医学计量基础知识-课件

医学计量基础与《通用要求》解读医学计量基础与《通用要求》解读1

计量是关于测量的科学。是研究测量、保证测量统一和准确的科学。什么是计量（Metrology）？计量是关于测量的科学。是研究测量、保证测量统一和准2

计量科技水平是一个国家科学技术实力的重要标志，是国家综合实力的具体体现。科技要发展，计量须先行!计量的科学意义计量科技水平是一个国家科学技术实力的重要标志，是国家3医学计量是指在医学技术领域，保证人体生命体征(化学、物理)参数、用药剂量等计量单位的统一和量值准确、可靠的活动。什么医学计量？医学计量是指在医学技术领域，保证人体生命体征(化学4

统一性：必须保证计量单位和量值的统一。（同一被测量结果一致）

准确性：要达到所预期的某种程度的准确性。（测量仪器或设备必须检定/校准）计量的基本特点统一性：必须保证计量单位和量值的统一。计量的基本特点5

广泛性：渗透到各个学科领域和国民经济的各部门以及人民的日常生活。

法制性：为了保证全国计量单位和量值的统一，必须制定共同遵守的准则，因此需要有计量法律、法令、条例、办法等作保证。

保障性：提供技术支持和保障。计量的基本特点广泛性：渗透到各个学科领域和国民经济的各部门以及人民的日常6Contents计量法制管理量和单位计量学通用术语及概念数据处理测量不确定度的表示及评定Contents计量法制管理量和单位计量学通用术71.计量法律法规新《计量法》：2013年12月28日全国人大通过修订，2014年3月1日起实施。一、计量法制管理《医疗器械监督管理条例》2014年2月12日国务院常务会议修订通过，2014年6月1日起施行。1.计量法律法规一、计量法制管理《医疗器械监督管理条例》28《中国人民解放军计量条例》：2003年7月9日军委主席签发实施。《军队医学计量规定》：2005年12月6日总后部长签发实施。

《中国人民解放军计量条例》：2003年7月9日军委主席签发实9《军队医学计量规定》：第二十一条

医学计量检定人员应当正确使用、维护测量标准，并依据计量检定规程和其他技术文件开展计量检定、检测工作，保证计量检定、检测数据的准确、真实、完整。《军队医学计量规定》：第二十一条医学计量检定人员应当正确使10《军队医学计量规定》：第二十四条

列入国家强制计量检定目录、卫生装备计量强制检定目录和强制质量控制目录的卫生装备，必须按照规定实施强制医学计量检定、检测。《军队医学计量规定》：第二十四条列入国家强制计量检定目录、11《医疗器械监督管理条例》：第三十六条

医疗器械使用单位对需要定期检查、检验、校准、保养、维护的医疗器械，应当按照产品说明书的要求进行检查、检验、校准、保养、维护并予以记录，及时进行分析、评估，确保医疗器械处于良好状态，保障使用质量。《医疗器械监督管理条例》：第三十六条医疗器械使用单位对需要12第三十七条使用大型医疗器械以及植入和介入类医疗器械的，应当将医疗器械的名称、关键性技术参数等信息以及与使用质量安全密切相关的必要信息记载到病历等相关记录中。第三十七条使用大型医疗器械以及植入和介入类医疗器械的，应当13《中国人民解放军内务条令》2010年6月15日起施行。第十九章第三百八十六条

卫生部门和医疗机构应当严格医疗设备质量管理，开展计量检定和质量控制，确保医疗设备使用安全、准确、可靠。计量法规体系：

计量法规、计量技术法规、计量规章制度等《中国人民解放军内务条令》2010年6月15日起施行。第十九142.测量设备和测量标准管理测量设备measuringequipment:

(1)测量器具

(2)实物量具

(3)测量仪器

(4)测量传感器2.测量设备和测量标准管理测量设备measuringeq152.测量设备和测量标准管理测量标准measurementstandard:

(1)国际[测量]标准；

(2)国家[测量]标准；

(3)国防最高[测量]标准；

(4)参照标准；

(5)工作标准；

(6)传递标准；

(7)核查标准；

(8)标准物质。2.测量设备和测量标准管理测量标准measurement16国家测量标准（国家计量基准）：

统一全国量值的最高依据。国家质量监督检验检疫总局考核、批准和颁发证书。2.测量设备和测量标准管理国家测量标准（国家计量基准）：2.测量设备和测量标准管理17部门和企事业单位测量标准：

部门最高计量标准同级政府计量部门主持考核企事业单位最高测量标准经有关政府计量行政部门主持考核。2.测量设备和测量标准管理部门和企事业单位测量标准：2.测量设备和测量标准管理18强制检定的范围：

(1)社会公用测量标准；

(2)部门和企事业单位的最高测量标准；

(3)用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测、资源保护、法定评价、公正计量方面等方面列入《中华人民共和国法制管理的计量器具目录》实施计量检定管理的计量器具，实施计量检定。2.测量设备和测量标准管理强制检定的范围：2.测量设备和测量标准管理19a.必须取得制造、修理计量器具许可证；b.计量行政部门组织专家技术检定、评审；c.未经批准不得销售、进口非法测量器具；d.制造、修理的计量器必须经检定合格后方可使用；e.进口的测量器具必须经省级以上计量部门检定；f.违者承担法律责任。3.对制造、修理、进口测量器具的法制管理a.必须取得制造、修理计量器具许可证；3.对制造、修理、进口20a.业务条件：文化程度，计量法律、法规，基础和专业知识，操作技能等。b.计量检定人员的职责：计量器具的维护保养，保证数据正确、公正，依法工作，保存资料、保守秘密。c.计量检定人员的权利和义务。d.计量检定人员的法律责任。4.对计量人员的要求a.业务条件：文化程度，计量法律、法规，基础和专业知识，操作21二、量和单位1.法定计量单位2.法定计量单位的使用方法3.量和量值的表示二、量和单位1.法定计量单位221.法定计量单位《计量法》规定：我国的计量单位采用国际单位制。国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位为我国法定计量单位。

