植物检疫措施标准第31号

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济龚
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1 ISPM 31 国际植物检疫措施标准国际植检措施标准第 31 号货物抽样方法 (2008 年 ) 联合国粮食及农业组织国际植保公约秘书处粮农组织 2012

2 出台背景说明这部分不属于本标准的正式内容出版物仅指该语言版本出台背景的完整说明参见本标准的英文版本标准于 2008 年 4 月经植物检疫措施委员会批准国际植检措施标准第 31 号货物抽样方法罗马, 国际植物保护公约, 粮农组织中文翻译由中国 NPPO 审校于 2009 年 6 月本标准由秘书处重订格式于 2012 年 8 月出台背景 : 最后更新于 2012 年 8 月

3 货物抽样方法 ISPM 31 目录批准引言范围参考文献定义要求概要背景货物抽样的目的要求批次的确定样本单位统计和非统计学抽样基于统计学的抽样参数和相关概念可接受的数量检测水平置信水平检测效能样本容量允许量水平参数与允许量水平之间的关联基于统计学的抽样方法简单随机抽样系统抽样分层抽样序贯抽样整群抽样固定比例抽样非基于统计学的抽样便利抽样偶遇抽样选择性或有针对性抽样选择抽样方法样本容量的确定有害生物在批次中的未知分布国际植物保护公约 ISPM 31-3

4 ISPM 31 货物抽样方法 5.2 有害生物在批次中聚集分布不同的检测水平抽样结果附件 1: 附录 2-5 使用的公式附件 2: 小批量货物样本容量的计算 : 基于超几何分布的抽样 ( 简单随机抽样 ) 附件 3: 大批量货物的抽样 : 基于二项或泊松分布的抽样附件 4: 聚集分布的有害生物的抽样 : 基于 β 二项分布的抽样附件 5: 超几何和固定比例抽样结果的比较 ISPM 31-4 国际植物保护公约

5 货物抽样方法 ISPM 31 批准本标准于 2008 年 4 月经植物检疫措施委员会批准引言范围本标准用于指导国家植保机构 (NPPOs) 选择检验或检测货物的适宜的抽样方法, 以确定符合植物检疫要求本标准不用于指导田间抽样 ( 如调查所要求者 ) 参考文献 Cochran, W.G 抽样技术第 3 版 New York, John Wiley & Sons 428 页 ISPM 年关于植物保护在国际贸易中应用植物检疫措施的植物检疫原则罗马, 粮农组织, 国际植保公约 [ 经修订, 现有版本为 ISPM 第 1 号 :2006 年 ] ISPM 5. 植物检疫术语表罗马, 粮农组织, 国际植保公约 ISPM 年检疫性有害生物风险分析, 包括环境风险和活体转基因生物分析罗马, 粮农组织, 国际植保公约 ISPM 年输入植物检疫管理系统准则罗马, 粮农组织, 国际植保公约 ISPM 年非检疫性限定有害生物风险分析罗马, 粮农组织, 国际植保公约 ISPM 年检验准则罗马, 粮农组织, 国际植保公约定义本标准中所使用的植物检疫术语定义见 ISPM 第 5 号 ( 植物检疫术语表 ) 要求概要为检验国际贸易中流动的商品, 国家植保机构在选择样本时使用的抽样方法是基于很多抽样概念这包括诸如可接受的水平检测水平置信水平检测效能及样本容量等参数使用基于统计学的方法, 如简单随机抽样系统抽样分层抽样序贯抽样或整群抽样等, 得到的结果具有一定的统计置信水平其他不是基于统计学的抽样方法, 如便利抽样偶遇抽样和选择性抽样, 可能产生有效的结果以确定是否存在限定有害生物, 但不能在此基础上作统计推断操作方面的限制因素会对这种或那种方法的可行性产生影响在使用抽样方法时, 国家植保机构接受一定程度的未能发现违规货物的风险使用基于统计学的方法只能产生具有一定置信水平的结果, 但不能证明货物中没有某种有害生物背景本标准为 ISPM 第 20 号 (2004 年 ) 和 ISPM 第 23 号 (2005 年 ) 提供统计学基础并作出补充对贸易中流动的限定物货物进行检验是有害生物风险管理的重要手段, 也是世界范围内用于确定是否存在有害生物和 / 或是否符合输入植物检疫要求的最常用的植物检疫程序通常不可能检验所有的货物, 因此植物检疫检验主要针对从货物中抽取的样本进行值得注意的是, 本标准中给出的抽样概念也可适用于其他植物检疫程序, 特别是抽取用于检测的单位国际植物保护公约 ISPM 31-5

