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塵埃粒子(懸浮粒子)UCL計算upper confidence limit 簡稱:UCL zui大置信度,越大表示統(tǒng)計結果離真實值約近。中華人民共和國國家標準GB/T 16292-20109(醫(yī)藥工業(yè)潔凈室(區(qū))懸浮粒子的測試方法)對醫(yī)藥工業(yè)潔凈區(qū)(假設一個潔凈區(qū)是由一個或多個潔凈室組成)空氣中懸浮粒子計數器的測試要**:一個潔凈室采樣點數應不少于2點,總采樣次數應不少于5次,并且計算該潔凈室的95%置信上限(UCL)。
對于無塵室或獨立的隔間,若是取樣點數小于10 (2到9),則須要進行至信上限分析。一、塵埃粒子(懸浮粒子)UCL計算基本分五步:
1. 計算房間內每一取樣點的平均值,代表該點微粒量測值(A)
2. 計算房間內所有取樣點數據的平均值 (M)
3. 計算標準差值:
先計算各取樣點平均值與總平值差的平方之和,再除以取樣點數與1的差,得出一個數值后再開平方 就得出SD標準差值了。
4. 計算標準誤差:
用標準差值除以取樣點數開平方值就得出SE標準誤差
5. 計算至信上限值(UCL):
先計算標準誤差與95%UCL值的積,再與房間微粒總平均值相加即得出該房間的至信上限。
UCL=√((A1-M)2+(A2-M) 2 +(An-M) 2/(n-1)*n)*系數+M
取樣點數 2 3 4 5 6 7 8 9 >9
95% UCL Factor 6.31 2.92 2.35 2.13 2.02 1.94 1.90 1.86 n/a
二、對國標中UCL的計算公式的理解:
1. 某個潔凈室總采樣點數n(一般n取2或3),每一采樣點連續(xù)采樣j次(一般j取2或3),利用數理統(tǒng)計的原理,把一個潔凈室空氣中懸浮粒子數A看成一個總體,潔凈室中每一采樣點粒子數看成個體。從這個潔凈室中任取n個點進行測試,稱(A1,A2,……,An)為總體A的一個測試次數為n的樣本。
2. UCL的計算是基于A,Ai同服從正態(tài)分布,即潔凈室內任一采樣點(或采樣點的層面上)的粒子數的真值相等。但是,當潔凈室的送風口、回風口所處的位置不對稱或在潔凈室的同一側等情況下(如圖1),P1和P2采樣點的測試條件(如風速、風向等)嚴重不一致時,會出現P1、P2點的粒子數的真值嚴重不相等,即P1、P2點測量均值各自都服從正態(tài)分布,而其總體A不服從正態(tài)分布,這樣就不能用國標中UCL的計算方法來計算UCL。為此,可用中心極限定理作解釋。
3. 中心ji限定理[1]:設A1、A2、…、An是獨立同分布的隨機變量序列,而且Ai的數學期望E(Ai)、方差D(Ai)存在,且D(Ai)≠0,i=1,2,…,n,記M=( A1+A2+…+ An)/ n
對于A1,A2,…, An是獨立服從正態(tài)分布,則μ= E(Ai),σ2= D(Ai)得E(M)=μ, D(M)=σ2/ n
那么,對于一切實數a
這表明,當n→∞時,隨機變量(M-μ)/(σ/ n1/2)近似服從標準正態(tài)分布N(0,1),因此M也近似服從正態(tài)分布。反之,n值越?。ㄈ鏽是2或3時),M是不服從正態(tài)分布的。
4. 既然總體不服從正態(tài)分布,而每個測點分別服從正態(tài)分布,則可以以每個采樣點幾次采樣的數值來計算UCL, 例題中的計算結果見下圖:
測點 |
≥0.5um |
≥5um |
P1 |
5.36×104個/ m3 |
5.07×103個/ m3 |
P2 |
1.26×105個/ m3 |
1.91×104個/ m3 |
P3 |
9.58×104個/ m3 |
6.68×103個/ m3 |
結果顯示,該潔凈室不論取2個或3個采樣點均能達到100000級潔凈級別的要求。
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