法定计量单位的构成由三部分构成：

(1)国际单位制(SI)单位;(2)国家选定的非国际单位制单位;(3)以上两种单位构成的组合形式单位。1.法定计量单位《计量法》规定：我国的计量单位采用国际单位制23法定计量单位国际单位制(SI)单位的构成：

法定计量单位国际单位制(SI)单位的构成：24国际单位制的基本单位国际单位制的基本单位25医学计量基础知识--课件26国际单位制导出单位国际单位制导出单位27国际单位制导出单位国际单位制导出单位28用于构成十进倍数和分数单位的词头用于构成十进倍数和分数单位的词头29组合形成的国际单位制导出单位量的名称 单位符号中文单位名称读法加速度m／s2 米每二次方秒力矩 Nm，N·m牛顿米，牛·米 电能 kWh，kW·h千瓦时 面积 km2平方千米比热容 J／(kg·K)焦尔每千克开尔文传热系数W／(m2·K)瓦特每平方米开尔文浓度 mmol／L 毫摩尔每升

表示除的斜线只能有一条,“每”只有一个。组合形成的国际单位制导出单位量的名称 单位符号30国家选定的非国际单位制单位国家选定的非国际单位制单位312.法定计量单位的使用方法（1）法定计量单位一律用正体

例如：mm不能写成mm；

Hz、W、V不能写成：Hz、W、V量的符号用斜体，单位符号用正体

例如：长度L=230mm

电压U=10V

电流I=2.5A

功率P=200W2.法定计量单位的使用方法（1）法定计量单位一律用正体322.法定计量单位的使用方法（2）数字后面用单位符号，不用中文名称

例如：10Ω，不能写成10欧姆。

2.法定计量单位的使用方法（2）数字后面用单位符号，不用中文332.法定计量单位的使用方法（3）单位符号来源于人名时，一个字母时为大写；两个字母的，第一个字母大写，其余为小写。

例如：W，N，K等均是大写字母；

Pa，不能写成pa或PA；

Hz，不能写成hz或HZ。2.法定计量单位的使用方法（3）单位符号来源于人名时，一个字342.法定计量单位的使用方法（4）正确使用词头表示“千”以下为小写字母；“兆”以上为大写字母例如：kHz；kW；kV不能写成：KHz；KW；KV例如：GHz；MHz不能写成：gHz；mHz

2.法定计量单位的使用方法（4）正确使用词头352.法定计量单位的使用方法（5）词头一般用在第一个单位之前，除质量之外，一般分母不用词头例如：kN·m，不用N·km；kV/m，不用V/mm

2.法定计量单位的使用方法（5）词头一般用在第一个单位之前，362.法定计量单位的使用方法（6）组合单位中包含两个以上单位相乘时，整个分母一般应加分括号，表示除号的斜线“/”不得多于一条。例如：比热容单位：焦耳每千克开尔文的符号为：J/(kg·K)，不能写成：J/kg/K2.法定计量单位的使用方法（6）组合单位中包含两个以上单位相372.法定计量单位的使用方法（7）词头与单位之间不能有间隔或加乘号例如：km2，平方千米，不能写成k·m2或k×m22.法定计量单位的使用方法（7）词头与单位之间不能有间隔或加383.量值的表示（1）角标应标注在量的符号处，不写在单位符号处。例如：Umax=500V，不写成U=500Vmax（2）相对量值表示例如：50%～70%，不写成50～70%，也不写成60%±10%3.量值的表示（1）角标应标注在量的符号处，不写在单位符号处39常见法定计量单位使用错误常见法定计量单位使用错误40三、通用术语及概念

校准calibration：在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具、标准物质所代表的量值，与对应的由测量标准所复现的量值之间关系的一组操作。三、通用术语及概念校准calibration：41三、通用术语及概念

检定verification：查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。检定工作应由法定技术机构来承担。三、通用术语及概念检定verification：42检定和校准的区别检定和校准的区别43三、通用术语及概念测试、试验testing,test：

对给定的产品、材料、设备、生物体、物理现象、过程或服务，按照规定的程序确定一种或多种特性或性能的一组操作。三、通用术语及概念测试、试验testing,test：44检验inspection：

对产品的一个或多个特性进行测量、检查、试验或度量，并将其结果与规定的要求进行比较，以确定它们是否合格的活动。检验inspection：45溯源性measurementtraceability：

通过具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的量值能够与规定的参照标准、国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。溯源性measurementtraceability：46量值传递disseminationofvalueofaquantity

：

通过对测量器具的检定（校准）将国家测量标准所复现的测量单位量值通过各等级测量标准传递到工作测量器具，以保证被测对象量值准确和一致。量值传递disseminationofvalueof47测量器具溯源等级图测量器具溯源等级图48

测量设备（测量标准及工作测量器具）必须由有资格的计量技术机构检定/校准。检定/校准证书应说明溯源情况。溯源性证明文件：测量设备（测量标准及工作测量器具）必须由有资49三、通用术语及概念测量不确定度uncertaintyofmeasurement：

与测量结果关联的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。即，测量不确定度是对测量结果的不可信程度或对测量结果有效性的怀疑程度。