6 ISPM 31 货物抽样方法对植物植物产品和其他限定的抽样可在出口前进口时或国家植保机构确定的其他时机进行由于基于抽样进行的检验可能导致拒绝签发植物检疫证书拒绝入境或处理销毁全部或部分货物, 因此用文件保存好国家植保机构建立和使用的抽样程序并做到公开透明, 同时考虑到最小影响力原则 (ISPM 第 1 号 :2006 年 ) 非常重要国家植保机构使用的抽样方法取决于抽样目的 ( 如供检测用的抽样 ), 可仅以统计学为基础, 或在制定时考虑到特定的操作上的制约因素为达到抽样目的制定的抽样方法, 限于操作上的限制因素, 其结果可能无法获得和完全基于统计学的方法相同的置信水平, 但对有些预期的抽样目的, 这些方法仍可给出有效的结果如果抽样的唯一目的是为了提高发现某种有害生物的几率, 选择性或有针对性的抽样同样有效货物抽样的目的为检验和 / 或检测进行货物抽样是为了 : 发现限定有害生物确保货物中限定有害生物或受侵染单位的数量没有超过该有害生物的特定允许水平确定货物的一般植物检疫状况发现植物检疫风险未定的生物尽可能提高检出特定的限定有害生物的概率尽可能用好现有的抽样手段收集信息, 例如对途径的监测验证符合植物检疫要求确定受侵染货物的比例应认识到以抽样为基础的检验和 / 或检测总会有一定程度的误差接受一定的有害生物存在的概率, 是使用抽样程序进行检验和 / 或检测的内在特性使用以统计学为基础的抽样方法进行检验和 / 或检测, 可为有害生物的发生率低于一定水平提供一定的置信水平, 但并未证明有害生物在货物中确实不存在要求 1. 批次的确定货物可由一个或多个批次组成当货物含有超过一个以上的批次时, 为确定符合 ( 植物检疫要求 ) 而作的检验可包括几个独立的直观检查, 因此各批次应分别抽样在这类情况下, 应确定每一批货物的样本并将其分开, 以便在随后的检验或检测中发现不符合植物检疫要求时, 可准确地找到相应的货物批次是否对一个批次进行检验, 应根据 ISPM 第 23 号 (2005 年, 1.5 节 ) 提到的因素做出决定供抽样的批次应是含多个单位的单一商品, 单一商品可据以下因素的同质性进行确定 : 原产地生产者包装设备种类品种或成熟度出口商生产地区 ISPM 31-6 国际植物保护公约

7 货物抽样方法 ISPM 31 限定有害生物及其特征在原产地的处理处理类型国家植保机构用于确定批次的标准在相似的货物上使用时应具有一致性为方便而将多种商品视为一个批次, 可能意味着无法从抽样结果中作出统计推论 2. 样本单位抽样首先要确定适宜的抽样单位 ( 例如, 果实茎束单位重量袋或纸板箱 ) 样本单位的确定取决于有害生物在货物中分布的均匀程度, 有害生物是静止还是移动, 货物如何包装预期用途及操作层面的考虑等例如, 如果仅依据有害生物的生物学特性, 移动性弱的有害生物适宜的样本单位可为单一的植物或植物产品, 而对移动的有害生物, 纸板箱或其它商品容器可能是更好的样本单位然而, 当检验是为了检测一种以上的有害生物时, 需考虑其它因素 ( 如不同样本单位的实用性 ) 样本单位的定义应一致, 样本相互独立这将便于国家植保机构简化根据样本推断至选出该样本的批次或货物 3. 统计和非统计学抽样抽样方法是由国家植保机构批准的抽取供检验和 / 或检测用的货物单位的程序为对货物或批次进行植物检疫检验而进行的抽样, 是从货物或批次中抽取货物单位, 且不必复置 1 国家植保机构可以选用一种基于统计学的或者非统计性的抽样方法设计基于统计学或有针对性的抽样方法是为了便于在货物和 / 或批次中发现限定有害生物 3.1 基于统计学的抽样基于统计学的抽样方法包括确定一些相互关联的参数, 并选择最适合的基于统计学的抽样方法参数和相关概念基于统计学的抽样方法用于在特定置信水平下检测受侵染的百分比或比例, 因此要求国家植保机构确定下列相互关联的参数 : 可接受的数量检测水平置信水平检测效能和样本容量这也间接说明抽样方法是以统计学为基础的国家植保机构也可针对某些有害生物 ( 例如非检疫性限定有害生物 ) 建立允许量水平可接受的数量可接受的数量是在采取植物检疫措施前, 在给定容量的样本中可允许的受侵染单位的数量或有害生物个体数量针对检疫性有害生物, 许多国家植保机构将这一数量确定为零例如, 如果可接受的数量是 0, 而在样本中发现了一个被感染的货物单位, 则要采取植物检疫行动重要的是要认识到, 一个样本中可接受的数量为 0 并不意味着一批货物作为整体, 其允许量水平为 0 即使样本中没有发现有害生物, 货物的其他部分也可能存在有害生物, 尽管数量很少可接受的数量和样本相联系可接受的数量是指样本中可允许的受侵染单位或有害生物的数量, 而允许量水平则指整批货物的情况 ( 参见节 ) 1 不复置抽样是指从货物或批次中抽取一个单位, 在抽取下一个单位前并不放回该单位不复置抽样并不意味着抽取的物体不能放回货物中去 ( 破坏性抽样除外 ), 而是指检疫员在抽完剩余的样本前不应放回去国际植物保护公约 ISPM 31-7

