ISO/IEC Guide 98-1:2009
(Main)Uncertainty of measurement — Part 1: Introduction to the expression of uncertainty in measurement
Uncertainty of measurement — Part 1: Introduction to the expression of uncertainty in measurement
ISO/IEC Guide 98-1:2009 provides a brief introduction to the “Guide to the expression of uncertainty in measurement” (GUM) in order to indicate the relevance of that fundamental guide and promote its use. It also outlines documents related to the GUM that are intended to extend the application of that guide to broader categories and fields of practical problems. ISO/IEC Guide 98-1:2009 addresses measurement science at a level that is suitable for those readers who have received training at least to the second year of a science- or engineering-based degree course containing some teaching of probability theory and statistics. It also considers various concepts used in measurement science. In particular, it covers the need to characterize the quality of a measurement through appropriate statements of measurement uncertainty. This introductory document also outlines the recent evolution of thinking regarding measurement uncertainty.
Incertitude de mesure — Partie 1: Introduction à l'expression de l'incertitude de mesure
Le Guide ISO/CEI 98-1:2009 fournit une introduction sommaire au «Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure» (GUM) afin d'indiquer la pertinence de ce guide fondamental et d'en promouvoir l'utilisation. Il donne aussi un aperçu de documents en rapport avec le GUM qui se proposent d'étendre l'application de ce guide à des catégories et des champs de problèmes pratiques plus vastes. Le Guide ISO/CEI 98-1:2009 traite de la métrologie et s'adresse à un lecteur ayant au moins suivi une formation de deuxième année d'un cursus universitaire en sciences ou techniques comprenant l'enseignement de la théorie des probabilités et de la statistique. Il traite aussi des divers concepts utilisés en métrologie. En particulier, il couvre la nécessité de définir la qualité d'un mesurage à travers un énoncé approprié sur l'incertitude de mesure. Ce document d'introduction dresse également les contours des évolutions récentes de la réflexion concernant l'incertitude de mesure.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
GUIDE 98-1
Uncertainty of measurement —
Part 1:
Introduction to the expression of
uncertainty in measurement
First edition 2009
©
ISO/IEC 2009
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ii © ISO/IEC 2009 – All rights reserved
ISO/IEC Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) and IEC (the International Electrotechnical
Commission) form the specialized system for worldwide standardization. National bodies that are members of
ISO or IEC participate in the development of International Standards through technical committees
established by the respective organization to deal with particular fields of technical activity. ISO and IEC
technical committees collaborate in fields of mutual interest. Other international organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO and IEC, also take part in the work.
Draft Guides adopted by the responsible Committee or Group are circulated to the member bodies for voting.
Publication as a Guide requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/IEC Guide 98-1 was prepared by Working Group 1 of the Joint Committee for Guides in Metrology (as
JCGM 104:2009), and was adopted by the national bodies of ISO and IEC.
ISO/IEC Guide 98 consists of the following parts, under the general title Uncertainty of measurement:
⎯ Part 1: Introduction to the expression of uncertainty in measurement
⎯ Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)
The following parts are planned:
⎯ Part 2: Concepts and basic principles
⎯ Part 4: Role of measurement uncertainty in conformity assessment
⎯ Part 5: Applications of the least-squares method
ISO/IEC Guide 98-3 has one supplement.
⎯ Supplement 1: Propagation of distributions using a Monte Carlo method
The following supplements to ISO/IEC Guide 98-3 are planned:
⎯ Supplement 2: Models with any number of output quantities
⎯ Supplement 3: Modelling
Given that ISO/IEC Guide 98-1:2009 is identical in content to JCGM 104:2009, the decimal symbol is a point
on the line in the English version.
Annex ZZ has been appended to provide a list of corresponding ISO/IEC Guides and JCGM guidance
documents for which equivalents are not given in the text.
