JJF 1960-2022  标准物质计量比对计量技术规范

比对组织者及主导实验室应确保根据表1中所列要素，对比对项目进行设计，并 比对实施方案。除本规范外，对于比对类型1，JJF1117、JJF1117.1以及GB/T280 供了较为详细的指导。 注：比对组织者和主导实验室可为同一机构

表1各类型比对项目的策划要素

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表1各类型比对项目的策划要素（续）

注：需要考虑的要素以“”标明饲养标准，不需要考虑的要素以“/”标明。

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6比对项目的立项及前期技术工作

图1标准物质计量比对流程图

比对项目的征集、申报、审查、确认与下达参照计量比对管理办法与JJF1117。 组织者及主导实验室提交的申报材料中应就以下方面做出说明： 1）国内外相关标准物质的研制（生产）与应用情况、选题依据及预期目标：

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注：可从技术代表性及所涉及的能力覆盖范围、潜在质量风险及影响等方面论述选题依据。 2）主导实验室与比对项目有关的能力与前期工作基础； 注：优先采纳取得互认的国家校准与测量能力（CMC）或经国际计量比对可靠验证的测量能力 3）比对目标特性、比对类型及与比对类型相适应的组织运作方案、时间进度安排 预期参加比对实验室的范围、数量和类型： 4）有关比对样品设计与传递、比对测量、比对参考值溯源性保证、比对数据处理 与结果判定、防串通或防伪造措施等的技术说明与可行性分析； 5）经费等条件保障措施

6.2比对前期技术工作

主导实验室应在开展比对前，根据4.4中各比对类型的策划要素，进行必要的前期 技术准备和实验性评估。评估重点包括但不限于： 1）所发放比对样品的制备技术及其均匀性、稳定性（包括运输稳定性）研究与 评估。 2）对主导实验室用于比对测量和参考值赋值工作的准确、可靠测量程序，如原级 （基准）测量程序或其他高准确度测量程序等的验证或确认，以确保满足正确度、精密 度、结果溯源性等要求。需要选择协作实验室一同完成测量工作的，应提前评估协作实 验室的能力，必要时通过预比对或协同评定实验等进行验证。 3）对比对测量结果可靠性影响因素的评估，如不同测量方法/程序（包括取样和样 品预处理程序）的系统偏差、样品互换性和基体效应对比对测量结果的影响等。

主导实验室应负责制定比对实施方案，方案内容包括： 1）概述：包括任务来源、组织单位、主导实验室、比对类型、比对背景与目的 不参加比对实验室、比对的目标特性、比对项目选原则及可覆盖的能力范围等。 注：当不同测量方法/程序存在已知不可避免的系统偏差，即被测量受测量方法/程序定义时 应对比对目标特性及参加比对实验室测量方法/程序的范围做出规定。 2）比对技术依据。 3）比对技术方案，包括： a）比对样品说明。 注： 1对于比对类型1，可对样品特性值范围、制备方法、样品基体（当比对测量结果可能受样品 基体效应影响时）、均匀性、稳定性、包装量、最小取样量、必要的样品预处理程序、样品 发放方式、安全处置等进行说明。 2 对于比对类型2，可对比对样品的制备量或提交数量、目标特性水平、报告不确定度所涉及 的分量、样品收集方式等进行说明。样品均匀性和稳定性引入的不确定度分量可根据样品特 性、比对实施周期和对结果可靠判定的影响等，确定是否引入报告不确定度。在制备量较 小、比对实施周期较短的情况下，报告不确定度可仅包含样品制备、定值引入的不确定度 分量。

主导实验室应负责制定比对实施方案，方案内容包括： 1）概述：包括任务来源、组织单位、主导实验室、比对类型、比对背景与目的 目标参加比对实验室、比对的目标特性、比对项目避选原则及可覆盖的能力范围等。 注：当不同测量方法/程序存在已知不可避免的系统偏差，即被测量受测量方法/程序定义时 应对比对目标特性及参加比对实验室测量方法/程序的范围做出规定。 2）比对技术依据。 3）比对技术方案，包括： a）比对样品说明。

