0 引言

      實驗室是為客戶提供儀器校準技術(shù)服務的載體，而實驗室數(shù)據(jù)的準確性需要依靠其完善的管理體系、組織結(jié)構(gòu)、技術(shù)能力為客戶提供測量服務。認可校準實驗室主要指CNAS（國家合格評定認可中心）對儀器校準實驗室從事認可、評審等評測活動，對人員的校準能力和資格，予以承認、登記的活動，是實施校準能力的國際通用證明。CNAS（中國合格評定認可中心）現(xiàn)已加入APLAC（亞太實驗室統(tǒng)一認可合作組織）和ILAC（國際間實驗室認可組織），經(jīng)過國家合格評定認可中心認可的實驗室，其校準的數(shù)據(jù)即可得到ILAC（國際間實驗室認可組織）和APLAC（亞太實驗室統(tǒng)一認可合作組織）相互承認。

      在CNAS認可的準則中，要求儀器校準實驗室需獲得實施實驗室校準活動所需的人員、設(shè)備、設(shè)施、系統(tǒng)及體系管理服務。其中體系管理中明確的指出真實性、公正性與可靠性是校準實驗室開展工作的基礎(chǔ)，也是其出具的儀器校準數(shù)據(jù)真實可靠的前提。真實性與公正性主要與體系管理相關(guān)，真實性、公正性與可靠性主要與人員、設(shè)備、物料、制度、環(huán)境等相關(guān)。實驗室體系管理中，如何控制好這些關(guān)鍵要素點，確保儀器校準結(jié)果的真實性和準確性是保證實驗數(shù)據(jù)公正性的前提。

1  認可校準實驗室在實際運行中證書、記錄管理體系存在的問題

      實際運行中，CNAS認可的大多數(shù)校準實驗室可以按照認可準則的要求開展儀器校準服務，且出具的證書、記錄準確可靠，但是也會有極少數(shù)的校準實驗室因為人員、設(shè)備、設(shè)施、系統(tǒng)及體系管理等原因造成出具的證書、記錄不準確，無法滿足認可準則要求的情況。甚至極個別校準實驗室會因為經(jīng)濟原因，出具虛假報告，故意造假，編造數(shù)據(jù)，嚴重損壞了國家合格評定認可實驗室準確、公正、可靠的宗旨，造成非常惡劣的影響。目前主要存在的問題有：

（1）超過CNAS許可認證范圍開展儀器校準業(yè)務；

（2）出具虛假；

（3）人員資質(zhì)條件不符合CNAS要求；

（4）環(huán)境條件不滿足標準設(shè)備校準實驗的要求；

（5）校準所選取的方法不正確等。

      大多數(shù)經(jīng)CNAS認可認證的校準實驗室自身的信息收集和體系管理還是由人工操作，只計算機進行簡單的辦公文檔管理。信息查詢及維護的效率低，差錯率高，數(shù)據(jù)資料等信息不能在實驗室內(nèi)有效共享和使用，容易造成實驗室體系管理工作效率低下。校準儀器，特別是輔助儀器無法完整地建立過程使用情況數(shù)據(jù)庫，不能及時了解校準儀器的使用和維護情況，且登記過程過于繁瑣，易出現(xiàn)漏記的情況。校準用標準物質(zhì)以及耗材的使用管理都處于人工操作狀態(tài)，不僅登記不準確而且容易造成資源浪費。最重要的是校準結(jié)果都是計量人員獨自校準后記錄于紙制文件中或記錄于可以更改的電腦文件中，容易出現(xiàn)故意或無意的更該，不能保證校準數(shù)據(jù)的真實性和準確性，易發(fā)生質(zhì)量事故。以上問題，客觀上需要一種能實現(xiàn)校準過程控制管理、遠程監(jiān)督等功能的平臺，提高儀器校準效率，實現(xiàn)管理、資源、數(shù)據(jù)的共享，真正的實現(xiàn)準確、公正、可靠的CNAS宗旨。

2  區(qū)塊鏈技術(shù)下的CNAS認可校準實驗室證書、記錄管理體系建設(shè)

      區(qū)塊鏈是一個去中心化的數(shù)據(jù)庫，是一串使用密碼學方法相關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，每一個數(shù)據(jù)塊中包含了一批次校驗樣品的相關(guān)信息，用于驗證其信息的有效性和生成下一個區(qū)塊。大約每隔1小時，就會有新的區(qū)塊增加上去，每個區(qū)塊都記錄著校驗樣品的詳細數(shù)據(jù)過程，而且?guī)е鴷r間戳。不同區(qū)塊之間按照時間順序、通過算法相連。本文講述了一種區(qū)塊鏈技術(shù)下的CNAS認可儀器校準實驗室證書、記錄流程及方法，示意圖如圖1所示，可以包含以下幾個環(huán)節(jié)：