传统定义：(1)由测量结果给出的被测量的估计值中可能误差的度量；(2)表征被测量的真值所处的测量范围的估计。三、通用术语及概念测量不确定度uncertaintyof50[测量]误差errorofmeasurement：

测量结果减去被测量的真值。但是，由于通常不知道真值，因此，无法准确确定测量误差的值。测量误差属于理想的概念。

[测量]误差errorofmeasurement：51示值误差：

由于真值不能确定，实际上是用约定真值。通常用高一级测量标准所复现的值作为约定真值（校准值或标准值），此时被检测量器具的示值误差为：示值误差=示值－校准值示值误差：示值误差=示值－校准值52

例如：标称值为100Ω的标准电阻器，用高一级电阻测量标准进行校准，获得校准值为100.02Ω，则:该标准电阻的示值误差=100Ω-100.02Ω=-0.02Ω相对示值误差=-0.02Ω/100Ω=-0.02%例如：标称值为100Ω的标准电阻器，用高一级电阻测量标准53四、数据处理

对测量数据进行处理是测量的一个重要环节。

数据处理的目的：通过对测量所得的一系列测量值进行适当的数学运算，以便获得合理的测量结果。四、数据处理对测量数据进行处理是测量的一个重要环节54

1.异常值的剔除

在对被测量的一系列观测值中，个别值明显地超出在规定条件下预期值的范围，称为异常值。

产生异常值的原因：疏忽、失误或突然产生的不该发生的原因。如读错记错、仪器指示值突然跳动、突然震动、操作失误等。1.异常值的剔除55

如果一系列测量值中混有异常值，必然会歪曲测量结果，因此应该将异常值剔除。

但如果误把离散大的值当作异常值剔除，也会造成测量结果不符合客观情况。因此正确判别异常值是很重要的。

只有在异常值被判别并剔除后才能计算测量结果。如果一系列测量值中混有异常值，必然会歪曲测量结果，因此56

对异常值剔除不是把数据涂掉或把该页记录撕掉，而是在记录的数据上作划改并作明显标注，该数据不再计入测量结果之内。判别异常值的方法

（1）物理判别法

对异常值剔除不是把数据涂掉或把该页记录撕掉，而是57

统计判别法有多种，基本方法是给定一个置信水平，找出相应的区间，凡在这个区间以外的数据，就判定为异常值，并予以剔除。

（2）统计判别法统计判别法有多种，基本方法是给定一个置信水平，找58

对被测量x进行n次独立重复测量，得到一系列数据：x1，x2，…，xd，…，xn

（3）格拉布斯准则

a.计算平均值：b.计算实验标准偏差s(x)：

对被测量x进行n次独立重复测量，得到一系列数据：x59c.找出可疑的测量值xd:

通常将测量值从小到大排列后，以最小值或最大值为可疑值。求可疑值的残差：c.找出可疑的测量值xd:60d.若︱vd︱>g·s(x)，则为异常值，予以剔除。

式中，g值由格拉布斯准则表中查得。它是测量次数n及置信水平p的函数。

d.若︱vd︱>g·s(x)，则为异常值，予以剔除。61格拉布斯准则g值表

格拉布斯准则g值表62计算实例：

对某被测量进行10次测量，测量数据按由小到大排列，分别为：100.47，100.54，100.60，100.65，100.73，100.77，100.82，100.90，101.01，101.40。试问101.40是否是异常值？解：

1）

2）计算实例：解：1）2）63

4）n=10，p=95%，查格拉布斯表,g=2.18

5）g•s(x)=2.18×0.27=0.59

6）vd=0.61>g•s(x)=0.59

所以101.40是异常值，应予以剔除。

3）4）n=10，p=95%，查格拉布斯表,g=2.18642.有效数字

一个量值从其第一个不是零的数字起到最末一位数的全部数字就称为有效数字。数字左边的“0”不是有效数字；数字右边的“0”是有效数字；例如：3.14159是六位有效数字02352是四位有效数字0.38600是五位有效数字0.0039是二位有效数字

2.有效数字65

数字大于1000和小于0.001一般应采用科学记数法：

156000记为：1.56×105；

0.000135记为：1.35×10-4有效数字

数字大于1000和小于0.001一般应采用科学记数663.数据修约

通用的修约规则：以保留数字的末位为单位。a.末位数后大于0.5，末位进1；b.末位数后小于0.5，末位不变；c.末位数后恰为0.5，使末位变偶；(奇进偶不进)

3.数据修约67例如：0.561取二位有效数字为：0.5610.506取四位有效数字为：10.5112.65取三位有效数字为：12.632.55取三位有效数字为：32.6例如：0.561取二位有效数字为：0.56684.计算过程中的有效数字

a.加减运算：结果与小数点位数最少的项相同

例如：10.2838＋15.01＋8.69752=33.39

b.乘除运算：结果与有效数字位数最少的项相同

例如：517.43×0.279÷4.082=35.4

4.计算过程中的有效数字a.加减运算：694、计算过程中的有效数字

c.乘方及开方运算：结果比原数据有效数字位数多保留一位

例如：(25.8)2=665.6(99.9)2=9980.01=9980

d.对数运算：

结果与原数据有效数字位数相同4、计算过程中的有效数字c.乘方及开方运算：70五、测量不确定度的表示及评定

1.测量不确定度的表示

2.相关概念公式函数

3.测量不确定度的评定

4.测量不确定度评定举例

五、测量不确定度的表示及评定1.测量不确定度的表示71

与测量结果关联的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。即测量不确定度是对测量结果的不可信程度或对测量结果有效性的怀疑程度。标准不确定度用符号u表示