对于比对类型1，可对样品特性值范围、制备方法、样品基体（当比对测量结果可能受样品 基体效应影响时）、均匀性、稳定性、包装量、最小取样量、必要的样品预处理程序、样品 发放方式、安全处置等进行说明。 2 对于比对类型2，可对比对样品的制备量或提交数量、目标特性水平、报告不确定度所涉及 的分量、样品收集方式等进行说明。样品均匀性和稳定性引入的不确定度分量可根据样品特 性、比对实施周期和对结果可靠判定的影响等，确定是否引入报告不确定度。在制备量较 小、比对实施周期较短的情况下，报告不确定度可仅包含样品制备、定值引入的不确定度 分量。

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3对于比对类型3，可对标准物质样品的收集类型、数量、最低有效期限要求、样品收集方式 等做出说明。 b）比对参考值及其不确定度的评定方法，包括专家实验室的选用等相关要求。 注：相关比对参考值及其不确定度的评定方法参见7.5。 c）为获得比对参考值，主导实验室和专家实验室所采用比对测量或赋值程序的说 明：如选择依据、取样及测量方案（包括质量控制方案）、测量程序适用的样品基体和 量值范围、测量程序的性能指标及确认情况等。 注：相关比对测量或赋值程序要求参见7.5.1、7.5.2。 d）比对参考值的溯源性保障措施：包括主导实验室所采用参考测量标准（含标准 物质）的溯源性及不确定度、测量校准方案、相关联的取得国际互认/国际等效的校准 与测量能力及能力传递方式等。 注：国家校准与测量能力的传递方式包括标准物质、样品赋值或赋值结果验证等。 e）比对数据处理与结果评价方法。 注：相关比对数据处理方法参见7.4，结果评价方法参见7.6。 4）参加比对实验室要求，包括： a）比对登记要求及参加比对实验室不参加与其获批国家标准物质相关比对的书面 报告要求。 b）对参加比对实验室的技术要求，如开展样品制备、测量、数据处理、赋值与不 确定度评定等的技术要求。 c）报告及相关附件（如制备或测量的原始记录、谱图、不确定度评定报告、溯源 性证明文件等）的内容、格式要求。 d）对比对登记表、样品、报告及相关附件等的提交时间、接收确认方式等的要求 5）比对日程安排。 6）意外情况的处理：如天气、运输、自然灾害、比对样品损坏或遗失等造成比对 无法按计划完成的处理程序，如修改比对日程、重新发放样品等。 7）结果保密与公正性要求：明确规定在比对数据尚未正式公布前，比对各方应遵 守的保密要求，以及禁止数据串通或提交虚假样品的要求和预防措施。 8）主导实验室联系信息。 9）其他，如注意事项、整改和补测安排、费用等。 比对组织者应通过必要的专家论证，确保比对实施方案的科学性、严谨性与可实施 性，尤其是比对参考值的可靠性与溯源性保证、比对结果评价方法的合理性与公正性 当参加比对实验室较为明确时，为确保比对的顺利进行，可召集参加比对实验室，就比 对技术方案、参加比对的要求、比对日程等进行沟通

7.2比对通知和参加比对实验室登记

除国家标准物质量值监督，可在不通知参加比对实验室登记的情况下，进行参比实 验室所研制（生产）标准物质样品的收集与比对工作外，比对组织者和主导实验室应公 布比对实施方案，征集参加比对实验室并获得其有效的书面登记文件。 参加比对实验室不参加与其获批国家标准物质相关比对，应有正式书面说明

7.3比对样品传递与实验

应按照比对实施方案开展比对样品的准备、传递与实验工作。主导实验室或参加比 对实验室应就接收到的比对样品进行确认。主导实验室应与参加比对实验室沟通方案的 变化或偏离情况，并保留相关记录。 应编制参加比对实验室代码并通知相应的实验室，用于所提交比对样品或比对实验 结果报告的标识以及比对结果统计等。 原则上，主导实验室一且收到参加比对实验室提交的比对实验结果报告或比对样 品，不充许修改或重新提交。如确有原因，参加比对实验室应以书面报告方式做出详细 解释，并在规定期限内完成重新提交。主导实验室应在比对总结报告中说明上述情况。

