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[现场管理] 关于环境监测数据的统计分析

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药徒
发表于 2012-12-27 22:38:47 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 情非得已 于 2012-12-28 13:36 编辑

1.连续三次超过警戒线,视为超过一次纠偏限度

2.环境监测的数据一般都远远低于初始警戒限度,不能硬套三倍偏差二倍偏差的标准

提供几个初始纠偏和警戒限度

      尘埃粒子数≤0.5μ(m3)        浮游菌(cfu/m3)
          警戒         纠偏                    警戒       纠偏
A        1760         3520                    -----      <1
B        1760         3520                      5        ≤10
C        176000      352000                 50        ≤100

新的限度确定的方法
1.至少收集6个月以上的数据
2.剔除超出纠偏限度的数据
3.将数据根据级别区域分组
4.剔除设备非正常状态下采集的数据
5.采用单值控制图或不合格品数控制图计算;警戒限度=c的平均值+2*c的平均值的平方根,纠偏限度是3倍;警戒线=平均值+2*平均极差/中心线系数,纠偏线是3倍;

注:平均值均值的标准误差                 SE=STDEV(H10:H12)/SQRT(COUNTA(H10:H12))
       平均值的均值的95%置信上限    UCL=M+t*SE

                     95%置信上限的t分布系数
采样点数L
2
3
4
5
6
7
8
9
>9
t
6.31
2.92
2.35
2.13
2.02
1.94
1.90
1.86

判断悬浮粒子洁净度级别应依据下述二个条件。

1.每个采样点的平均粒子浓度必须低于或等于规定的级别界限,即Ai≤级别界限。

2.全部采样点的粒子浓度平均值的95%置信上限必须低于或等于规定的级别界限,即UCL≤级别界限


尘埃粒子UCL计算工具.rar

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尘埃粒子UCL计算工具.xls  发表于 2022-5-4 19:07
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药徒
发表于 2012-12-28 10:34:18 | 显示全部楼层
另请取样点的确定,点数少,要出现误差.看我所收集的统计文章.供网友参阅:
依据中华人民共和国国家标准GB/T16292-1996(以下简称国标),对医药产业洁净区(假设一个洁净区是由一个或多个洁净室组成)空气中悬浮粒子数的测试要求是:
一个洁净室采样点数应不少于2点,
总采样次数应不少于5次,并且计算该洁净室的95%置信上限(UCL)。
在实际测试过程中,常会碰到室内环境不均匀、采样点少,致使UCL超标,而增加采样点UCL又能达到级别要求的情况,故笔者对悬浮粒子的计算方法进行了探讨。
1. 存在的题目
在测试时,根据实际面积及国标中的要求,对一个洁净室一般选2至3个采样点进行测试。因此,就出现了下面所述的题目。
例:某一要求达到100000级的洁净室,面积约为15m2(见图1),
在离地0.8m的层面上取2个采样点分别为P1、P2和取3个采样点分别为P1、P2、P3,在静态条件下测得结果见表1,并计算UCL。
表1  某一洁净室采样点的测试情况(个/2.83L)及计算结果

点        第一次采样        第二次采样        第三次采样        均匀值(个/m3)        UCL值(个/m3)
        ≥0.5um        ≥5um        ≥0.5um        ≥5um        ≥0.5um        ≥5um        ≥0.5um        ≥5um        ≥0.5um        ≥5um         
P1        81        4        44        5        125        12        2.94×104        2.47×103        3.31×105        5.03×104
P2        321        44        338        38        291        50        1.12×105        1.55×104        (1.38×105     1.94×104)
P3        181        17        231        12        120        15        6.27×104        5.18×103                  
                                                                                                            
                          注:表中括号内为取3点即P1、P1、P1时的UCL值

由表1可知,取2个采样点即P1、P2时,≥5um的悬浮粒子数的UCL超过了级别界限(20000个/ m3),不能达到100000级;而取3个采样点即P1、P2、P3时,≥5um的悬浮粒子数的UCL又小于20000个/ m3,该洁净室即能达到100000级。

上述例子中出现矛盾的结果,在实际测试过程中常会碰到,我们一般是采用选取3个或者更多采样点,降低t分布系数,从而UCL值达到级别要求。那么这个结果仅是由于取2点时的SE和t分布系数的值大而引起的吗?

2.分析

2.1对国标中UCL的计算公式的理解
某个洁净室总采样点数n(一般n取2或3),每一采样点连续采样j次(一般j取2或3),,利用数理统计的原理,把一个洁净室空气中悬浮粒子数A看成一个总体,洁净室中每一采样点粒子数看成个体。从这个洁净室中任取n个点进行测试,称(A1,A2,……,An)为总体A的一个测试次数为n的样本。
2.2 UCL的计算是基于A,Ai同服从正态分布,即洁净室内任一采样点(或采样点的层面上)的粒子数的真值相等。但是,当洁净室的送风口、回风口所处的位置不对称或在洁净室的同一侧等情况下(如图1),P1和P2采样点的测试条件(如风速、风向等)严重不一致时,会出现P1、P2点的粒子数的真值严重不相等,即P1、P2点丈量均值各自都服从正态分布,而其总体A不服从正态分布,这样就不能用国标中UCL的计算方法来计算UCL。为此,可用中心极限定理作解释。
2.3 中心极限定理[1]:设A1、A2、…、An是独立同分布的随机变量序列,而且Ai的数学期看E(Ai)、方差D(Ai)存在,且D(Ai)≠0,i=1,2,…,n,记M=( A1+A2+…+ An)/ n
    对于A1,A2,…, An是独立服从正态分布,则μ= E(Ai),
    σ2= D(Ai)得
    E(M)=μ, D(M)=σ2/ n
    那么,对于一切实数a
这表明,当n→∞时,随机变量(M-μ)/(σ/ n1/2)近似服从标准正态分布N(0,1),因此M也近似服从正态分布。反之,n值越小(如n是2或3时),M是不服从正态分布的。
2.4既然总体不服从正态分布,而每个测点分别服从正态分布,则可以以每个采样点几次采样的数值来计算UCL,例题中的计算结果见表2。