8 ISPM 31 货物抽样方法检测水平检测水平是国家植保机构想在一批货物中, 用抽样方法在规定的检测效能和置信水平下, 检测到的最低侵染百分比或比例检测水平可针对某种有害生物一群或一类有害生物, 或未指明的有害生物而设定检测水平可源于 : 基于有害生物风险分析所作出的检测特定侵染水平的决定 ( 确定侵染会导致不可接受的风险 ) 检验前对所使用的植物检疫措施的有效性进行评估, 以操作为基础的决定, 即超过一定水平的检验强度不现实置信水平置信水平是指当货物受侵染程度超过检测水平时, 即能被检测出来的概率 95% 是常用的置信水平根据商品的预期用途, 国家植保机构可选用不同的置信水平, 例如 : 种植用商品可采用比消费用商品更高的检测置信水平置信水平也可因为植物检疫措施的力度大小及违规历史记录而不同很高的置信水平数值难以达到, 而更低的置信水平对决策的意义不大 95% 的置信水平意味着从抽样结果得出的结论, 平均 100 次能有 95 次检测出某一违规商品因此, 也可认为平均有 5% 的违规商品未能检出检测效能检测的效能是指, 检验或检测一个受侵染单位时能发现有害生物的概率总的来说, 效能不应假定为 100% 例如, 有害生物可能难以被直观检查到, 植物可能不表现出发病症状 ( 隐症 ), 效能因人为错误而降低在确定样本容量时可使用较低的效能值 ( 例如, 当检验一个受侵染单位时, 检出有害生物的几率设为 80%) 样本容量样本容量是从批次或货物中抽取的用于检验或检测的单位数量关于确定样本容量的指导见第 5 节允许量水平允许量水平指用作植物检疫行动阈值的整批货物或批次中受侵染的比例超过允许量将导致采取植物检疫行动可针对非检疫性限定有害生物 ( 参见 2004 年 ISPM 第 21 号 4.4 节 ), 也可针对和其他输入植物检疫要求有关的情况 ( 如木材上的树皮和植物根部的土壤 ) 建立允许量水平如节所述, 考虑到在未抽样的单位也有一定的概率带有有害生物, 多数国家植保机构为所有的检疫性有害生物设定了零允许量然而, 国家植保机构可依据有害生物风险分析, 决定为一种检疫性有害生物确定一个允许量 ( 参看 2004 年 ISPM 第 11 号节 ), 然后确定从其中抽样的比例例如, 如果一种有害生物的定殖能力较弱, 或产品预期的最终用途 ( 如, 进口用于加工的新鲜水果和蔬菜 ) 限制了该有害生物传入受威胁地区的可能性, 少量的检疫性有害生物可以接受, 因此国家植保机构可以确定一个大于零的允许量参数与允许量水平之间的关联 5 个参数 ( 可接受的数量检测水平置信水平检测效能和样本容量 ) 在统计上是相关联的考虑到确定的允许量水平, 国家植保机构应确定所使用的检测方法的效能, 并据此确定样本中可接受的数量 ; 可任意选择剩余三个参数中的两个, 余下的参数可据其它参数的数值确定 ISPM 31-8 国际植物保护公约