（1）將客戶委托信息錄入?yún)^(qū)塊鏈

實驗室客服中心根據(jù)客戶委托將校準表計的相關(guān)信息錄入至區(qū)塊鏈。

（2）實驗人員獲取相關(guān)任務并將對應任務號的第一次校準數(shù)據(jù)存儲到區(qū)塊鏈。

任務號是實驗室校準任務中不同客戶所對應的唯一性編號，通過任務號可以查詢到相關(guān)表計具體的校準責任人，第一次校準數(shù)據(jù)包括校準設(shè)備名稱、型號、生產(chǎn)廠家、設(shè)備量程、校驗所依據(jù)的規(guī)程、儀器校準數(shù)據(jù)、儀器校準人員、儀器校準日期等，第一次計量數(shù)據(jù)由第一個校準人員對委托樣品的計量結(jié)果負責，第一個校準人員將校準表計的第一次校準數(shù)據(jù)存儲至包含多個客戶端的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中，多個客戶端均可知第一次計量數(shù)據(jù)，這樣帶來數(shù)據(jù)的一致和公開透明，且區(qū)塊鏈只允許寫入數(shù)據(jù)，不允許刪除和修改，這樣可以防止數(shù)據(jù)被偷偷篡改。

 圖1 區(qū)塊鏈技術(shù)下的CNAS認可校準實驗室證書、 記錄管理體系結(jié)構(gòu)示意圖

（3）將對應任務號的修改日志存儲至區(qū)塊鏈，并建立關(guān)聯(lián)信息

假如第一次校準人員有意或無意的對第一次校準數(shù)據(jù)進行了更改，假如測量錯誤，將誤差性能合格的儀器測量為誤差超差，但及時發(fā)現(xiàn)并更正，將更正后的數(shù)據(jù)傳輸至區(qū)塊鏈，第一次校準數(shù)據(jù)不會更改，區(qū)塊鏈順序生成下一個區(qū)塊并進行記錄，位于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)鏈中的多個客戶端都可以查看及更正數(shù)據(jù)，進行相關(guān)結(jié)果評估；假如第一次校準人員因私心將校準誤差超差的儀器數(shù)據(jù)直接更改為合格的數(shù)據(jù)傳輸至區(qū)塊鏈中，在之后的工作中客戶設(shè)備儀器發(fā)生質(zhì)量事故，第一次校準人員想要更改之前的校準數(shù)據(jù)，則不能無痕跡的更改第一次校準數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈會順序生成下一個區(qū)塊并進行記錄，位于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中的多個客戶端都可以可查看更正數(shù)據(jù)，進行相關(guān)結(jié)果評估，并進行相應的追責。不可篡改，具有真實性和準確性。

（4）關(guān)聯(lián)對應任務號及任務號下的各儀表的第一次校準數(shù)據(jù)的修改日志

關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)對應任務號及任務號下的各儀表，可快速瀏覽對應儀器的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進行快速合成，提高生產(chǎn)效率。同時獲取對應任務號儀器的第一次校準數(shù)據(jù)和對應任務號儀器的修改日志，從而生成追溯鏈條，并在偵測到對所述追溯鏈條的點擊操作時，跳出瀏覽權(quán)限界面?？赏ㄟ^追溯鏈條了解儀器的整個儀器校準過程數(shù)據(jù)，通過區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存儲了該區(qū)塊鏈形成后的所有歷史數(shù)據(jù)，保證了區(qū)塊鏈上的任何一條校驗數(shù)據(jù)都可通過鏈式結(jié)構(gòu)追本溯源。瀏覽權(quán)限界面根據(jù)輸入的目標驗證信息，和預先存儲至區(qū)塊鏈的驗證信息進行比對：若驗證通過，則輸出該任務號對應儀器的第一次校準數(shù)據(jù)和相對應任務號儀器的修改日志；如果驗證沒有通過，則輸出相關(guān)提示信息至區(qū)塊鏈。對區(qū)塊鏈內(nèi)容采用了加密算法，加密算法分為對稱密鑰算法和非對稱密鑰算法，對稱密鑰算法，又稱做私鑰加密，或者會話密鑰加密，表示數(shù)據(jù)的發(fā)送者和接收者使用同一個密鑰算法去加密和解密相關(guān)數(shù)據(jù)。非對稱密鑰加密算法，又稱做公鑰密鑰加密。它是需要使用不同的密鑰算法來完成加密和解密操作，一個公開密鑰，另一個為私用密鑰，由用戶自己保管。數(shù)據(jù)發(fā)送者用公開密鑰去加密，數(shù)據(jù)接收者用私用密鑰去解密。如果驗證通過，表示公司內(nèi)部有授權(quán)員工對數(shù)據(jù)進行瀏覽查看，防止非授權(quán)人員隨意泄漏商業(yè)秘密；如果驗證沒有通過，系統(tǒng)會輸出提示信息至區(qū)塊鏈并保存該記錄，提醒相關(guān)人員做好信息調(diào)查與保護。

