ISO 4259-2:2017
(Main)Petroleum and related products - Precision of measurement methods and results - Part 2: Interpretation and application of precision data in relation to methods of test
Petroleum and related products - Precision of measurement methods and results - Part 2: Interpretation and application of precision data in relation to methods of test
ISO 4259-2:2017 specifies the methodology for the application of precision estimates of a test method derived from ISO 4259‑1. In particular, it defines the procedures for setting the property specification limits based upon test method precision where the property is determined using a specific test method, and in determining the specification conformance status when there are conflicting results between supplier and receiver. Other applications of this test method precision are briefly described in principle without the associated procedures. The procedures in ISO 4259-2:2017 have been designed specifically for petroleum and petroleum-related products, which are normally homogeneous. However, the procedures described in ISO 4259-2:2017 can also be applied to other types of homogeneous products. Careful investigations are necessary before applying ISO 4259-2:2017 to products for which the assumption of homogeneity can be questioned.
Produits pétroliers et connexes — Fidélité des méthodes de mesure et de leurs résultats — Partie 2: Application des valeurs de fidélité relatives aux méthodes d'essai
Le présent document prescrit la méthodologie pour l'application des estimations de fidélité d'une méthode d'essai déterminée selon l'ISO 4259‑1. En particulier, il définit les procédures à suivre pour fixer les limites de spécification d'une caractéristique sur la base de la fidélité de la méthode d'essai qui permet de déterminer la caractéristique en utilisant une méthode d'essai spécifique et pour déterminer l'état de conformité à une spécification quand il y a des résultats contradictoires entre le fournisseur et le destinataire. D'autres applications de cette fidélité des méthodes d'essai sont brièvement décrites en principe sans les procédures associées. Les procédures du présent document ont été conçues spécifiquement pour les produits pétroliers et leurs produits connexes qui sont normalement homogènes. Les procédures décrites dans le présent document peuvent cependant aussi s'appliquer à d'autres types de produits homogènes. Il est nécessaire de procéder à des contrôles attentifs avant d'appliquer le présent document à des produits pour lesquels la présomption d'homogénéité peut être mise en question.
General Information
Relations
Overview
ISO 4259-2:2017 - Petroleum and related products: Precision of measurement methods and results - Part 2 specifies how to interpret and apply precision data (repeatability and reproducibility) derived from ISO 4259‑1. It defines procedures for setting property specification limits based on test‑method precision, for assessing specification conformance when supplier and receiver test results conflict, and for other precision‑related uses (with procedural detail focused on petroleum and related homogeneous products). The standard assumes test methods are in statistical control and is intended as the practical companion to ISO 4259‑1.
Key topics and requirements
- Precision parameters: Use of repeatability (r) and reproducibility (R) estimates for assessing agreement between test results and for confidence limits on measured values.
- Result acceptability: Procedures for accepting or rejecting individual or multiple results under repeatability conditions (including guidance when differences exceed r).
- Specification limits: Methodology to construct property specification limits that account for the precision of the specified test method.
- Conformance assessment: Defined approaches for suppliers and recipients to assess quality conformance for single and multiple batches, and for handling conflicting test outcomes.
- Dispute resolution: Stepwise dispute procedure including negotiation, use of agreed test methods, and formal resolution steps when supplier and recipient disagree.
- Statistical control and bias: Guidance on determining when a test method or laboratory is “in statistical control,” and approaches to assess bias between different test methods that claim to measure the same property.
- Scope limitation: Procedures are designed for normally homogeneous petroleum products; the standard cautions against blind application to heterogeneous products without prior investigation.
Practical applications
- Setting realistic and defensible product specifications that incorporate test‑method uncertainty.
- Making objective specification‑compliance decisions based on limited test results.
- Resolving supplier/recipient disputes where test results differ.
- Designing laboratory quality control and proficiency testing (PTP) programs for petroleum test methods.
- Comparing and evaluating agreement between alternative test methods for the same property.
Who should use this standard
- Quality managers and technical staff in petroleum production, distribution and trading.
- Testing and calibration laboratories performing petroleum-related test methods.
- Procurement, contract and compliance teams responsible for specification drafting and dispute handling.
- Regulatory bodies and standards committees concerned with measurement uncertainty and conformity assessment.
Related standards
- ISO 4259-1: Determination of precision data (companion part).
- Mentioned alignment with ASTM practices (e.g., ASTM D6300 and ASTM D3244) for precision determination and data utilization.
Keywords: ISO 4259-2:2017, precision of measurement methods, petroleum, repeatability, reproducibility, specification limits, test method precision, statistical control, dispute resolution.
Frequently Asked Questions
ISO 4259-2:2017 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Petroleum and related products - Precision of measurement methods and results - Part 2: Interpretation and application of precision data in relation to methods of test". This standard covers: ISO 4259-2:2017 specifies the methodology for the application of precision estimates of a test method derived from ISO 4259‑1. In particular, it defines the procedures for setting the property specification limits based upon test method precision where the property is determined using a specific test method, and in determining the specification conformance status when there are conflicting results between supplier and receiver. Other applications of this test method precision are briefly described in principle without the associated procedures. The procedures in ISO 4259-2:2017 have been designed specifically for petroleum and petroleum-related products, which are normally homogeneous. However, the procedures described in ISO 4259-2:2017 can also be applied to other types of homogeneous products. Careful investigations are necessary before applying ISO 4259-2:2017 to products for which the assumption of homogeneity can be questioned.
ISO 4259-2:2017 specifies the methodology for the application of precision estimates of a test method derived from ISO 4259‑1. In particular, it defines the procedures for setting the property specification limits based upon test method precision where the property is determined using a specific test method, and in determining the specification conformance status when there are conflicting results between supplier and receiver. Other applications of this test method precision are briefly described in principle without the associated procedures. The procedures in ISO 4259-2:2017 have been designed specifically for petroleum and petroleum-related products, which are normally homogeneous. However, the procedures described in ISO 4259-2:2017 can also be applied to other types of homogeneous products. Careful investigations are necessary before applying ISO 4259-2:2017 to products for which the assumption of homogeneity can be questioned.
ISO 4259-2:2017 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 75.080 - Petroleum products in general. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 4259-2:2017 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 15994:2005, ISO 4259-2:2017/Amd 1:2019, ISO 4259:2006. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
You can purchase ISO 4259-2:2017 directly from iTeh Standards. The document is available in PDF format and is delivered instantly after payment. Add the standard to your cart and complete the secure checkout process. iTeh Standards is an authorized distributor of ISO standards.
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4259-2
First edition
2017-11
Petroleum and related products —
Precision of measurement methods
and results —
Part 2:
Interpretation and application of
precision data in relation to methods
of test
Produits pétroliers — Fidélité des méthodes de mesure et des
résultats —
Partie 2: Application des valeurs de fidélité relatives aux méthodes
d'essai
Reference number
©
ISO 2017
© ISO 2017, Published in Switzerland
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www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Application and significance of repeatability, r, and reproducibility, R .2
4.1 General . 2
4.2 Repeatability, r . 2
4.2.1 General. 2
4.2.2 Acceptability of results . 2
4.2.3 Confidence limits calculations using results collected under
repeatability conditions. 3
4.3 Reproducibility, R . 3
4.3.1 Acceptability of results . 3
4.3.2 Confidence limits calculations using results collected under
reproducibility conditions . 5
4.4 Use of reproducibility to determine bias between two different test methods that
purport to measure the same property . 5
4.4.1 General. 5
4.4.2 Process . 5
5 Specifications . 6
5.1 Aim of specifications . 6
5.2 Construction of specifications limits in relation to scope and precision of the
specified test method . 6
6 Assessment of quality conformance to specification . 7
6.1 General . 7
6.2 Assessment of quality conformance by the supplier . 8
6.3 Assessment of quality conformance by the recipient . 9
6.3.1 General. 9
6.3.2 Single batch of product . 9
6.3.3 Multiple batches of product . 9
6.3.4 Procedure for recipient to assess conformance for a single batch of product.10
7 Dispute procedure .11
7.1 Resolve dispute by negotiation .11
7.2 Use of the test method or procedure in case of dispute .11
7.3 Dispute resolution procedure .12
7.4 Dispute unresolved.12
7.5 Example of a dispute resolution.14
Annex A (informative) Explanation of formulae given in Clause 4 .15
Annex B (informative) Dispute resolution for specifications based on a specified degree
of criticality .18
Annex C (informative) Statistical control in the execution of test methods by a laboratory.21
Annex D (informative) General approach to bias assessment using multiple materials .23
Annex E (informative) Glossary .24
Bibliography .25
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 28, Petroleum and related products, fuels
and lubricants from natural or synthetic sources.