。当给出测量结果时，一般应报告其测量不确定度。关于不确定度的说明应充分详细，使测量不确定度概念与测量结果关联的参数，表征合理地赋予被测72人们可以正确利用该测量结果。除传统使用合成标准不确定度uC外，通常测量结果的不确定度都用扩展不确定度表示，尤其工业、商业及涉及健康和安全方面的测量都用扩展不确定度U（U=kuC

）。包含因子k的值是根据U=kuc所确定的区间y±U需具有的置信水平来选取的，k的典型值在2~3范围内。当接近正态分布时，由U=2uC(即k=2)所确定的区间具有的置信水平约为95%。人们可以正确利用该测量结果。包含因子k的值是根据U=kuc所73

测量结果的测量不确定度表示

例：标准砝码的质量ms，测量结果为100.02147g，uc(ms)为0.35mg。测量结果及其扩展不确定度的表述，推荐以下几种方式：Y=y±U(k=?)a.

ms=(100.02147±0.00070)g，k=2；b.

ms=100.02147g，U=0.70mg，k=2；c.

ms=100.02147g，uc=0.35mg；d.

ms=100.02147(35)g；括号中的数值是合成标准不确定度的值，其末位与测量结果的末位对齐e.

ms=100.02147(0.00035)g。测量不确定度取1～2位有效数字!测量结果的测量不确定度表示例：标准砝码的质量ms，测741.测量不确定度的表示错例：某标准装置合成标准不确定度为：

UC=±1.15×10-11(k=2)正确:

合成标准不确定度：uC=1.2×10-111.测量不确定度的表示错例：752.相关概念公式函数测量不确定度与测量结果关联的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。即，测量不确定度是对测量结果的不可信程度或对测量结果有效性的怀疑程度。2.相关概念公式函数测量不确定度76合成标准不确定度

由各不确定度分量合成的标准不确定度，符号uC。扩展不确定度

由合成标准不确定度的倍数表示的测量不确定度，符号U。(示例：U=kuC

,k=2)合成标准不确定度77标准正态分布正态分布时包含概率P与置信因子k的常用关系标准正态分布正态分布时包含概率P与置信因子k的常用关系78

期望

对被测量进行无穷多次测量所得到的测量值xi的算术平均值的极限，通常用μ表示期望。（无穷多次测量的平均值作为测量结果时，测量值的期望与真值之差就是测量的系统误差。）期望期望对被测量进行无穷多次测量所得到的测量值xi的79标准偏差

由“标准偏差”表征测量的分散性，标准偏差是方差的正平方根，常用σ表示。

σ是无穷多次测量定义的，又称总体标准偏差。标准偏差由“标准偏差”表征测量的分散性，803.测量不确定度的评定A类标准不确定度评定B

类标准不确定度评定合成标准不确定度评定扩展不确定度评定及报告3.测量不确定度的评定A类标准不确定度评定81

不确定度来源的分析取决于对测量方法、测量设备及被测量的详细了解和认识。根据实际情况分析对测量结果有明显影响的不确定度来源。通常测量不确定度来源可以从以下因素考虑：1.被测量的定义不完全2.被测量的定义值的复现不理想不确定度的来源不确定度来源的分析取决于对测量方法、测量823.被测量的样本可能不完全代表定义的被测量4.对环境条件的影响认识不足或环境条件的测量不完善5.读数误差6.测量仪器计量性能的局限性7.测量标准包括标准装置、实物量具、标准物质等给出值的不确定度不确定度的来源3.被测量的样本可能不完全代表定义的被测量不确定度的来源83不确定度的来源8.在数据处理时所引用的常数或其他参数的不确定度9.测量方法、测量系统和测量程序引入的不确定度10.在相同条件下，被测量重复观测中的随机变化11.修正不完善引入的不确定度不确定度的来源8.在数据处理时所引用的常数或其他参数的不确定84

A类标准不确定度

用对测量样本统计分析进行评定得到测量不确定度，符号uA。uA=s(x)

标准不确定度的A类评定可按测量数据处理的任何一种统计计算方法进行。

A类标准不确定度A类标准不确定度A类标准不确定度85实验标准偏差（贝塞尔法计算公式）表征同一被测量的多次测量结果分散性的参数。实验标准偏差（贝塞尔法计算公式）86有多种方法计算实验标准偏差

计算实验标准偏差除了贝塞尔公式法，还有：极差法较差法最小二乘法等有多种方法计算实验标准偏差87算术平均值的实验标准偏差

用算术平均值作为测量结果时，其A类不确定度分量为：式中，n为获得测量结果的重复观测次数。算术平均值的实验标准偏差式中，n为获得测量结果的重复观测次数88A类不确定度评定举列实例1：贝塞尔法计算实验标准偏差测量数据：0.13mV,0.15mV,0.16mV，0.16mV,0.18mV,0.19mV,0.20mV,0.22mV,0.23mV,0.25mV。A类不确定度评定举列实例1：贝塞尔法计算实验标准偏差89A类不确定度评定举列列表计算：A类不确定度评定举列列表计算：90计算平均值：∑xi/10=0.19mV

实验标准偏差:贝塞尔公式计算得

s(x)=0.04mV

(与测量结果末位对齐)

计算91

用不同于对测量样本统计分析的其他方法进行评定得到测量不确定度，符号uB。式中，

a——被测量可能值区间的半宽度；

k——置信因子。

B类标准不确定度用不同于对测量样本统计分析的其他方法92

区间半宽度a值根据有关的信息确定，一般情况下，可利用的信息包括：（1）制造厂的技术说明书；（2）校准证书、检定证书、测试报告或其他提供数据的文件；（3）引用的手册；（4）以前测量的数据。区间半宽度a的确定区间半宽度a值根据有关的信息确定，一般93

