" :

http://calibration-info.blogfa.com/post/96

در پست های قبلی چهار قاعده تصمیم زیر که همگی جزو دسته قواعد تصمیم  مبتنی بر رویکرد پذیرش ساده هستند تشریح گردید:

 1-  قاعده تصمیم براساس روش "پذیرش ساده بدون باند محافظ"

2- قاعده تصمیم براساس روش" درستی"

3- قاعده تصمیم براساس روش "عدم قطعیت بیشینه"

4- قاعده تصمیم براساس روش" نسبت عدم قطعیت آزمون ، TUR"

در این پست به  قاعده تصمیم براساس رویکرد باندهای محافظ پرداخته خواهد شد که  رویکردی مناسب و پرکاربرد برای کنترل ریسک  است.

5- قاعده تصمیم براساس رویکرد باندهای محافظ

پذیرش یا رد قلم تحت آزمون هنگامی که مقدار اندازه گیری شده خاصیت یا پارامتر مورد نظرآن نزدیک به یکی ازحدهای رواداری باشد ، ممکن است منجر به تصمیمی نادرست یا اشتباه شود و پیامدهای ناخواسته ای را به دنبال داشته باشد. بطور معمول ، چنین تصمیمات نادرستی دو نوع هستند که به آنها پذیرش اشتباه[1] یا رد اشتباه[2] اطلاق می شود (شکل زیر نتایج  ب و ج ).

در قاعده تصمیمی که براساس پذیرش  ساده  است و وضعیت متعارفی که نتیجه اندازه گیری از تابع چگالی آماری[3] (PDF) متقارن (مانند توزیع نرمال) تبعیت می کند، احتمال پذیرش یک قلم واقعا نامنطبق (نتیجه ب درشکل زیر)  یا احتمال رد یک قلمی واقعا منطبق (نتیجه ج در شکل زیر) می تواند به بزرگی 50% نیز باشد بطور مثال این وضعیت وقتی اتفاق می افتد که  مقدار واقعی خاصیت یا پارامتر مورد نظر یک قلم تحت آزمون نزدیک به حد رواداری باشد. در این حالت حدود 50% تابع چگالی آماری (PDF) اندازه ده در طرف دیگر حد رواداری قرار خواهد گرفت ،بنابراین خواه قلم پذیرفته یا ردشود ، 50% شانس(احتمال) گرفتن تصمیم نادرست (اشتباه) وجود دارد .

شکل ) قاعده تصمیم پذیرش ساده غیر دودوئی – حدود رواداری و پذیرش برهم منطبق و یکسان هستند و تصمیم های ممکن به چهار مورد ( غیر دودوئی)  پذیرش درست ، پذیرش اشتباه ، رد اشتباه و رد درست تقسیم می شود.  بخش بالا برای وقتی مقدار اندازه گیری شده نزدیک حد بالای رواداری است و بخش پایین برای وقتی مقدار اندازه گیری شده نزدیک حد پایین رواداری قرار دارد  است

هریک از این احتمالات پذیرش اشتباه یا رد اشتباه  را می توان کاهش داد ولی به قیمت افزایش احتمال دیگری اینکار انجام می شود وکاهش احتمال هردو همزمان وجود ندارد. اینکار با استفاده از "راهبرد تصمیم انطباق" که به آن "باند محافظ" اطلاق می شود انجام می گیرد. دراین راهبرد حدود پذیرش با فاصله ای مشخص از بازه رواداری آن انتخاب می شوند .این فاصله را باند محافظ می نامند و  معمولأ با w نمایش می دهند و می تواند بزرگتر از صفر یا کوچکتر از صفر باشد  . این  باند محافظ شامل حدها نیز می شود، مگر آنکه آنها را مستثنی کرده باشند.

