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摘要 能力验证是利用实验室间比对活动来确定和区分实验室的检测和测量能力。2015年29家检测机构参加实验室大米重金属检测能验证，实验结果采用“Z比分法”分析，结果显示参加此次比对试验的实验室检测能力较高，Z值分布基本均衡，但部分实验室镉和铜的检测能力有待于提高。
关键词 大米；能力验证；质量控制；实验室间比对；重金属
中图分类号 X56；X53；X825 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）19-0271-02
Abstract Ability validation is to use the comparison activity to identify and distinguish between laboratory testing and measuring ability.In 2015，rice detection of heavy metals testing to participate in the laboratory of 29 institutions were carried out，the results using "Z score method" analysis.The results showed at the higher of the ability to test，the Z value distribution was fundamental equilibrium，some laboratory ability of detecting cadmium and copper remains to be improved.
Key words rice；ability to verify；quality control；laboratory comparisons；heavy metal
实验室能力验证是利用实验室间比对来判定实验室能力的活动，也是认可机构加入和维持国际相互承认协议（MRA）的必要条件之一。实验室间比对是检测结果质量控制的常用方法之一，是按照预先规定的测量条件，由2个或多个实验室就相同或类似的试验项目开展的组织、实施和评估[1]。
近年来，随着人民大众环境保护意识和生活质量不断提升，农产品质量安全受到社会各界的普遍关注，吃得好、吃得健康、吃得安全已经成为一种消费需求。2015年农业部环境质量监督检验测试中心（天津）组织了29家长期从事农产品质量安全检测的各类质检机构参加大米中重金属镉、总砷和铜含量能力验证。
1 验证设计方法与质量控制
1.1 验证样品
验证样品：大米。样品由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所统一研制，其均匀性、稳定性达到了国家标准物质要求，其程序符合国家标准物质研制标准。每个参与验证的单位发放1个样品（30 g/瓶）。
1.2 验证项目
大米中重金属镉、总砷和铜元素。
1.3 质量控制
为保证验证结果的同一性、减少变异，确保检测方法的科学性、数据来源的正确性，验证测试采取全程质量控制[2-3]。
1.3.1 统一检测方法。参与单位在能力验证中镉、总砷、铜，测试方法分别优先依据《GB/T 5009.15—2003食品中镉的测定》《GB/T 5009.11—2003食品中总砷及无机砷的测定》和《GB/T 5009.13—2003食品中铜的测定》。
1.3.2 验证结果数据统计方法。对实验室检测结果的处理采用稳健统计技术。对每一个检测结果计算下列总体统计量，即结果总数（N）、中位值（Median）、标准四分位距（NormIQR）、稳健变异系数（RobustCV）、极小值（Minimum）、极大值（Maximum）和变动范围（Range），并给出Z比分数，作为评价每个参加实验室检测结果满意度的依据[4]。计算公式如下：
Z的大小代表某实验室的结果（X）与中位值（Median）的偏离程度，而符号“ ”与“-”代表X与中位值（Median）的偏差方向。|Z|≤2属于满意结果；2<|Z|<3属于存在问题结果；|Z|≥3为离群值，属于不满意结果。此外，进行实验室内部精密度计算，分析在重复性条件下各实验检测能力的稳定性。
2 能力验证结果与分析
2.1 参与单位验证结果
为降低测试结果的误差，每个参与单位是否设2个平行样，统计结果按平均值统计，各检测机构测试结果见表1。
2.2 汇总结果的统计参数
29家检测机构对每个样品测定的结果按照稳健 Z比分法进行统计结果如表2所示。
从表2可看出，在样品29次检测结果中，各类检测项目稳健变异系数（RobustCV）均小于10%，其中镉的稳健变异系数为3.80%，检测中位值为0.195 mg/kg，而检测结果的变动范围（Range）为0.258 mg/kg，是中位值的1.3倍，各检测机构在测定大米中镉含量稍有误差，但不显著；总砷、铜的稳健变异系数分别为9.98%和1.47%，其检测结果的变动范围分别是中位值的0.3和0.1倍，有良好的复现性。
2.3 比对结果的满意度