This first edition of ISO 4259-2, together with ISO 4259-1, cancels and replaces ISO 4259, which has
been technically revised. This document provides the content of Clauses 7 to 10 of ISO 4259 and
connected Annexes H and I. The remaining Clauses and Annexes A to G of ISO 4259:2006 are replaced
by ISO 4259-1.
A list of all parts in the ISO 4259 series can be found on the ISO website.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
Introduction
For purposes of setting product specifications, and to check product compliance against these
specifications, standard test methods are usually referenced for specific properties of commercial
petroleum and related products. Two or more measurements of the same property of a specific sample
by a specific test method, or by different test methods that purport to measure the same property,
will not usually give exactly the same result. It is, therefore, necessary to take proper account of this
fact when setting product specifications, assessing if the differences between test results are within
statistical expectation, and making specification compliance decisions based on limited test results.
By using statistically-based estimates of the precision for a test method, the following can be achieved:
— an objective measure of the reliability of specification limits,
— a specification compliance decision, and
— the degree of agreement expected between two or more results obtained in specified circumstances.
This document describes the applications of the precision of test method as derived from ISO 4259-1. It is
intended to be a companion document to ISO 4259-1. Additional normative and informative discussions
on how to use this precision to assess the “in statistical control” status and precision capability of a
specific laboratory in the execution of a test method are provided. Also, the general approach to the
agreement between two different test methods that purport to measure the same property are given.
The two parts of ISO 4259 encompass both the determination of precision estimates and the application
[1]
of precision data. It attempts to be aligned with ASTM D6300 regarding the determination of the
[2]
precision estimates and with ASTM D3244 for the utilization of test data.
A glossary of the variables used in this document and ISO 4259-1 is included in ISO 4259-1:2017, Annex I.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 4259-2:2017(E)
Petroleum and related products — Precision of
measurement methods and results —
Part 2:
Interpretation and application of precision data in relation
to methods of test
1 Scope
This document specifies the methodology for the application of precision estimates of a test method
derived from ISO 4259-1. In particular, it defines the procedures for setting the property specification
limits based upon test method precision where the property is determined using a specific test method,
and in determining the specification conformance status when there are conflicting results between
supplier and receiver. Other applications of this test method precision are briefly described in principle
without the associated procedures.
The procedures in this document have been designed specifically for petroleum and petroleum-related
products, which are normally homogeneous. However, the procedures described in this document can
also be applied to other types of homogeneous products. Careful investigations are necessary before
applying this document to products for which the assumption of homogeneity can be questioned.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 4259-1, Petroleum and related products — Precision of measurement methods and results — Part 1:
Determination of precision data in relation to methods of test
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions in ISO 4259-1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https://www.iso.org/obp
— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
3.1
proficiency testing program
PTP
program designed for the periodic evaluation of participating laboratories’ testing capability of a
Standard Test Method through the statistical analysis of their test results obtained on aliquots prepared
from a single batch of homogeneous material
Note 1 to entry: The frequency of such testing varies in accordance with the program objective. Each execution of
testing involves testing of a single batch of material. Materials typically vary from test to test.
Note 2 to entry: This is also commonly referred to as Inter Laboratory Cross Check Program (ILCP).
3.2
recipient
individual or organization who receives or accepts a product delivered by the supplier
3.3
supplier
individual or organization responsible for the quality of a product just before it is taken over by the
recipient
4 Application and significance of repeatability, r, and reproducibility, R
4.1 General
The value of these quantities is estimated from analysis of variance (two-factor with replication)
performed on the results obtained in a statistically designed inter-laboratory programme in
which different laboratories each test a range of samples. Repeatability and reproducibility values
estimated in accordance with ISO 4259-1 or other statistical techniques shall be included in each
published test method.
NOTE See Annex A for an account of the statistical reasoning underlying the formulae in this clause.
In the following clauses, it is assumed that the result(s) are obtained from a test method that is in
statistical control. For determination of “in statistical control”, see Annex C.
4.2 Repeatability, r
4.2.1 General
Most laboratories do not carry out more than one test on each sample for routine quality control
purposes except in some circumstances, such as in cases of dispute or if the test operator wishes to
confirm that his technique is satisfactory. In such circumstances, when multiple results are obtained,
it is useful to check the consistency of repeated results against the repeatability of the method. The
appropriate procedure is outlined in 4.2.2. It is also useful to know what degree of confidence may be
placed on the average results, and the method of determining this is given in 4.2.3.
4.2.2 Acceptability of results
When only two results are obtained under repeatability conditions and their difference is less than or
equal to r, the test operator may consider his work as being under control and may take the average of
the two results as the estimated value of the property being tested.
If the two results differ by more than r, both shall be considered as suspect and at least three more
results obtained. Including the first two, the difference between the most divergent result and the
average of the remainder shall then be calculated and this difference compared with a new value, r ,
instead of r, given in Formula (1):
k
rr = (1)
21()k−
where k is the total number of results obtained.
If the difference is less than or equal to r , all the results shall be accepted. If the difference exceeds r ,
1 1
the most divergent result shall be rejected and the procedure specified in this section repeated until an
acceptable set of results is obtained.
The average of the acceptable results shall be taken as the estimated value of the property. However, if
two or more results from a total of not more than 20 have been rejected, the operating procedure and
the apparatus shall be checked and a new series of tests made, if possible.
2 © ISO 2017 – All rights reserved
4.2.3 Confidence limits calculations using results collected under repeatability conditions
When a single test operator, who is working within the precision limits of the method, obtains a series
of k results under repeatability conditions, giving an average, X , and the results meet the repeatability
requirement in 4.2.2, it can be assumed with 95 % confidence that the true value, μ, of the characteristic
lies within the following limits:
R R
X − ≤≤μ X + (2)
where
1
R =− 1− (3)
Rr
1
k
When k = 1, use the single test result as the value for the X term as follows:
R R
X − ≤≤μ X + (4)
where R is the published test method reproducibility as discussed in 4.3.
Similarly, for the single limit situation, when only one limit is fixed (upper or lower), it can be assumed
with 95 % confidence that the true value, μ, of the characteristic is limited as follows:
μ ≤+XR05, 9 (upper limit) (5)
()
or
μ ≥−XR05, 9 (lower limit) (6)
()
The factor 0,59 is the ratio 0,84 2 , where 0,84 is derived in Annex A.
When r is much smaller than R, little improvement in the precision of the average is obtained by
carrying out multiple testing under repeatability conditions.
4.3 Reproducibility, R
4.3.1 Acceptability of results
The procedure specified in 4.3 is intended for judging the acceptability, with respect to the
reproducibility of the test method, of results obtained by different laboratories in normal, day-to-day
operations and transactions. In cases of dispute between a supplier and a recipient, the procedure
specified in Clauses 5 to 7 shall be adopted.
When single results are obtained in two laboratories and their difference is less than or equal to R, the
two results shall be considered as acceptable, and used to calculate the average X . The average X ,
rather than either single result separately, shall be used as the estimated value of the tested property.
The true value μ of the characteristic is contained within the following limits with a 95 % confidence:
R R
X − ≤≤μ X + (7)
Similarly for the single limit situation, when only one limit is fixed (upper or lower), the true value μ of
the characteristic is contained with the following limits with a 95 % confidence:
μ ≤+XR04, 2 (upper limit) (8)
()
or
μ ≥−XR04, 2 (lower limit) (9)
()
The factor 0,42 is the ratio of 05, 92 as it is an average of two results.
If the two results differ by more than R, both shall be considered as suspect. Each laboratory shall then
obtain at least three other acceptable results (see 4.2.2).
In this case, the difference between the averages of all acceptable results of each laboratory shall be
judged for conformity using a new value, R , instead of R, as given by Formula (10):
1 1
R =− 1−− (10)
Rr
2kk2
where
R is the reproducibility of the method;
r is the repeatability of the method;
k is the number of results of the first laboratory;
k is the number of results of the second laboratory.
If the difference between the averages is less than or equal to R , then these averages are acceptable and
their overall average shall be considered as the estimated value of the tested property. If the difference
between the averages is greater than R , and there is a dispute on the specification conformance of the
tested property, then the procedure specified in Clause 7 shall be adopted.
If circumstances arise in which there are more than two laboratories, each supplying one or more
acceptable results, the difference between the most divergent laboratory average and the average of
the remaining N laboratory averages shall be compared to R :
where
2 2
R R
1 4
R =+ (11)
22N
11 1
r
R =− N−− −−. (12)
R
4
N
kk k
12 N
R is given in Formula (3), and corresponds to the most divergent laboratory average.