9 货物抽样方法 ISPM 31 如果使用大于零的允许量水平, 选定的检测水平应与允许量水平相等 ( 或低于, 如果可接受的数量大于零 ), 以确保在特定的置信水平下能够检测出受侵染水平高于允许量水平的货物如在样本单位中未能检出有害生物, 对货物受侵染的比率的描述不能超越以下实际, 即受侵染的比率在特定的置信水平下低于检测水平如有害生物在容量适当的样本中未被检出, 置信水平给出了允许量水平未被超过的概率基于统计学的抽样方法简单随机抽样简单随机抽样的结果是所有样本单位从批次或货物中被抽取的概率相同简单随机抽样是指使用某种工具, 如随机数字表, 抽取样本单位使用预先确定的随机程序是这一方法与偶遇抽样方法的区别 ( 参看节 ) 当对有害生物的分布或受侵染的比率了解很少时使用这种方法简单随机抽样在操作时可能难以正确应用使用这种方法时, 每一单位被抽取的概率应该相同当有害生物在批次中不是随机分布时, 这种方法可能不是最佳选择简单随机抽样可能比其他抽样方法需要更多的投入其应用取决于货物的类型和 / 或结构系统抽样系统抽样是指按照固定的预先确定的间隔从一个批次所含的单位中抽取一个样本然而, 第一次抽取必须是在整个批次中随机抽取如果有害生物的分布方式与抽样间隔相似, 结果就有可能出现偏差这种方法的两个优点是, 抽样过程可由机器自动完成, 且仅在抽取第一个单位时需要使用随机程序分层抽样分层抽样是指将批次分成不同的部分 ( 即层 ), 然后从各个和每个部分中抽取样本单位在每一部分内, 使用特定的方法 ( 系统或随机 ) 抽取样本单位在一些情况下, 可能从各部分抽取不同数量的样本单位 - 例如, 样本单位数量可与各部分的大小成比例, 或基于预先掌握的有关各部分受侵染情况的信息如果切实可行, 分层抽样几乎总能提高检测精度伴随分层抽样的变化越小, 取得的结果越准确当受包装程序或储藏条件影响, 批次内侵染水平存有差异时尤其如此当预先了解有害生物分布, 且操作条件也允许时, 分层抽样是较好的选择序贯抽样序贯抽样是指使用上述方法之一抽取一系列样本单位抽取每一样本 ( 或组 ) 后, 对数据进行汇总并与预先确定的范围进行比较, 以决定是否接受货物拒绝货物或继续抽样当确定了一个大于零的允许量水平, 且第一批样本单位不能提供足够的信息以确定允许量水平是否被超过时, 可以使用这种方法如果任意容量的样本的可接受的数量是零时, 就不能使用这种方法序贯抽样可减少做决定所需的样本数量, 或降低符合规定的货物遭到拒绝的可能性整群抽样整群抽样是指按照预定群体规模 ( 例如, 一箱水果一束花 ) 成群地抽取单位以组成需从批次中抽取的总的样本单位数量如果群体规模相同, 整群抽样的评价更加简单可靠如果可国际植物保护公约 ISPM 31-9