主导实验室应检查得到的比对数据：结合参加比对实验室提交的相关技术资料，分 析数据的分布和质量情况，选择适当的比对参考值及不确定度评估方法。 可首先通过图示法对比对测量数据进行预检查，识别数据偏离正态或对称分布、数 据离群、数据间不相容等可疑情况，并结合参加比对实验室测量方法、原始数据、不确 定度评定方法、所研制（生产）相关标准物质的不确定度等信息进行分析。 离群值的检验与剔除、相容性检验、数据分布检验可参考JJF1117.1进行。如果 某参加比对实验室的结果被作为离群值剔除，不参加比对参考值等统计量的计算，比对 报告中仍需对该实验室的结果进行评价 注： 1由于检验功效的限制，数据偏离正态分布的情况较难通过正态分布检验识别，因此建议首先 采用图示法。 2除非特别声明，本规范所有数据评估基于正态或对称分布。当出现不符合时，可通过数据转 化，使转化后的数据符合正态或对称分布，或采用其他与数据分布相适应的统计方法。 3 离群值的剔除应基于正态分布和99%包含概率。 4 对于传统的格拉布斯（Grubbs）离群值剔除方法，一般假定离群值数量为1个～2个，且不 做连续剔除。如做连续剔除，将增加第一类错误，即错误剔除的概率，因此应慎重并确保剔 除量不超过数据总量的20%，这也意味着格拉布斯离群值剔除方法在数据量大于10的情况 下更为适用。 5可采用稳健或非参数估计的方法识别离群值，如：计算稳健均值及稳健标准偏差。将偏离稳 健均值士3倍稳健标准偏差范围的数据作为离群值。 对于比对类型1和比对类型2，应识别报告不确定度过大或过小的情况：并由参加 比对实验室进行检查和确认。参加比对实验室的报告不确定度不应大于所研制（生产） 相关标准物质的定值测量不确定度（比对类型1）或获批国家标准物质的不确定度（比 对类型2）。 注：GB/T28043提供了如何识别和处理异常不确定度的方法，如：大于稳健标准偏差的1.5倍 上限值；小于主导实验室参考值的不确定度等。但是，当主导实验室参考值的不确定度包 含比对样品不均匀性或不稳定性导致的分量时，参加比对实验室的报告不确定度可能会比 其低。

7.5比对参考值的确定

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为确保比对参考值的溯源性和独立性，比对参考值的确定遵循以下原则： 1）优先采用由主导实验室得到和由专家实验室测量结果得到的具有计量溯源性保 证的比对参考值。参考值的不确定度应尽量控制在较低的水平，优于参加比对实验室报 告不确定度或标准物质赋值结果的不确定度。 2）当缺少可用的上一级参考测量程序及量值溯源用标准物质，或参加比对实验室 均具有较高的测量能力和溯源水平时，可将由参加比对实验室结果得到的公议值作为比 对参考值，用于评估参加比对实验室结果的一致性和兼容性。当参加比对实验室数量较 少时，应慎重选择公议值作为比对参考值。 3）对于涉及多个相同或不同量值水平样品的比对，当不采用以上两种参考值获取 方式时，可构建各参加比对实验室样品测量值或标称值与主导实验室或专家实验室测量 值之间的比对参考等式（KCRE），将比对参考等式上对应的点作为各量值水平下的比 对参考值。 注： 1比对参考等式具有公议性质。 2应注意，一些标准物质的量值可能因溯源至相同的上一级标准物质或结果来自同一定值实验 室，从而导致相关性，并对公议值的取值造成影响，应合理判断并采取相应的措施。 主导实验室可要求参加比对实验室提供不确定度评估的细节。在无充分证据表明不 确定度评估的可靠性（自由度足够大）时，应慎用参加比对实验室报告的不确定度信息 并行比对参考值或比对参考等式的加权计算。当参加比对实验室报告的不确定度水平异 常偏低或偏高时，应首先对不确定度评定的合理性进行判断。 对于比对类型1，应评估比对样品的均匀性、稳定性对参考值不确定度的影响，具 体评估方法参见JJF1117.1和JJF1343。对于比对类型2和比对类型3，只要比对结果 受样品潜在不均匀性的影响，应注意选取代表性样品开展重复测量，如不同包装单元和 同一包装单元的不同部位