（5）將同一任務號下儀器的第二次校準數(shù)據(jù)和第一次校準數(shù)據(jù)進行比對分析，得到儀器校驗數(shù)據(jù)是否可信狀態(tài)信息存至區(qū)塊鏈

核驗人員會對同一任務號的儀器進行二次復核校驗，核實儀器校準結(jié)果的準確性，系統(tǒng)自動根據(jù)任務號下關(guān)聯(lián)的儀器設(shè)備，選取20%的樣品進行再次復校，將同一只儀器的第二次校準數(shù)據(jù)與第一次校準數(shù)據(jù)進行En比率值計算（計算公式見公式1），判斷En值是否在可以接受的范圍之內(nèi)，若是，則生成儀器合格信息存儲至區(qū)塊鏈，否則生成產(chǎn)品不合格信息存儲至區(qū)塊鏈。如該抽樣批次的所有儀器的En比率值在預設(shè)范圍1之內(nèi)，則生成產(chǎn)品合格信息存儲至區(qū)塊鏈，兩次計量校準確認，防止某一校準員因為人、機、料、法、環(huán)某一個因素導致的數(shù)據(jù)錯誤，引發(fā)校準質(zhì)量事故。若該抽樣批次的某一儀器的En比率值大于預設(shè)范圍1之外，則生成產(chǎn)品不合格信息存儲至區(qū)塊鏈，提示相關(guān)負責人員確定，進行對應批次的校準工作復核，對校準工作瀆職人員進行相應懲罰。同時在生成校準儀器不合格信息存儲至區(qū)塊鏈之后，跳出該批次校準的儀器結(jié)果處理意見至對應負責人系統(tǒng)終端界面，獲取對應負責人的處理意見。即當校準儀器二次復核結(jié)果不合格時，則需要相應負責人對校準結(jié)果及時處理（可采用重新將該批次儀器，流轉(zhuǎn)至第一個流程，重新送樣），避免產(chǎn)生數(shù)據(jù)不準確的報告，當校準儀器二次復核結(jié)果合格時，系統(tǒng)自動根據(jù)系統(tǒng)第一次校準人員錄入的數(shù)據(jù)生成儀器校準報告。

接受準則：En≤1，表明測量結(jié)果滿意，可以接受；被校儀器處于受控校準狀態(tài)。

式中：

γ1為由第1次校準時測得的儀器的示值基本誤差，%。

γ2為由第2次校準時測得的同一只儀器的示值基本誤差，%。

U1為γ1的測量不確定度。U2為γ2的測量不確定度。

4  結(jié)束語

      本文提出的基于區(qū)塊鏈技術(shù)下的CNAS認可儀器校準實驗室證書、記錄管理體系，通過獲取任務號及對應任務號下儀器設(shè)備的第一次校準數(shù)據(jù)存儲到區(qū)塊鏈，并且將對應任務號的修改日志也一并存儲至區(qū)塊鏈，將同一任務號下儀器的第一次校準數(shù)據(jù)和第二次校準數(shù)據(jù)的En比率值進行計算，判斷En值是否在可以接受的范圍之內(nèi)，將相關(guān)信息存儲至區(qū)塊鏈。實現(xiàn)了同一儀器設(shè)備不同人員的儀器校準數(shù)據(jù)傳輸至區(qū)塊鏈，并且在區(qū)塊鏈內(nèi)對兩次數(shù)據(jù)進行En比率值計算，并且監(jiān)控數(shù)據(jù)修改，防止篡改，生成修改日志，提高證書、記錄的真實性和準確性。