If this difference is equal to or less than R in absolute value, all results shall be regarded as acceptable
and their average taken as the estimated value of the property.
4 © ISO 2017 – All rights reserved
If the difference is greater than R , the most divergent laboratory average shall be rejected and the
comparison using Formulae (11) and (12) repeated until an acceptable set of laboratory averages is
obtained. The average of these laboratory averages shall be taken as the estimated value of the property.
However, if two or more laboratory averages from a total of not more than 20 have been rejected, the
operating procedure and the apparatus shall be checked and a new series of tests made, if possible.
4.3.2 Confidence limits calculations using results collected under reproducibility conditions
When N laboratories obtain one or more results under conditions of repeatability and reproducibility,
giving an average of laboratory averages X , the true value μ of the characteristic is contained within
the following limits with 95 % confidence:
R R
X−≤μ≤+X (13)
22N N
Similarly for the single limit situation, when only one limit is fixed (upper or lower), the true value μ of
the characteristic is contained with the following limits with 95 % confidence:
R
μ ≤+X 05, 9 (upper limit) (14)
N
or
R
μ ≥−X 05, 9 (lower limit) (15)
N
4.4 Use of reproducibility to determine bias between two different test methods that
purport to measure the same property
4.4.1 General
For the situation where two different test methods purport to measure the same property, the
reproducibility estimates (R) from the respective test methods shall be used in conjunction with the
averages obtained from multiple laboratories for the same material to determine if a bias correction
can be applied to improve statistically the agreement between the two methods for that material. For
example, results collected through Proficiency Testing Programs (PTP) for different test methods using
the same sample can be analysed in this fashion.
NOTE Discussion on methodology for this type of assessment for the simultaneous analysis of multiple
materials / property levels that span the intersecting scope of two different test methods is beyond the scope of
[3]
this document. Interested readers are encouraged to consult ASTM D6708 for a detailed presentation on the
subject. Annex D provides a brief overview on the general statistical approach for the aforementioned situation.
4.4.2 Process
Assume that Test Method A and Test Method B are test methods that purport to measure property C.
Calculate the following statistic:
||YY−
AB
Z = (16)
R R
A B
+
7,,683L 7 683L
A B
where
Y is the average from L results for property C for a material using Test Method A, where each
A i
result is a single result obtained under reproducibility conditions;
L is the total number of laboratories (results) for Test Method A and should be >20;
A
R is the reproducibility of Test Method A;
A
Y is the average from L results for property A using Test Method B on the same material tested
B B
by Test Method A, where each result is a single result obtained under reproducibility conditions;
L is the total number of laboratories (results) for Test Method B, and should be >20;
B
R is the reproducibility of Test Method B.
B
If Z > 2, it shall be concluded, with 95 % confidence, that a constant bias correction statistically improves
the degree of agreement between Test Method 1 and Test Method 2 for property C for this material.
5 Specifications
5.1 Aim of specifications
The purpose of a specification is to specify an acceptable limit or limits to the true value, μ, of the
property as determined by a specified test method. In practice, however, this true value can never
be established exactly since the results obtained by applying the specified test method in a single or
multiple laboratories can show acceptable scattering as defined by the repeatability and reproducibility.
There is, therefore, always some uncertainty as to the true value of the tested property determined
from a finite number of test results.
Petroleum product compliance with specifications is assessed in accordance with Clauses 6 and 7. By
prior agreement a supplier and recipient may use the alternative procedures described in Annex B.
It is important that the test method specified for the determination of the property governed by the
specification limit(s) is sufficiently precise to reliably determine whether or not the product meets the
specifications.
5.2 Construction of specifications limits in relation to scope and precision of the
specified test method
The specification limits shall not be outside the method scope limits as determined in ISO 4259-1.
The lower specification limit shall not be less than the lower scope limit of the test method, and the
upper specification limit shall not be greater than the upper scope limit of the test method (see §6.5 in
ISO 4259-1).
In addition, the distance between lower and upper specification limit shall also satisfy the following
condition: upper specification limit minus lower specification limit shall not be less than the quantity
2R evaluated at lower method scope limit plus 2R evaluated at upper method scope limit. See Figure 1
for an illustration of this concept.
Usually, specifications deal with limits for the values of the properties. To avoid uncertainty, such limits
are normally expressed as “not less than” or “not greater than”. Limits are of two types:
— a double limit, upper and lower, for example viscosity not less than 5 mm /s and not greater than
16 mm /s; boiling point 100 °C ± 0,5 °C;
— a single limit, upper or lower, for example water content not greater than 2 %; sulfur content not
greater than 10 mg/kg ; solubility of bitumen not less than 99 %.
6 © ISO 2017 – All rights reserved
Figure 1 — Specification setting
In cases where, for practical reasons, the value of (A − A ) is less than the above minimum range
1 2
requirement in Figure 1, the results obtained will be of doubtful significance in determining whether a
sample does or does not satisfy the requirements of the specification. According to statistical reasoning,
it is desirable for (A − A ) to be considerably greater than the above minimum range requirement. If
1 2
not, one or both of the following courses shall be adopted:
a) the specification limits shall be examined to see whether they can be widened to fit in with the
precision of the test method;
b) the test method shall be examined to see whether the precision can be improved, or an alternative
test method adopted with an improved precision, to fit in with the desired specification limits.
Conformity to this document requires specifications to be drawn up in accordance with the above
principles.
6 Assessment of quality conformance to specification
6.1 General
6.1.1 Clause 6 provides general information to allow the supplier or the recipient to judge the quality
of a product with regard to the specification based on a single test result as obtained by the supplier
or recipient. If both the supplier's and recipient's single test results are available, the estimate of the
true value shall be obtained in accordance with 4.3. Should the recipient decide to dispute the quality
conformance to specification after examining his single result, or the estimate from 4.3, the procedure
specified in Clause 7 shall be adopted.
As a prerequisite for acceptance for laboratory test results to be used in 6.2, 6.3, Clause 7 and Annex B,
the conditions in 6.1.2 to 6.1.4 shall be satisfied.
6.1.2 Each laboratory's test result shall be obtained from a test method that is in statistical control
in terms of precision and bias, as substantiated by in-house SQC charts or other equivalent statistical
techniques.
NOTE For a general discussion on the topic of statistical control and control charts, see Annex C.
6.1.3 The standard deviation from the control charts (or equivalent statistical techniques) in 6.1.2,
as calculated from at least 30 most recent results obtained over at least 15 days, with results that are
separated by at least 6 h, shall not exceed the published test method standard deviation (R / 2,77).
If evidence exists from the published results of multiple PTP, that the R for a published test method is
statistically inconsistent with the R actually achieved, the latter may be used in lieu of the published R
to judge conformance to this clause, provided all of the following conditions are met:
— if legally permissible, and
— if the R calculated from multiple PTP have sufficient degrees of freedom (>30) using results that
have been properly screened for outliers in accordance with GESD protocol in ISO 4259-1 or other
equivalent statistical technique, and
— upon mutual agreement between disputing parties.
6.1.4 Each laboratory shall be able to demonstrate, by way of results from participation in PTPs, if
available, a sustained testing proficiency and a lack of bias relative to PTP averages for the appropriate
test method(s). In the event that a suitable PTP is not available, proficiency shall be demonstrated by
way of testing certified reference materials (CRM) and in-house control charts on quality control (QC)
samples, or by other method validation techniques acceptable to both parties.
6.2 Assessment of quality conformance by the supplier
A supplier who has no other source of information on the true value of a characteristic than a single
result shall consider, with 95 % confidence, that the product meets the specification limit, only if the
result, X , is such that
s
— in the case of a single upper limit, A :
X ≤ A − 0,59R (17)
s 1
— in the case of a single lower limit, A :
X ≥ A + 0,59R (18)
s 2
— in the case of a double limit (A and A ), both these conditions are satisfied (see 4.2.3).
1 2
The 95 % confidence decision limits as calculated using Formulae (17) and (18) are for the guidance of
the supplier, and are not to be interpreted as an obligation. A reported value between the specification
value and the limit from Formula (17) or (18) is not proof of non-compliance, but is an indication that
the confidence for the product to meet the specification limit is less than 95 %. If the result is exactly
at the specification limit, the probability of a re-test result meeting specification, by either the supplier
or the recipient, is 50 %. A direct consequence of releasing product with a low confidence is that the
probability of the receiver obtaining an off-specification result will be high.
8 © ISO 2017 – All rights reserved
The supplier shall only release the product if their test result meets specification or by mutual
agreement with the customer.