7.5.1由主导实验室结果得到的比对参考值

主导实验室可通过配制法制备具有可靠参考值的比对样品：或采用准确、可靠的测 量程序为样品赋值，并评估比对参考值或赋值结果的不确定度。比对结果的评价无需考 虑比对参考值与参加比对实验室结果间相关性的影响。 主导实验室应首先对所采用配制或测量程序的溯源性（包括所使用测量标准的溯源 性）、正确度、精密度、选择性、灵敏度等进行必要的验证或确认，并提供清晰、合理 的测量与不确定度评估程序。优先选择溯源性清晰、溯源等级高、不确定度水平小、具 有基准性质和通过国际计量比对证明等效度的配制或测量程序。 有关配制法的技术要求可参见JJF1343

7.5.2由专家实验室结果得到的比对参考值

主导实验室可联合一家或多家测量能力得到证实的实验室作为专家实验室，共同 比对样品的测量和赋值工作。比对结果的评价同样不受比对参考值与参加比对实验 果间相关性的影响。 专家实验室的能力和所选用的测量程序应经过验证或确认。测量程序应溯源性

晰，具有较优的不确定度水平，并提供有关测量与不确定度评估的详细信息，用于比对 参考值及其不确定度的评估。必要时，应采用两种以上不同原理的独立测量程序，证明 对于比对中规定的被测量，测量程序不存在显著系统偏差。 各实验室间的测量结果应参照JIF1117.1进行相容性检验或满足以下公式：

式中，元，和u，、2和u。为不同实验室测量结果的平均值和标准不确定度，k 含因子，在95%包含概率下，k=2。 比对参考值及其标准不确定度u（ar）的加权计算方式如下：

ref wr =) 1/u 2() (r ref) Cwiu

式中，W；代表权值。当测量结果等精度时，通过上述公式得到的比对参考值转化 为算术平均值，比对参考值的不确定度采用等权方式合成

.3由参加比对实验室结果得到的比对参

口比对实验室测量结果得到的比对参考值赋值方

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3部分统计学方法的性能（相对效率和破坏点

调整参数k的取值参见GB/T6379.5和GB/T28043； 调整参数k=1.5时稳健均值的效率参见GB/T6379.3； 调整参数取值及效率参见GB/T28043； 调整参数取值、效率及破坏点参见国际物质的量咨询委员会指南说明：一致性关键比对参 考值及相关等效度的评估。

1相对效率是正态分布下，估计值变动性的量度，其值越高越好。 2破坏点是估计值对抗极端离群值的量度，其值越高越好。 传统的中位值、正态化四分位距、尺度换算后的中位绝对离差、运算法则A稳健 均值及标准偏差等稳健估计值由手算法简单、无需计算软件辅助或深度计算，在实验室 间比对中得到了广泛应用，但方法的相对效率较低；且当离群值过多（超过20%）、数 据呈双峰或多峰态分布，或实验室数量较少（小于50）时，将变得不可靠。理想情况 下，稳健估计值的相对效率应大于85%，破坏点应于20%，或在离群值不超过1/2 破坏点情况下，采用相对效率更高的方法，如：相对效率一般在85%～95%，破坏点 大于20%的稳健M估计；或通常具有比其他稳健估计值更高的效率和破坏点的稳健 MM估计。 注： 1GB/T28043中，为了确保统计学方法的可靠性，要求参与稳健统计以获得比对参考值的实 验室数量一般不少于15家。如果参加标准物质计量比对的实验室数量较为有限，在离群值 数量不超过一半破坏点的前提下，参与统计的实验室数量可适当减少，如：对于中位值及尺 度换算后的中位绝对离差，参与统计的实验室数量可最低降至10个。对于参加实验室数量 少于7的情况，在确保数据质量的前提下，采用剔除离群值后的算术平均值更为适当。 2 GB/T28043中，在考虑到数据不符合完美正态分布的情况及稳健统计方法的相对效率，建 议采用以下公式计算比对参考值的不确定度：

u(rp)=s* =1. 25 S N2m /m

式中，s*为统计得到的稳健标准偏差。对于效率较高的稳健统计方法，该计算方法较为保守，

当数据不符合正态分布或对称分布时，可参照JJF1059.2和JJF1117.1，采用蒙 特卡洛模拟法得到的中位数q平均值作为比对参考值，中位数q的标准偏差作为比对 参考值的标准不确定度

