Поиск по сайту:
Главная страница » Каталог статей » Статьи о погрешности » Коршунова А.С., "Нормативная база для развития концепции неопределенности"

Нормативная база для развития концепции неопределенности




NORM BASIS FOR DEVELOPMENT OF UNCERTAINTY CONCEPT

A.C. Коршунова,
ведущий инженер.

Федеральное Государственное Унитарное Предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы» (ФГУП «ВНИИМС»),
Россия, Москва,
e-mail: korshunova@vniims.ru


В настоящей статье изложены основополагающие документы по выражению неопределенности, их состояние и перспективы развития концепции неопределенности.
Ключевые слова: неопределенность; точность измерений; концепция неопределенности.

This article outlines the basic documents on the expression of uncertainty, the state and perspectives ot development of uncertainty concept.
Key words: uncertainty; measurement accuracy; concept of uncertainty.


В 1997 г. Объединенный Комитет по Руководствам в Метрологии (JCGM), возглавляемый директором Международного Бюро Мер и Весов (МБМВ), был создан семью международными организациями, подготовившими первоначально в 1993 г. «Руководство по выражению неопределенности измерения» (GUM).

В рамках JCGM учреждены две рабочие группы: - первая занимается развитием Руководства по выражению неопределенности измерений (GUM); - вторая связана с совершенствованием международного словаря по метрологии (ѴІМ).

Объединенный Комитет взял на себя часть работы 4-ой технической консультативной группы ИСО (TAG 4), которая дорабатывала GUM и ѴІМ. Целями Руководства по выражению неопределенности измерения (GUM) явились: - обеспечить полную информацию о том, как составлять отчеты о неопределенностях; - предоставить основу для международного сличения результатов измерения.

Этот документ имел рекомендательный характер, но сразу приобрел статус неформального международного стандарта, который привнес согласованность во все научные и технологические измерения и всемирное единство в оценке и выражении неопределенности измерения. За 20 лет с лишним лет GUM сыграл большую роль в области оценивания точности. В настоящее время разработано пять документов в области оценивания неопределенности.

В таблице 1 представлены результаты работы Комитета JCGM, все документы JCGM имеют аббревиатуру JCGM 100, 101...108.

Таблица 1
JCGM 100 Руководство ИСО/МЭК
JCGM 100:2008 - Оценивание данных измерения -Руководство по выражению неопределенности измерения Руководство ISO/IEC 98-3: 2008
JCGM 101:2008-Оценивание данных измерения-Приложение 1 к «Руководству по выражению неопределенности измерения» - Распространение распределений с помощью метода Монте-Карло Руководство ISO/IEC 98-3:2008/Приложение 1
JCGM 102 - Оценивание данных измерения - Приложение 2 к «Руководству по выражению неопределенности измерения» - Модели с любым количеством выходных величин Руководство ISO/IEC 98-3:2011/Приложение 2
JCGM 103 - Оценивание данных измерения - Приложение 3 к «Руководству по выражению неопределенности измерения» - Разработка и применение моделей измерений Руководство ISO/IEC 98-3/Приложение 3 (в разработке)
JCGM 104: 2009 - Оценивание данных измерения - Введение в «Руководство по выражению неопределенности измерения» Руководство ISO/IEC 98-1: 2009
JCGM 105 - Оценивание данных измерения - Концепция и основные принципы Руководство ISO/IEC 98-2 (в разработке)
JCGM 106 - Оценивание данных измерения - Роль неопределенности измерения при оценке соответствия Руководство ISO/IEC 98-4:2012
JCGM 107 - Оценивание данных измерения - Применение метода наименьших квадратов Руководство ISO/IEC 98-5 (в разработке)
JCGM 108 - Оценивание данных измерения - Приложение 4 к «Руководству по выражению неопределенности измерения» - Байесовские методы Руководство ISO/IEC 98-6/Приложение 4 (в разработке)


Однако международные организации ИСО и МЭК решили издавать все эти документы под своей эгидой под названием руководство исо/мэк 98.
Основной документ GUM в серии руководства ИСО/МЭК является частью 3.
Следует отметить, что Руководство по неопределенности было переиздано в 2008 г., были внесены незначительные поправки по сравнению с Руководством 2003 г.
Организациями ИСО и МЭК было решено, что перед Руководством по выражению неопределенности, содержащем способы оценивания неопределенности, должны быть теоретические документы.
Первым документом является Руководство ИСО/МЭК 98-1:2009 под названием «Оценивание данных измерения. Введение в руководство по выражению неопределенности», второй документ находится в разработке JCGM 105 - это общий документ, в котором будет рассматриваться как погрешность, так и концепция неопределенности.
Третьим документом является само Руководство. К нему было издано 2 приложения, так как GUM имел внутренние недостатки.
Эти приложения предлагают способы по оцениванию неопределенности (приложение 1 - Распространение распределений с помощью метода Монте-Карло; приложение 2 - модели с любым количеством выходных величин).

Планируется еще два приложения: - приложение 3 (посвященное моделированию неопределенности); - приложение 4 (посвящено Байесовским методам).

Следующий документ JCGM 106 не рассматривает способы оценивания неопределенности, а показывает, как надо использовать оцененную неопределенность на практике, в этом документе приведены примеры.
И последний документ, который тоже пока находится в разработке - «Оценивание данных измерения. Применение метода наименьших квадратов», который часто используется в метрологии для построения калибровочных кривых.
На данный момент издано пять основных документов, которые находятся в свободном доступе в интернете (см. таблицу 2). Переводы Руководств ИСО/МЭК имеются в свободном доступе в интернете.