If multiple results are obtained by the supplier under repeatability conditions, the average of the
acceptable results and R as determined in 4.2.2 and 4.2.3 shall be used by the supplier as the basis for
determination of specification conformance.
In the event of a dispute with the recipient, procedures in Clause 7 shall be followed.
6.3 Assessment of quality conformance by the recipient
6.3.1 General
Figure 2 is a procedure flowchart that describes steps outlined in this subclause, taking into account all
available data and requirements of this document.
6.3.2 Single batch of product
A recipient who has no other source of information on the true value of a characteristic than a single
result shall consider that the product fails the specification limit with 95 % confidence, only if the
result, x, is such that:
— in the case of an upper limit of the specification A ,
x > A + 0,59R (19)
— in the case of a lower limit of the specification A ,
x < A − 0,59R (20)
— in the case of a double limit (A and A ), either of these conditions applies.
1 2
The 95 % confidence decision limits as calculated using Formulae (19) and (20) is for the guidance of
the recipient, and is not to be interpreted as an obligation. A reported value between the specification
value and the limit from Formula (19) or (20) is not proof of non-conformance, but is an indication that
the confidence for the product failing specification limit is less than 95 %. If the result is exactly at the
specification limit, the probability of a re-test meeting specification, by either the supplier or recipient,
is 50 %.
If multiple results are obtained by the recipient under repeatability conditions, the average of
the acceptable results and R as determined in 4.2.3 shall be used as the basis for determination of
specification conformance.
Should the recipient decide to dispute the specification conformance status for the batch in question,
regardless of the recipient's result that was used as a basis for the decision to dispute, the procedures
in Clause 7 shall be adhered to.
6.3.3 Multiple batches of product
Persistent results over multiple batches that fail to meet the specification limit, but by an amount not
greater than 0,59R, is a strong indication that the product release confidence by the supplier is less than
95 %. If the latter is not acceptable by the recipient, it is recommended that the recipient contact the
supplier and arrive at a mutually satisfactory resolution.
NOTE Five results in a row that fail to meet the specification limit constitute compelling evidence (greater
than 95 % confidence) that at least one of the batches does not meet specification.
Figure 2 — Flowchart for assessment of specification conformance by recipient
6.3.4 Procedure for recipient to assess conformance for a single batch of product
In the case of assessing the conformance to specification of a single batch of product, the following
example shows how to evaluate the process. The Research Octane Number (RON) specification within
[6] [7]
EN 228 tested by ISO 5164 : is used as an example. The reproducibility of RON using this method is 0,7
at the EN 228 specification of 95,0 ON (octane number) and the repeatability at the same level is 0,2 ON.
In this example, a supplier sells a batch of gasoline as compliant with EN 228 after certifying the
product at their chosen laboratory as meeting specification. The supplier RON result is 95,1 ON against
the specification of 95,0 ON and the batch is sold Free On Board (FOB). The sales contract specifies the
representative sample as the shore tank sample which is stored appropriately and in sufficient volume
for any follow-up testing.
The recipient purchases the batch and takes a sample to check for quality and the result from their
chosen laboratory is determined as 94,7, which is off-specification but within 0,59R. Subclause 6.3.1
indicates that the product fails the specification limit with 95 % confidence only if it exceeds the
specification by an amount greater than 0,59R; this is not the case for this example. It is common for the
test against 0,59R to be the end of the procedure unless data from multiple batches is available.
In this case, despite the guidance in 6.3.1, the recipient is unhappy with their result and contacts the
supplier regarding their result. Both are able to confirm and demonstrate that the results came from
laboratories that have in-house SQC programs that are in control with respect to precision and bias for
testing using ISO 5164 and that they regularly participate in industry PTP schemes to confirm a lack of
bias versus industry averages.
Under this scenario, 4.3.1 is applicable since both the supplier and the recipient results are available.
a) Acceptability of results states that “when single results are obtained in two laboratories and their
difference is less than or equal to R, the two results shall be considered as acceptable, and used to
10 © ISO 2017 – All rights reserved
calculate the average X . The average X , rather than either single result separately, shall be used as
the estimated value of the tested property”.
b) First test the difference of the two values versus reproducibility to determine if the two results can
be considered part of the same population of results.
|X − X | ≤ R = |95,1 − 94,7| ≤ R = 0,4 ≤ 0,7 so in this example both results are considered as valid. If
S R
this had not been the case then 4.3.1 gives the process to follow rejecting the suspicious results and
how to gain acceptable results for comparison.
c) After passing the comparison versus reproducibility, we then calculate the average result:
X = (95,1 + 94,7)/2 = 94,9 ON
d) Now it is possible to calculate the 95 % confidence limits in which the true value µ lies using
Formula (7), (8) or (9) as appropriate.
For a single lower limit, Formula (9) gives:
μ ≥ ( X − 0,42 R), that is μ ≥ (94,9 − 0,294) or μ ≥ 94,6 ON
e) Based on the outcome from d), it can be concluded, with 95 % confidence, that the true value is no
worse than 94,6 ON. If the recipient still considers the product as in dispute, see Clause 7.
If only the recipient result is available then 6.3.1 guide the comparison on conformance to specification
and the confidence limit from Formula (9) in this examples simplifies to μ ≥ (X − 0,59R).
If the recipient had a long-term relationship with the supplier and had data from multiple batches of
product, 6.3.2 gives guidance on how to assess whether the confidence of product meeting specification
is acceptable.
7 Dispute procedure
7.1 Resolve dispute by negotiation
Given the complexity of the procedures outlined in Clause 7 and Annex B, it is highly recommended
that the supplier and recipient attempt to resolve the dispute through negotiation to arrive at mutually
acceptable terms for settlement. Figure 3 is a flowchart summary of the steps outlined in Clause 7.
In order to engage in this procedure a pre-requisite is that there is sufficient amount of agreed-upon
adjudication sample available.
7.2 Use of the test method or procedure in case of dispute
For a specification document that lists multiple test methods for the same property, or, a test method
standard where multiple procedures for the same property are given, the designated referee method or
procedure shall be given.
NOTE It is the responsibility of the standardization committee supervising either the specification or the
test method standard to ensure a referee method or procedure for adjudication purposes is designated in the
document.
In the event that a referee method or procedure is not specified, supplier and receiver shall agree on a
specific method or procedure prior to execution of the procedures in this clause.
7.3 Dispute resolution procedure
7.3.1 If the supplier and the recipient cannot reach agreement regarding the specification conformance
for the quality of the product on the basis of their existing results (see 6.3.3), then the dispute resolution
procedures given in either this clause or Annex B shall be adopted. Note that in order to use Annex B, the
degree of criticality, p , is be agreed upon in advance between supplier and recipient.
c
7.3.2 Each laboratory shall reject its original results and obtain at least three other acceptable results
on their own check sample to ensure that the work has been carried out correctly under repeatability
conditions. The average of the acceptable results in each laboratory shall then be computed, divergent
results being discarded as indicated in 4.2.2. If the re-testing does not resolve the dispute, then continue
as given below.
Let
be the average of the supplier;
X
S
be the average of recipient;
X
R
A be the upper limit of the specification;
A be the lower limit of the specification.
X and X shall be compared as follows with A and A :
1 2
S R
XX+
SR
If ≤ A or ≥ A
1 2
— product meets specification if ||XX−≤08, 4R (for R , see 4.3.1);
SR 2
— it cannot be stated with confidence whether the product does or does not comply with the
specification limit if XX−>08, 4R .
S R 2
In the latter case, since it cannot be stated with confidence whether the product does or does not comply
with the specification limit, resolution of the dispute may be achieved by negotiation.
XX+
SR
If >
12 S R
7.4 Dispute unresolved
7.4.1 If XX−>08, 4R , and the dispute is unresolved, the two laboratories shall contact each other
S R 2
and compare their operating procedures and apparatus.
