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].

Необходимо четко разделять понятия погрешности измерения и неопределенности измерения. Погрешность оценивает отклонение измеренной величины от её истинного значения, математическим ожиданием при оценке погрешности чаще всего является достоверно известная величина (эталон). Неопределенность ставит под сомнение достоверность результатов измерения как таковых и математическим ожиданием при ее оценки является среднее арифметическое значение определяемой величины, которое может иметь значительное отклонение от истинного значения.[3]

Неопределенность чаще всего встречается в виде расширенной неопределенности ±U, которая является произведением коэффициента охвата k и суммарной стандартной неопределенности uC. Суммарная стандартная неопределенность uC − суммарный вклад оценки (неопределенностей) типа А и В (uА, uB).[4]

Неопределенность по типу А или оценка по типу А − это оценка результатов измерений выходной величины (Y = f(Xi)) путем их статистической обработки, включающей в себя расчет среднего значения измеренной величины, выборочной дисперсии, выборочного СКО и выборочного СКО среднего значения. Результатом такой оценки является дисперсия типа А (uА2) и стандартная неопределенность типа А (uА)[5]

Неопределенность по типу В или оценка по типу В − это оценка всех возможных сторонних факторов входной величины (xi), для выходной величины (Xi) которые небыли учтены при статистической обработке массива данных величины Y. Оценка по типу В включает в себя: