ROBUST PROCEDURES FOR EVALUATING PRECISION AND ACCURACY INDICATORS OF MEASUREMENT METHODS FOR VALUES CHARACTERISING PETROLEUM PRODUCT COMPOSITION AND PROPERTIES
Authors: Шаталов К.В. 
Published: September 2022

Известные алгоритмы расчета показателей прецизионности и точности методик измерений (анализа) величин, характеризующих свойства (состав) нефтепродуктов используют математический аппарат, основанный на предположении о нормальном распределении получаемых результатов. Установленный факт, того что эмпирическая функция распределения результатов измерений величин, характеризующих состав и свойств нефтепродуктов представляет собой смесь двух нормальных распределений с разными значениями параметров положения и масштаба, потребовал разработки новых процедур расчета показателей прецизионности и точности. Для исследовательских методик испытаний нефтепродуктов, реализованных в отдельных испытательных лабораториях, но имеющих важное научное и экономическое значение (например, для методик квалификационных испытаний нефтепродуктов) разработаны робастные процедуры оценки показателей прецизионности и точности методик измерений величин, характеризующих состав и свойств нефтепродуктов, которые существенно отличается от известных алгоритмов определения показателей прецизионности методик испытаний нефтепродуктов:- применением новых методов обработки результатов эксперимента по установлению показателей прецизионности, правильности и точности методик измерений величин, характеризующих свойства (состав) нефтепродуктов на основе робастных алгоритмов обработки результатов многократных испытаний нефтепродуктов. В качестве робастных оценок параметра положения и параметра масштаба выборки используются М-оценки с предварительным масштабированием на основе модифицированной функции Хампеля;- наличием способа оценки систематической погрешности разрабатываемой методики измерений величин, характеризующих свойства (состав) нефтепродуктов, на основе использования, в качестве опорного значения измеряемой величины надежно установленного значения внутреннего стандарта (индивидуального углеводорода или их смеси).Практическая реализация разработанных робастных процедур оценки показателей прецизионности и точности методик измерений величин, характеризующих состав и свойств нефтепродуктов возможна как в «ручном» режиме с использованием формул (1) – (16) в табличном процессоре Excel, так и в автоматическом режиме с помощью специально разработанной компьютерной программы «Квалификация-2020».

The well-known algorithms being applied for calculating the precision and accuracy indicators of measurement methods (analysis) for the values characterizing the properties (composition) of petroleum products, use a mathematical apparatus based on the assumption of a normal distribution of the obtained results. The established fact that the empirical function distributing measurement results for values, characterizing the composition and properties of petroleum products is a mixture of two normal distributions with different values of position and scale parameters. They have required the new procedures to be developed for calculating precision and accuracy indicators. For testing methods investigating the petroleum products fulfilled in individual testing laboratories, which have an important scientific and economic meaning (e.g. essential for petroleum qualification testing methods). There have been developed the robust procedures assessing the precision and accuracy indicators regarding the measurement methods for the values, characterizing the composition and properties of petroleum products, which are significantly distinguished from the well-known algorithms defining the precision and accuracy indicators for petroleum product testing methods:- by using the new methods of experiment data processing on setting precision and accuracy indicators, correctness and accuracy of methods measuring the values characterizing the properties (composition) of petroleum products on the basis of the robust algorithms, which process the results of multiple tests for petroleum products. As the robust estimators of the position parameter and the sample scale parameter, M-estimators with preliminary scaling are used on the basis of the modified Hampel function;- by the presence of the systematic error estimation procedure of the measurement methods under development for the values characterizing properties (composition) of petroleum products based on application as a reference for the measured value of the well-established parameter of the internal standard (individual hydrocarbons or their mixture).Practicing the developed robust procedures assessing the precision and accuracy indicators of measurement methods for the values characterizing the composition and properties of petroleum products is possible both in ‘manual mode’ by using the formulas (1) – (16) in Excel and in ‘automatic mode’ by way of purposely designed software, which is “Qualification – 2020”.