10 ISPM 31 货物抽样方法用于抽样的投入有限, 这种方法很有用, 在可预见有害生物是随机分布时, 也可取得很好的效果整群抽样可以分层, 也可使用系统或随机的方法抽取样本群在基于统计学的各种方法中, 这一方法常常最为实用固定比例抽样从批次中抽取固定比例的单位 ( 如 2%), 会使得货物批量不同时, 检测水平和置信水平也随之变化如附录 4 所示, 在给定的检测水平下, 固定比例抽样会导致置信水平产生变化, 反之在给定的置信水平下, 检测水平会发生变化 3.2 非基于统计学的抽样其他非基于统计学的抽样方法, 例如便利抽样偶遇抽样或选择性或有针对性的抽样, 可获得有效结果, 确定是否存在限定有害生物基于操作方面的特殊考虑或者当抽样的目的仅仅是检测有害生物时, 可使用下列方法便利抽样便利抽样是指从批次中抽取最方便的单位 ( 如易接近最便宜或最快捷 ), 而不用随机或系统地抽取单位偶遇抽样偶遇抽样是指任意抽取单位而不使用真正的随机程序由于检疫员不是故意要有偏差, 这种方法通常给人的感觉是随机的但可能出现无意识的偏差, 因此样本对批次的代表程度也无从知道选择性或有针对性抽样选择性抽样是指有意从一个批次中抽取最有可能被侵染的部分, 或已明显被侵染的单位, 以提高检出特定限定有害生物的机率这种方法可依靠对待检商品富有经验并熟悉有害生物的生物学特性的检疫员来实施通过途径分析确定批次中某个特定部位被侵染的概率更高时 ( 如, 原木中潮湿的部分更易携带线虫 ), 也可引发这一方法的使用由于样本有针对性, 因而具有统计偏向性, 不能据此作出批次受侵染水平的概率声明然而, 如果抽样目的仅仅是为了增加发现某种限定有害生物的机率, 这一方法是有效的为达到检测其它限定有害生物的一般置信水平, 可能需要单独的商品样本使用选择性或针对性抽样, 可能限制获得该批次或货物总体有害生物状况信息的概率, 因为抽样集中于特定限定有害生物可能藏匿的部分而不是该批次或货物的其余部分 4. 选择抽样方法大多数情况下, 选择适宜的抽样方法, 必须取决于所掌握的有害生物在货物或批次中的发生率和分布信息, 以及与所考虑的检验情况相关的操作参数在大多数植物检疫实践中, 操作方面的限制因素决定了这样或那样方法的可行性随后, 确定实际可行的抽样方法的统计有效性会缩小供选方法的范围国家植保机构最终选定的抽样方法应具操作可行性, 最适于实现抽样目的, 并且很好地记录以求透明操作可行性与对因具体情况而异的一些因素所作的判断直接相关, 但应得到一致的应用如果抽样是为了提高发现一种特定有害生物的机率, 只要检疫员能够确定批次中的哪些部位被侵染的概率更高, 针对性抽样 ( 参见节 ) 可能是更好的选择如缺少这方面的信 ISPM 国际植物保护公约

11 货物抽样方法 ISPM 31 息, 基于统计学的抽样方法则更为适宜非基于统计学的抽样使每个单位被抽作样本的概率不同, 不能量化置信水平和检测水平如果抽样是为了提供货物总的检疫状况检测多种检疫性有害生物或查验是否符合植物检疫要求或者收集信息, 宜选用一种基于统计学的方法选择基于统计学的抽样方法时, 可考虑货物是如何收获分选及包装的, 以及有害生物在批次中可能的分布抽样方法可进行组合 : 如分层抽样可随机或系统抽取层内的样本单位 ( 或群 ) 如果抽样是为了确定特定的零允许量水平是否被突破, 序贯抽样可能适宜一旦抽样方法选定并正确实施后, 为了得到不同的结果而重新抽样是不允许的除非出于技术上的原因 ( 例如, 怀疑不正确地使用了抽样方法 ) 必须如此, 否则不应重复抽样 5. 样本容量的确定为确定要抽取的样本数, 国家植保机构应确定一个置信水平 ( 如 95%) 检测水平 ( 如 5% ) 和允许量 ( 如 0), 并确定检测的效能 ( 如 80%) 基于这些参数和批次大小, 可以计算出样本容量附录 2-5 给出了确定样本大小的数学推理在考虑有害生物在批次中的分布时, 本标准节提供关于基于统计学的最适宜的抽样方法的指导 5.1 有害生物在批次中的未知分布由于抽样不复置且总体大小是一定的, 应使用超几何分布来确定样本容量当批次带有一定数量的受侵染单位时, 该分布给出在抽自特定大小批次中的特定容量的样本中检出一定数量受侵染单位的概率 ( 参见附录 2) 批次中受侵染单位的数量可由检测水平乘以该批货物所含的总单位数量来估算随着货物批量的增加, 为达到特定的检测水平及置信水平所需要的样本容量趋于上限当样本容量小于货物批量的 5% 时, 样本容量可通过二项分布或者泊松分布来计算 ( 参见附录 3) 当货物批量很大时, 在特定的置信水平及检测水平下, 所有的三种分布 ( 超几何二项及泊松 ) 给出几乎相同的样本容量, 但二项和泊松分布更易于计算 5.2 有害生物在批次中聚集分布多数有害生物群落在田间存在一定程度的聚集现象由于商品可能未经分级或筛选, 在田间收获时即进行包装, 受侵染单位在批次中可能成簇或聚集分布受侵染单位在一件商品中聚集分布总会降低发现被侵染的可能性然而, 植物检疫检验旨在发现量很小的受侵染单位和 / 或有害生物多数情况下, 受侵染单位的聚集对样本检测效能和所要求的样本容量的影响很小当国家植保机构确定, 在批次中受侵染单位很可能聚集时, 分层抽样的方法可有助于提高检出聚集侵染的机率当有害生物聚集时, 最好使用 β 二项分布来计算样本容量 ( 参见附录 4) 然而, 该计算需要了解聚集程度, 这在一般情况下都不得而知, 因此该分布一般来说可能不实用其他的几种分布 ( 超几何二项或泊松 ) 可以使用, 但随着聚集程度的提高, 抽样的置信水平会下降 6. 不同的检测水平由于批量不同, 选用固定的检测水平可能导致不同数量的受侵染单位随进口货物进入 ( 如 1% 的侵染水平对 1000 个单位来说相当于 10 个受侵染单位, 而对 10,000 个单位来说则相当于 100 个受侵染单位 ) 检测水平的确定最好能部分反映, 在特定的时间段内随所有货物进入的受侵染单位的数量如果国家植保机构还希望控制随每批货物入境的受侵染单位的数量, 则可国际植物保护公约 ISPM 31-11

