Погрешность и неопределённость — Классификация неопределенностей измерений

Классификация неопределенностей измерений

Неопределенности измерений, так же, как погрешности измерений классифицируют по нескольким признакам.

Их подразделяют на относительные и абсолютные по способу выражения.

Под абсолютной неопределенностью понимают неопределенность измерения, выражаемую в тех единицах, что и измеряемая величина.

Относительная неопределенность измерений – это отношение неопределенности абсолютной к результату измерений.

Неопределенности измерений можно классифицировать по источнику возникновения: субъективные, инструментальные и методические.

Хотя в «Руководстве по выражению неопределенностей измерений» отсутствует классификация их по следующему признаку, но подобно погрешностям, неопределенности могут быть случайными, систематическими и грубыми. В указанном руководстве сказано, что перед началом статической обработки рядов измерений из них необходимо исключить все известные систематические погрешности, поэтому и не вводилось в нем понятие о неопределенностях  случайных и систематических. Вместо этого имеется их деление по способу оценивания:

  • Оцениваемые по типу А, называемые неопределенностью типа А включают неопределенности, оцениваемые статическими методами.
  • Оцениваемые по типу Б – неопределенности типа Б – это неопределенности, которые оцениваются не статическими методами.

Оценивание по типу А подразумевает получение оценок статистических, исходя из результатов рядя измерений. Во втором случае имеется в виду оценка на основе априорной нестатистической информации.
Может показаться, что введение новой терминологии – это всего лишь замена понятий. Статистическими методами, действительно, оцениваются случайные погрешности, поэтому то, что раньше называлось погрешностью случайной, теперь именуется неопределенностью типа А. То же можно сказать и о неопределенности типа Б – она имеет с НСП однозначное соответствие.

Но, при этом, введение этих новых понятий вполне объяснимо, т.к. при проведении измерений с использованием сложных методик, в которые входит большое число выполняемых последовательно операций, необходимо оценивать и достаточно большое количество источников возникновения неопределенностей конечного результата. Вот тут и может оказаться ложно ориентирующим деление их на случайные и НСП.

Например: Неопределенность при определении калибровочной зависимости какого-либо прибора. Которая является НСП при проведении измерений, может составлять существенную долю неопределенности аналитического измерения. Ее, понятно, нужно оценивать как априорную информацию, используя нестатистические методы. Но, при проведении  большого числа аналитических измерений источником этой неопределенности, часто является погрешность случайная  взвешивании при приготовлении смеси калибровочной. Чтобы добиться более высокой точности можно использовать многократное взвешивание стандартного образца, а погрешность взвешивания определить статистическими методами. Приведенный пример показывает, что в целях повышения точности результата, в некоторых технологиях измерений целый ряд систематических составляющих неопределенности измерений, возможно оценивать, статистическими методами, т.е. неопределенностями А типа.

Из сказанного становится понятным, что классификация погрешностей и неопределенностей взаимно дополняют друг друга, а не являются альтернативными.

Кроме этого, существует понятие «стандартной неопределенности», т.е. выраженной в виде стандартного отклонения.
Расширенная неопределенность – еще одно понятие, означающее величину, задающую вокруг результата измерения интервал, в пределах которого, по ожиданию, находится большая часть значений, которые могут быть отнесены к измеряемой величине.

Еще полезные статьи: