单位购买外单位服务时，在以下情况下需要签订协议：

1. 明确双方权利义务关系：

   • 当单位需要购买外单位提供的服务，且该服务涉及双方具体的权利、义务和责任时，签订协议是必要的。协议可以详细规定服务的内容、标准、期限、费用及支付方式等，确保双方对服务有清晰、一致的理解，避免后续产生纠纷。

2. 保障交易安全：

   • 协议作为法律文件，具有约束力，可以保障交易的安全。在协议中，可以约定违约责任、争议解决方式等条款，一旦一方违约，另一方可以依据协议寻求法律救济，维护自身合法权益。

3. 符合法律法规要求：

   • 根据相关法律法规的规定，某些类型的服务交易必须签订书面协议。例如，涉及知识产权转让、技术服务合同等，法律明确要求必须采用书面形式订立合同，以确保交易的合法性和有效性。

4. 便于管理和监督：

   • 签订协议有助于单位对服务交易进行管理和监督。协议可以作为单位内部审批、付款、验收等流程的依据，确保服务交易的规范性和透明度。同时，协议也可以作为外部审计或监管的依据，展示单位合规经营的情况。

5. 建立长期合作关系：

   • 如果单位与外单位计划建立长期合作关系，签订协议可以明确双方的合作框架和原则，为未来的合作奠定基础。通过协议，可以约定合作期限、续约条件、合作方式等，确保双方合作的稳定性和可持续性。