Besoin d’estimer l’incertitude ? Ensuite, vous aurez besoin d’une calculatrice pour créer des budgets d’incertitude. Dans ce guide, vous pouvez voir un exemple de budget d’incertitude tiré de notre calculateur d’incertitude simple.
Ce guide couvrira tous les éléments qui font partie d’un budget d’incertitude et pourquoi vous en avez besoin. De plus, vous verrez de nombreux exemples qui devraient vous aider à savoir ce que vos auditeurs attendent de vous afin que vous puissiez fournir une analyse d’incertitude qui répond à leurs attentes.
Qu’est-ce qu’un budget d’incertitude ?
Le meilleur outil pour effectuer une analyse d’incertitude
Un budget d’incertitude est un tableau détaillé des composantes qui contribuent à l’incertitude des résultats de mesure. Il révèle des informations importantes qui identifient, quantifient et caractérisent chaque source d’incertitude.
En ce qui concerne la qualité des mesures, il s’agit d’un outil essentiel généralement utilisé par les physiciens, les ingénieurs et les métrologues pour effectuer des analyses d’incertitude. L’objectif d’un budget d’incertitude est de calculer efficacement l’incertitude de mesure à l’aide d’une approche bien organisée et structurée (généralement en suivant la méthode GUM). L’avantage est qu’il fournit au laboratoire un enregistrement formel du processus d’analyse de l’incertitude qui peut être partagé avec d’autres professionnels qui peuvent valider les résultats.
Avantages des budgets d’incertitude
Comment les budgets d’incertitude améliorent la qualité des mesures.
Les budgets d’incertitude peuvent contribuer à améliorer la qualité des mesures de plusieurs façons. Voici une liste des avantages courants associés à ces budgets :
- Répondez aux exigences de la norme ISO 17025.
- Obtenir ou maintenir l’accréditation ISO 17025.
- Estimez l’incertitude du CMC exprimée dans la portée de l’accréditation.
- Réduisez le temps et les efforts consacrés au calcul de l’incertitude de mesure des résultats d’étalonnage ou de test.
- Fournir des preuves objectives qu’une analyse d’incertitude a été effectuée.
- Améliorer la qualité en évaluant les facteurs d’incertitude (c.-à-d. trouver les principaux facteurs contributifs et déterminer où des réductions peuvent être apportées).
- Augmentez la confiance dans la prise de décision.
- Prévenir ou réduire l’apparition d’erreurs dans les résultats de mesure.
- Réduire les risques de mesure (par exemple, les déclarations de conformité et les règles de décision).
- Augmentez la satisfaction des clients et améliorez le service client.
Exemple de budget d'incertitude
Dans ce guide, vous verrez un exemple de budget d’incertitude et une ventilation de notre calculateur d’incertitude simple. C’est la calculatrice que nous utilisons le plus pour créer des budgets d’incertitude. Par conséquent, c’est la meilleure option pour vous montrer un exemple.
Dans l’image ci-dessous, vous verrez un exemple de budget d’incertitude de la version 5 du calculateur d’incertitude simple. Voici à quoi ressemblent nos budgets d’incertitude en 2022.
Dans cette image, vous verrez notre ancien exemple de budget d’incertitude de 2012. Vous pouvez voir la différence entre les budgets d’incertitude d’hier à aujourd’hui. D’où la raison pour laquelle nous avons mis à jour ce guide.
Éléments d’un budget d’incertitude
Dans cette section, vous en apprendrez plus sur les éléments qui composent un budget d’incertitude et pourquoi ils sont importants. Il y a beaucoup d’informations qui entrent dans une analyse d’incertitude et il est bon de s’assurer que vos budgets incluent tout ce dont vous avez besoin.
Faites défiler les sections ci-dessous pour en savoir plus sur chaque partie du budget d’incertitude et voir un exemple.
Description de la fonction de mesure
Chaque budget d’incertitude doit commencer par une section qui décrit la fonction de mesure et le paramètre. Il est important d’organiser vos budgets d’incertitude par activités spécifiques des laboratoires.
En règle générale, cette section doit inclure :
- Un nom ou un titre de la fonction de mesure,
- L’équipement ou la méthode utilisé pour effectuer l’essai ou la mesure ; et
- La ou les plages de mesure couvertes par le budget d’incertitude.
