La incertidumbre del resultado de una medición refleja la imposibilidad de conocer exactamente el valor del mensurando. El resultado de una medición tras la corrección de los efectos sistemáticos identificados es aún una estimación del valor del mensurando, dada la incertidumbre debida a los efectos aleatorios y a la corrección imperfecta del resultado por efectos sistemáticos.
NOTA El resultado de una medición (tras su corrección) puede estar, sin saberlo, muy próximo al valor del mensurando (y, en consecuencia, tener un error despreciable) aunque tenga una incertidumbre elevada. Es por esto por lo que la incertidumbre del resultado de una medición no debe confundirse jamás con el error residual desconocido.
En la práctica existen numerosas fuentes posibles de incertidumbre en una medición, entre ellas:
a) definición incompleta del mensurando;
b) realización imperfecta de la definición del mensurando;
c) muestra no representativa del mensurando, la muestra analizada puede no representar al mensurando
definido;
d) conocimiento incompleto de los efectos de las condiciones ambientales sobre la medición, o medición
imperfecta de dichas condiciones ambientales;
e) lectura sesgada de instrumentos analógicos, por parte del técnico;
f) resolución finita del instrumento de medida o umbral de discriminación;
g) valores inexactos de los patrones de medida o de los materiales de referencia;
h) valores inexactos de constantes y otros parámetros tomados de fuentes externas y utilizados en el algoritmo de tratamiento de los datos;
i) aproximaciones e hipótesis establecidas en el método y en el procedimiento de medida;
j) variaciones en las observaciones repetidas del mensurando, en condiciones aparentemente idénticas.
Estas fuentes no son necesariamente independientes, y algunas de ellas, de a) a i), pueden contribuir en j). Por supuesto, un efecto sistemático no identificado no puede ser tenido en cuenta en la evaluación de la
incertidumbre del resultado de una medición, aunque contribuirá a su error.
La Recomendación INC-1 (1980) del Grupo de Trabajo sobre la Expresión de las Incertidumbres
agrupa a las componentes de la incertidumbre en dos categorías, según su método de evaluación, “A” y “B”
(véanse 0.7, 2.3.2, y 2.3.3). Estas categorías se refieren a la incertidumbre y no sustituyen a las palabras
“aleatorio” y “sistemático”. La incertidumbre de una corrección por efecto sistemático conocido puede
obtenerse en algunos casos mediante una evaluación Tipo A, mientras que en otros casos puede obtenerse
mediante una evaluación Tipo B; lo mismo puede decirse para una incertidumbre que caracteriza a un efecto
aleatorio.
NOTA En algunas publicaciones las componentes de la incertidumbre se denominan “aleatorias” y “sistemáticas”, asociándose respectivamente a errores derivados de efectos aleatorios y sistemáticos conocidos. Tal clasificación de las componentes de la incertidumbre puede resultar ambigua si se aplica en general. Por ejemplo, una componente “aleatoria” de la incertidumbre en una medición dada puede convertirse en componente “sistemática” de la incertidumbre en otra medición en la que el resultado de la primera medición se utilice como dato de entrada. Diferenciar los métodos de evaluación de las propias componentes evita tal ambigüedad. Al mismo tiempo, ello no impide la clasificación posterior de las componentes individuales, obtenidas por ambos métodos, en grupos concebidos para ser utilizados con un objetivo particular.
El propósito de la clasificación en Tipo A y Tipo B es indicar las dos formas diferentes de evaluar las
componentes de incertidumbre, a efectos únicamente de su análisis; la clasificación no trata de indicar que
exista alguna diferencia de naturaleza entre las componentes resultantes de ambos tipos de evaluación. Los dos tipos de evaluación se basan en distribuciones de probabilidad, y las componentes resultantes tanto de
uno como del otro tipo de evaluación se cuantifican mediante varianzas o desviaciones típicas.
La varianza estimada u2 que caracteriza una componente de la incertidumbre obtenida mediante una
evaluación Tipo A se calcula a partir de una serie de observaciones repetidas y es la conocida varianza estimada estadísticamente s2. La desviación típica estimada u, raíz cuadrada positiva
de u2, es pues u = s y por conveniencia, a veces se denomina incertidumbre típica Tipo A. Para una componente de incertidumbre obtenida a partir de una evaluación tipo B, la varianza estimada u2 se evalúa a partir de información existente y la desviación típica estimada u a veces se denomina incertidumbre típica
Tipo B.
Así, la incertidumbre típica tipo A se obtiene a partir de una función de densidad de probabilidad derivada de una distribución de frecuencia observada, mientras que una incertidumbre típica tipo B se obtiene a partir de una función de densidad de probabilidad supuesta o asumida, basada en el grado de confianza que se tenga en la ocurrencia del suceso [a menudo denominada probabilidad subjetiva].
Ambas aproximaciones se basan en interpretaciones admitidas de la probabilidad.
NOTA La evaluación tipo B de una componente de incertidumbre se basa habitualmente en un conjunto de informaciones fiables.
Cuando el resultado de una medición se obtiene a partir de los valores de otras magnitudes varias, la incertidumbre típica de este resultado se denomina incertidumbre típica combinada, y se representa por uc. Se trata de la desviación típica estimada asociada al resultado, y es igual a la raíz cuadrada positiva de la varianza combinada, obtenida a partir de todas las varianzas y covarianzas, como quiera que hayan sido evaluadas, utilizando lo que en esta Guía se denomina ley de propagación de la incertidumbre.
Para satisfacer las necesidades de determinadas aplicaciones industriales y comerciales, así como las exigencias de los campos de la salud y la seguridad, la incertidumbre típica combinada uc se multiplica por un factor de cobertura k, obteniéndose la denominada incertidumbre expandida U. El propósito de esta incertidumbre expandida U es proporcionar un intervalo en torno al resultado de medida, que pueda contener una gran parte de la distribución de valores que razonablemente podrían ser atribuidos al mensurando. La elección del factor k, habitualmente comprendido entre los valores 2 y 3, se fundamenta en la probabilidad o nivel de confianza requerido para el intervalo.
NOTA El valor del factor de cobertura k debe especificarse siempre, para que pueda hallarse la incertidumbre típica de la magnitud medida, y pueda ser utilizada en el cálculo de la incertidumbre típica combinada de otros resultados de medida que pudieran depender de esta magnitud.