12 ISPM 31 货物抽样方法使用不同的检测水平允许量水平以每批货物中受侵染单位的数量来表示, 样本容量的确定应保证达到预期的置信水平及检测水平 7. 抽样结果有关抽样的活动和技术的结果可导致采取植物检疫行动 ( 详见 2005 年 ISPM 第 23 号 2.5 节 ) ISPM 国际植物保护公约

13 附件 1: 附录 2-5 使用的公式 ISPM 31 附件 1: 附录 2-5 使用的公式本附录仅为参考目的, 非本标准的一个确定部分附录 2-5 使用的公式公式代码目的附录号 1 在一个样本中检出 i 个受侵染单位的概率 2 2 未检出受侵染单位的概率的近似计算 2 3 在含有 n 个单位的样本中检出 i 个受侵染单位的概率 ( 样本容量小于批量的 5%) 3 4 在含有 n 个单位的样本中未检出 1 个受侵染单位的二项分布概率 3 5 至少检出一个受侵染单位的二项分布概率 3 6 二项分布公式 5 和 6 重新排列以求解 n 3 7 二项公式 6 的泊松分布公式 3 8 未检出受侵染单位的泊松分布概率 ( 简化 ) 3 9 至少检出 1 个受侵染单位的泊松分布概率 ( 置信水平 ) 3 10 泊松分布求解样本容量 n 3 11 基于 β 二项分布的空间聚集分布抽样 4 12 β 二项分布 - 检验数个批次后未检出 1 个受侵染单位的概率 ( 针对单一批次 ) 4 13 β 二项分布 - 检出 1 或多个受侵染单位的概率 4 14 β 二项分布公式 12 和 13 重新排列以求解 4 国际植物保护公约 ISPM 31-13

14 ISPM 31 附件 2: 小批量货物样本容量的计算 : 基于超几何分布的抽样 ( 简单随机抽样 ) 本附录仅为参考目的, 非本标准的一个确定部分附件 2: 小批量货物样本容量的计算 : 基于超几何分布的抽样 ( 简单随机抽样 ) 超几何分布适用于描述在小批量货物中发现一种有害生物的概率当样本容量超过货物批量的 5% 时, 该批货物可视为小批量在此情况下, 从批次中抽取一个单位, 会影响抽取下一单位时发现受侵染单位的概率基于超几何分布的抽样以不复置抽样为基础还假定有害生物在批次中的分布没有聚集, 而且使用随机抽样本方法可推广应用于其他方案, 例如分层抽样 ( 详见 Cochran, 1977) 在一个样本中检出 i 个受侵染单位的概率可表示为公式 1 P (X = i) = A N A 其中 : i n i a a! N =, 其中 a!= a(a-1)(a-2).. 1 且 0!=1 b b!( a b)! n P (X = i) 是在样本中发现 i 个受侵染单位的概率, 其中 i = 0,, n 相应的置信水平为 :1- P (X = i) A= 在给定检测效能的情况下, 如果批次中每一单位均被检验检测, 该批次中可被检出的受侵染单位的数量 ( 检测水平 N 效能, 向下取整 ) i= 样本中受侵染单位的数量 N= 批次所含的单位数量 ( 批量 ) n= 样本所含的单位数量 ( 样本容量 ) 特别是, 没有发现受侵染单位的概率可近似表示为 : 其中 u = (n-1)/2 (Cochran, 1977) P(X=0) = n 公式 2 N A u N u 通过该方程求解 n, 计算起来比较困难, 但可通过近似法或极大似然法进行估算表 1 和 2 给出了可接受的数量为零时, 根据不同的批量检测水平及置信水平计算出来的样本容量表 1: 不同批量不同检测水平下置信水平为 95% 及 99% 的最小样本容量 ( 超几何分布 ) 批次所含单位数量 P=95%( 置信水平 ) % 检测水平检测效能 P=99%( 置信水平 ) % 检测水平检测效能 * * * * * * * * ISPM 国际植物保护公约