举例：

校准证书上给出标称值为1000g的不锈钢标准砝码质量的校准值为1000.000325g，且校准不确定度为24μg（按三倍标准偏差计），求砝码的相对标准不确定度。B类标准不确定度举例举例：B类标准不确定度举例94解：由校准证书的信息知道α＝24μg，k＝3则砝码的标准不确定度为：uB(ms)＝24μg/3＝8μg相对标准不确定度为：uB(ms)/ms＝8μg/1000g＝8×10-9B类标准不确定度举例解：由校准证书的信息知道B类标准不确定度举例95

由各不确定度分量合成的标准不确定度，符号uC。当各分量独立不相关时，合成标准不确定度由各标准不确定度分量平方和的正平方根值确定。

合成标准不确定度uC

=

由各不确定度分量合成的标准不确定度，符号96合成不确定度评定举列

实例：在测长机上测量某轴的长度，测量结果为40.0010mm，经不确定度分析与评定，各项不确定度分量为：①读数的标准偏差，由指示仪的7次读数的数据求得的重复性为0.17μm；②测长机主轴不稳定性，由实验数据求得其实验标准偏差为0.10μm；合成不确定度评定举列实例：在测长机上测量某轴的长度，测97合成不确定度评定举列③测长机标尺不准，根据校准证书的信息，其标准不确定度为0.05μm；④温度的影响，根据轴材料温度系数的有关信息评定，其标准不确定度为0.05μm。以上各分量彼此不相关，求该轴测量结果的合成标准不确定度。合成不确定度评定举列③测长机标尺不准，根据校准证书的信息，其98不确定度分量综合表不确定度分量综合表99

给定轴长度测量结果的合成标准不确定度:合成标准不确定度计算给定轴长度测量结果的合成标准不确定度:100示值误差、允许误差限、测量不确定度的关系示值误差、允许误差限、测量不确定度的关系101

军事计量测量标准建立与保持通用要求GJB2749A-2009技术报告的编写要求：人员、设施环境、重复性测试、稳定性考核、不确定度评定、测量标准性能验证、测量标准的考核测量标准的保持：技术档案的建立、使用和维护、溯源、核查、复查、变更、封存和启封等军事计量测量标准建立与保持通用要求GJB2749A-200102

测量标准的性能：应满足装备和检测设备的技术保障要求测量标准的性能：103医学计量基础与《通用要求》解读医学计量基础与《通用要求》解读104

计量是关于测量的科学。是研究测量、保证测量统一和准确的科学。什么是计量（Metrology）？计量是关于测量的科学。是研究测量、保证测量统一和准105

计量科技水平是一个国家科学技术实力的重要标志，是国家综合实力的具体体现。科技要发展，计量须先行!计量的科学意义计量科技水平是一个国家科学技术实力的重要标志，是国家106医学计量是指在医学技术领域，保证人体生命体征(化学、物理)参数、用药剂量等计量单位的统一和量值准确、可靠的活动。什么医学计量？医学计量是指在医学技术领域，保证人体生命体征(化学107

统一性：必须保证计量单位和量值的统一。（同一被测量结果一致）

准确性：要达到所预期的某种程度的准确性。（测量仪器或设备必须检定/校准）计量的基本特点统一性：必须保证计量单位和量值的统一。计量的基本特点108

广泛性：渗透到各个学科领域和国民经济的各部门以及人民的日常生活。

法制性：为了保证全国计量单位和量值的统一，必须制定共同遵守的准则，因此需要有计量法律、法令、条例、办法等作保证。

保障性：提供技术支持和保障。计量的基本特点广泛性：渗透到各个学科领域和国民经济的各部门以及人民的日常109Contents计量法制管理量和单位计量学通用术语及概念数据处理测量不确定度的表示及评定Contents计量法制管理量和单位计量学通用术1101.计量法律法规新《计量法》：2013年12月28日全国人大通过修订，2014年3月1日起实施。一、计量法制管理《医疗器械监督管理条例》2014年2月12日国务院常务会议修订通过，2014年6月1日起施行。1.计量法律法规一、计量法制管理《医疗器械监督管理条例》2111《中国人民解放军计量条例》：2003年7月9日军委主席签发实施。《军队医学计量规定》：2005年12月6日总后部长签发实施。

《中国人民解放军计量条例》：2003年7月9日军委主席签发实112《军队医学计量规定》：第二十一条

医学计量检定人员应当正确使用、维护测量标准，并依据计量检定规程和其他技术文件开展计量检定、检测工作，保证计量检定、检测数据的准确、真实、完整。《军队医学计量规定》：第二十一条医学计量检定人员应当正确使113《军队医学计量规定》：第二十四条

列入国家强制计量检定目录、卫生装备计量强制检定目录和强制质量控制目录的卫生装备，必须按照规定实施强制医学计量检定、检测。《军队医学计量规定》：第二十四条列入国家强制计量检定目录、114《医疗器械监督管理条例》：第三十六条

医疗器械使用单位对需要定期检查、检验、校准、保养、维护的医疗器械，应当按照产品说明书的要求进行检查、检验、校准、保养、维护并予以记录，及时进行分析、评估，确保医疗器械处于良好状态，保障使用质量。《医疗器械监督管理条例》：第三十六条医疗器械使用单位对需要115第三十七条使用大型医疗器械以及植入和介入类医疗器械的，应当将医疗器械的名称、关键性技术参数等信息以及与使用质量安全密切相关的必要信息记载到病历等相关记录中。第三十七条使用大型医疗器械以及植入和介入类医疗器械的，应当116《中国人民解放军内务条令》2010年6月15日起施行。第十九章第三百八十六条