根据稳健统计分析，检测能力满意率统计见表3。可以看出，大米样品测试结果镉的满意率为 79.3%，存在问题率为6.90%，不满意率为13.8%；总砷的满意率为96.6%，存在问题率为3.45%，不满意率为0；铜的满意率为79.3%，存在问题率为10.4%，不满意率为10.3%。
2.4 测试结果的Z值分布分析
从图1可以看出，镉的Z值分布区间比较大，其最大绝对值甚至超过了9，其次为铜，其最大绝对值超过了4，总砷的Z值绝对值分布基本在0～3之间，结果比较理想。由此可见，此次比对结果，大米中重金属总砷的测定结果稳定性最好，而镉出现了较大的离群值，主要为正偏差。 2.5 检测机构合格率
本次能力验证合格判断方法为，镉、总砷、铜3项参数全部为“满意”的判定为“合格”，有1项或1项以上参数为“存在问题”或“不满意”的即判定为“不合格”。在29家检测机构中，样品3项参数全部为满意的有20家，样品3项参数中有存在问题或不满意的有9家，检测机构合格率为69.0%。
3 能力验证改进措施或建议
此次比对大米中镉、总砷、铜的结果可以发现，Z值分布基本均衡，没有明显的、集体的系统误差。但也存在着一些问题，应引起注意：一是对实验室Z值处于2<|Z|<3，属于存在问题结果，提示该实验室应对仪器等进行检定并定期进行期间核查，提高检测质量，中心领导应加强管理。二是对实验室Z值处于|Z|≥3，则存在着较大的问题，结果不满意，中心领导应找出原因，加强实验室检测人员培训，提高技术水平，增强质控能力，从而得到有效控制。三是各级实验室要进行及时的有针对性的培训，提高检测人员技术水平，加强内部质量控制。各级实验室还要规范使用标准物质，标准物质作为计量标准，对测量数据的可比性与一致性起着重要作用。四是正确使用标准物质可以保证实验室测定结果的准确性、可比性和溯源性[5-7]。
4 参考文献
[1] 中国合格评定国家认可委员会.能力验证规则：CNAS-RL02：2010[S].北京：中国质检出版社，2010.
[2] 张敬锁，欧阳喜辉，刘晓霞.土壤中重金属汞、镉和铜含量实验间比对结果分析[J].环境科学与管理，2012（7）：124-127.
[3] 曹亚澄，韩勇，唐昊冶，等.碳氮稳定同位素检测能力的验证：2013年实验室间比对分析结果的汇总[J].土壤学报，2015（1）：212-219.
[4] 中国合格评定国家认可委员会.CNAS—GL02，能力验证结果的统计处理和能力评价指南[S].北京：中国质检出版社，2006.
[5] 孙昕炀.中国大米重金属水平分析及其健康风险评估[D].南京：南京农业大学，2012.
[6] 杨宇，张玉军.国内外大米制品中重金属Cd、Pb含量研究[J].河南工业大学学报（自然科学版），2009（1）：29-32.
[7] 李国振，贾健斌，付亭亭，等.宁夏可追溯大米土壤重金属（铅、砷、汞、镉）的本底分布情况及含量评价[J].食品科技，2014（10）：7-10.
关键词 大米；能力验证；质量控制；实验室间比对；重金属
中图分类号 X56；X53；X825 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）19-0271-02
Abstract Ability validation is to use the comparison activity to identify and distinguish between laboratory testing and measuring ability.In 2015，rice detection of heavy metals testing to participate in the laboratory of 29 institutions were carried out，the results using "Z score method" analysis.The results showed at the higher of the ability to test，the Z value distribution was fundamental equilibrium，some laboratory ability of detecting cadmium and copper remains to be improved.
Key words rice；ability to verify；quality control；laboratory comparisons；heavy metal
实验室能力验证是利用实验室间比对来判定实验室能力的活动，也是认可机构加入和维持国际相互承认协议（MRA）的必要条件之一。实验室间比对是检测结果质量控制的常用方法之一，是按照预先规定的测量条件，由2个或多个实验室就相同或类似的试验项目开展的组织、实施和评估[1]。
近年来，随着人民大众环境保护意识和生活质量不断提升，农产品质量安全受到社会各界的普遍关注，吃得好、吃得健康、吃得安全已经成为一种消费需求。2015年农业部环境质量监督检验测试中心（天津）组织了29家长期从事农产品质量安全检测的各类质检机构参加大米中重金属镉、总砷和铜含量能力验证。
1 验证设计方法与质量控制
1.1 验证样品
