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有效数字和数值的修约及其运算 标准操作规程 审 核 审核日期 质量部 颁发数量 份 质量部、QC 公司组织机构变更、重新修订文件 编 码: 批 准 批准日期 生效日期 共6页 第1页 目 的:规范检验中对数值的修约规定。 应用范围:适用于本公司药品检验中测量和计算。

编订依据:《中国药品检验标准操作规范》2010年版第520页。 内 容:

1 有效数字的基本概念

1.1 有效数字 系指在检验工作中所能得到有实际意义的数值。其最后一位数字欠准是允许的,这种由可靠数字和最后一位不确定数字组成的数值,即为有效数字。 最后一位数字的欠准程度通常只能是上下差1单位。

1.2 有效数字的定位(数位) 是指确定欠准数字的位置。这个位置确定后,其后面的数字均无效数字。欠准数字的位置可以是十进位的任何数位,用10n来表示:n可以是正整数,如n=1、101=10(十数位),n=2、102=100(百数位),……;n也可以是负数,如n=-1、10—1=0.1(十分位),n=-2、10—2=0.01(百分位),……。 1.3 有效位数

1.3.1 在没有小数位且以若干个零结尾的数值中,有效位数系指从非零数字最左一位向右数得到的位数减去无效零(即仅为定位用的零)的个数。例如35000中若有两个无效零,则为三位有效位数,应写作350×102;若有三个无效零,则为两位有效位数,应写作35×103或3.5×104。

1.3.2 在其它十进位数中,有效数字系指从非零数字最左一位向右数而得到的位数。例子如3.2、0.32、0.032和0.0032均为两位有效位数,0.320为三位有效位数、10.00四位有效位数,12.490为五位有效位数。

1.3.3 非连续型数值(如个数、分数、倍数)是没有欠准数字的,其有效位数可视为无限多位;例如分子式“H2SO4”中的 “2”和“4”是个数。常数π、e和系数√2等数值的有效位数也可视为是无限多位;含量测定项下“每1ml的XXX滴定液(0.1mol/L)……”中的“0.1”为名义浓度,规格项下的“0.3g”、“1ml:25mg”中“0.3”、“1”和“25”为标示量,其有效位数也均为无限多位;即在计算中,其有效位数应根据其他数值的最少有效位

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编 码: 共6页 第2页 数而定。

1.3.4 pH值等对数值,其有效位数是由其小数点后的位数决定的,其整数部分只表明其真数的乘方次数。如pH=11.26([H+]=5.5×10-12mol/L),其有效数位只有两位。

1.3.5 有效数字的首位数字为8或9时,其有效位数可以多计一位。例如85%与115%。都可以看成是三位有效位数;99.0%与101.0%都可以看成是四位有效数字。 2 数值修约及其进舍规则

2.1 数值修约 是指对拟修约数值中超出需要保留位数时的舍弃,根据舍弃数来保留最后一位数或最后几位数。

2.2 修约间隔 是确定修约保留位数的一种方式,修约间隔的数值一经确定,修约值即应为该数值的整数倍。例如指定修约间隔为0.1,修约值即应在0.1的整数倍中选取,也就是说,将数值修约到小数点后一位。 2.3 确定修约位数的表达方式 2.3.1 指定数位

2.3.1.1 指定修约间隔为10-n(n为正整数),或指明将数值修约到小数点后n位。 2.3.1.2 指定修约间隔为1,或指明将数值修约到个数位。

2.3.1.3 指定修约间隔为10n(n为正整数),或指明将数值修约到10n数位,或指明将数值修约到“十”“百”“千”……数位。

2.3.2 指定将数值修约成n位有效位数(n为正整数)。

2.3.3 在相对标准偏差(RSD)的求算中,其有效数位应为其1/3值的首位(非零数字),故通常为百分位或千分位。 2.4 进舍规则

2.4.1 拟舍弃数字的最左一位数字小于5时,则舍去,即保留的各位数字不变。

例1:将12.1498修约到一位小数(十分位),得12.1。 例2:将12.1498修约成两位有效数位,得12。

2.4.2 拟舍弃数字的最左一位数字大于5时,或是5,而其后跟有并非全部为0的数字时,则进一,即在保留的末位数字加1。

例1:将1268修约到百数位,得13×102。 例2:将1268修约到三位有效数位,得127×10。 例3:将10.502修约到个数位,得11。

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编 码: 共6页 第3页 2.4.3 拟舍弃数字的最左一位数字为5,而右面无数字或皆为0时,若所保留的末位数为奇数(1,3,7,9)则进一,为偶然(2,4,6,8,0)则舍弃。

例1:修约间隔为0.1(或10-1)

拟修约数值 修约值 1.050 1.0 0.350 0.4 例2:修约间隔为1000(或103)

拟修约数值 修约值 2500 2×103 3500 4×103 例3:将下列数字修约成两位有效位数

拟修约数值 修约值 0.0325 0.032 32500 32×103

2.4.4 在相对标准偏差(RSD)中采用“只进不舍”的原则,如0.163%、0.52%宜修约为0.17%、0.6%。

2.4.5 不许连续修约 拟修约数字应在确定修约位数后一次修约获得结果,而不得多次按前面规则(2.4.1~2.4.3)连续修约。

例 修约15.4546,修约间隔为1 正确的做法为:15.4546→15;