卫生部门和医疗机构应当严格医疗设备质量管理，开展计量检定和质量控制，确保医疗设备使用安全、准确、可靠。计量法规体系：

计量法规、计量技术法规、计量规章制度等《中国人民解放军内务条令》2010年6月15日起施行。第十九1172.测量设备和测量标准管理测量设备measuringequipment:

(1)测量器具

(2)实物量具

(3)测量仪器

(4)测量传感器2.测量设备和测量标准管理测量设备measuringeq1182.测量设备和测量标准管理测量标准measurementstandard:

(1)国际[测量]标准；

(2)国家[测量]标准；

(3)国防最高[测量]标准；

(4)参照标准；

(5)工作标准；

(6)传递标准；

(7)核查标准；

(8)标准物质。2.测量设备和测量标准管理测量标准measurement119国家测量标准（国家计量基准）：

统一全国量值的最高依据。国家质量监督检验检疫总局考核、批准和颁发证书。2.测量设备和测量标准管理国家测量标准（国家计量基准）：2.测量设备和测量标准管理120部门和企事业单位测量标准：

部门最高计量标准同级政府计量部门主持考核企事业单位最高测量标准经有关政府计量行政部门主持考核。2.测量设备和测量标准管理部门和企事业单位测量标准：2.测量设备和测量标准管理121强制检定的范围：

(1)社会公用测量标准；

(2)部门和企事业单位的最高测量标准；

(3)用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测、资源保护、法定评价、公正计量方面等方面列入《中华人民共和国法制管理的计量器具目录》实施计量检定管理的计量器具，实施计量检定。2.测量设备和测量标准管理强制检定的范围：2.测量设备和测量标准管理122a.必须取得制造、修理计量器具许可证；b.计量行政部门组织专家技术检定、评审；c.未经批准不得销售、进口非法测量器具；d.制造、修理的计量器必须经检定合格后方可使用；e.进口的测量器具必须经省级以上计量部门检定；f.违者承担法律责任。3.对制造、修理、进口测量器具的法制管理a.必须取得制造、修理计量器具许可证；3.对制造、修理、进口123a.业务条件：文化程度，计量法律、法规，基础和专业知识，操作技能等。b.计量检定人员的职责：计量器具的维护保养，保证数据正确、公正，依法工作，保存资料、保守秘密。c.计量检定人员的权利和义务。d.计量检定人员的法律责任。4.对计量人员的要求a.业务条件：文化程度，计量法律、法规，基础和专业知识，操作124二、量和单位1.法定计量单位2.法定计量单位的使用方法3.量和量值的表示二、量和单位1.法定计量单位1251.法定计量单位《计量法》规定：我国的计量单位采用国际单位制。国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位为我国法定计量单位。

法定计量单位的构成由三部分构成：

(1)国际单位制(SI)单位;(2)国家选定的非国际单位制单位;(3)以上两种单位构成的组合形式单位。1.法定计量单位《计量法》规定：我国的计量单位采用国际单位制126法定计量单位国际单位制(SI)单位的构成：

法定计量单位国际单位制(SI)单位的构成：127国际单位制的基本单位国际单位制的基本单位128医学计量基础知识--课件129国际单位制导出单位国际单位制导出单位130国际单位制导出单位国际单位制导出单位131用于构成十进倍数和分数单位的词头用于构成十进倍数和分数单位的词头132组合形成的国际单位制导出单位量的名称 单位符号中文单位名称读法加速度m／s2 米每二次方秒力矩 Nm，N·m牛顿米，牛·米 电能 kWh，kW·h千瓦时 面积 km2平方千米比热容 J／(kg·K)焦尔每千克开尔文传热系数W／(m2·K)瓦特每平方米开尔文浓度 mmol／L 毫摩尔每升

表示除的斜线只能有一条,“每”只有一个。组合形成的国际单位制导出单位量的名称 单位符号133国家选定的非国际单位制单位国家选定的非国际单位制单位1342.法定计量单位的使用方法（1）法定计量单位一律用正体

例如：mm不能写成mm；

Hz、W、V不能写成：Hz、W、V量的符号用斜体，单位符号用正体

例如：长度L=230mm

电压U=10V

电流I=2.5A

功率P=200W2.法定计量单位的使用方法（1）法定计量单位一律用正体1352.法定计量单位的使用方法（2）数字后面用单位符号，不用中文名称

例如：10Ω，不能写成10欧姆。

2.法定计量单位的使用方法（2）数字后面用单位符号，不用中文1362.法定计量单位的使用方法（3）单位符号来源于人名时，一个字母时为大写；两个字母的，第一个字母大写，其余为小写。

例如：W，N，K等均是大写字母；

Pa，不能写成pa或PA；

Hz，不能写成hz或HZ。2.法定计量单位的使用方法（3）单位符号来源于人名时，一个字1372.法定计量单位的使用方法（4）正确使用词头表示“千”以下为小写字母；“兆”以上为大写字母例如：kHz；kW；kV不能写成：KHz；KW；KV例如：GHz；MHz不能写成：gHz；mHz

2.法定计量单位的使用方法（4）正确使用词头1382.法定计量单位的使用方法（5）词头一般用在第一个单位之前，除质量之外，一般分母不用词头例如：kN·m，不用N·km；kV/m，不用V/mm