5-1        پذیرش حفاظت شده

برای کاهش ریسک پذیرش اشتباه یک قلم واقعا نامنطبق(ریسک طرف مشتری)، می توان حدود پذیرش را طوری تنظیم کرد که  درون حدود رواداری قرار بگیرد (شکل زیر) . بازه تعریف شده بین TU تا AU  (وهمچنین TL تا AL ) را باند (های) محافظ w و قاعده تصمیم ناشی از آن را "پذیرش حفاظت شده" می نامند. بنابراین برای پذیرش حفاظت شده :

w=TU-AU = AL-TL  > 0

مطابق آنچه در راهنمای ILAC- G8:09  برای بیان تصمیم در قاعده تصمیم پذیرش با باند محافظ مثبت (w > 0)  تشریح شده ، بسته به اینکه بیان تصمیم ، دودوئی (فقط پذیرش یا رد) یا غیر دودوئی (شامل چهار مورد پذیرش درست ، پذیرش اشتباه ، رد اشتباه و رد درست ) باشد ، نحوه قضاوت به ترتیب زیر است و برای درک بهتر می توان به دوشکل بعدی رجوع کرد، فقط بایستی به این نکته مهم توجه داشت که  در شرایط مشابه ممکن است قاعده و نحوه بیان تصمیم براساس سایر استانداردها ، راهنماهای ملی یا بین المللی یا توافق شده با مشتری متفاوت با آنچه در این راهنمای ILAC گفته شده باشد :

• تصمیم دودوئی براساس پذیرش حفاظت شده (باند محافظ w > 0 ) :

• پذیرش :  نتیجه اندازه گیری شده  ym (بدون به حساب آوردن عدم قطعیت آن) زیر حد پذیرش (AU /AL ) است
• رد :  نتیجه اندازه گیری شده  ym (بدون به حساب آوردن عدم قطعیت آن) بالای حد پذیرش (AU /AL )  است

شکل) قاعده تصمیم پذیرش  دودوئی با باند محافظ – حدود پذیرش درون حدود رواداری قرار دارند (w>0) . دراین قاعده تصمیم ،بازه پذیرشی تعیین می شود که احتمال پذیرش اشتباه قلم واقعا نامنطبق (ریسک مشتری) را کاهش می دهد

• تصمیم غیر دودوئی براساس پذیرش حفاظت شده (باند محافظ w > 0 ) :

• پذیرش درست  : نتیجه اندازه گیری شده  ym  زیر حد پذیرش است (AU /AL )  ،
• پذیرش اشتباه (پذیرش مشروط[4]) : نتیجه اندازه گیری شده  ym (بدون به حساب آوردن عدم قطعیت آن)  درون باند محافظ w و حد رواداری وخارج از حد پذیرش قراردارد  (AL≤ ym ≤ TL) / (AU≤ ym ≤ TU) ،اما با احتساب عدم قطعیت مرتبط بخشی از آن هنوز درباند محافظ wقرار ندارد و خارج از حد رواداری است،
• رد اشتباه (رد مشروط[5]) : نتیجه اندازه گیری شده ym (بدون به حساب آوردن عدم قطعیت آن)  بالای حد رواداری است ، اما با احتساب عدم قطعیت مرتبط بخشی  ازآن هنوز در باند محافظ w قراردارد (TL ≤ ym ≤ TL - w) / (TU ≤ ym ≤ TU + w) ،
• رد درست : نتیجه اندازه گیری شده ym ،  بالای حد پذیرش بعلاوه باند محافظ است (ym < TL - w) / (ym >TU + w).

شکل) قاعده تصمیم پذیرش  غیر دودوئی با باند محافظ – حدود پذیرش درون حدود رواداری قرار دارند (w>0) . دراین قاعده تصمیم ،بازه پذیرشی تعیین می شود که احتمال پذیرش اشتباه قلم واقعا نامنطبق (ریسک مشتری) را کاهش می دهد

5-2        رد حفاظت شده

برای اینکه ریسک رد اشتباه یک قلم واقعا منطبق(ریسک طرف  تامین کننده مانند آزمایشگاه) کم شود یا بعبارت بهتر، احتمال اینکه یک قلم رد شده واقعا نامنطبق باشد  را افزایش داد ، می توان با تنظیم حدود پذیرش دربیرون از حدود رواداری  اینکار را کرد (دو شکل بعدی در زیر ) . این قاعده تصمیم اغلب درمواردی بکار گرفته می شود که یک نفر بخواهد قبل از اینکه دست به اقدام اصلاحی بزند ، بواسطه شواهد عینی مطمئن شود که از حدود رواداری تجاوز صورت گرفته  است.