7.4.2 If the disagreement on product conformance status still remains and resolution of the dispute
cannot be reached by negotiation, at least one additional third-party laboratory that is neutral, expert
and accepted by the two parties
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4259-2
Première édition
2017-11
Produits pétroliers — Fidélité
des méthodes de mesure et des
résultats —
Partie 2:
Application des valeurs de fidélité
relatives aux méthodes d'essai
Petroleum and related products — Precision of measurement
methods and results —
Part 2: Interpretation and application of precision data in relation to
methods of test
Numéro de référence
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ISO 2017
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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E-mail: copyright@iso.org
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Application et signification de la répétabilité (r) et de la reproductibilité (R) .2
4.1 Généralités . 2
4.2 Répétabilité, r . 2
4.2.1 Généralités . 2
4.2.2 Acceptabilité des résultats . 2
4.2.3 Calculs des intervalles de confiance utilisant les résultats obtenus dans les
conditions de répétabilité . 3
4.3 Reproductibilité, R . 4
4.3.1 Acceptabilité des résultats . 4
4.3.2 Calculs des intervalles de confiance utilisant les résultats obtenus dans les
conditions de reproductibilité . 5
4.4 Utilisation de la reproductibilité pour déterminer les biais entre deux méthodes
d’essai différentes qui visent à mesurer la même propriété . 5
4.4.1 Généralité . 5
4.4.2 Processus . 6
5 Spécifications . 6
5.1 But des spécifications . . 6
5.2 Établissement des limites de spécifications en liaison avec le domaine
d’application et la fidélité de la méthode d’essai spécifiée . 7
6 Évaluation de la conformité de la qualité aux spécifications . 8
6.1 Généralités . 8
6.2 Évaluation de la conformité de la qualité par le fournisseur . 9
6.3 Évaluation de la conformité de la qualité par le destinataire . 9
6.3.1 Généralités . 9
6.3.2 Lot unique de produit . 9
6.3.3 Lots multiples de produit .10
6.3.4 Procédure pour le destinataire de l'évaluation de conformité pour un seul
lot de produit .11
7 Procédure en cas de litige .12
7.1 Résolution des litiges par la négociation .12
7.2 Utilisation de la méthode d'essai ou de la procédure en cas de litige .13
7.3 Procédure de résolution des litiges .13
7.4 Litige non résolu .14
7.5 Exemple de résolution d’un litige .15
Annexe A (informative) Explication des formules données dans l'Article 4 .17
Annexe B (informative) Résolution des litiges pour les spécifications établies à partir d’un
degré prescrit de caractère critique .20
Annexe C (informative) Contrôle statistique dans l'exécution des méthodes d'essai par un
laboratoire .23
Annexe D (informative) Approche générale de l'évaluation de biais en utilisant plusieurs
produits .25
Annexe E (informative) Glossaire .27
Bibliographie .28
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures suivies pour élaborer ce document et celles prévues pour sa maintenance sont décrites
dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il est recommandé, en particulier, que les différents critères
d'approbation nécessaires pour les différents types de documents ISO soient notés. Ce document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction des Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www .iso
.org/directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails de tout droit
de brevet identifié pendant l’élaboration du document seront dans l'Introduction et-ou dans la liste ISO
de déclarations de brevets reçues (voir https: //www .iso .org/fr/iso -standards -and -patents .html).
Tout nom commercial utilisé dans ce document est donné à titre informatif pour la commodité
d'utilisateurs et ne constitue aucunement une approbation.
Pour une explication sur l’aspect volontaire des normes, la signification des termes et les expressions
spécifiques ISO liés à l'évaluation de conformité, aussi bien que pour des informations concernant
l'adhésion de l'ISO aux principes de l'Organisation Mondiale du Commerce (OMC) relatifs aux Obstacles
Techniques au Commerce (OTC), voir l'URL suivante: https: //www .iso .org/fr/foreword -supplementary
-information .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 28, Produits pétroliers et connexes,
carburants et lubrifiants d'origine naturelle ou synthétique.
Cette première édition de l’ISO 4259-2 annule et remplace, avec l’ISO 4259-1, l’ISO 4259:2006 qui a
fait l'objet d'une révision technique. Ce document reprend les Articles 7 à 10 de l’ISO 4259 avec ses
Annexes H et I. Les autres articles ainsi que les Annexes A à G de l’ISO 4259:2006 sont repris dans
l’ISO 4259-1.
Une liste de toutes les parties de la série l’ISO 4259 se trouve sur le site web de l’ISO.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
Introduction
Pour les besoins de l’établissement de spécifications de produits et pour vérifier la conformité de
ces produits à ces spécifications, les méthodes d’essai normalisées sont généralement référencées
pour les caractéristiques des produits pétroliers commerciaux et des produits connexes. Deux ou
plusieurs déterminations de la même caractéristique d'un échantillon donné, selon une méthode
d'essai spécifique ou selon des méthodes d’essai différentes qui ont pour objet de mesurer la même
caractéristique, ne donneront généralement pas exactement le même résultat. Il est donc nécessaire
de tenir compte correctement de ce fait lors de l’établissement des spécifications du produit, de
l’évaluation si les différences entre les résultats des essais sont conformes aux attentes statistiques
et de la détermination de conformité à une spécification réalisés sur la base d’un nombre limité de
résultats d’essais. En utilisant des estimations fondées sur les statistiques de la fidélité d'une méthode,
ce qui suit peut être déterminé:
— une mesure objective de la fiabilité des limites des spécifications;
— une décision de conformité à une spécification;
— le degré de concordance attendu entre deux ou plusieurs résultats obtenus dans des conditions
données.
Ce document décrit les applications de la fidélité de la méthode d'essai déterminée à partir de
l’ISO 4259-1. Elle est destinée à être un document complémentaire de l’ISO 4259-1. Des précisions
d’ordre normatives et informatives supplémentaires sur le mode d’utilisation de cette fidélité pour
évaluer l'état «en contrôle statistique» et la fiabilité d'un laboratoire spécifique dans l'exécution d'une
méthode d'essai sont fournies. En outre, l'approche générale pour juger de la concordance entre deux
méthodes d'essai différentes qui visent à mesurer la même caractéristique est donnée.
Les deux parties de l’ISO 4259 regroupent toutes deux la détermination d’évaluations de la fidélité et
[1]
l’application des données de fidélité. Elles s’alignent autant que possible sur l’ASTM D6300 concernant
[2]
la détermination d’évaluations de la fidélité et sur l’ASTM D3244 pour l’utilisation des données d’essai.
Un glossaire des variables utilisées dans le présent document et dans l’ISO 4259-1 est donné en Annexe I
de l’ISO 4259-1:2017.
NORME INTERNATIONALE ISO 4259-2:2017(F)
Produits pétroliers — Fidélité des méthodes de mesure et
des résultats —
Partie 2:
Application des valeurs de fidélité relatives aux
méthodes d'essai
1 Domaine d'application
Le présent document prescrit la méthodologie pour l’application des estimations de fidélité d’une
méthode d’essai déterminée selon l’ISO 4259-1. En particulier, il définit les procédures à suivre pour
fixer les limites de spécification d’une caractéristique sur la base de la fidélité de la méthode d'essai qui
permet de déterminer la caractéristique en utilisant une méthode d'essai spécifique et pour déterminer
l'état de conformité à une spécification quand il y a des résultats contradictoires entre le fournisseur et
le destinataire. D'autres applications de cette fidélité des méthodes d'essai sont brièvement décrites en
principe sans les procédures associées.
Les procédures du présent document ont été conçues spécifiquement pour les produits pétroliers et
leurs produits connexes qui sont normalement homogènes. Les procédures décrites dans le présent
document peuvent cependant aussi s’appliquer à d’autres types de produits homogènes. Il est nécessaire
de procéder à des contrôles attentifs avant d’appliquer le présent document à des produits pour lesquels
la présomption d’homogénéité peut être mise en question.
2 Références normatives
Le document suivant est mentionné afin que la totalité ou une partie de son contenu constitue
des exigences de ce document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 4259-1, Produits pétroliers et connexes — Fidélité des méthodes de mesure et de leurs résultats —
Partie 1: Détermination des valeurs de fidélité relatives aux méthodes d'essai
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 4259-1 ainsi que les suivants
s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
programme d'essais d'aptitude
PTP
programme conçu pour l'évaluation périodique de l’aptitude à pratiquer la méthode d’essai normalisée
des laboratoires participants par l'analyse statistique de leurs résultats obtenus sur des aliquotes
préparés à partir d’un lot unique de produit homogène
Note 1 à l'article: La fréquence de ces essais varie en fonction de l'objectif du programme . Chaque exécution
d’essai consiste à tester un lot unique de produit. Les produits varient généralement d’un essai à l’autre.
Note 2 à l'article: Ceci est également communément appelé Programme de Contrôle croisé Interlaboratoires (ILCP).
3.2
destinataire
personne physique ou morale qui reçoit ou accepte le produit livré par le fournisseur
3.3
fournisseur
personne physique ou morale responsable de la qualité d'un produit juste avant qu'il ne soit pris en
charge par le destinataire
4 Application et signification de la répétabilité (r) et de la reproductibilité (R)
4.1 Généralités
Les valeurs de la répétabilité et de la reproductibilité sont estimées à partir de l'analyse de variance (plan
factoriel à deux facteurs avec répétition) effectuée sur les résultats d'un programme interlaboratoires
organisé à des fins statistiques et dans lequel différents laboratoires procèdent chacun à l'essai sur une
gamme d'échantillons. Les valeurs de répétabilité et de reproductibilité déterminées selon l’ISO 4259-1
ou selon une autre procédure de statistiques doivent être incluses dans chaque méthode d'essai publiée.
