Неопределённость измерения
Неопределённость измерения (англ. Measurement uncertainty) — параметр, относящийся к результату измерения и характеризующий разброс значений, которые могли бы быть обоснованно приписаны измеряемой величине.
Понятие неопределенности в современной метрологии регламентируется вышедшим в 1993 году "Руководством по выражению неопределенности"[1], фактически ставшим международным стандартом. В противовес классической теории точности, в руководстве не рассматриваются понятия истинного, действительного значений измеряемой величины и погрешности измерения. Вместо этого количественно оценивается «сомнение в измеряемой величине». Как и в классической теории точности в качестве характеристик неопределенности используются среднее квадратическое отклонение и доверительный интервал[2].
Неопределенности делятся на два типа[3]:
- Неопределенности, оцениваемые по типу A, то есть статистическими методами.
- Неопределенности, оцениваемые по типу B, то есть нестатистическими методами.
- Эта классификация применима только к неопределенности и не является заменой классификации погрешности на случайную и систематическую. Неопределенность поправки на известный систематический эффект может в некоторых случаях быть оценена по типу А, а в других случаях - по типу В. То же самое относится к неопределенности, обусловленной случайными эффектами.
«Руководство по выражению неопределенности» устанавливает несколько способов записи величины вместе с её неопределенностью:
- Явное указание суммарной стандартной неопределенности. Например, mS = 100,02147 г со стандартной неопределённостью uc = 0,35 мг.
- Запись в скобках суммарной стандартной неопределенности младших разрядов результата: mS = 100,02147(35) г.
- Запись суммарной стандартной неопределенности в скобках: mS = 100,02147(0,00035) г.
- Запись со знаком «±»: 100,02147±0,00035 г. Такая запись не рекомендуется стандартом JCGM 100:2008, так как без дополнительных пояснений может быть неверно интерпретирована.
- Запись с подробным пояснением: «100,02147±0,00079 г., где число, стоящее после знака "±", — расширенная неопределенность U = kuc, полученная для uc = 0,35 мг и k = 2,26, соответствующего уровню доверия 95% для t-распределения c 9 степенями свободы».
См. также
Примечания
- ↑ ISO/IEC Guide 98-3:2008 «Uncertainty of measurement — Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)» Архивная копия от 28 сентября 2019 на Wayback Machine. — Paragraph 7.2.2 (P. 25—26). — (См. также русский официальный перевод: ГОСТ Р 54500.3—2011 / Руководство ИСО/МЭК 98—3:2008. Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределённости измерения. Архивная копия от 5 июня 2020 на Wayback Machine — М.: Стандартинформ, 2012.)
- ↑ Фридман, 2008, с. 85.
- ↑ Фридман, 2008, с. 88.
Литература
- Фридман А.Э. Основы метрологии. Современный курс. — Санкт-Петербург: НПО «Профессионал», 2008. — 284 с.
- Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement / Bureau International des Poids et Mesures. — 2008. — 134 p. Архивная копия от 3 мая 2020 на Wayback Machine
- Mathieu ROUAUD. Probability, Statistics and Estimation. Propagation of Uncertainties in Experimental Measurement. — 2013. Архивная копия от 3 апреля 2017 на Wayback Machine