Regardez l’image ci-dessous pour voir ceci dans l’exemple budget d’incertitude.
Point d’essai évalué et unité de mesure
Un budget d’incertitude doit également inclure des informations sur le point d’essai et l’unité de mesure évalués dans le cadre de l’analyse d’incertitude.
Regardez l’image ci-dessous pour voir le point de test et l’unité de mesure dans l’exemple du bilan d’incertitude.
Sources d'incertitude
Plus important encore, les budgets d’incertitude doivent inclure les sources d’incertitude qui contribuent à l’incertitude de mesure.
Dans l’image ci-dessous, vous verrez une liste de facteurs qui contribuent à l’incertitude de mesure.
Coefficients de sensibilité
Les coefficients de sensibilité sont un élément facultatif d’un modèle de budget d’incertitude. Cependant, ils sont très essentiels si vous êtes formé à l’évaluation de l’incertitude de mesure. Ils vous aident à :
- convertir les incertitudes en unités de mesure similaires, et
- ajuster les incertitudes à des niveaux équivalents de grandeur.
Regardez l’image ci-dessous pour les coefficients de sensibilité dans un budget d’incertitude.
Valeur quantifiée de l’incertitude
Une fois les sources d’incertitude identifiées, vous devrez les quantifier et les inclure dans votre budget d’incertitude avec leur unité de mesure associée.
Regardez l’image ci-dessous pour voir un exemple.
Types d’incertitude (A ou B)
Après avoir quantifié les sources d’incertitude, vous devrez caractériser chacune d’entre elles par :
- le type d’incertitude, et
- distribution de probabilité.
La première étape de la caractérisation des facteurs d’incertitude consiste à sélectionner le type d’incertitude, par exemple :
Regardez l’image ci-dessous pour voir un exemple de types d’incertitude dans un budget d’incertitude.
Distribution de probabilité
La deuxième étape de la caractérisation des facteurs d’incertitude consiste à sélectionner la distribution de probabilité. Il existe de nombreux types de distribution de probabilité, mais certaines des distributions les plus couramment utilisées sont :
- Distribution normale,
- Distribution rectangulaire,
- Distribution triangulaire,
- Distribution en forme de U, et
- Distribution de Rayleigh,
En règle générale, la plupart des gens n’utilisent que des distributions normales et rectangulaires. Regardez l’image ci-dessous pour voir les distributions de probabilité dans un budget d’incertitude.
Diviseur
Les diviseurs sont importants. Ils vous aident à convertir les facteurs d’incertitude en incertitudes-types (c’est-à-dire en équivalents-écarts-types). Les diviseurs sont déterminés par la distribution de probabilité que vous sélectionnez.
Dans l’image ci-dessous, vous verrez les diviseurs répertoriés dans un calculateur de budget d’incertitude.
Incertitude standard
L’incertitude-type est votre facteur d’incertitude converti en un équivalent d’écart-type avec un niveau de confiance de 68 %. Lorsque toutes vos sources d’incertitude sont au même niveau, elles sont prêtes pour le processus de la somme racine des carrés (RSS) recommandé dans le Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (GUM) pour calculer l’incertitude combinée.
Regardez l’image ci-dessous pour voir un exemple d’incertitude standard dans un budget d’incertitude.
Degrés de liberté
Les degrés de liberté peuvent être un élément important de votre analyse d’incertitude si vous déterminez votre facteur de couverture à l’aide de la table T de Student. Sinon, vous ne vous en souciez probablement pas si vous n’utilisez qu’un facteur de couverture de k = 2. Néanmoins, vous pouvez toujours utiliser les degrés de liberté pour évaluer la qualité de vos données de contribution à l’incertitude et de votre analyse de l’incertitude.
Regardez l’image ci-dessous pour voir les degrés de liberté dans un budget d’incertitude.
Vérification de l’importance
Il est important de savoir quelles sources d’incertitude contribuent le plus à votre incertitude accrue. Surtout si vous prévoyez d’améliorer votre incertitude de mesure estimée. Il vous informe sur les facteurs d’incertitude qui sont importants et ceux qui ne le sont pas. C’est une excellente information pour améliorer vos résultats de mesure et éviter de perdre du temps à optimiser les mauvais contributeurs.