NOTE Voir l'Annexe A pour un aperçu du raisonnement statistique sous-jacent aux formules du présent
article.
Dans les articles suivants, il est supposé que le(s) résultat(s) sont obtenus à partir d'une méthode d'essai
qui est en contrôle statistique. Pour la détermination de «en contrôle statistique», voir l'Annexe C.
4.2 Répétabilité, r
4.2.1 Généralités
Pour les besoins des contrôles de qualité de routine, la plupart des laboratoires n'effectuent qu'un seul
essai par échantillon, sauf dans certains cas, par exemple en cas de litige ou lorsque l'opérateur désire
vérifier que sa technicité est correcte. Dans ces cas, lorsque plusieurs résultats sont obtenus, il est utile
de contrôler la cohérence des résultats répétés vis-à-vis de la répétabilité de la méthode. La procédure
appropriée est exposée en 4.2.2. Il est également utile de connaître le degré de confiance qui peut être
accordé aux résultats des moyennes et, pour ce faire, la méthode est exposée en 4.2.3.
4.2.2 Acceptabilité des résultats
Lorsque deux résultats seulement sont obtenus dans les conditions de répétabilité et que leur différence
est inférieure ou égale à r, l'opérateur peut considérer que son travail est valable et prendre la moyenne
des deux résultats comme la valeur estimée de la caractéristique mesurée.
Si les deux résultats diffèrent de plus de r, ils doivent être considérés comme suspects et il est nécessaire
d'obtenir au moins trois résultats supplémentaires. La différence entre le résultat le plus divergent et la
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
moyenne des autres (les deux premiers compris) doit être calculée et cette différence comparée à une
nouvelle valeur, r , au lieu de r, selon la Formule (1):
k
rr= (1)
21()k−
où k est le nombre total de résultats obtenus.
Si la différence est inférieure ou égale à r , tous les résultats doivent être acceptés. Si la différence est
supérieure à r , le plus divergent doit être rejeté et la procédure prescrite dans le présent paragraphe
répétée jusqu'à ce qu'un ensemble de résultats acceptables soit obtenu.
La moyenne des résultats acceptables doit être prise comme la valeur estimée de la caractéristique.
Cependant, si deux résultats ou plus, sur un total ne dépassant pas 20, sont rejetés, il est nécessaire de
vérifier le mode opératoire et l'appareillage, et d'entreprendre, si possible, une nouvelle série d'essais.
4.2.3 Calculs des intervalles de confiance utilisant les résultats obtenus dans les conditions de
répétabilité
Lorsqu'un seul opérateur, travaillant dans les limites de fidélité de la méthode, obtient dans les
conditions de répétabilité, une série de k résultats fournissant une moyenne X et lorsque les résultats
sont conformes à l’exigence de répétabilité en 4.2.2, il peut être admis au niveau de confiance de 95 %,
que la valeur vraie, μ, de la caractéristique se situe dans les limites suivantes:
R R
X − ≤≤μ X + (2)
où
1
R =− 1− (3)
Rr
1
k
Lorsque k = 1, utiliser le résultat d’essai unique comme la valeur pour le terme X comme suit:
R R
X − ≤≤μ X + (4)
où R est la reproductibilité de la méthode d’essai publiée comme indiqué en 4.3.
De même, dans le cas d'une seule limite, lorsqu'une seule limite (supérieure ou inférieure) est fixée, il
peut être admis, au niveau de confiance de 95 %, que la valeur vraie, μ, de la caractéristique se situe
dans les limites suivantes:
μ≤+XR05, 9 (limite supérieure) (5)
ou
μ≥−XR05, 9 (limite inférieure) (6)
Le facteur 0,59 est le rapport 0,84/ 2 , où 0,84 est calculé dans l'Annexe A.
Lorsque r est beaucoup plus petit que R, une répétition des essais, dans les conditions de répétabilité,
n'apporte qu'une faible amélioration à l'intervalle de confiance de la moyenne.
4.3 Reproductibilité, R
4.3.1 Acceptabilité des résultats
La procédure décrite en 4.3 est destinée à apprécier, en fonction de la reproductibilité de la méthode
d'essai, la compatibilité des résultats obtenus par plusieurs laboratoires dans des opérations de routine
et lors des transactions. En cas de litige entre un fournisseur et un destinataire, on doit procéder comme
indiqué dans l’Article 5 à l’Article 7.
Lorsque la différence entre deux résultats individuels obtenus dans deux laboratoires est inférieure ou
égale à R, les deux résultats doivent être considérés comme compatibles et utilisés pour calculer la
moyenne X . Cette moyenne X , et non pas l'un ou l'autre séparément, doit être utilisée comme la valeur
estimée de la caractéristique mesurée.
La valeur vraie, µ, de la caractéristique est comprise dans l’intervalle défini pat les limites suivantes
avec un niveau de confiance de 95 %:
R R
X − ≤≤μ X + (7)
De même, dans le cas d'une seule limite, lorsqu'une seule limite (supérieure ou inférieure) est fixée, la
valeur vraie, µ, de la caractéristique est comprise dans l’intervalle défini pat les limites suivantes avec
un niveau de confiance de 95%:
μ≤+XR04, 2 (limite supérieure) (8)
ou
μ≥−XR04, 2 (limite inférieure) (9)
Le facteur 0,42 est le rapport 0,59/ 2 , étant donné qu’il s'agit d’une moyenne de deux résultats.
Si la différence entre les deux résultats est supérieure à R, ils doivent, l'un et l'autre, être considérés comme
suspects. Chaque laboratoire doit alors obtenir au moins trois autres résultats acceptables (voir 4.2.2).
Dans ce cas, la différence entre la moyenne de tous les résultats acceptables de chaque laboratoire doit
être appréciée en utilisant, au lieu de R, une nouvelle valeur R , telle que donnée par la Formule (10):
1 1
R =− 1−− (10)
Rr
2 2
kk
où
R est la reproductibilité de la méthode;
r est la répétabilité de la méthode;
k est le nombre de résultats du premier laboratoire;
k est le nombre de résultats du second laboratoire.
Si la différence entre les moyennes est inférieure ou égale à R , ces moyennes sont alors acceptables
et leur moyenne doit être considérée comme la valeur estimée de la caractéristique mesurée. Si la
différence entre les moyennes est supérieure à R et s’il y a un litige sur la conformité à une spécification
de la caractéristique testée, alors la procédure prescrite dans l’Article 7 doit être adoptée.
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés
S’il y a plus que 2 laboratoires, chacun fournissant un ou plusieurs résultats acceptables, la différence
entre la moyenne de laboratoire la plus divergente et la moyenne des autres moyennes de laboratoire N
doit être comparée à R où:
R
R²
R =+ (11)
22N
11 1
r
R =− N−− −−. (12)
R
N
kk k
12 N
R est donné dans la Formule (3) et correspond à la moyenne de laboratoire la plus divergente.
Si cette différence est égale ou inférieure à R , en valeur absolue, tous les résultats doivent être
considérés comme acceptables et leur moyenne prise comme valeur estimée de la caractéristique.
Si cette différence est plus grande que R , la moyenne de laboratoire la plus divergente doit être éliminée
et la comparaison basée sur les Formules (11) et (12) répétée jusqu'à ce qu'un ensemble de moyennes de
laboratoire acceptables soit obtenu. La moyenne de ces moyennes de laboratoire doit être prise comme
la valeur estimée de la caractéristique. Toutefois, si deux ou plusieurs moyennes de laboratoire, sur un
total non supérieur à 20, ont été rejetées, il est nécessaire de vérifier le mode opératoire et l'appareillage
et d'entreprendre, si possible, une nouvelle série d'essais.