© ISO/IEC 2009 – All rights reserved iii
JCGM 104:2009 ISO/IEC GUIDE 98-1:2009(E)
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Joint Committee for Guides in Metrology JCGM
Evaluation of measurement data | An introduction to
the \Guide to the expression of uncertainty in
measurement" and related documents
Evaluation des donnees de mesure { Une introduction au \Guide pour
l'expression de l'incertitude de mesure" et aux documents qui le concernent
c JCGM 2009| All rights reserved
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯© ISO/IEC – JCGM 2009 – All rights reserved ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯i
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c
JCGM 2009
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IFCC, ILAC, ISO, IUPAC, IUPAP and OIML).
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about metrology. They endeavor to update it on a regular basis, but cannot guarantee the accuracy at all times
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JCGM 104:2009 ISO/IEC GUIDE 98-1:2009(E)
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Contents Page
Foreword: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : v
Introduction: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : vi
1 Scope : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 1
2 Normative references: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 2
3 What is measurement uncertainty? : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 2
4 Concepts and basic principles: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 4
5 Stages of uncertainty evaluation: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 8
6 The formulation stage: developing a measurement model : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 9
7 The calculation (propagation and summarizing) stage of uncertainty evaluation : : : : : : : : 10
7.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
7.2 The GUM uncertainty framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
7.3 Analytic methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
7.4 Monte Carlo method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
7.5 Measurement models with any number of output quantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
8 Measurement uncertainty in conformity assessment : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 14
9 Applications of the least-squares method : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 15
Annexes
A Acronyms and initialisms : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 16
Bibliography: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 17
Alphabetical index : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 19
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iv
JCGM 104:2009 ISO/IEC GUIDE 98-1:2009(E)
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Foreword
In 1997 a Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM), chaired by the Director of the BIPM, was created
by the seven international organizations that had originally in 1993 prepared the `Guide to the expression of
uncertainty in measurement' (GUM) and the `International vocabulary of metrology { basic and general concepts
and associated terms' (VIM). The JCGM assumed responsibility for these two documents from the ISO Technical
Advisory Group 4 (TAG4).
The Joint Committee is formed by the BIPM with the International Electrotechnical Commission (IEC), the
International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC), the International Laboratory
Accreditation Cooperation (ILAC), the International Organization for Standardization (ISO), the International
Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), the International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP),
and the International Organization of Legal Metrology (OIML).
JCGM has two Working Groups. Working Group 1, `Expression of uncertainty in measurement', has the task
to promote the use of the GUM and to prepare Supplements and other documents for its broad application.
Working Group 2, `Working Group on International vocabulary of basic and general terms in metrology (VIM)',
has the task to revise and promote the use of the VIM. For further information on the activity of the JCGM,
see www.bipm.org.
The present document has been prepared by Working Group 1 of the JCGM, and has bene ted from detailed
reviews undertaken by member organizations of the JCGM.
This document constitutes one part in a series of JCGM documents under the generic heading Evaluation of
measurement data. The parts in the series are
| JCGM 100:2008. Evaluation of measurement data | Guide to the expression of uncertainty in measurement
(GUM) (see clause 2),
| 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 (see clause 2),
| JCGM 102. Evaluation of measurement data { Supplement 2 to the \Guide to the expression of uncertainty
in measurement" { Models with any number of output quantities,
| JCGM 103. Evaluation of measurement data { Supplement 3 to the \Guide to the expression of uncertainty
in measurement" { Modelling,
| JCGM 104. Evaluation of measurement data { An introduction to the \Guide to the expression of uncer-
tainty in measurement" and related documents [this document],
| JCGM 105. Evaluation of measurement data { Concepts and basic principles,
| JCGM 106. Evaluation of measurement data { The role of measurement uncertainty in conformity assess-
ment, and
| JCGM 107. Evaluation of measurement data { Applications of the least-squares method.
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Introduction
A statement of measurement uncertainty is indispensable in judging the tness for purpose of a measured
quantity value. At the greengrocery store the customer would be content if, when buying a kilogram o
...