15 附件 2: 小批量货物样本容量的计算 : 基于超几何分布的抽样 ( 简单随机抽样 ) ISPM * * * * 表 1 中带星号 (*) 的数值已舍取至整数, 因为不可能出现导致非整数单位被侵染 ( 如 300 单位 0.5% 的侵染率相当于该批货物含 1.5 个受侵染单位 ) 的情况这意味着, 抽样密度稍微有所提高, 一批货物受侵染单位的数量向下取整时, 其抽样密度可能大于货物数量更大计算出来的受侵染单位的数量也更大的一批货物 ( 如比较货物批量为 700 和 800 时的结果 ) 它还意味着, 有可能检出比表中所载比率稍微低一些的受侵染单位的比率, 或者这一侵染比表中给出的置信水平更有可能检出表 1 中标有小横线 (-) 的数值系指不可能发生 ( 受侵染单位小于 1) 的情况表 2: 不同批量不同检测水平下置信水平为 80% 及 90% 的样本容量 ( 超几何分布 ) 批次所含单位数量 P=80%( 置信水平 ) % 检测水平检测效能 P=90%( 置信水平 ) % 检测水平检测效能 * * * * * * * * 国际植物保护公约 ISPM 31-15

16 ISPM 31 附件 2: 小批量货物样本容量的计算 : 基于超几何分布的抽样 ( 简单随机抽样 ) 表 2 中带星号 (*) 的数值已舍取至整数, 因为不可能出现导致非整数单位被侵染 ( 如 300 单位 0.5% 的侵染率相当于该批货物含 1.5 个受侵染单位 ) 的情况这意味着, 抽样密度稍微有所提高, 一批货物受侵染单位的数量向下取整时, 其抽样密度可能大于货物数量更大计算出来的受侵染单位的数量也更大的一批货物 ( 如比较货物批量为 700 和 800 时的结果 ) 它还意味着, 有可能检出比表中所载比率稍微低一些的受侵染单位的比率, 或者这一侵染比表中给出的置信水平更有可能检出表 2 中标有小横线 (-) 的数值系指不可能发生 ( 受侵染单位小于 1) 的情况 ISPM 国际植物保护公约

17 附件 3: 大批量货物的抽样 : 基于二项或泊松分布的抽样 ISPM 31 本附录仅为参考目的, 非本标准的一个确定部分附件 3: 大批量货物的抽样 : 基于二项或泊松分布的抽样对于大批量且充分混合的货物, 发现一个受侵染单位的可能性可通过简单的二项分布进行近似计算样本容量小于货物批量的 5% 在含 n 单位的样本中检出 i 个受侵染单位的概率可表示为 : P(X=i) = n i φp i (1-φp) n-i p 是批次中受侵染单位的平均比率 ( 侵染水平 ),φ 表示检验效能的百分数除以 100 公式 3 P (X = i) 是在样本中检出 i 个受侵染单位的概率相应的置信水平为 :1- P (X = i), i = 0, 1, 2,, n. 出于植物检疫的目的, 确定了在样本中未能检出有害生物样本或症状的概率在容量为 n 的样本中未能检出的一个受侵染单位的概率为 : P(X=0) = (1-φp) n 公式 4 至少检出一个受侵染单位的概率则为 : P(X>0) = 1 - (1-φp) n 公式 5 该公式可重新排列以求解 n: n = 公式 6 ln[1 P( X > 0)] ln(1 φp) 当国家植保组织确定了侵染水平 (p), 效能 (φ) 及置信水平 (1-P(X>0)) 后, 即可使用此公式计算出样本容量 n 二项分布可近似为泊松分布当 n 变大而 p 变小时, 上述二项分布公式趋近于下列泊松分布公式 P(X=i) = 公式 7 ( nφp) i e nφp 其中 e 是自然对数的底 i! 没有检出受侵染单位的概率简化为 : P(X=0) = e -nφp 公式 8 至少检出一个受侵染单位 ( 置信水平 ) 的概率计算为 : P(X>0) = 1-e -nφp 公式 9 求解 n 得出以下结果, 该结果可用于确定样本容量 n = -ln[1-p(x>0)]/φp 公式 10 表 3 和 4 分别给出了基于二项分布和泊松分布, 允许量为零时, 根据不同的检测水平效能及置信水平计算出来的样本容量将检测效能为 100% 时的情况和表 1( 见附录 1) 中的样本容量进行比较, 说明当 n 很大而 p 很小时, 二项分布和泊松分布得出的结果和超几何分布极为相似国际植物保护公约 ISPM 31-17