Таблица 2

Руководство ИСО/МЭК Перевод ВНИИМ им. Д.И. Менднлеева ГОСТ Р
Руководство ISO/IEC98-3:2008 Неопределенность измерения - Часть 3: Руководство по выражению неопределенности измерения (GUM:1995) Руководство по выражению неопределенности измерения: Перевод с англ. Под науч. ред. проф. Слаева В. А. -ГП ВНИИМ им. Д. И. Менделеева, С.-Петербург, 1999.-134 с. ГОСТ Р 54500.3-2011 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения
Руководство ISO/IEC 98-1: 2009 Неопределенность измерения - Часть 1: Введение в выражение неопределенности измерения» Введение к «Руководству по выражению неопределенности измерения» и сопутствующим документам. Оценивание данных измерений:Пер. с анг. под науч. ред. проф. Слаева В. А., д.т. н. Чуновкиной А. Г.. СПб.: «Профессионал», 2011.-58 с. ГОСТ Р 54500.1-2011 - Неопределенность измерения. Часть 1. Введение в руководства по неопределенности измерения
Руководство ISO/IEC 98-3:2008/Прило-жение 1:2008 Неопределенность измерения - Часть 3: Руководство по выражению неопределенности измерения (GUM:1995) -Приложение 1: к Трансформирование распределений с использованием метода Монте-Карло Трансформирование распределений с использованием метода Монте-Карло. Приложение 1 к «Руководству по выражению неопределенности измерения» - Оценивание данных измерений: Пер. с анг., под науч. ред. Проф. Слаева В.А., д.т.н. Чуновкиной А.Г.-СПб.: «Профессионал», 2010.-182 с.: ил. ГОСТ Р 54500.3.1-2011 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения. Дополнение 1. Трансформирование распределений с использованием метода Монте-Карло
Руководство ISO/IEC 98-3:2008/ Приложение 1:2011 Неопределенность измерения - Часть 3: Руководство по выражению неопределенности измерения (GUM:1995) -Приложение 2: Обобщение на случай произвольного числа выходных величин ГОСТ Р 54500.3.2-2013 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения. Дополнение 2. Обобщение на случай произвольного числа выходных величин
Руководство ISO/IEC 98-4: 2012 Неопределенность измерения - Часть 4: Роль неопределенности измерения при оценке соответствия Оценивание данных измерений - Роль неопределенности измерения по оценке соответствия измерений: Пер. с анг. под науч. ред. проф. Слаева В. А., д.т. н. Чуновкиной А. Г.. СПб.: «Профессионал», 2014 - 106 с

Все Руководства ИСО/МЭК внедрены в России в качестве ГОСТ Р, последний ГОСТ Р находится в разработке.

Следует отметить, что переводы некоторым образом отличаются друг от друга, а также от ГОСТ Р. Кроме основополагающих документов, изданных Комитетом JCGM, мировое сообщество издает еще много документов, посвященных оцениванию неопределенности в конкретных узких специализированных задачах.

Так, по согласованию с МОЗМ и МБМВ в ИЛАК разработан документ ILAC-P 14:01/2013 «Политика ИЛАК по неопределенности при калибровке», на основании которого в 2016 году во ВНИИМС были разработаны Рекомендации по стандартизации Р 50.1.109-2016 с таким же названием, необходимые для работ по аккредитации калибровочных лабораторий в рамках Росаккредитации, подавшей заявку на вступление в ИЛАК.

В Европе основным документом для всех калибровочных лабораторий является документ Европейской Ассоциации по аккредитации ЕА-4/02М:2013, который содержит много примеров, помогает грамотно подойти к своей калибровочной задаче.

В области химии издано свое Руководство под эгидой Еврахим/Ситак - «Количественное описание неопределенности в аналитических измерениях» и уже издано третье издание, а в аналитических лабораториях успешно пользуются этим документом.

Также издаются стандарты, содержащие в себе разделы по оцениванию неопределенности, примером может быть ГОСТ OIML R 111-1-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений.

Гири классов точности Е1, Е2, F1, F2, М1, М1-2, М2, М2-3 и М3. Часть 1. Метрологические и технические требования».

Практическое применение GUM заставило членов Комитета поставить вопрос о пересмотре GUM (внутренняя противоречивость, вычисление по типу А имеет частотный характер; несоответствие с приложениями, т. к. дополнения опирались на байесовскую концепцию и т. п.).

В конце 2014 г. был разослан проект новой редакции Руководства.

Выводы:

1) В настоящее время неопределенность измерения является показателем качества измерений, признанным на мировом уровне и отвечающим существующим требованиям промышленности, науки и торговли;

2) неопределенность является параметром надежности измерений и характеризует наши знания об измеряемой величине после измерения;

3) для проведения оценки неопределенности было издано Руководство по выражению неопределенности в измерениях (GUM);

4) в настоящее время GUM пересматривается и уже существует проект нового пересмотренного GUM;

5) концепция неопределенности продолжает свое развитие в ряде документов, изданных специально созданной рабочей группой при JCGM, а также многочисленных документов, издаваемых различными международными и региональными метрологическими организациями;

6) концепция неопределенности имеет четкий теоретический фундамент и предлагает в зависимости от специфики измерительных задач разнообразные подходы для оценивания неопределенности:

- способ оценивания неопределенности GUM,
- аналитические методы,
- метод моделирования Монте-Карло.

Добавить комментарий


Главная страница » Каталог статей » Статьи о погрешности » Коршунова А.С., "Нормативная база для развития концепции неопределенности"