2.法定计量单位的使用方法（5）词头一般用在第一个单位之前，1392.法定计量单位的使用方法（6）组合单位中包含两个以上单位相乘时，整个分母一般应加分括号，表示除号的斜线“/”不得多于一条。例如：比热容单位：焦耳每千克开尔文的符号为：J/(kg·K)，不能写成：J/kg/K2.法定计量单位的使用方法（6）组合单位中包含两个以上单位相1402.法定计量单位的使用方法（7）词头与单位之间不能有间隔或加乘号例如：km2，平方千米，不能写成k·m2或k×m22.法定计量单位的使用方法（7）词头与单位之间不能有间隔或加1413.量值的表示（1）角标应标注在量的符号处，不写在单位符号处。例如：Umax=500V，不写成U=500Vmax（2）相对量值表示例如：50%～70%，不写成50～70%，也不写成60%±10%3.量值的表示（1）角标应标注在量的符号处，不写在单位符号处142常见法定计量单位使用错误常见法定计量单位使用错误143三、通用术语及概念

校准calibration：在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具、标准物质所代表的量值，与对应的由测量标准所复现的量值之间关系的一组操作。三、通用术语及概念校准calibration：144三、通用术语及概念

检定verification：查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。检定工作应由法定技术机构来承担。三、通用术语及概念检定verification：145检定和校准的区别检定和校准的区别146三、通用术语及概念测试、试验testing,test：

对给定的产品、材料、设备、生物体、物理现象、过程或服务，按照规定的程序确定一种或多种特性或性能的一组操作。三、通用术语及概念测试、试验testing,test：147检验inspection：

对产品的一个或多个特性进行测量、检查、试验或度量，并将其结果与规定的要求进行比较，以确定它们是否合格的活动。检验inspection：148溯源性measurementtraceability：

通过具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的量值能够与规定的参照标准、国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。溯源性measurementtraceability：149量值传递disseminationofvalueofaquantity

：

通过对测量器具的检定（校准）将国家测量标准所复现的测量单位量值通过各等级测量标准传递到工作测量器具，以保证被测对象量值准确和一致。量值传递disseminationofvalueof150测量器具溯源等级图测量器具溯源等级图151

测量设备（测量标准及工作测量器具）必须由有资格的计量技术机构检定/校准。检定/校准证书应说明溯源情况。溯源性证明文件：测量设备（测量标准及工作测量器具）必须由有资152三、通用术语及概念测量不确定度uncertaintyofmeasurement：

与测量结果关联的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。即，测量不确定度是对测量结果的不可信程度或对测量结果有效性的怀疑程度。

传统定义：(1)由测量结果给出的被测量的估计值中可能误差的度量；(2)表征被测量的真值所处的测量范围的估计。三、通用术语及概念测量不确定度uncertaintyof153[测量]误差errorofmeasurement：

测量结果减去被测量的真值。但是，由于通常不知道真值，因此，无法准确确定测量误差的值。测量误差属于理想的概念。

[测量]误差errorofmeasurement：154示值误差：

由于真值不能确定，实际上是用约定真值。通常用高一级测量标准所复现的值作为约定真值（校准值或标准值），此时被检测量器具的示值误差为：示值误差=示值－校准值示值误差：示值误差=示值－校准值155

例如：标称值为100Ω的标准电阻器，用高一级电阻测量标准进行校准，获得校准值为100.02Ω，则:该标准电阻的示值误差=100Ω-100.02Ω=-0.02Ω相对示值误差=-0.02Ω/100Ω=-0.02%例如：标称值为100Ω的标准电阻器，用高一级电阻测量标准156四、数据处理

对测量数据进行处理是测量的一个重要环节。

数据处理的目的：通过对测量所得的一系列测量值进行适当的数学运算，以便获得合理的测量结果。四、数据处理对测量数据进行处理是测量的一个重要环节157

1.异常值的剔除

在对被测量的一系列观测值中，个别值明显地超出在规定条件下预期值的范围，称为异常值。

产生异常值的原因：疏忽、失误或突然产生的不该发生的原因。如读错记错、仪器指示值突然跳动、突然震动、操作失误等。1.异常值的剔除158

如果一系列测量值中混有异常值，必然会歪曲测量结果，因此应该将异常值剔除。

但如果误把离散大的值当作异常值剔除，也会造成测量结果不符合客观情况。因此正确判别异常值是很重要的。

只有在异常值被判别并剔除后才能计算测量结果。如果一系列测量值中混有异常值，必然会歪曲测量结果，因此159

对异常值剔除不是把数据涂掉或把该页记录撕掉，而是在记录的数据上作划改并作明显标注，该数据不再计入测量结果之内。判别异常值的方法

（1）物理判别法

对异常值剔除不是把数据涂掉或把该页记录撕掉，而是160

统计判别法有多种，基本方法是给定一个置信水平，找出相应的区间，凡在这个区间以外的数据，就判定为异常值，并予以剔除。

（2）统计判别法统计判别法有多种，基本方法是给定一个置信水平，找161

对被测量x进行n次独立重复测量，得到一系列数据：x1，x2，…，xd，…，xn

（3）格拉布斯准则

a.计算平均值：b.计算实验标准偏差s(x)：

对被测量x进行n次独立重复测量，得到一系列数据：x162c.找出可疑的测量值xd:

