ДСТУ ISO/IEC Guide 98-1:2018 Невизначеність вимірювань. Частина 1. Вступ до подання невизначеності у вимірюванні (ISO/IEC Guide 98-1:2009, IDT)

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

НЕВИЗНАЧЕНІСТЬ ВИМІРЮВАНЬ
Частина 1. Вступ до подання невизначеності
у вимірюванні

ДСТУ ISO/IEC Guide 98-1:2018
(ISO/IEC Guide 98-1:2009, IDT)

Київ
   
(ДП «УкрНДНЦ»)
2019

ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО: Технічний комітет стандартизації «Метрологія та вимірювання» (ТК 63), Національний науковий центр «Інститут метрології»

2 ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Державного підприємства «Український науково-дослідний і навчальний центр проблем стандартизації, сертифікації та якості» (   
(ДП «УкрНДНЦ»)) від 18 грудня 2018 р. № 507 з 2020-01-01

3 Національний стандарт відповідає ISO/IEC Guide 98-1:2009 Uncertainty of measurement — Part 1: Introduction to the expression of uncertainty in measurement (Невизначеність вимірювань. Частина 1. Вступ до подання невизначеності у вимірюванні)

Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)

Переклад з англійської (en)

4 Цей стандарт розроблено згідно з правилами, установленими в національній стандартизації України

5 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

ЗМІСТ

Національний вступ

Передмова ISO/IEC

Передмова до ISO/IEC Guide 98-1:2009

Вступ до ISO/IEC Guide 98-1:2009

1 Сфера застосування

2 Нормативні посилання

3 Поняття невизначеності вимірювання

4 Основні поняття та принципи

5 Етапи оцінювання невизначеності

6 Етап формулювання: складання моделі вимірювань

7 Етап обчислення (поширення та узагальнення) невизначеності

7.1 Загальні положення

7.2 Основи невизначеності згідно з GUM

7.3 Аналітичні методи

7.4 Метод Монте-Карло

7.5 Моделі вимірювання з довільною кількістю вихідних величин

8 Невизначеність вимірювань за оцінювання відповідності

9 Застосування методу найменших квадратів

Додаток А (довідковий) Скорочення. Абетковий покажчик англійських термінів

Додаток ZZ (довідковий) Відповідні настанови ISO/IEC щодо настановних документів JCGM, для яких у тексті не наведено еквівалентів

Бібліографія

Додаток НА (довідковий) Абетковий покажчик українських термінів

Додаток НБ (довідковий) Перелік національних стандартів України, ідентичних міжнародним нормативним документам, посилання на які є в цьому стандарті

НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей національний стандарт ДСТУ ISO/IEC Guide 98-1:2018 (ISO/IEC Guide 98-1:2009) «Невизначеність вимірювань. Частина 1. Вступ до подання невизначеності у вимірюванні», прийнятий методом перекладу, — ідентичний щодо ISO/IEC Guide 98-1:2009 (версія en) «Uncertainty of measurement — Part 1: Introduction to the expression of uncertainty in measurement».

Технічний комітет стандартизації, відповідальний за цей стандарт в Україні, — ТК 63 «Метрологія та вимірювання».

У цьому національному стандарті зазначено вимоги, які відповідають законодавству України.

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

— слова «ця частина», «цей документ», «настанова 98 ISO/IEC» замінено на «цей стандарт»;

— структурні елементи стандарту: «Титульний аркуш», «Передмову», «Національний вступ», першу сторінку й «Бібліографію» — оформлено згідно з вимогами національної стандартизації України;

— у розділах «Нормативні посилання» та «Бібліографія» наведено «Національне пояснення», виділене рамкою;

— долучено довідковий додаток НА (Абетковий покажчик українських термінів);

— долучено довідковий додаток НБ (Перелік національних стандартів України, ідентичних міжнародним нормативним документам, посилання на які є в цьому стандарті);

— виправлено помилку в абетковому покажчику англійських термінів: слово «validition» замінено на «validation».