Dans l’image ci-dessous, vous verrez le contrôle de signification répertorié dans un calculateur de budget d’incertitude.
Incertitude combinée
L’incertitude-type combinée est le résultat de la combinaison de toutes vos sources d’incertitude à l’aide de la méthode de la somme racine des carrés du JCGM 100:2008 (c’est-à-dire GUM).
Regardez l’image ci-dessous pour voir comment l’incertitude combinée est exprimée dans le budget d’incertitude.
Degrés de liberté effectifs
Les degrés de liberté effectifs sont une moyenne approximative et pondérée des degrés de liberté associés à vos sources d’incertitude. Il est calculé à l’aide de l’équation d’approximation de Welch Satterthwaite.
Si vous utilisez la table T de Student pour trouver votre coefficient d’expansion, cette valeur sera importante pour vous. Si vous n’utilisez qu’un facteur de couverture de k = 2, la connaissance des degrés de liberté effectifs est facultative.
Regardez l’image ci-dessous pour voir les degrés de liberté effectifs dans un budget d’incertitude.
Coefficient de dilatation
Le coefficient d’expansion, ou facteur de couverture, est un multiplicateur utilisé pour étendre l’incertitude combinée au niveau de confiance souhaité, par exemple 95 %. Le coefficient d’expansion est basé sur le niveau de confiance sélectionné et les degrés de liberté.
La plupart des gens choisissent une confiance de 95 % où k = 2 en supposant une infinité de degrés de liberté. D’autres utiliseront la table T de Student pour trouver la valeur de k.
Regardez l’image ci-dessous pour le coefficient de dilatation.
Incertitude élargie
L’incertitude élargie est le résultat de la multiplication de l’incertitude combinée par le coefficient de dilatation souhaité. Il s’agit du résultat final de votre analyse d’incertitude que vous utiliserez pour décrire l’incertitude de vos résultats de mesure (c’est-à-dire le résultat de mesure ± l’incertitude élargie).
Dans l’image ci-dessous, vous verrez l’incertitude élargie dans l’exemple du budget d’incertitude.
Notes d’incertitude et références
Tout budget d’incertitude doit être accompagné de notes. Vous devriez utiliser cette section pour donner plus de détails sur vos composantes d’incertitude, telles que :
- D’où ils venaient,
- Comment ils ont été calculés ;
- Pourquoi ils sont importants ou non.
Sans notes, votre budget d’incertitude passe à côté d’informations importantes qui devraient être communiquées à vous-même, à vos collègues et aux évaluateurs.
Regardez l’image ci-dessous pour voir la section des notes d’un budget d’incertitude.
À qui l’incertitude s’occupe-t-elle des budgets ?
Qui fait ces rapports ?
La plupart des laboratoires ont du personnel, tel qu’un métrologue, un physicien ou un ingénieur, parmi leurs membres du personnel technique ou de la qualité qui évalue régulièrement leurs processus de mesure pour détecter l’incertitude.
En règle générale, ce personnel est celui qui effectue l’analyse d’incertitude et crée les budgets d’incertitude. Certains laboratoires ne sont pas en mesure d’embaucher et de retenir ce personnel à haut salaire. Par conséquent, ils sous-traitent leur analyse d’incertitude à un spécialiste ou envoient leur personnel à des cours de formation et effectuent la tâche en interne.
Il y a toujours des avantages et des inconvénients à l’une ou l’autre approche. Quelle que soit la méthode que vous choisissez, il est toujours bon d’obtenir une validation et une consultation externes avant les évaluations. De plus, passez toujours en revue les politiques, les exigences et les guides de votre organisme d’accréditation. Enfin, assurez-vous de comparer vos résultats avec le champ d’accréditation d’autres laboratoires.
Si votre organisation a des questions ou si vous souhaitez qu’un professionnel gère ses budgets d’incertitude, veuillez contacter ISOBudgets LLC au [email protected]. Nos budgets d’incertitude sont des rapports professionnels de haute qualité qui répondent aux exigences de la norme ISO 17025. Nous nous assurons que les budgets d’incertitude que nous fournissons répondent aux politiques et aux exigences de votre organisme d’accréditation.
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Publication initiale : 29/10/2012
Mis à jour le : 24/05/2022
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