7.5.4由比对参考等式得到的比对参考值

7.5.4由比对参考等式得到的比对参考值

构建比对参考等式的基本步骤如下： 1）调研参加比对的样品范围及数量，规定比对样品的基体、标称量值水平或范围 不确定度报告形式与所包含的分量等，收集并按照规定要求保存和处理样品。 注：由于比对参考等式的建立受比对样品数量的影响，应尽可能征集较多数量的比对样品。 2）采用线性、精密度满足预期要求的可靠方法，在尽可能确保重复的条件下，对 所有样品各进行N。次测量，得到每个样品的参考测量结果R；及其测量不确定 度u（R，）。 注：为确保比对的有效性，u（R，）应不大于参加比对样品标称值的不确定度u（V.）。应通过 运用适当的质量控制手段，如内标和质量控制样品，使测量过程处于受控状态，尽量降低 u（R；），避免样品分析过程中稳定性变化等对结果的影响。 3）同时考虑u（V.）与u（R，）的影响，通过回归得到比对样品的标称值V与参考 则量结果R的关系式，在分析异常点并确定参与回归拟合的样品点后，得到最终的关 系式，即比对参考等式。

7.5.4.2参考测量结果及其测量不确定度

在不考虑比对样品单元内和单元间均匀性的情况下，R；的估计值通常以对一个或 多个单元样品进行重复测量得到的算术平均值表示，其A类测量不确定度以N。次测量 算术平均值的标准偏差表示：

u(R,)=o(R;)/N。

式中：6为单次测量结果标准偏差。 自由度：N。一1 当参加比对样品为批量制备的标准物质，存在潜在的、合理范围内的单元间不均匀 性，并对比对结果可能造成影响时，R；的估计值及其不确定度除了考虑测量重复性影 响，还应考虑单元间均匀性的影响，必要时，应注意抽取不同单元的样品开展测量。可 采用图2所示实验设计：

注：存在潜在单元间不均匀性的标准物质如：制备和分装过程中容易因样品颗粒沉降、组分

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发、污染等导致单元间特性值差异的标准物质。可提前了解参加比对标准 质及单元间均匀性不确定度分量的大小 R；的估计值以所有测量结果的平均值表示。 可参照JJF1343，采用单因素方差分析法。对于每个单元重复测量次数相同的平衡 十，重复性测量引人的不确定度分量u.可由重复性测量方差。..得到

u2., =o., =M,

其中，N为抽取单元数量，一般为25单元；N，为每单元重复测量次数；Mb Mw分别为方差分析法得到的单元间和单元内均方。 当F检验表明M，显著大于M时，样品单元间均匀性影响不能忽略，R，估计值 的标准不确定度采用式（8）计算：

N.Xo...+o.. M, u(R;)= N.XN. N.XN.

当u.i接近于0或M，相对于Mw较小时，样品单元间均匀性不构成显著影响，R 估计值的标准不确定度可采用式（9）计算：

u(R,）=(R)//N,·N

当有必要考虑参加比对样品的潜在单元内不均匀性对比对结果的影响时，应注意 取样的代表性。可采用图3所示实验设计：

图3同时考虑标准物质单元间及瓶内不均匀性

程中容易因偏析导致表面与内部的不均匀现象。 R：的估计值仍以所有测量结果的平均值表示。 可参照JJF1343，采用双因素方差分析得到u（R，）。R；估计值的标准不确定度通 常可按式（10）计算：

N,Na..+N,oa.+o.. u(R,)= N. N.. N.

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于常见的线性模型，比对参考等式表示如

α 截距估计值； β一斜率估计值； E一一残余随机误差项。 对于多量值和多不确定度水平的比对样品，较难在满足单变量误差和方差齐性原则 的前提下，采用普通最小二乘法等常规线性拟合技术。 注：普通最小二乘法回归分析假定比对样品标称值（作为自变量）的不确定度不显著，所有的 线性拟合不确定度仅由标准物质测量值（作为因变量）决定。 在标称值与参考测量结果的不确定度均不可忽略的情况下，可通过广义距离回归 （GDR）原理建立适当的估计值α和β，使残余随机误差项E最小化：