4.3.2 Calculs des intervalles de confiance utilisant les résultats obtenus dans les conditions de
reproductibilité
Lorsque N laboratoires obtiennent, dans les conditions de répétabilité et de reproductibilité, un ou
plusieurs résultats donnant une moyenne de moyennes de laboratoire X , la valeur vraie, μ, de la
caractéristique est comprise dans les limites suivantes à un niveau de confiance de 95 %:
R R
X−≤μ≤+X (13)
22N N
De même, dans le cas d'une seule limite, lorsqu'une seule limite supérieure ou inférieure est fixée la valeur
vraie, μ, de la caractéristique est comprise dans les limites suivantes à un niveau de confiance de 95 % :
R
μ≤+X 05, 9 (limite supérieure) (14)
N
ou
R
μ≥−X 05, 9 (limite inférieure) (15)
N
4.4 Utilisation de la reproductibilité pour déterminer les biais entre deux méthodes
d’essai différentes qui visent à mesurer la même propriété
4.4.1 Généralité
Pour le cas où deux méthodes d'essai différentes sont censées mesurer la même propriété, les
estimations de la reproductibilité (R) obtenues à partir des méthodes d'essai respectives doivent être
utilisées conjointement avec les moyennes obtenues à partir de plusieurs laboratoires pour le même
produit afin de déterminer si une correction de biais peut être appliquée pour améliorer statistiquement
la concordance entre les deux méthodes pour ce produit. Par exemple, les résultats recueillis par le biais
de Programmes d'Essais d'Aptitude (PTP) pour les différentes méthodes d'essai en utilisant le même
échantillon peuvent être analysés de cette façon.
NOTE Une discussion sur la méthodologie pour ce type d'évaluation pour l'analyse simultanée de plusieurs
produits / niveaux d’une propriété qui couvrent le champ d'intersection de deux méthodes d'essai différentes
n’est pas compris dans le domaine d’application de ce document. Les lecteurs intéressés sont invités à consulter
[3]
l’ASTM D6708 pour une présentation détaillée du sujet. L'Annexe D fournit un bref aperçu de l'approche
statistique générale de la situation mentionnée ci-dessus
4.4.2 Processus
Supposons que la Méthode d'essai A et la Méthode d'essai B sont des méthodes d'essai qui visent à
mesurer la propriété C.
Calculer la statistique suivante:
||YY−
AB
Z = (16)
R R
A B
+
7,,683L 7 683L
A B
où
Y est la moyenne des résultats L pour la propriété C pour un produit suivant la Méthode d'essai A,
A i
où chaque résultat est un résultat unique obtenu dans les conditions de reproductibilité;
L est le nombre total de laboratoires (résultats) pour la Méthode d'essai A et dont il convient qu’il
A
soit >20;
R est la reproductibilité de la Méthode d'essai A;
A
Y représente la moyenne des résultats L pour la propriété C suivant la Méthode d'essai B sur le
B B
même produit soumis à essai suivant la Méthode d'essai A, où chaque résultat est un résultat
unique obtenu dans les conditions de reproductibilité;
L est le nombre total de laboratoires (résultats) pour la Méthode d'essai B et dont il convient qu’il
B
soit >20;
R est la reproductibilité de la Méthode d'essai B.
B
Si Z > 2, il doit être conclus, à un niveau de confiance de 95 %, qu’une correction de biais constante
améliore statistiquement le degré de concordance entre la Méthode d'essai A et B Méthode d'essai pour
la propriété C de ce produit.
5 Spécifications
5.1 But des spécifications
Une spécification a pour but de prescrire une ou des limites acceptables à la valeur vraie, µ, pour la
caractéristique telle que déterminée selon une méthode d’essai spécifique. En pratique, cependant,
cette valeur vraie ne peut jamais être obtenue exactement étant donné que les résultats obtenus par un
seul ou par plusieurs laboratoires appliquant la méthode d'essai spécifiée peuvent avoir une dispersion
acceptable définie par sa répétabilité et sa reproductibilité. Par conséquent, il existe toujours quelque
incertitude quant à la valeur vraie de chaque caractéristique mesurée déterminée à partir d’un nombre
fini de résultats d’essai.
La conformité des produits pétroliers avec les spécifications est évaluée suivant les Articles 6 et 7.
Sur la base d'un accord préalable, un fournisseur et un destinataire peuvent utiliser les procédures de
rechange décrites dans l'Annexe B.
6 © ISO 2017 – Tous droits réservés
Il est important que la méthode d’essai spécifiée pour la détermination de la caractéristique soumise
à la/aux limite(s) d’une spécification soit suffisamment précise pour déterminer de manière fiable si le
produit satisfait ou non aux spécifications.
5.2 Établissement des limites de spécifications en liaison avec le domaine d’application
et la fidélité de la méthode d’essai spécifiée
Les limites de spécification ne doivent pas être hors des limites du domaine d’application de la méthode
telles que définies dans l'ISO 4259-1.
La limite de spécification inférieure ne doit pas en dessous de la limite inférieure du domaine
d’application de la méthode d'essai et la limite de spécification supérieure ne doit pas être au-dessus de
la limite supérieure du domaine d’application de la méthode d'essai (voir 6.5 de l'ISO 4259-1:2017).
En outre, la longueur de l’intervalle défini par les limites de spécification inférieure et supérieure doit
également satisfaire à la condition suivante: la différence entre la limite de spécification supérieure et
la limite de spécification inférieure ne doit pas être inférieure à la somme de la valeur de 2R évaluée
à la limite inférieure du domaine d’application de la méthode et de la valeur de 2R évaluée à la limite
supérieure du domaine d’application de la méthode. Voir la Figure 1 pour une illustration du principe de
cette règle.
Normalement les spécifications traitent des limites des valeurs des caractéristiques. Pour éviter une
confusion, de telles limites doivent normalement être exprimées sous la forme «pas inférieures à» ou
«pas supérieures à». Les limites sont de deux types:
— la limite double, supérieure et inférieure, par exemple une viscosité qui ne doit pas être inférieure à
2 2
5 mm /s et ne doit pas être supérieure à 16 mm /s; un point d'ébullition de 100 °C ± 0,5 °C;
— la limite unique, inférieure ou supérieure, par exemple une teneur en eau qui ne doit pas être
supérieure à 2 %, une teneur en soufre qui ne doit pas être supérieure à 10 mg/kg ou une solubilité
de bitume qui ne doit pas être inférieure à 99 %.
Figure 1 — Établissement des spécifications
Dans les cas, où, pour des raisons pratiques, la valeur de (A – A ) est inférieure à l'exigence d’intervalle
1 2
minimal prescrite ci-dessus à la Figure 1, les résultats obtenus seront incertains quant à leur capacité
à déterminer si un échantillon satisfait ou ne satisfait pas les exigences de la spécification. Selon
le raisonnement statistique, il est souhaitable que (A – A ) soit de beaucoup supérieure à l'exigence
1 2
d’intervalle minimal prescrite ci-dessus. Dans de tels cas, l'une des deux ou les deux solutions suivantes
doivent être adoptées:
a) les limites de spécification doivent être examinées pour savoir si elles peuvent être élargies afin de
s'accorder avec la fidélité de la méthode d'essai;
b) la méthode d'essai doit être examinée pour voir si la fidélité peut être améliorée, ou si une autre
méthode d’essai pourvue d'une fidélité meilleure peut être adoptée, afin d'être en accord avec les
limites de spécification souhaitées.
La conformité à ce document nécessite l'établissement d'un cahier des charges conforme aux principes
ci-dessus.
6 Évaluation de la conformité de la qualité aux spécifications
6.1 Généralités
6.1.1 Le présent Article 6 fournit les informations générales permettant aux fournisseurs et aux
destinataires d'apprécier la qualité d'un produit au regard des spécifications sur la base d’un résultat
unique obtenu par le fournisseur ou le destinataire. Si les résultats des essais uniques du fournisseur et
du destinataire, à la fois, sont disponibles, l'estimation de la valeur vraie doit être obtenue conformément
à 4.3. Si le destinataire décide de contester la conformité de la caractéristique à la spécification après
avoir examiné son résultat unique ou avoir procédé à l'estimation selon 4.3, la procédure spécifiée à
l'Article 7 doit être suivie.
Comme condition préalable à l'acceptation des résultats des essais d’un laboratoire pour être utilisés en
6.2, 6.3, à l’Article 7 et dans l'Annexe B, les conditions telles que précisées de 6.1.2 à 6.1.4 doivent être
satisfaites.
6.1.2 Chaque résultat d’essai de laboratoire doit être obtenu à partir d'une méthode d'essai qui est
en contrôle statistique en termes de fidélité et de biais, prouvé par des diagrammes SQC internes ou
d'autres techniques statistiques équivalentes.
NOTE Pour une discussion générale sur le thème des diagrammes de contrôle et de contrôle statistique, voir
l'Annexe C.
6.1.3 L'écart-type des diagrammes de contrôle (ou des techniques statistiques équivalentes) en 6.1.2,
tel que calculé à partir d'au moins 30 résultats les plus récents obtenus sur au moins 15 jours, avec des
résultats obtenus avec au moins 6 h d’écart, ne doit pas dépasser l'écart-type de méthode d'essai publiée
(R / 2,77).