GUIDE 98-1
Incertitude de mesure —
Partie 1:
Introduction à l'expression de
l'incertitude de mesure
Première édition 2009
©
ISO/CEI 2009
GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO/CEI 2009
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Version française publiée en 2011
Publié en Suisse
ii © ISO/CEI 2009 – Tous droits réservés
GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
Avant-propos ISO/CEI
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) et la CEI (Commission électrotechnique internationale)
forment le système spécialisé de la normalisation mondiale. Les organismes nationaux membres de l'ISO ou
de la CEI participent au développement de Normes internationales par l'intermédiaire des comités techniques
créés par l'organisation concernée afin de s'occuper des domaines particuliers de l'activité technique. Les
comités techniques de l'ISO et de la CEI collaborent dans des domaines d'intérêt commun. D'autres
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO et la CEI
participent également aux travaux.
Les projets de Guides adoptés par le comité ou le groupe responsable sont soumis aux organismes nationaux
pour vote. Leur publication comme Guides requiert l'approbation de 75 % au moins des organismes nationaux
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO et la CEI ne sauraient être tenues pour
responsables de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
Le Guide ISO/CEI 98-1 a été élaboré par le Groupe de travail 1 du Comité commun pour les guides en
métrologie (en tant que JCGM 104:2009) et a été adopté par les comités nationaux de l’ISO et de la CEI.
Le Guide ISO/CEI 98 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Incertitude de mesure:
⎯ Partie 1: Introduction à l'expression de l'incertitude de mesure
⎯ Partie 3: Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure (GUM:1995)
Les parties suivantes sont prévues:
⎯ Partie 2: Concepts et principes de base
⎯ Partie 4: Rôle de l'incertitude de mesure dans l'évaluation de la conformité
⎯ Partie 5: Applications de la méthode des moindres carrés
Le Guide ISO/CEI 98-3 a un supplément.
⎯ Supplément 1: Propagation de distributions par une méthode de Monte Carlo
Les suppléments suivants au Guide ISO/CEI 98-3 sont prévus:
⎯ Supplément 2: Extension à un nombre quelconque de grandeurs de sortie
⎯ Supplément 3: Modélisation
Dans la mesure où le contenu du Guide ISO/CEI 98-1:2009 est identique à celui du JCGM 104:2009, la
virgule décimale est représentée par un point dans la version anglaise.
L'Annexe ZZ a été ajoutée pour fournir une liste de Guides ISO/CEI et de documents élaborés sous la
conduite du JCGM pour lesquels des équivalents ne sont pas donnés dans le texte.
© ISO/CEI 2009 – Tous droits réservés iii
JCGM 104:2009 GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
Comité commun pour les guides en métrologie JCGM
Évaluation des données de mesure — Une introduction au
«Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure» et aux
documents qui le concernent
Evaluation of measurement data — An introduction to the “Guide to the expression
of uncertainty in measurement” and related documents
© JCGM 2009 – Tous droits réservés
© ISO/CEI – JCGM 2009 – Tous droits réservés v
GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F) JCGM 104:2009
© JCGM 2009
Les droits d'auteur du présent document, élaboré sous la conduite du JCGM, appartiennent conjointement
aux organisations membres du JCGM (BIPM, CEI, IFCC, ILAC, ISO, IUPAC, IUPAP et OIML).
Droits d'auteur
Les droits économiques et moraux attachés aux publications du JCGM font l'objet d'une protection
internationale, même si des versions électroniques peuvent en être téléchargées gratuitement sur les sites
internet d'une ou de plusieurs organisations membres du JCGM. Les tiers ne sont pas autorisés, sans accord
écrit du JCGM, à réécrire ou à modifier ses publications, à vendre des copies au public, ni à diffuser ou à
mettre en ligne ses publications. De même, le JCGM s'oppose aux altérations, ajouts et censures qui
pourraient être faits à ses publications, y compris à ses titres, slogans ou logos, et ceux de ses organisations
membres.
