Национальный центр экспертизы и сертификации - История возникновения термина "неопределенность измерений"
Поделись ссылкой

Информирован - Вооружён!

История возникновения термина "неопределенность измерений"


В г. Семей состоялся обучающий семинар по теме: «Оценка неопределенности измерений для поверочных/калибровочных и испытательных лабораторий», в котором приняли участие специалисты филиала «Семей» АО «НаЦЭкС». Семинар прошел в активной познавательной форме, было много вопросов, на которые получены исчерпывающие ответы.



Случается так, что на пути становления своей карьеры каждый специалист задается вопросом, откуда же берет истоки термин «неопределенность измерения»? Углубляясь в историю термина «неопределенность измерений», как говорил Наполеон о метрической системе «Нет ничего более противоречащего складу ума, памяти и соображению, чем то, что предлагают эти ученые. Абстракциям и пустым надеждам принесено в жертву благо теперешних поколений, ибо чтобы заставить старую нацию принять новые единицы мер и весов, надо переделать все административные правила, все расчеты промышленности. Такая работа устрашает разум». То же самое сегодня можно сказать о концепции неопределенности. Сразу заметим, что, по сути, оба термина – «погрешность» и «неопределенность» измерений - есть выражение в разных терминах, одного и того же понятия – «точность измерений».


В СССР и в дальнейшем в Республике Казахстан исторически сложилось так, что при оценке достоверности произведенного измерения использовали погрешность. За рубежом исходно существовало понятие «error of measurement» - «ошибка измерения». Дело в том, что, в отличие от русского языка, в английском и французском языках понятия «ошибка», т. е. просчет, неверное действие, и «погрешность» не различаются (the error - в английском языке, erreur - во французском языке). По этой причине метрологическая терминология вошла в противоречие с получившей всеобщее признание и повсеместно применяемой в мире идеологией управления качеством товаров и услуг на основе стандартов ИСО серии 9000.


Суть этой методологии заключается в обеспечении условий для безошибочного выполнения всех производственных функций и трудовых операций. В то же время такую идеальную картину производства портят ошибки измерений (в русском языке - погрешности, имеющие несколько другой смысл), которых, в отличие от обычных ошибок, нельзя избежать, поскольку они являются неизбежным следствием ограниченных возможностей измерительной техники и сопровождают каждое измерение.


Одной из целей при разработке стандарта качества ISO 9000 было обеспечение безошибочного выполнения всех производственных функций. В рамках ISO 9000 было разработано «Руководство по вычислению неопределенности в измерении» - « Guide to the expression of uncertainty in measurement», в котором описано понятие неопределенности измерений и способы ее вычисления.


Сейчас все чаще требуется оценивать точность проведения измерений (например, такое требование предъявляется при аккредитации лабораторий) в терминах «неопределенности». В связи с вступлением Республики Казахстан в ВТО, принято решение перевести правила проведения и оценки качества работ (в том числе и метрологических) в соответствие с международными стандартами ИСО. Все измерительные лаборатории стран-членов ВТО должны оценивать точность результатов измерений в терминах неопределенности. В итоге, «все закончилось тем», что был выпущен документ РМГ 91-2009 «Совместное использование понятий «погрешность измерения» и «неопределенность измерения» детально разъясняющий соответствие терминов «погрешность» и «неопределенность».


Погрешность измерения - это отклонение измеренного значения величины от ее «истинного» значения. По своей природе или характеру проявления погрешность может быть «случайной» и «систематической». Метод выражения погрешности измерений – а ± Δа, где а – измеренная величина, Δа – суммарная абсолютная погрешность, определяемая методикой выполнения измерений.


Неопределенность измерения - это «сомнения в истинности полученного результата», т.е. параметр, связанный с результатом измерения, характеризующий разброс значений, которые могли бы быть обосновано приписаны к измеряемой величине. Метод выражения неопределенности - а ± Uа, где а – измеренная величина, Uа – расширенная неопределенность, определяемая измерителем.


Термины, используемые при расчете неопределенности. Соотношение терминов теории неопределенности с терминами классической теории точности, см. в скобках.


Неопределенность результата измерения (погрешность результата измерения)


Неопределенность типа А (случайная погрешность) - составляющая неопределенности (погрешности) измерения, изменяющаяся случайным образом в серии измерений и не носящая систематического характера. Ее оценивают статистическими методами (то есть имеется возможность получить и обработать множество измерений одной величины).


Неопределенность типа Б (систематическая погрешность) - составляющая неопределенности измерений, постоянная или изменяющаяся по известному закону (например, погрешность прибора, калибровки, методики измерения и пр.). Производится оценка достоверности измерений на основе нестатистической информации.


Стандартная неопределенность (стандартное отклонение погрешности) результата измерения - неопределенность, представленная в виде стандартного отклонения.


Расширенная неопределенность (доверительные границы) результата измерения - интервал вокруг результата измерения, в который, как ожидается, попадает большая часть значений, приписанных к измеряемой величине.


Вероятность охвата, вероятность покрытия (доверительная вероятность) - вероятность, с которой большая часть значений, приписанных к измеряемой величине, попадает в заданную область расширенной неопределенности результата измерений. При выборе вероятности охвата необходимо иметь представление о виде закона распределения неопределенности.


Коэффициент охвата, коэффициент покрытия (коэффициент распределения погрешности) - коэффициент, зависящий от вида распределения неопределенности результата измерений, равен отношению расширенной неопределенности, при заданной вероятности охвата, к стандартной неопределенности.


Подведя итоги краткого экскурса в историю «неопределенности измерений» можно сказать, что «Неопределенность измерений» стоило выдумать хотя бы для того, чтобы теперь разъяснять, чем «погрешность» отличается от «неопределенности».


Евгения Михальченко,

вед. специалист ИЛ по испытаниям продукции ИЦ

филиала «Семей» АО «НаЦЭкС»,

тел.: 8 (722 2) 53 17 04 (вн.4801)