图4比对参考等式拟合曲线的局部图示

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对于标准物质量值比对，原则上参加比对实验室应报告测量不确定度，因此，比对 结果主要采取En值或值、等效度两种类型的评价方式。此外，应合理判断样品互换 性、不同定值测量方法系统效应等对比对结果判定的影响。对于由参加比对实验室获得 的多个单元样品，其中一个单元样品判断为不合格即为本次比对结果不合格。对于主导 实验室在样品有效期内测得的多个比对结果，其中一次比对结果判断为不合格，即为本 次比对结果不合格。

式中：x为参加比对实验室测量值或样品标称值；xrer为比对参考值；U（z）为参 加比对实验室测量值或样品标称值的扩展不确定度；U（r）为参考值的扩展不确定 度。U(r）和U(rer）的包含概率应一致，通常为95%，或包含因子取k=2。若E，<1， 则判定参加比对实验室的结果为合格，否则判定为不合格。 （值按式（16）计算：

u(r)+w(rrf)

式中：u（r）为参加比对实验室测量值或样品标称值的标准不确定度；u（ref）为 参考值的标准不确定度。若「|≤2，则判定参加比对实验室的结果为合格，否则判 定为不合格。 当比对参考值为由参加比对实验室测量结果得到的公议值时，由于常规的E，和 值判定不考虑工和rref之间的相关性，因此，当工和rref有显著相关性时，可能会造成 E，值和值的低估，结果判定应慎重。对于比对类型1，对于通过稳健标准偏差等方 式得到的u（aref）或U（ref），由于充分反映了所发放样品均匀性、运输和保存环节稳定 性的影响因素，因此无需重复引人由样品均匀性引入的不确定度分量，否则也会造成 E，值和值的低估。 E，值和值的排序不应作为实验室能力的排序，尤其是参加比对实验室的比对结 果均为合格时

Z.6.2等效度(DoE)

等效度用于评价参加比对实验室的测量值或样品标称值与比对参考值的一致程度， 通常用两个分量来表示：d是参加比对实验室测量值与比对参考值的差，U（d；）是该 差值的不确定度（包含因子取k=2）。当「d；|≤U（d，）时，判定比对结果不等效。 当比对参考值为独立参考值，如主导实验室的测量值时，采用等效度、E，值或9 值的判定结果一致；当参加比对实验室测量值或样品标称值参与比对参考值计算，即比 对参考值为公议值时，应考虑参加比对实验室测量值或样品标称值与比对参考值之间相 关性对结果判定的影响。当相关性影响较为显著时，等效度的判定结果比E，值或值 便更为严格。

电网标准规范范本F 19602022

附录A中给出单一水平计量比对下，当比对参考值为公议值时，基于不同的统计 方法计算参考值、参考值不确定度、协方差及等效度的方法。也可参照JJF1117.1，采 用蒙特卡洛数值模拟法计算等效度： 从N个参加比对实验室的比对测量结果中随机抽取M次数值，得到

..* , 1 (M) Z : : = : T(1) CN (M)

Z中各列的中位数为q=（m(1），，m(M)），g的平均值即为比对参考值X。参加 比对实验室i的等效度为DoE「d，U（d,）l。其中：

（(18） （19）

r；的标准偏差即为d的标准不确定度u（d：）。 对于需建立比对参考等式的、涉及多个相同或不同量值水平样品的计量比对，为了 充分考虑每个样品点处参考测量重复性对等效度判定的影响，每个参加比对实验室的比 对等效度按以下方式得到：

北京标准规范范本(20) （21) (22)

其中，SIGN为符号函数，μ为该样品点处的比对参考值，β（α；，μ）为参加比对实 验室测量值或样品标称值与比对参考值之间的相关系数。当区间d士U（d）包含C 时，判定比对结果等效。 可采取以下两种方式处理相关系数β（;，u）及协方差项： 1）针对每个参加比对实验室的每个样品结果进行等效度评定中，自身不参与 KCRE的计算，以使（x;，u）及协方差项为O； 2）采用参数引导蒙特卡洛程序，通过M次模拟计算，从结果分布中直接得到d 及U（d）。 当参与比对样品的量值范围较宽时，为便于参加比对实验室之间的比较，可将比对 等效度以相对方式表示：