Versions faisant foi et traductions
Les seules versions qui font foi sont les versions originales des documents publiés par le JCGM, dans leur
langue originale.
Les publications du JCGM peuvent faire l'objet de traductions dans d'autres langues que celles dans
lesquelles le document a été publié originellement par le JCGM. L'accord du JCGM doit être obtenu avant
qu'une traduction puisse être faite. Toutes les traductions doivent respecter le format, les formules et unités
originaux et faisant foi (sans aucune conversion de formules ou d'unités) et faire mention de la phrase
suivante (devant être traduite vers la langue de traduction):
Tous les travaux du JCGM font l'objet de droits d'auteurs protégés internationalement. La présente
traduction du document original du JCGM a été établie avec l'accord du JCGM. Le JCGM conserve
l'intégralité des droits d'auteur, protégés internationalement, sur la forme et le contenu de ce document et
sur ses titres, slogans ou logos. Les organisations membres du JCGM conservent également l'intégralité
des droits, protégés internationalement, sur leurs titres, slogans ou logos contenus dans les publications
du JCGM. La seule version qui fait foi est le document publié par le JCGM, dans la langue originale.
Le JCGM ne peut être tenu responsable de la pertinence, de l'exactitude, de l'exhaustivité ou de la qualité des
informations ou documentations contenues dans quelque traduction que ce soit. Une copie de la traduction
doit être adressée au JCGM.
Reproduction
Les publications du JCGM peuvent être reproduites, sous réserve d'obtenir l'accord écrit du JCGM. Un
exemplaire de tout document reproduit doit être adressé au JCGM et doit faire mention de la phrase suivante:
Ce document est reproduit avec l'accord du JCGM qui conserve l'intégralité des droits d'auteur, protégés
internationalement, sur la forme et le contenu de ce document et sur ses titres, slogans ou logos. Les
organisations membres du JCGM conservent également l'intégralité des droits, protégés
internationalement, sur leurs titres, slogans ou logos contenus dans les publications du JCGM. Les
seules versions qui font foi sont les versions originales des documents publiés par le JCGM.
Exonération de responsabilité
Le JCGM et ses organisations membres ont publié le présent document afin de faciliter l'accès à l'information
sur la métrologie. Ils s'efforcent de le mettre à jour régulièrement, mais ne peuvent garantir l'exactitude en tout
temps et ne sauraient être tenus pour responsables d'un quelconque dommage, direct ou indirect, pouvant
résulter de son utilisation. L'existence de références à des produits du commerce, quels qu'ils soient (y
compris, mais non limité à, tous logiciels, données ou matériels) ou de liens vers des sites internet sur
lesquels le JCGM et ses organisations membres n'ont aucun contrôle, et pour lesquels ils n'assument aucune
responsabilité, ne doit pas être interprétée comme une approbation, un endossement ou une recommandation
par le JCGM et ses organisations membres.
vi © ISO/CEI – JCGM 2009 – Tous droits réservés
JCGM 104:2009 GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
Sommaire Page
Avant-propos .viii
Introduction.ix
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.2
3 Que signifie le terme «incertitude de mesure»? .2
4 Concepts et principes fondamentaux .5
5 Étapes d'évaluation de l'incertitude .8
6 Étape de formulation: élaboration d'un modèle de mesure.9
7 Étape de calcul (propagation et expression du résultat) de l'évaluation de l'incertitude .11
7.1 Généralités .11
7.2 Cadre pour l’évaluation de l’incertitude fourni par le GUM .12
7.3 Méthodes analytiques.13
7.4 Méthode de Monte Carlo.14
7.5 Modèles de mesure étendus à un nombre quelconque de grandeurs de sortie .14
8 Incertitude de mesure dans l'évaluation de la conformité.15
9 Applications de la méthode des moindres carrés .16
Annexes
A Acronymes et sigles.17
Bibliographie.18
Index alphabétique .20
© ISO/CEI – JCGM 2009 – Tous droits réservés vii
GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F) JCGM 104:2009
Avant-propos
En 1997, un Comité commun pour les guides en métrologie (JCGM), présidé par le Directeur du BIPM, a été
formé par les sept organisations internationales qui avaient initialement préparé en 1993 le «Guide pour
l'expression de l'incertitude de mesure» (GUM) et le «Vocabulaire international de métrologie – concepts
fondamentaux et généraux et termes associés» (VIM). Le JCGM a accepté de prendre sous sa responsabilité
ces deux documents élaborés par le Groupe technique consultatif 4 de l'ISO (TAG4).