بنابراین برای رد حفاظت شده :

w=TU-AU =AL-TL < 0

نکته: "رد حفاظت شده" را در استاندارد ASME B89.7.3.1  "رد سخت گیرانه" و دربرخی منابع شیمی تحلیلی" عدم تطابق مثبت برای رد[6]"می نامند.

• تصمیم دودوئی براساس رد حفاظت شده (باند محافظ w < 0 ) :

• پذیرش : نتیجه اندازه گیری شده ym (بدون به حساب آوردن عدم قطعیت آن) زیر حد پذیرش (AU /AL ) است
• رد : نتیجه اندازه گیری شده ym (بدون به حساب آوردن عدم قطعیت آن) بالای حد پذیرش (AU /AL )  است

شکل ) قاعده تصمیم پذیرش  دودوئی با باند محافظ – حدود پذیرش بیرون از حدود رواداری قرار دارند (w<0) . دراین قاعده تصمیم ،بازه پذیرشی تعیین می شود که احتمال رد اشتباه قلم واقعا منطبق (ریسک تامین کننده) را کاهش می دهد

• تصمیم غیر دودوئی براساس پذیرش حفاظت شده (باند محافظ w < 0 ) :

• پذیرش درست  : نتیجه اندازه گیری شده ym زیر حد پذیرش است (AU /AL )  ،
• پذیرش اشتباه (پذیرش مشروط[7]) :  نتیجه اندازه گیری شده  ym (بدون به حساب آوردن عدم قطعیت آن)  درون باند محافظ w ، اما خارج از حدرواداری ولی درون حد پذیرش قرار دارد  (AL≤ ym ≤ TL) / (AU≤ ym ≤ TU) ،
• رد اشتباه (رد مشروط[8]) :نتیجه اندازه گیری شده  ym  (بدون به حساب آوردن عدم قطعیت آن)  خارج از حد رواداری است ،اما با احتساب عدم قطعیت مرتبط بخشی  ازآن هنوز در باند محافظ w و درحد پذیرش قراردارد (TL ≤ ym ≤ TL - w) / (TU ≤ ym ≤ TU + w) ،
• رد درست :  نتیجه اندازه گیری شده  ym بالای حد پذیرش بعلاوه باند محافظ است (ym < TL - w) / (ym >TU + w).

شکل) قاعده تصمیم پذیرش  غیر دودوئی با باند محافظ – حدود پذیرش بیرون حدود رواداری قرار دارند (w<0) . دراین قاعده تصمیم ، بازه پذیرشی تعیین می شود که احتمال رد اشتباه قلم واقعا منطبق (ریسک تامین کننده) را کاهش می دهد

نکته: خوانندگان محترم در صورت علاقه و کسب اطلاعات بیشتر برای موارد فوق  و همچنین مثال های عملی در خصوص قواعد تصمیم به خصوص برای قاعده تصمیم مبتنی بر باندهای محافظ می تواند به مدرک منتشره شرکت تابان فرتاک که در قسمت مرجع این پست اشاره شده مراجعه نماید.
 ادامه مطالب در خصوص ارزیابی انطباق و ارزشیابی ریسک های اشتباه در اندازه گیری به پست های بعدی موکول می شود (مطالب ادامه دارد....)

مرجع : قاعده تصمیم و ارزیابی ریسک در نتایج آزمایشگاه های آزمون و کالیبراسیون ( منطبق باالزامات استاندارد ملی و بین المللی ISO/IEC 17025:2017)

محسن جزمی ، شرکت تابان فرتاک  - تابستان 1399
 هرگونه استفاده از این مقاله ، بصورت کامل یا بخشی ازآن  و به هرشکل بایستی با ذکر منبع و نویسنده آن باشد

 [1] False Acception

[2] False Rejection

[3] Probability Distribution Function

[4] Conditional Acceptance

[5] Conditional Rejection

[6] Positive non-compliance for Rejection”

[7] Conditional Acceptance

[8] Conditional Rejection