通常将测量值从小到大排列后，以最小值或最大值为可疑值。求可疑值的残差：c.找出可疑的测量值xd:163d.若︱vd︱>g·s(x)，则为异常值，予以剔除。

式中，g值由格拉布斯准则表中查得。它是测量次数n及置信水平p的函数。

d.若︱vd︱>g·s(x)，则为异常值，予以剔除。164格拉布斯准则g值表

格拉布斯准则g值表165计算实例：

对某被测量进行10次测量，测量数据按由小到大排列，分别为：100.47，100.54，100.60，100.65，100.73，100.77，100.82，100.90，101.01，101.40。试问101.40是否是异常值？解：

1）

2）计算实例：解：1）2）166

4）n=10，p=95%，查格拉布斯表,g=2.18

5）g•s(x)=2.18×0.27=0.59

6）vd=0.61>g•s(x)=0.59

所以101.40是异常值，应予以剔除。

3）4）n=10，p=95%，查格拉布斯表,g=2.181672.有效数字

一个量值从其第一个不是零的数字起到最末一位数的全部数字就称为有效数字。数字左边的“0”不是有效数字；数字右边的“0”是有效数字；例如：3.14159是六位有效数字02352是四位有效数字0.38600是五位有效数字0.0039是二位有效数字

2.有效数字168

数字大于1000和小于0.001一般应采用科学记数法：

156000记为：1.56×105；

0.000135记为：1.35×10-4有效数字

数字大于1000和小于0.001一般应采用科学记数1693.数据修约

通用的修约规则：以保留数字的末位为单位。a.末位数后大于0.5，末位进1；b.末位数后小于0.5，末位不变；c.末位数后恰为0.5，使末位变偶；(奇进偶不进)

3.数据修约170例如：0.561取二位有效数字为：0.5610.506取四位有效数字为：10.5112.65取三位有效数字为：12.632.55取三位有效数字为：32.6例如：0.561取二位有效数字为：0.561714.计算过程中的有效数字

a.加减运算：结果与小数点位数最少的项相同

例如：10.2838＋15.01＋8.69752=33.39

b.乘除运算：结果与有效数字位数最少的项相同

例如：517.43×0.279÷4.082=35.4

4.计算过程中的有效数字a.加减运算：1724、计算过程中的有效数字

c.乘方及开方运算：结果比原数据有效数字位数多保留一位

例如：(25.8)2=665.6(99.9)2=9980.01=9980

d.对数运算：

结果与原数据有效数字位数相同4、计算过程中的有效数字c.乘方及开方运算：173五、测量不确定度的表示及评定

1.测量不确定度的表示

2.相关概念公式函数

3.测量不确定度的评定

4.测量不确定度评定举例

五、测量不确定度的表示及评定1.测量不确定度的表示174

与测量结果关联的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。即测量不确定度是对测量结果的不可信程度或对测量结果有效性的怀疑程度。标准不确定度用符号u表示

。当给出测量结果时，一般应报告其测量不确定度。关于不确定度的说明应充分详细，使测量不确定度概念与测量结果关联的参数，表征合理地赋予被测175人们可以正确利用该测量结果。除传统使用合成标准不确定度uC外，通常测量结果的不确定度都用扩展不确定度表示，尤其工业、商业及涉及健康和安全方面的测量都用扩展不确定度U（U=kuC

）。包含因子k的值是根据U=kuc所确定的区间y±U需具有的置信水平来选取的，k的典型值在2~3范围内。当接近正态分布时，由U=2uC(即k=2)所确定的区间具有的置信水平约为95%。人们可以正确利用该测量结果。包含因子k的值是根据U=kuc所176

测量结果的测量不确定度表示

例：标准砝码的质量ms，测量结果为100.02147g，uc(ms)为0.35mg。测量结果及其扩展不确定度的表述，推荐以下几种方式：Y=y±U(k=?)a.

ms=(100.02147±0.00070)g，k=2；b.

ms=100.02147g，U=0.70mg，k=2；c.

ms=100.02147g，uc=0.35mg；d.

ms=100.02147(35)g；括号中的数值是合成标准不确定度的值，其末位与测量结果的末位对齐e.

ms=100.02147(0.00035)g。测量不确定度取1～2位有效数字!测量结果的测量不确定度表示例：标准砝码的质量ms，测1771.测量不确定度的表示错例：某标准装置合成标准不确定度为：

UC=±1.15×10-11(k=2)正确:

合成标准不确定度：uC=1.2×10-111.测量不确定度的表示错例：1782.相关概念公式函数测量不确定度与测量结果关联的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。即，测量不确定度是对测量结果的不可信程度或对测量结果有效性的怀疑程度。2.相关概念公式函数测量不确定度179合成标准不确定度

由各不确定度分量合成的标准不确定度，符号uC。扩展不确定度

由合成标准不确定度的倍数表示的测量不确定度，符号U。(示例：U=kuC

,k=2)合成标准不确定度180标准正态分布正态分布时包含概率P与置信因子k的常用关系标准正态分布正态分布时包含概率P与置信因子k的常用关系181

期望

对被测量进行无穷多次测量所得到的测量值xi的算术平均值的极限，通常用μ表示期望。（无穷多次测量的平均值作为测量结果时，测量值的期望与真值之差就是测量的系统误差。）期望期望对被测量进行无穷多次测量所得到的测量值xi的182标准偏差

由“标准偏差”表征测量的分散性，标准偏差是方差的正平方根，常用σ表示。

σ是无穷多次测量定义的，又称总体标准偏差。标准偏差由“标准偏差”表征测量的分散性，1833.测量不确定度的评定A类标准不确定度评定B

类标准不确定度评定合成标准不确定度评定扩展不确定度评定及报告3.测量不确定度的评定A类标准不确定度评定184

不确定度来源的分析取决于