Наука о ногтях

Неопределённость измерения: что остаётся за цифрой

Статьи, сохранённые на этом устройстве
Стеклянная лабораторная посуда на полках.
Тематическая фотография. Mikhail Nilov / Pexels · Лицензия Pexels

Неопределённость измерения характеризует разброс значений, которые можно обоснованно приписать измеряемой величине. Она сопровождает опубликованную оценку, чтобы центральная цифра не воспринималась как абсолютно точная. [1]

ГЛАВНОЕ

  • Неопределённость входит в описание результата измерения. [1]
  • Для расширенной неопределённости нужно пояснение охвата. [2]
  • Вывод редакции: Две отдельные цифры не дают надёжного рейтинга продуктов.

Значение и интервал

NIST представляет результат с помощью оценки y и расширенной неопределённости U в записи y ± U. Интервал дополняет сведения о центральной оценке. Он не предлагает исправить число в большую или меньшую сторону и не означает, что любое мыслимое значение обязательно находится внутри. [2]

Зачем нужен коэффициент охвата

NIST связывает расширенную и суммарную стандартную неопределённость формулой U = k × uc. При приблизительно нормальном распределении и надёжной оценке uc значение k = 2 соответствует примерно 95 % охвата. Поэтому правило «два означает 95 %» нельзя применять без указанных предпосылок. [2]

Границы интервала и относительная неопределённость

Для условных y = 10 и U = 1 в одной единице y − U = 9, а y + U = 11. NIST определяет относительную расширенную неопределённость как U/|y| при ненулевом y. Здесь получается 0,1, или 10 %. Этот процент соотносит неопределённость с оценкой, а не обозначает вероятность охвата. Для неё нужны предположения о распределении и коэффициент охвата. Это пример записи, а не измерения товара. [2]

Что сохранить рядом с y ± U?

Вывод редакции: Полезное сравнение объединяет измеряемую величину, единицы, метод, условия и сведения о неопределённости. Центральное значение и интервал отвечают на разные части вопроса. Ни чуть большая оценка, ни пересечение интервалов сами по себе не дают полного вывода о том, какое устройство или материал показывает лучший результат.

Источники

  1. National Institute of Standards and Technology (NIST) — Basic definitions of uncertainty

    Первоисточник

    Определение неопределённости измерения и примечания: разброс значений измеряемой величины, наилучшая оценка и систематические составляющие. Расширенная неопределённость и коэффициент охвата определены отдельно.

  2. National Institute of Standards and Technology (NIST) — Expanded uncertainty and coverage factors

    Первоисточник

    Определение расширенной неопределённости U = k × uc и объяснение коэффициента охвата и распределений; также раздел Relative expanded uncertainty (относительная расширенная неопределённость). Универсальный уровень доверия не утверждается.

Текст подготовлен и проверен с помощью ИИ по указанным источникам. Практические испытания продуктов и независимая экспертиза не проводились.