ПЕРЕДМОВА ISO/IEC

ISO (Міжнародна організація зі стандартизації) та ІЕС (Міжнародна електротехнічна комісія) є спеціалізованими всесвітніми системами стандартизації. Національні органи, які є членами ISO або ІЕС, беруть участь у розробленні міжнародних стандартів через технічні комітети, створені відповідною організацією для вирішення конкретних питань технічної діяльності. Технічні комітети ISO та ІЕС співпрацюють у сферах, що становлять взаємний інтерес. У роботі в співпраці з ISO та ІЕС також беруть участь інші міжнародні організації, урядові та неурядові.

Проекти настанов, прийняті відповідальним комітетом або групою, розповсюджуються серед органів-членів для голосування. Публікація, як настанова, потребує схвалення щонайменше 75 % членів-організацій, які голосували.

Наголошуємо на тому, що деякі елементи цього стандарту можуть бути предметом патентних прав.

ISO не несе відповідальності за визначення будь-яких або всіх патентних прав. Цей стандарт підготовлено робочою групою 1 Об’єднаного комітету з настанов у метрології (документ JCGM 104:2009) і прийнято національними органами ISO та ІЕС.

Цей стандарт за загальною назвою Невизначеність вимірювання складається з таких частин:

— Частина 1. Вступ до подання невизначеності у вимірюванні;

— Частина 3. Настанова щодо подання невизначеності у вимірюванні (GUM:1995).

Подальші частини заплановано:

— Частина 2. Поняття та основні принципи;

— Частина 4. Роль невизначеності вимірювань під час оцінювання відповідності;

— Частина 5. Застосування методу найменших квадратів.

ISO/IEC Guide 98-3 має один додаток:

— Додаток 1. Поширення розподілів методом Монте-Карло.

Планують такі додатки до ISO/IEC Guide 98-3:

— Додаток 2. Моделі з довільною кількістю вихідних величин;

— Додаток 3. Моделювання.

Враховуючи, що цей стандарт ідентичний за своїм змістом JCGM 104:2009, як десятковий роздільник використано крапку на рядку в англомовній версії.

Додаток ZZ долучено до списку відповідного Guide ISO/IEC та документів JCGM, для яких еквівалентів у тексті не зазначено.

ПЕРЕДМОВА до ISO/IEC GUIDE 98-1:2009

У 1997 p. сім міжнародних організацій, що підготували у 1993 р. «Настанову з подання невизначеності у вимірюванні» (GUM) і «Міжнародний словник з метрології. Основні й загальні поняття та пов’язані з ними терміни» (VIM), утворили Об’єднаний комітет з настанов у галузі метрології (JCGM), очолюваний директором Міжнародного бюро мір та ваг (ВІРМ), який перебрав на себе відповідальність за вказані два документи від Технічної консультативної групи з метрології ISO (ISO/TAG 4).

Засновниками JCGM, крім ВІРМ, є Міжнародна електротехнічна комісія (ІЕС), Міжнародна федерація клінічної хімії та лабораторної медицини (IFCC), Міжнародне співробітництво з акредитації лабораторій (ILAC), Міжнародна організація зі стандартизації (ISO), Міжнародний союз теоретичної та прикладної хімії (IUPAC), Міжнародний союз теоретичної та прикладної фізики (IUPAP) і Міжнародна організація законодавчої метрології (OIML).

У рамках JCGM створено дві робочі групи (РГ). Завдання РГ 1 «Подання невизначеності у вимірюванні» — сприяння використанню Настанови (GUM) та підготовляння додатків до Настанови й інших документів для їх широкого застосування. Завдання РГ 2 «Робочої групи щодо Міжнародного словника основних і загальних термінів у метрології (VIM)» — перегляд VIM і сприяння його застосуванню. Детальнішу інформацію щодо діяльності JCGM можна знайти на сайті www.bipm.org.

Цей стандарт підготовлено РГ 1 на основі детальних оглядів, проведених організаціями-членами JCGM.

