Statistik

Wenn das Ergebnis der Messung einer physikalischen Größe vorgelegt wird, muss auch eine quantitative Angabe zur Qualität des Ergebnisses erfolgen, damit der Benutzer dessen Zuver­lässigkeit beurteilen kann. Ohne eine solche Angabe lassen sich Messergebnisse weder miteinander noch mit Referenzwerten vergleichen, die in einer Spezifikation oder Norm vorgegeben sind. Daher wird ein einfach handhabbares, leicht verständliches und allgemein anerkanntes Verfahren zur Charakterisierung der Qualität eines Messergebnisses, das heißt zur Ermittlung und zur Angabe seiner Messunsicherheit, benötigt.

  Die ideale Methode zur Ermittlung und Angabe der Unsicherheit eines Messergebnisses sollte wie folgt beschaffen sein:

-          universell: Die Methode muss auf alle Arten von Messungen und alle Typen von Ein­gabe­daten anwendbar sein, die bei Messungen verwendet werden.

-          in sich konsistent: Die Methode muss sich direkt aus den zu ihr beitragenden Komponenten herleiten lassen und unabhängig von der Gruppierung dieser Komponenten und ihrer Zerlegung in Unterkomponenten sein.

-          übertragbar: Es muss möglich sein, die für ein Messergebnis ermittelte Messunsicherheit direkt als Komponente zur Ermittlung der Messunsicherheit bei einer anderen Messung zu verwenden, bei der das erste Ergebnis verwendet wird.

  [Erster und vierter Absatz aus der Einleitung der Vornorm DIN V ENV 13005 (1999): Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen]

  Dieser Leitfaden stellt allgemeine Regeln zur Ermittlung und Angabe der Messunsicherheit bereit und gibt keine technikbezogenen Anweisungen.

Die Messunsicherheit ist dabei definiert als „dem Messergebnis zugeordneter Parameter, der die Streuung der Werte kennzeichnet, die vernünftigerweise der Messgröße zugeordnet werden könnte“. Dieser Parameter kann beispielsweise bei normalverteilten Mess­ergeb­nissen eine Standardabweichung (oder ein gegebenes Vielfaches davon), oder die ganze (oder halbe)  Weite eines Bereiches sein, der ein festgelegtes Vertrauensniveau hat. Es wird vorausgesetzt, dass das Messergebnis der beste Schätzwert für den Wert der Messgröße ist, und dass alle Komponenten der Unsicherheit zur Streuung beitragen, eingeschlossen diejenigen, welche von systematischen Einwirkungen herrühren, z.b. solche, die von Korrektionen und Bezugsnormalen stammen.

  [Definition der Messunsicherheit (Absatz 2.2.3) aus dem o.g. Leitfaden]