全国各地的实验室不计其数，大致分为三种类型：高校实验室、国家实验室、工 业企业实验室。其中高校实验室，是各大高校进行实验教学和科研的实践中心，是高 校教学科研的关键一环。

高校实验室负担着较多的科研和实验教学任务，其实验室的设备使用频率也相对 较高，在大量的使用过程中实验仪器设备或多或少会产生一些问题，因此实验设备的 维护问题也是实验室设备质量管理的重要方面。为了清楚地认识到实验室设备使用状 态，应当通过科学的方法对其质量水平进行评价，测量系统分析以其实用性脱颖而出。 测量系统分析在高校实验室仪器设备的质量水平评价中起到很重要的作用。测量 系统分析的目的不仅是研究实验室设备本身的质量问题，它将整个测量活动视为一个 过程，将影响测量系统的变差分为主要几类来研究误差对测量结果的影响效应，搜集 样本并采集相关测量数据，运用 Minitab 等统计软件，分析测量数据的统计特性，并根 据测量系统分析的评价标准，判别实验室设备测量的质量水平，从而得到对实验室实验设备的科学认识，并在此基础上提出持续改善实验设备测量数据质量的方案[12]。 由于测量系统分析对于实验设备质量评价的重要作用。现今，不少高校的实验室已经对其实验室设备所组成的测量系统进行过测量系统分析。 浙江大学电气工程实验室对其实验室中的模拟信号系统噪声实验设备所组成的测量系统进行了测量系统分析。分析影响实验设备测量系统的因素，建立测量模型，采 用交互式 MSA 数据采集模式收集样本和采集数据，通过对噪声电压的测量，将实验 测量数据导入 Minitab 软件，结合 Minitab 软件评价并分析实验室模拟信号系统噪声测 量设备的质量水平。最终得到的%R&R 值为 22.52%<30%，根据 MSA 的评价标准和实 验室实际工作要求，可以接受该测量系统。

许昌职业技术学院实验室在测量系统分析理论的基础上，对实验室中的一些基本 实验测量仪器如天平、卡尺等进行了实验设备质量评估。通过测量系统分析，判断出 仪器设备的使用状态和可接受程度，确保了实验仪器设备的精度，进一步提高了实验 室对仪器设备的科学维护及管理。

浙江杭州的中国计量学院质量与安全工程学院，以 JB-1C 型表面粗糙度测试仪组成的测量系统为研究对象，针对该仪器实施测量系统分析制定了详细的计划。首先对 粗糙度仪的位置变差中的偏倚、线性和稳定性进行评价，并得出了该三项指标均符合 评价准则的结论。在位置变差符合要求的前提下，紧接着对粗糙度仪宽度变差中的重 复性和再现性进行了评价，采用了均值—极差法，得到的%R&R 为 17.9%，符合大于 10%且小于 30%的判别要求，在其实验室考虑各种情况的基础上，该仪器组成的测量 系统可以接受。

在这信息和数据爆炸的年代，数据的质量越发的重要，而科研实验对数据的质量 要求也是在进一步提升。数据的质量取决于测量系统的性能，这就要求我们对测量系 统的性能有所把握，通过测量系统分析，对某一测量系统有了具体性的认识，了解其 是否处于测量的最佳状态，测出的数据能不能准确的表示被测物体的实际状态。并在 此基础上对实验室中测量仪器进行调试、对测量方法进行改进以及对测量操作人员进 一步加强操作培训。由于通过运用测量系统分析带来的经济效益和实际价值，各大高 校对于测量系统分析的应用也会更加广泛。

2  测量系统分析的基本理论

2.1 测量系统分析的基本概念 在进行测量系统分析的过程中，会用到许多相关的理论、术语等基本概念。这些理论、术语有的来源于现行的国际或者国家标准，有的则是为了满足测量系统分析的 实际应用而重新进行定义的。