Цей стандарт є частиною серії документів JCGM із загальною назвою «Оцінювання даних вимірювань», що охоплює:

— JCGM 100:2008 Оцінювання даних вимірювань. Настанова щодо подання невизначеності у вимірюванні (GUM) (див. розділ 2);

— JCGM 101:2008 Оцінювання даних вимірювань. Додаток 1 до «Настанови щодо подання невизначеності у вимірюванні». Поширення розподілів методом Монте-Карло (див. розділ 2);

— JCGM 102 Оцінювання даних вимірювань. Додаток 2 до «Настанови щодо подання невизначеності у вимірюванні». Моделі з довільною кількістю вихідних величин;

— JCGM 103 Оцінювання даних вимірювань. Додаток 3 до «Настанови щодо подання невизначеності у вимірюванні». Моделювання;

— JCGM 104 Оцінювання даних вимірювань. Вступ до «Настанови щодо подання невизначеності у вимірюванні» і супутніх документів [цей документ];

— JCGM 105 Оцінювання даних вимірювань. Поняття та основні принципи;

— JCGM 106 Оцінювання даних вимірювань. Роль невизначеності вимірювання в оцінці відповідності;

— JCGM 107 Оцінювання даних вимірювань. Застосування методу найменших квадратів.

ВСТУП до ISO/IEC GUIDE 98-1:2009

Дані щодо невизначеності вимірювання треба завжди брати до уваги за оцінки відповідності значення виміряної величини його цілям. Покупець в овочевій крамниці не заперечуватиме, якщо під час купівлі кілограма фруктів ваги покажуть відхилення від істинного значення в межах, припустимо, двох грамів. Водночас розміри деталей гіроскопів, використовуваних у системах навігації повітряних суден, за допомогою вимірювань перевіряють до мільйонних частин.

Невизначеність вимірювання — це загальне поняття, пов’язане з будь-яким вимірюванням, яке використовують за необхідності ухвалення обґрунтованих рішень у різних галузях практичної діяльності й теоретичних досліджень. Разом зі зростаючими вимогами до допусків у технологічних процесах роль невизначеності вимірювань за оцінки відповідності цим допускам стає все важливішою. Центральну роль невизначеність вимірювання відіграє також за оцінки якості в стандартах якості.

Вимірювання наявні практично в усіх видах діяльності людини, охоплюючи промисловість, торгівлю, науку, охорону здоров'я, убезпечення та охорону навколишнього середовища, допомагаючи приймати обґрунтовані рішення. Знання невизначеності вимірювання дає змогу порівнювати результат вимірювання зі встановленими вимогами в контексті оцінки відповідності, отримувати ймовірність ухвалення неправильного рішення і, враховуючи її, контролювати ризики, що виникають.

Цей стандарт слугує вступом до концепцій невизначеності вимірювання, GUM і супутніх документів, вказаних у передмові. Для оцінювання невизначеності використано ймовірнісний підхід. Абревіатури, використані в цьому стандарті, наведено в додатку А.

У подальших виданнях JCGM 200 (VIM) передбачають надати чітке розмежування застосування терміна «похибка» до величини й до значення величини. Те саме стосується й терміна «покази». Оскільки в чинному виданні JCGM 200:2008 такого розмежування немає, то це питання розглянуто в цьому стандарті.

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

НЕВИЗНАЧЕНІСТЬ ВИМІРЮВАНЬ
Частина 1. Вступ до подання невизначеності у вимірюванні

UNCERTAINTY OF MEASUREMENT
Part 1. Introduction to the expression of uncertainty in measurement

Чинний від 2020-01-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Об’єднаний комітет з настанов у метрології (JCGM) підготував цей стандарт для сприяння обґрунтованому оцінюванню невизначеності вимірювань за допомогою GUM (див. розділ 2), а також для надання вступу до додатків GUM та інших документів JCGM: JCGM 101:2008 (див. розділ 2) й посилання [3], [4], [5], [6], [7].

Як і GUM, цей стандарт стосується насамперед подання невизначеності вимірювання чітко визначеної величини — вимірюваної величини [JCGM 200 (VIM) 2.3], яка може характеризуватися суттєво унікальним істинним значенням [JCGM 200 (VIM) 2.11, примітка 3]. GUM забезпечує обґрунтування того, що термін «істинне» не використано, але цей термін залишається в цьому стандарті в разі, якщо необхідно позбутися двозначності або плутанини.

