塵埃粒子（懸浮粒子）UCL計算簡(jiǎn)析

塵埃粒子（懸浮粒子）UCL計算簡(jiǎn)析

塵埃粒子（懸浮粒子）UCL計算upper confidence limit 簡(jiǎn)稱(chēng)：UCL zui大置信度，越大表示統計結果離真實(shí)值約近。中華人民共和國國家標準GB/T 16292-20109（醫藥工業(yè)潔凈室（區）懸浮粒子的測試方法）對醫藥工業(yè)潔凈區（假設一個(gè)潔凈區是由一個(gè)或多個(gè)潔凈室組成）空氣中懸浮粒子計數器的測試要**：一個(gè)潔凈室采樣點(diǎn)數應不少于2點(diǎn)，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(wú)塵室或獨立的隔間，若是取樣點(diǎn)數小于10 (2到9),則須要進(jìn)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(diǎn)的平均值，代表該點(diǎn)微粒量測值（A)

2. 計算房間內所有取樣點(diǎn)數據的平均值 (M)
3. 計算標準差值： 
    先計算各取樣點(diǎn)平均值與總平值差的平方之和，再除以取樣點(diǎn)數與1的差，得出一個(gè)數值后再開(kāi)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(diǎn)數開(kāi)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?？偲骄迪嗉蛹吹贸鲈摲块g的至信上限。  

 UCL=√（（A1-M）2+（A2-M） 2 +（An-M） 2/（n-1）*n）*系數+M
  取樣點(diǎn)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(gè)潔凈室總采樣點(diǎn)數n（一般n取2或3），每一采樣點(diǎn)連續采樣j次（一般j取2或3），利用數理統計的原理，把一個(gè)潔凈室空氣中懸浮粒子數A看成一個(gè)總體，潔凈室中每一采樣點(diǎn)粒子數看成個(gè)體。從這個(gè)潔凈室中任取n個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測試，稱(chēng)（A1,A2,……,An）為總體A的一個(gè)測試次數為n的樣本。

    2. UCL的計算是基于A(yíng)，Ai同服從正態(tài)分布，即潔凈室內任一采樣點(diǎn)（或采樣點(diǎn)的層面上）的粒子數的真值相等。但是，當潔凈室的送風(fēng)口、回風(fēng)口所處的位置不對稱(chēng)或在潔凈室的同一側等情況下（如圖1），P1和P2采樣點(diǎn)的測試條件（如風(fēng)速、風(fēng)向等）嚴重不一致時(shí)，會(huì )出現P1、P2點(diǎn)的粒子數的真值嚴重不相等，即P1、P2點(diǎn)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(lái)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(xué)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A(yíng)1,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(shí)數a 

這表明，當n→∞時(shí)，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(shí)），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(gè)測點(diǎn)分別服從正態(tài)分布,則可以以每個(gè)采樣點(diǎn)幾次采樣的數值來(lái)計算UCL, 例題中的計算結果見(jiàn)下圖：

    結果顯示，該潔凈室不論取2個(gè)或3個(gè)采樣點(diǎn)均能達到100000級潔凈級別的要求。                                    

作為專(zhuān)業(yè)的塵埃粒子計數器生產(chǎn)廠(chǎng)家，宏瑞科技研發(fā)生產(chǎn)了全系列的塵埃粒子計數器，并且每款粒子計數器都是“按95%置信度（UCL）計算，自動(dòng)判斷凈化級別”，因此本文針對塵埃粒子（懸浮粒子）UCL計算作了簡(jiǎn)單介紹，有不明白的地方歡迎咨詢(xún)宏瑞科技！