Неопределённость измерений

Неопределённость измерений — параметр, связанный с результатом измерения и характеризующий разброс значений, которые обоснованно можно приписать измеряемой величине. Записывается результат так: «12,4 ± 0,3 мг/дм³ (k = 2, P = 0,95)» — и читается честно: истинное значение с вероятностью 95% лежит в этом интервале. Концепция закреплена в «Руководстве по выражению неопределённости измерения» (GUM) и ГОСТ 34100.3-2017.

Чем неопределённость отличается от погрешности

Погрешность — отклонение результата от истинного значения; беда в том, что истинное значение неизвестно никому, поэтому «точную погрешность» знать невозможно в принципе. Неопределённость снимает это противоречие: она не апеллирует к истинному значению, а честно оценивает разброс из всех известных источников — прибора, методики, оператора, условий, образцов. Обе концепции сосуществуют в российской практике: старые методики нормируют погрешность, ГОСТ ISO/IEC 17025 требует оценивать неопределённость.

Как складывается оценка

Вклады по типу А получают статистикой — из ряда повторных измерений (сюда входят данные о повторяемости и внутрилабораторной прецизионности). Вклады по типу B берут из документов: паспорт стандартного образца, класс точности прибора, свидетельство о поверке, чистота реактивов. Все вклады сводятся в бюджет неопределённости, объединяются в суммарную стандартную неопределённость u, а расширенная неопределённость U = k·u (обычно k = 2 для вероятности 0,95) идёт в протокол.

Мини-пример бюджета. Измерение концентрации: вклад прецизионности — 0,10 мг/дм³, вклад аттестованного значения СО — 0,05, вклад мерной посуды — 0,04. Суммарная u = √(0,10² + 0,05² + 0,04²) ≈ 0,12 мг/дм³, расширенная U = 2·0,12 = 0,24 мг/дм³. Видно главное свойство бюджета: доминирует крупнейший вклад — уменьшать нужно его, а не полировать мелкие. Полный порядок расчёта — в статье «Расчёт неопределённости измерений».

Зачем это лаборатории и заказчику

ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 (п. 7.6) обязывает лабораторию оценивать неопределённость и приводить её в протоколе, когда она значима для достоверности или её требует заказчик. Практическая ценность — в решениях на границе допуска: результат 49,8 при норме «не более 50» с U = 0,5 не позволяет уверенно заявить соответствие — и правило принятия решений с учётом неопределённости должно быть согласовано с заказчиком заранее, а не после спора.

Частые вопросы

Что значит k = 2 в записи результата? Это коэффициент охвата: суммарная стандартная неопределённость умножается на 2, чтобы интервал накрывал истинное значение с вероятностью примерно 95%. Для 99% берут k = 3.

Обязана ли лаборатория указывать неопределённость в каждом протоколе? Оценивать — обязана для всех методик; указывать в протоколе — когда это влияет на интерпретацию результата, требуется заказчиком или важно для соответствия допуску. Порядок фиксируется в системе менеджмента лаборатории.

Большая неопределённость — это плохая лаборатория? Не обязательно: честно посчитанная неопределённость отражает возможности методики. Хуже, когда в протоколе стоит подозрительно маленькое значение без бюджета расчёта — при проверке это вскрывается сразу.

Нормативные основания

ГОСТ 34100.3-2017 (Руководство GUM); ГОСТ ISO/IEC 17025-2019, п. 7.6; РМГ 29-2013. Оценивание неопределённости — обязательный элемент системы менеджмента: «СЛК Центр» сопровождает аттестацию и аккредитацию лабораторий.

Материал носит справочный характер и не заменяет консультацию специалиста.