Le Comité commun est constitué par le BIPM, avec la Commission électrotechnique internationale (CEI), la
Fédération internationale de chimie clinique et de biologie médicale (IFCC), la Coopération internationale sur
l'agrément des laboratoires d'essais (ILAC), l'Organisation internationale de normalisation (ISO), l'Union
internationale de chimie pure et appliquée (IUPAC), l'Union internationale de physique pure et appliquée
(IUPAP) et l'Organisation internationale de métrologie légale (OIML).
Le JCGM a deux Groupes de travail. Le Groupe de travail 1, «Expression de l'incertitude de mesure», a la
tâche de promouvoir l'usage du GUM et de préparer des suppléments et autres documents pour en élargir le
champ d'application. Le Groupe de travail 2, «Groupe de travail sur le vocabulaire international des termes
généraux et fondamentaux de métrologie (VIM)», a la tâche de réviser le VIM et d'en promouvoir l'usage.
Pour plus d'informations sur l'activité du JCGM, consulter le site www.bipm.org.
Le présent document a été élaboré par le Groupe de travail 1 du JCGM et a bénéficié de revues détaillées
effectuées par des organisations membres du JCGM.
Le présent document fait partie d'une série de documents JCGM sous le titre générique Évaluation des
données de mesure. La série comprend les parties suivantes:
⎯ JCGM 100:2008, Évaluation des données de mesure — Guide pour l'expression de l'incertitude de
mesure (GUM) (voir Article 2)
⎯ JCGM 101:2008, Évaluation des données de mesure — Supplément 1 du «Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure» — Propagation de distributions par une méthode de Monte Carlo (voir Article 2)
⎯ JCGM 102, Évaluation des données de mesure — Supplément 2 du «Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure» — Extension à un nombre quelconque de grandeurs de sortie
⎯ JCGM 103, Évaluation des données de mesure — Supplément 3 du «Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure» — Modélisation
⎯ JCGM 104, Évaluation des données de mesure ― Une introduction au «Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure» et aux documents qui le concernent [le présent document]
⎯ JCGM 105, Évaluation des données de mesure — Concepts et principes fondamentaux
⎯ JCGM 106, Évaluation des données de mesure — Rôle de l'incertitude de mesure dans l'évaluation de la
conformité
⎯ JCGM 107, Évaluation des données de mesure — Applications de la méthode des moindres carrés
viii © ISO/CEI – JCGM 2009 – Tous droits réservés
JCGM 104:2009 GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
Introduction
Une expression de l'incertitude de mesure est indispensable pour apprécier l'aptitude à l'usage d'une valeur
mesurée. Chez un primeur, un client sera satisfait si, lorsqu'il achète un kilogramme de fruits, la balance
indique une valeur égale, à 2 grammes près, au poids réel des fruits. En revanche, pour garantir un
fonctionnement correct, les dimensions des composants des gyroscopes dans les systèmes de navigation par
inertie, utilisés dans l'aviation civile, sont vérifiées par des mesures au millionième.
L'incertitude de mesure est un concept général associé à toute mesure, il peut être utilisé dans des processus
décisionnels profess
...
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