18 ISPM 31 附件 3: 大批量货物的抽样 : 基于二项或泊松分布的抽样表 3: 大批量货物且充分混合时不同检测效能和检测水平下置信水平为 95% 及 99% 的样本容量 ( 二项分布 ) % 检测效能 P=95%( 置信水平 ) % 检测水平 P=99%( 置信水平 ) %( 检测水平 ) 表 4: 大批量货物且充分混合时不同检测效能和检测水平下置信水平为 95% 及 99% 的样本容量 ( 泊松分布 ) % 检测效能 P=95%( 置信水平 ) % 检测水平 P=99%( 置信水平 ) % 检测水平 ISPM 国际植物保护公约

19 附件 4: 聚集分布的有害生物的抽样 : 基于 β 二项分布的抽样 ISPM 31 本附录仅为参考目的, 非本标准的一个确定部分附件 4: 聚集分布的有害生物的抽样 : 基于 β 二项分布的抽样在空间聚集分布的情况下, 可对抽样进行调整以弥补聚集造成的影响为了进行这样的调整, 需假设商品是成群 ( 如箱 ) 地进行抽样且抽出的一群货物中每一单位都接受检验 ( 整群抽样 ) 在这类情况下, 受侵染单位的比率,f, 在不同的货物群间不再相同, 而是服从 β 密度函数 P(X=i) = n i i 1 j= 0 ( f + jθ ) ( 1 f + jθ ) n 1 ( 1+ jθ ) j= 0 n i 1 j= 0 公式 11 f 是批次中受侵染单位的平均比率 ( 侵染水平 ) P (X = i) 是在一个批次中检出 i 个受侵染单位的概率 n= 一个批次中所含的单位的数量是累乘函数 θ 用于衡量第 j 批次中的聚集程度, 0<θ <1 植物检疫抽样常常更为关心检验了几个样本群后没有检出一个受侵染单位的概率对每一样本群而言,X>0 的概率为 : n 1 0 P(X>0) = 1- j= (1 f + jθ ) /(1 + jθ ) 公式 12 而几个批次都未能检出受侵染单位的概率, 等于 P(X=0) m, 其中 m 是批次数量当 f 较小时, 公式 12 可估算为 : Pr (X=0) (1+nθ ) -(mf/θ ) 发现一或多个受侵染单位的概率为 1- Pr (X=0) 公式 13 该公式可重新排列以求解 m ) θ ln(1 P( x > 0) m= f ln(1 + nθ ) 公式 14 分层抽样提供了减少聚集影响的一个办法层的确定应使层内的聚集程度最小当聚集程度和置信水平确定以后, 样本容量即可确定不知道聚集程度则无法确定样本容量效能值 (φ) 小于 100% 时可使用 φf 替代公式中的 f 国际植物保护公约 ISPM 31-19

20 ISPM 31 附件 5: 超几何和固定比例抽样结果的比较本附录仅为参考目的, 非本标准的一个确定部分附件 5: 超几何和固定比例抽样结果的比较表 5: 检测水平为 10% 时不同抽样方案所产生的结果的置信水平超几何抽样 ( 随机抽样 ) 固定比例抽样 (2%) 批量样本容量置信水平样本容量置信水平表 6: 不同抽样方案在置信水平为 95% 时可检出的最低侵染率超几何抽样 ( 随机抽样 ) 固定比例抽样 (2%) 批量样本容量可检出的最低侵染率样本容量可检出的最低侵染率 ISPM 国际植物保护公约

出台背景说明这部分不属于本标准的正式内容出版物仅指该语言版本出台背景的完整说明参见本标准的英文版本标准于 1999 年 10 月经粮农组织大会第二十九届会议批准国

出台背景说明这部分不属于本标准的正式内容出版物仅指该语言版本出台背景的完整说明参见本标准的英文版本标准于 1999 年 10 月经粮农组织大会第二十九届会议批准国关于植物保护及在国际贸易中应用植物检疫措施的植物检疫原则 ISPM 1 ISPM 10 国际植物检疫措施标准 ISPM 第 10 号关于建立非疫产地和非疫生产点的要求 (1999 年 ) 联合国粮食及农业组织国际植物保护公约秘书处国际植物保护