Мета додатків GUM та інших документів, підготовлених JCGM, полягає в тому, щоб допомогти в інтерпретації GUM та покращити її застосування. Додатки до GUM та інші документи разом мають на меті ширше застосування, ніж GUM.
Цей стандарт подає невизначеність вимірювань, GUM, а також додатки до GUM та інші документи, що підтримують GUM. Він спрямований переважно на вимірювання величин, які можуть характеризуватися безперервними змінними, такими як довжина, температура, час та кількість речовини.

Цей вступний стандарт спрямовано на таке, охоплюючи зокрема:

— наукові заходи та дисципліни в цілому,

— промислову діяльність та дисципліни в цілому,

— калібрування, випробувальні й інспекційні лабораторії в промисловості та лабораторії, що займаються питаннями охорони здоров’я, безпеки та охорони навколишнього середовища;

— органи оцінки та акредитації.

Сподіваємося, що він також буде корисним для дизайнерів, оскільки специфікація продукту, яка краще враховує вимоги до інспекції (та відповідні вимірювання), може призвести до менш жорстких вимог до виробництва. Його також спрямовано на навчальні заклади з надією, що все більше університетських факультетів вноситимуть модулі з оцінки невизначеності вимірювань на курсах. У результаті нове покоління студентів буде краще обізнаним щодо розуміння та забезпечення заявленої невизначеності, пов’язаної з виміряними значеннями величин, і, отже, отримання ширшого визнання вимірювання.

Цей вступний стандарт, GUM, додатки до GUM та інші документи треба використовувати разом з «Міжнародним словником з метрології. Основні й загальні поняття та пов’язані з ними терміни» та всіма трьома розділами ISO 3534, наведеними в розділі 2, які визначають статистичні терміни (що використовують у галузі статистики й теорії ймовірності, охоплюючи прикладну статистику та планування експериментів), та подавати їх у понятійній структурі відповідно до нормативної термінологічної практики. Останнє міркування пов’язано з тим, що теоретичний фон оцінки даних вимірювань та оцінки невизначеності вимірювань підтримується математичною статистикою та ймовірністю.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Наведені нижче нормативні документи необхідні для застосування цього стандарту. У разі датованих посилань застосовують тільки наведені видання. У разі недатованих посилань треба користуватись останнім виданням нормативних документів (разом зі змінами).

JCGM 100:2008 Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). Joint Committee for Guides in Metrology

JCGM 101:2008 Evaluation of measurement data — Supplement 1 to the «Guide to the expression of uncertainty in measurement» — Propagation of distributions using a Monte Carlo method. Joint Committee for Guides in Metrology

JCGM 200:2008 International Vocabulary of Metrology — Basic and general concepts and associated terms, 3rd Edition. Joint Committee for Guides in Metrology

ISO 3534-1:2006 Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: General statistical terms and terms used in probability

ISO 3534-2:2006 Statistics — Vocabulary and symbols — Part 2: Applied statistics

ISO 3534-3:1699 Statistics — Vocabulary and symbols — Part 3: Design of experiments.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

JCGM 100:2008 Оцінювання даних вимірювань. Настанова щодо подання невизначеності у вимірюванні (GUM). Об’єднаний комітет з настанов у метрології

JCGM 101:2008 Оцінювання даних вимірювань. Додаток 1 до «Настанови щодо подання невизначеності у вимірюванні». Поширення розподілів методом Монте-Карло. Об’єднаний комітет з настанов у метрології

JCGM 200:2008 Міжнародний словник з метрології. Основні й загальні поняття та пов’язані з ними терміни, 3-тє видання. Об’єднаний комітет з настанов у метрології

ISO 3534-1:2008 Статистика. Словник термінів і познаки. Частина 1. Загальні статистичні терміни й терміни теорії ймовірностей

ISO 3534-2:2008 Статистика. Словник термінів і познаки. Частина 2. Прикладна статистика

ISO 3534-3:2005 Статистика. Словник термінів і позначення. Частина 3. Планування експерименту.