表2  某一洁净室每个测点的UCL
测点        ≥0.5um        ≥5um
P1        5.36×104个/ m3        5.07×103个/ m3
P2        1.26 ×105个/ m3        1.91×104个/ m3
P3        9.58×104个/ m3        6.68×103个/ m3

结果显示,该洁净室不论取2个或3个采样点均能达到100000级洁净级别的要求。                     

3.讨论
3.1中心极限定理证实了:一个洁净室采样点少(一般取2或3个点),总体均值是不服从正态分布的,这样仍用国标中UCL=M+(S/n1/2)* tα(n-1)公式计算一个洁净室的悬浮粒子的UCL是不公道的。
3.2 P1、P2点所处的测试条件不相同,P1、P2点的悬浮粒子数的真值不相等,这种测试洁净室悬浮粒子/尘埃粒子数的方法在数理统计中称为单因素重复试验[1]。P1、P2点的均值是有明显差异的,但各点又独立服从正态分布,故可计算每个测点几次采样的悬浮粒子浓度.

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可以发系列文章  发表于 2017-9-22 15:23
支持一下,真精辟  详情 回复 发表于 2013-4-26 09:52
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药徒
发表于 2012-12-27 23:03:26 | 显示全部楼层
学习了。谢谢楼主哈。
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发表于 2012-12-27 23:24:35 | 显示全部楼层
嗯 学习了 好像我们公司都没这样个程序去确定~~~
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药徒
发表于 2012-12-28 00:22:47 | 显示全部楼层
悬浮粒子的监测数据符合泊松分布。
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药徒
发表于 2012-12-28 06:27:46 | 显示全部楼层
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药徒
发表于 2012-12-28 08:19:29 | 显示全部楼层
请教一下,初始的限度又是根据什么来制定的呢?

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忘记了,在洁净区环境监测的管理规程中有吧,制定警戒纠偏限度的原则有7,9制等几种说法  发表于 2012-12-28 14:09
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药徒
发表于 2012-12-28 10:28:28 | 显示全部楼层
环境监测标准中都用t检验法,t检验法应用是有前提的1) 已知一个总体均数; (2) 可得到一个样本均数及该样本标准差; (3) 样本来自正态或近似正态总体。所以在制定二个界限时,n数不能太少,单个数需n≥20,且要剔除异常点,若用均值数制定,均值的总体情况要一个标准,就是按区域成组,得出均值.请参考.
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药徒
 楼主| 发表于 2012-12-28 11:05:08 | 显示全部楼层
jackyang81329 发表于 2012-12-28 00:22
悬浮粒子的监测数据符合泊松分布。

悄悄的路过,顶一下
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药徒
 楼主| 发表于 2012-12-28 11:05:52 | 显示全部楼层
清风化雨 发表于 2012-12-28 10:34
另请取样点的确定,点数少,要出现误差.看我所收集的统计文章.供网友参阅:
依据中华人民共和国国家标准GB/T1 ...

很好,支持支持
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药徒
发表于 2012-12-29 09:34:00 | 显示全部楼层
这个真想仔细看下 但就是看不进去
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药徒
 楼主| 发表于 2012-12-29 09:37:57 | 显示全部楼层
ag231 发表于 2012-12-29 09:34
这个真想仔细看下 但就是看不进去

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药生
发表于 2013-1-18 10:45:15 | 显示全部楼层
谢谢分享,下载了
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发表于 2013-1-19 19:38:08 | 显示全部楼层
下载了,认真学习中
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药徒
发表于 2013-1-19 19:49:45 | 显示全部楼层
谢谢分享。
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发表于 2013-1-20 11:26:19 | 显示全部楼层
正需要这个,谢谢分享
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发表于 2013-4-24 08:28:25 | 显示全部楼层
这个我不懂,要学习!
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发表于 2013-4-24 08:53:00 | 显示全部楼层
谢谢楼主,正在发愁这事呢,学习了!
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药徒
发表于 2013-4-24 12:43:01 | 显示全部楼层
同意LZ的观点,悬浮粒子数据的控制限,警戒限不能使用各位熟悉的平均值±3标准差的方式。
因为悬浮粒子数据是计数型数据,不符合正态分布。
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发表于 2013-4-24 16:23:00 | 显示全部楼层
你做微生物的警戒和纠偏限吗?如果结果为0~1,而限度标准为不大于1,无平均值的说法,数值非0即1,怎么制定警戒和纠偏限?

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有数值就纠偏了  发表于 2017-9-22 15:25
警戒0,纠偏≤1;USP35把微生物的警戒纠偏去掉了,认为数值没有统计学意义  发表于 2013-4-24 16:31
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