不正确的做法为:15.4546→15.455→15.46→15.5→16。

2.4.6 为便于记忆,上述进舍规则可归纳成下列口决:四舍六入五考虑,五后非零则进一,五后全零看五前,五前偶舍奇进一,不论数字多少位,都要一次修约成,但在按英、美、日药典方法修约时,按四舍五入进舍即可。

3 运算规则 在进行数学运算时,对加减法和乘除法中有效数字的处理是不同的。 3.1 许多数值相加减时,所得和或差的绝对误差必较任何一个数值的绝对误差大,因此相加减时应以诸数值中绝对误差最大(即欠准数字的数位最大)的数值为准,以确定其它数值在运算中保留的数位和决定计算结果的有效数位。

3.2 许多数值相乘除时,所得积或商的相对误差必较任何一个数值的相对误差大。因此

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编 码: 共6页 第4页 相乘除时应以诸数值中相误差最大(即有效位数最少)的数值为准,确定其它数值在运算中保留的位数和决定计算结果的有效位数。

3.3 在运算过程中,为减少舍入误差,其它数值的修约可以暂时多保留一位,等运算得到结果时,再根据有效位数弃去多余的数字。

例1 13.65+0.00823+1.633=?

本例是数值相加减,在三个数值中13.65的绝对误差最大,其最末一位数为百分位(小数点后二位),因此将其它各数均暂先保留至千分位,即把0.00823修约成0.008,1.633不变,进行运算;

13.65+0.008+1.633=15.291

最后对计算进行修约,15.291应只保留到百分位,而修约成15.29。 例2 14.131×0.07654÷0.78=?

本例是数值相乘除,在三个数值中,0.78的有效位数最少,仅为两位有效位数,因此各数值均应暂保留三位有效位数进行运算,最后结果再修约为两位有效位数。

14.131×0.07654÷0.78 =14.1×0.0765÷0.78 =1.08÷0.78 =1.38 =1.4

例3 计算氧氟沙星(C18H20FN304)分子量。

在诸无素的乘积在,原子数的有效位数呆视作无限多位,因此可根据各原子量的有效位数对乘积进行定位,而在各乘积的相加中,由于中国药典规定分子量的数值保留到小数点后二位(百分位),因此应将各元素的乘积的修约到千分位(小数点后三位)后进行相加;再将计算结果修约到百分位,即得。

12.011×18+1.00794×20+18.9984032+14.006747×3+15.9994×4 =216.20+20.1588+18.9984032+42.020241+63.9976 =216.20+20.159+18.998+42.020+63.998 =361.375 =361.38

4 注意事项

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编 码: 共6页 第5页 4.1 正确记录检测所得的数值 应根据取样量、量具的精度、检测方法允许误差和标准中的限度规定,确定数字的有效位数(或数位),检测值必须与测量的准确度相符合,记录全部准确数字和一位欠准数字。

4.2 正确掌握和运用规则 进行计算时,应执行进舍规则和运算规则,如用计算器进行计算,也应将计算结果经修约后再记录下来。如由工作站出的数据,可按有效数字修约原则修约后判定。

4.3 要根据取样的要求,选择相应的量具。

4.3.1 “精密称定”系指称取重量应准确到所取重量的0.1%,可根据称量选用分析天平 或半微量分析天平;“精密量取”应选用符合国家标准的移液管;必要时应加校正值。 4.3.2 “称定”(或“量取”)系指称取的重量(或量取容量)应准确至所取重量(或容量)的百分之一。4.3.3 取用量为“约××”时,系指取用量不得超过规定量的100±10%。

4.3.4 取用量的精度未作特殊规定时,应根据其数值的有效数位选用与之相应的量具;如规定量取5ml、5.0ml或5.00ml时,则应分别选用5~10ml的量筒、5~10ml的刻度吸管或5ml的移液管进行量取。

4.4 在判定药品质量是否符合规定之前,应将全部数据根据有效数字和数值修约规则进行运算,并根据中国中国药典2010年版二部“凡例”第十四条及国家标准GB1250—89《极限数值的表示方法和判定方法》中规定的“修约值比较法”,将计算结果修约到标准中所规定的有效位,而后进行判定。

例 异戊巴比妥钠的干燥失重,规定不得过4.0%,今取样1.0042g,干燥后减失重量0.0408g,请判定是否符合规定?

本例为3个数值相乘除,其中0.0408的有效位数最少,为三位有效数字,以此为准(在运算过程中暂时多保留一位)。

0.0408÷1.004×100.0%=4.064%

因药典规定的限度为不得过4.0%,故将计算结果4.064%修约到千分位为4.1%,大于4.0%,应判为不符合规定(不得大于4.0%)。

如将上述规定的限度改为“不得大于4%”,而其原始数据不变,则将计算结果修约至百分位,得4%,未超过4%的限度,应判符合规定(不得大于4%)。 5 变更历史

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