验证样品：大米。样品由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所统一研制，其均匀性、稳定性达到了国家标准物质要求，其程序符合国家标准物质研制标准。每个参与验证的单位发放1个样品（30 g/瓶）。
1.2 验证项目
大米中重金属镉、总砷和铜元素。
1.3 质量控制
为保证验证结果的同一性、减少变异，确保检测方法的科学性、数据来源的正确性，验证测试采取全程质量控制[2-3]。
1.3.1 统一检测方法。参与单位在能力验证中镉、总砷、铜，测试方法分别优先依据《GB/T 5009.15—2003食品中镉的测定》《GB/T 5009.11—2003食品中总砷及无机砷的测定》和《GB/T 5009.13—2003食品中铜的测定》。
1.3.2 验证结果数据统计方法。对实验室检测结果的处理采用稳健统计技术。对每一个检测结果计算下列总体统计量，即结果总数（N）、中位值（Median）、标准四分位距（NormIQR）、稳健变异系数（RobustCV）、极小值（Minimum）、极大值（Maximum）和变动范围（Range），并给出Z比分数，作为评价每个参加实验室检测结果满意度的依据[4]。计算公式如下：
Z的大小代表某实验室的结果（X）与中位值（Median）的偏离程度，而符号“ ”与“-”代表X与中位值（Median）的偏差方向。|Z|≤2属于满意结果；2<|Z|<3属于存在问题结果；|Z|≥3为离群值，属于不满意结果。此外，进行实验室内部精密度计算，分析在重复性条件下各实验检测能力的稳定性。
2 能力验证结果与分析
2.1 参与单位验证结果
为降低测试结果的误差，每个参与单位是否设2个平行样，统计结果按平均值统计，各检测机构测试结果见表1。
2.2 汇总结果的统计参数
29家检测机构对每个样品测定的结果按照稳健 Z比分法进行统计结果如表2所示。
从表2可看出，在样品29次检测结果中，各类检测项目稳健变异系数（RobustCV）均小于10%，其中镉的稳健变异系数为3.80%，检测中位值为0.195 mg/kg，而检测结果的变动范围（Range）为0.258 mg/kg，是中位值的1.3倍，各检测机构在测定大米中镉含量稍有误差，但不显著；总砷、铜的稳健变异系数分别为9.98%和1.47%，其检测结果的变动范围分别是中位值的0.3和0.1倍，有良好的复现性。
2.3 比对结果的满意度
根据稳健统计分析，检测能力满意率统计见表3。可以看出，大米样品测试结果镉的满意率为 79.3%，存在问题率为6.90%，不满意率为13.8%；总砷的满意率为96.6%，存在问题率为3.45%，不满意率为0；铜的满意率为79.3%，存在问题率为10.4%，不满意率为10.3%。
2.4 测试结果的Z值分布分析
从图1可以看出，镉的Z值分布区间比较大，其最大绝对值甚至超过了9，其次为铜，其最大绝对值超过了4，总砷的Z值绝对值分布基本在0～3之间，结果比较理想。由此可见，此次比对结果，大米中重金属总砷的测定结果稳定性最好，而镉出现了较大的离群值，主要为正偏差。 2.5 检测机构合格率
本次能力验证合格判断方法为，镉、总砷、铜3项参数全部为“满意”的判定为“合格”，有1项或1项以上参数为“存在问题”或“不满意”的即判定为“不合格”。在29家检测机构中，样品3项参数全部为满意的有20家，样品3项参数中有存在问题或不满意的有9家，检测机构合格率为69.0%。
3 能力验证改进措施或建议
此次比对大米中镉、总砷、铜的结果可以发现，Z值分布基本均衡，没有明显的、集体的系统误差。但也存在着一些问题，应引起注意：一是对实验室Z值处于2<|Z|<3，属于存在问题结果，提示该实验室应对仪器等进行检定并定期进行期间核查，提高检测质量，中心领导应加强管理。二是对实验室Z值处于|Z|≥3，则存在着较大的问题，结果不满意，中心领导应找出原因，加强实验室检测人员培训，提高技术水平，增强质控能力，从而得到有效控制。三是各级实验室要进行及时的有针对性的培训，提高检测人员技术水平，加强内部质量控制。各级实验室还要规范使用标准物质，标准物质作为计量标准，对测量数据的可比性与一致性起着重要作用。四是正确使用标准物质可以保证实验室测定结果的准确性、可比性和溯源性[5-7]。
4 参考文献
[1] 中国合格评定国家认可委员会.能力验证规则：CNAS-RL02：2010[S].北京：中国质检出版社，2010.
[2] 张敬锁，欧阳喜辉，刘晓霞.土壤中重金属汞、镉和铜含量实验间比对结果分析[J].环境科学与管理，2012（7）：124-127.
[3] 曹亚澄，韩勇，唐昊冶，等.碳氮稳定同位素检测能力的验证：2013年实验室间比对分析结果的汇总[J].土壤学报，2015（1）：212-219.
[4] 中国合格评定国家认可委员会.CNAS—GL02，能力验证结果的统计处理和能力评价指南[S].北京：中国质检出版社，2006.
[5] 孙昕炀.中国大米重金属水平分析及其健康风险评估[D].南京：南京农业大学，2012.
[6] 杨宇，张玉军.国内外大米制品中重金属Cd、Pb含量研究[J].河南工业大学学报（自然科学版），2009（1）：29-32.
[7] 李国振，贾健斌，付亭亭，等.宁夏可追溯大米土壤重金属（铅、砷、汞、镉）的本底分布情况及含量评价[J].食品科技，2014（10）：7-10.