S'il existe des preuves, obtenues à partir des résultats publiés dans le cadre de plusieurs PTP, que le
R pour une méthode d'essai publiée est statistiquement incompatible avec la R véritablement atteint,
celui-ci peut être utilisé en lieu et place du R de la méthode publiée pour juger de la conformité à cet
article, pourvu que toutes les conditions suivantes sont remplies:
— si cela est autorisé par la loi,et
— si les R calculés dans le cadre de de plusieurs PTP ont suffisamment de degrés de liberté (>30) en
utilisant des résultats qui ont été correctement filtrés pour les valeurs aberrantes conformément au
protocole GESD de l'ISO 4259-1 ou à une autre technique statistique équivalente, et
— si les parties en conflit sont d’accord.
8 © ISO 2017 – Tous droits réservés
6.1.4 Chaque laboratoire doit être en mesure de démontrer, par le biais de résultats obtenus dans le
cadre d’un ou de Programme(s) d'Essais d'Aptitude (PTP), le cas échéant, une compétence de contrôle
prolongée et une absence de biais par rapport aux moyennes des PTP pour la/les méthode(s) d'essai
appropriée(s). Dans le cas où un PTP approprié n’est pas disponible, la compétence doit être démontrée
avec des essais sur des produits de référence certifiés (CRM) et par des diagrammes de contrôle en
interne sur les échantillons de contrôle qualité (QC), ou par d'autres techniques de validation de
méthodes acceptables pour les deux parties.
6.2 Évaluation de la conformité de la qualité par le fournisseur
Un fournisseur qui n'a aucune autre source d'information sur la valeur vraie d'une caractéristique qu'un
résultat unique doit considérer, à un niveau de confiance de 95 %, que le produit est conforme à la limite
de la spécification, seulement si le résultat X satisfait à la ou aux conditions ci-après:
s
— dans le cas d'une seule limite supérieure A ,
X ≤ A - 0,59R (17)
s 1
— dans le cas d'une seule limite inférieure A ,
X ≥ A + 0,59R (18)
s 2
— dans le cas d'une limite double (A et A ), ces deux conditions doivent être satisfaites (voir 4.2.3).
1 2
Les limites de décision à un niveau de confiance de 95 % telles que calculées suivant les Formules (17)
et (18) sont données pour éclairer le fournisseur et ne doivent pas être considérées comme une
obligation. Une valeur reportée entre la valeur de la spécification et la limite de la Formule (17) ou (18)
n’est pas une preuve de non-conformité mais est une indication que la confiance pour que le produit
réponde à la limite de la spécification est inférieure à 95 %. Si le résultat est exactement égal à la limite
de spécification, la probabilité pour qu’un résultat d’un nouvel essai, réalisé soit par le fournisseur soit
par le destinataire, réponde à l’exigence de la spécification, est de 50 %. La livraison d’un produit avec
un faible niveau de confiance a pour conséquence directe que la probabilité du destinataire d’obtenir un
résultat hors spécification sera élevée.
Le fournisseur ne doit délivrer le produit que si leur résultat d’essai est conforme à la spécification ou
suivant un commun accord avec le client.
Si plusieurs résultats sont obtenus par le fournisseur dans les conditions de répétabilité, la moyenne
des résultats acceptables ainsi que R , tel que déterminé en 4.2.2 et 4.2.3, doivent être utilisés par le
fournisseur comme base pour la détermination de la conformité à la spécification.
En cas de litige avec le destinataire, les procédures de l'Article 7 doivent être suivies.
6.3 Évaluation de la conformité de la qualité par le destinataire
6.3.1 Généralités
La Figure 2 présente un diagramme de procédure qui décrit les étapes décrites dans cet Article en
tenant compte de toutes les données disponibles et des exigences de ce document.
6.3.2 Lot unique de produit
Un destinataire qui n'a aucune autre source d'information sur la valeur vraie d'une caractéristique qu'un
résultat unique, doit considérer que le produit ne respecte pas la ou les limite(s) de la spécification,
seulement si le résultat x est tel que la condition (ou l'une des conditions) ci-après soit réalisée, le niveau
de confiance correspondant étant au moins égal à 95 %.
— dans le cas d'une limite supérieure de la spécification A ,
x > A + 0,59R (19)
— dans le cas d'une limite inférieure de la spécification A ,
x < A - 0,59R (20)
— dans le cas d'une limite double (A et A ), l'une et l'autre de ces conditions doivent être réalisées.
1 2
Les limites de décision à un niveau de confiance de 95 % telles que calculées suivant les Formules (19)
et (20) sont données pour aiguiller le destinataire, et ne doit pas être interprété comme une obligation.
Une valeur reportée entre la valeur de la spécification et la limite de la Formule (19) ou (20) n’est pas
une preuve de non-conformité, mais est une indication que la confiance pour que le produit ne réponde
pas à la limite de spécification est inférieure à 95 %. Si le résultat est exactement égal à la limite de
spécification, la probabilité pour qu’un résultat d’un nouvel essai, réalisé soit par le fournisseur soit par
le destinataire, réponde à l’exigence de la spécification, est de 50 %.
Si plusieurs résultats sont obtenus par le destinataire dans les conditions de répétabilité, la moyenne
des résultats acceptables ainsi que R , tel que déterminé en 4.2.3, doivent être utilisés comme base pour
la détermination de la conformité à la spécification.
Si le destinataire décide de contester le statut de conformité à la spécification pour le lot en question,
quel que soit le résultat du destinataire qui a été utilisé comme base pour la décision de contestation,
les procédures de l'Article 7 doivent être respectées.
6.3.3 Lots multiples de produit
Des résultats persistants sur plusieurs lots qui ne respectent pas la limite de spécification, mais qui
n’excèdent pas cette limite de 0,59R, constituent une forte indication que le niveau de confiance du
produit livré par le fournisseur est inférieur à 95 %. Si ce dernier n'est pas acceptable pour le destinataire,
il est recommandé que celui-ci contacte le fournisseur pour trouver une solution satisfaisante pour les
deux parties.
NOTE Cinq résultats à la suite qui ne respectent pas la limite de spécification constituent une preuve
convaincante (confiance supérieure à 95 %) qu’au moins l'un des lots ne répond pas à la spécification.
10 © ISO 2017 – Tous droits réservés
Figure 2 — Diagramme pour l’évaluation par le destinataire de la conformité d’un produit à une
spécification
6.3.4 Procédure pour le destinataire de l'évaluation de conformité pour un seul lot de produit
Un exemple est fourni d’un cas où il s’agit d’évaluer la conformité à une spécification d'un seul lot de
[6]
produit avec la spécification sur l’indice d’octane recherche (RON) dans l’EN 228 déterminé selon
[7]
l’ISO 5164 La reproductibilité du RON suivant cette méthode est de 0,7 lorsque l’indice d’octane est de
95,0 suivant la spécification de l’EN 228 et la répétabilité à ce même indice est de 0,2.
Dans cet exemple, un fournisseur vend un lot d'essence EN 228 après avoir certifié le produit dans son
laboratoire comme répondant aux spécifications de l’EN 228. Le résultat du fournisseur pour le RON
est de 95,1 d’indice d’octane et le lot est vendu franco à bord (FAB). Le contrat de vente spécifie comme
échantillon représentatif l'échantillon de réservoir situé à terre, stocké de manière appropriée et en
volume suffisant pour le suivi.
Le destinataire achète le lot et prend un échantillon pour contrôler la qualité; le résultat de son
laboratoire est de 94,7, ce qui n'est pas conforme aux spécifications, mais dans la marge des 0,59R. Le
paragraphe 6.3.1 indique que le produit ne répond pas à la limite de spécification dans l’intervalle de
confiance de 95 % que s'il s’écarte de la spécification de plus de 0,59R; ce qui n'est pas le cas dans
cet exemple. Il est courant que l’étude 0,59R constitue la fin de la procédure à moins que les données
provenant de plusieurs lots soient disponibles.
Dans ce cas, malgré les indications en 6.3.1, le destinataire n'est pas satisfait de son résultat et contacte
le fournisseur. Chacun est en mesure de confirmer et de démontrer que les résultats ont été obtenus
par des laboratoires qui ont des programmes SQC internes qui contrôlent la fidélité et le biais des essais
ISO 5164 et qu'ils participent régulièrement aux programmes PTP de l'industrie pour confirmer une
absence de biais par rapport aux moyennes de l'industrie.
Dans cet exemple, le poin
...










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