Auswertung von Ringversuchen

Haben Sie sich schonmal die Frage gestellt wie die Präzision ihrer Methode im Vergleich mit anderen Laboratorien abschneidet? Befinden Sie sich gerade vor der Herausforderung einer externen Qualitätssicherung ihrer Methoden? Wollen Sie die Leistungsfähigkeit unterschiedlicher Labore beurteilen? Bei der Beantwortung dieser Fragestellungen soll ihnen der folgende Beitrag Hilfestellung geben.

Im Folgenden wird mit Hilfe von Microsoft Excel eine statistische Analyse von Ringversuchen durchgeführt, mit dessen Hilfe die Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit untersucht werden kann. Ebenfalls wird die Normalverteilung von Ergebnissen mittels des Anderson-Darling Kriterium ausgewertet und Ausreißer mittels des Grubbs Test ermittelt.

Die angewendeten statistischen Methode finden in erster Linie Anwendung während der externen analytischen Qualitätssicherung von Analysenverfahren und eignet sich insbesondere zur Absicherung nach Ermittlung von Verfahrenskenndaten sowie einer statistischen Qualitätskontrolle im Labor vor Ort.

Grundlegender Aufbau der Vorlage

Die Vorlage ist optisch in unterschiedliche Bereiche aufgeteilt. Im Kopf des Dokuments befinden sich die für Qualitätsmanagementsysteme typischen Lenkungsdaten und die Überschrift des Dokuments. Diese müssen vor Verwendung im Labor an Ihre Bedürfnisse angepasst werden. Es werden auf der linken Seite Felder für eine Identifikationsnummer (ID) des Dokuments, die aktuelle Version und das Erstellungsdatum ausgewiesen. Rechts befinden sich Felder für den Autor, denjenigen der die Freigabe erteilt und einen Hinweis auf etwaige Register (Anzahl der Arbeitsblätter, hier eins).

Darunter befindet sich der Bereich Messwerterfassung. Die Erfassung und Auswertung des Ringversuchs erfolgt nach dem vereinfachten Verfahren nach Youden, welches im Vergleich zur Durchführung nach DIN 38402 A-41 und A-42 erheblich einfacher ist. Dazu werden jeweils zwei Proben zweimal untersucht und die Ergebnisse graphisch ausgewertet.

Der Bereich der Messwerterfassung ist spiegelsymmetrisch in zwei Bereich aufgeteilt, welche für die Probe 1 und Probe 2 zu verwenden sind. Beide Proben werden jeweils zweimal gemessen und die Messwerte in den Spalten „Wert 1“ und „Wert 2“ eingetragen. Sollten Messwerte Kriterien eines Ausreißers erfüllen so werden diese in der Spalte „Ausreißer „mit einem „<-“ gekennzeichnet. Als Ausreißer gelten Wertepaare deren Differenz die Wiederholbarkeit der Norm überschreiten, bzw. den kritischen Wert einer Untersuchung nach Grubbs überschreiten. Ausreißer können dann im Anschluss in der Spalte „Gültig“ durch Auswahl des Kennwerts „nOK“ deaktiviert werden. Für eine zuverlässige statistische Auswertung empfiehl es sich mindestens 30 Laboratorien einzubeziehen.

Auswertung des Ringversuchs

Nach Übernahme der Messdaten in das Excel Arbeitsblatt erfolgt die Berechnung. Hierzu kann die Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit der Norm eingetragen werden. Ebenfalls wird zur besseren Darstellung unter Format die Anzahl der Nachkommastellen bestimmt und unter Einheit die Maßeinheit eingetragen.

Das Anderson-Darling Kriterium sollte für normalverteilte Daten einen Wert von 1,035 nicht überschreiten. In der graphischen Auftragung werden die Messdaten als Punkte, die Vergleichbarkeit der Norm als gestrichelte Linie und die des Ringversuchs als durchgezogene Linie dargestellt. Ausreißer sind auf diese Weise leicht zu erkennen.

HINWEIS: Klicken Sie auf den Link um eine PDF Vorschau des Formulars herunterzuladen. Das Arbeitsblatt kann hier heruntergeladen werden.