Description d'une Comparaison interlaboratoires

Une comparaison interlaboratoires permet d'évaluer la fiabilité des résultats de votre laboratoire

Une comparaison inter laboratoires (essais inter laboratoires) consiste à réaliser des essais sur des échantillons semblables et à en comparer les résultats. Trois objectifs differents peuvent être recherchés :

• Valider une méthode d'essais et déterminer l'incertitude des résultats correspondants, par la détermination des écarts-types de répétabilité et de reproductibilité ;
• Déterminer les caractéristiques d'un produit pour son utilisation comme étalon de référence ;
• Evaluer la fiabilité des resultats des laboratoires participants.

Les comparaisons inter laboratoires organisées par CompaLab poursuivent ce dernier objectif (essais d'aptitude des laboratoires). Elles fournissent aux participants un moyen pour satisfaire les exigences du § 7.7.2 de la norme ISO/CEI 17025.

En pratique, cela consiste à :

• Expédier des échantillons aussi identiques que possibles à un nombre suffisant de laboratoires participants ;
• Réaliser une série d'essais par les laboratoires particpants ;
• Déteminer la valeur de référence, qui doit être trouvée par les laboratoires ;
• Evaluer la différence entre les résultats de chacun des laboratoires et la valeur de référence ;
• Et conclure sur le niveau de confiance que l'on peut accorder au résultat.

Les exigences applicables à l'organisation des comparaisons interlaboratoires dépendent de l'objectif recherché. Ces exigences sont d'ailleurs décrites dans trois normes internationales différentes (cf. ISO 5725-2, Guide ISO 35 et ISO 13528 pour les essais d'aptitude).

Chaque laboratoire participant peut ainsi connaître parfaitement la différence entre ses résultats d'essais et la valeur de référence ("celle qu'il faut trouver"). Les résultats lui sont transmis confidentiellement. C'est à lui seul de décider s'il convient ou non de mettre en oeuvre une action corrective.

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Comment sont fixées les valeurs de référence et les écarts acceptables ?

Les valeurs considérées comme des références sont généralement calculées comme des valeurs moyennes de tous les participants, corrigées des effets des valeurs aberrantes. Cependant, il existe d'autres possibilités, qui peuvent être de meilleures options, selon les conditions de l'ILC : formule de composition des échantillons, matériaux de référence certifiés, résultats d'un ou de quelques laboratoires de référence, valeurs fixées extérieurement.

De même, les écarts-types considérés comme références sont généralement calculés à partir des résultats des participants. Des valeurs fixées extérieurement peuvent également être utilisées, en fonction des besoins des utilisateurs des résultats des essais.

Quels sont les types d'évaluation réalisés ?

Trois types d'évaluation sont généralement réalisés :

- Vérification de l'écart entre la valeur moyenne du laboratoire et la valeur de référence (biais) ;

- Vérification de la dispersion des résultats individuels au sein du laboratoire ;

- Vérification de l'incertitude déclarée par le laboratoire.

Contrôle du biais

L'écart entre la valeur moyenne du laboratoire et la valeur de référence est généralement vérifié au moyen d'un score qui caractérise cet écart par rapport à une référence qui représente ce qui est acceptable. Le score le plus courant est appelé score z, qui est calculé par la formule suivante : z = (Xi-Xpt)/Spt, où Xi représente la valeur des résultats de laboratoire, Xpt représente la valeur de référence et Spt représente l'écart-type global des résultats de laboratoire. Les limites de ce score sont généralement fixées à ±2 pour un signal d'alerte et à ±3 pour un signal d'action, ce qui correspond à des probabilités nominales d'occurrence de respectivement 5 % et 0,3 %. Cependant, d'autres limites peuvent avoir du sens, en fonction des risques liés à l'absence d'alertes.

Sur la figure suivante, les résultats des laboratoires sont représentés en différentes couleurs (une par laboratoire). Le cercle noir représente l'incertitude étendue sur la valeur de référence déterminée. Les cercles orange et rouge représentent les limites pour le signal d'alerte et pour le signal d'action concernant les biais. Les résultats de deux participants (en brun) sont proches du signal d'alerte tandis qu'un autre (en jaune et vert) déclenche clairement un signal d'action.

Le déclenchement d'un signal d'action signifie qu'une erreur systématique significative se produit dans le laboratoire. Dans ce cas, le laboratoire doit s'enquérir des causes de cette erreur systématique. Les erreurs les plus courantes sont les suivantes : 1) erreur dans la communication des résultats ; 2) manque de compétence du personnel ; 3) problème dans la préparation des spécimens d'essai ; 4) problème avec l'équipement d'essai.

Vérification de la dispersion des résultats individuels du laboratoire

Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour évaluer la dispersion des résultats du laboratoire. La plupart d'entre elles sont basées sur l'hypothèse d'homoscédasticité : tous les participants présentent la même dispersion interne, liée à la précision de la méthode d'essai (au sens de l'ISO 5725-1) et à l'intervalle de confiance sur l'estimation d'un écart type (voir ISO 2854).

Dans la plupart des cas, l'organisateur de l'ILC demande aux participants d'effectuer les essais dans des conditions de répétabilité (même opérateur, même équipement d'essai, mêmes conditions environnementales). La dispersion des résultats d'un laboratoire est donc sa répétabilité.

Les cercles orange et rouge entourant les résultats du participant en jaune et vert représentent les limites du signal d'alerte et du signal d'action concernant la dispersion pour ce participant. Un signal d'action est clairement déclenché pour ce participant, car ses résultats sont nettement plus dispersés que ceux des autres participants.

Le déclenchement d'un signal d'action signifie que la dispersion des résultats du laboratoire est trop importante. Dans ce cas, le laboratoire doit s'interroger sur les causes de cette dispersion. Les causes les plus courantes des dispersions anormales sont les mêmes que pour le biais : 1- erreur dans la communication des résultats, 2- manque de compétence du personnel, 3- problème dans la préparation des éprouvettes, 4- problème avec l'équipement d'essai. Toutefois, dans ce cas, il s'agit principalement d'un manque de soin ou d'un dysfonctionnement erratique plutôt que de procédures erronées ou d'un équipement biaisé.

Vérification de l'incertitude déclarée par le laboratoire.

L'évaluation de l'incertitude déclarée par le laboratoire est généralement effectuée en vérifiant si la différence entre les résultats du participant et la valeur de référence est cohérente avec la combinaison de l'incertitude déclarée par le participant et de l'incertitude sur la valeur de référence.

Par exemple, dans la figure suivante, où les cercles noirs représentent les incertitudes élargies sur la valeur de référence et sur les résultats du participant (en jaune et vert), on peut voir qu'il n'existe aucune zone commune entre ces deux cercles. En d'autres termes, l'intervalle de confiance sur les résultats de ce participant ne peut pas inclure la vraie valeur (qui est supposée être située à l'intérieur du cercle autour de la valeur de référence), même s'il n'y a pas d'écart significatif ni de dispersion anormale dans ce cas.

En revanche, sur la figure suivante, les deux cercles noirs montrent une zone commune. En d'autres termes, l'intervalle de confiance autour des résultats en jaune et en vert est susceptible d'inclure la valeur réelle, même si ces résultats présentent un écart et une dispersion significatifs.

Le déclenchement d'un signal d'action signifie que l'incertitude calculée par le laboratoire est sous-estimée. Le laboratoire doit reconsidérer la détermination des incertitudes qu'il revendique.