¿Cómo estimo la incertidumbre asociada a mis mediciones?

Preguntas Frecuentes
07/02/2011

La incertidumbre de medición comprende, en general, muchas componentes; algunas de ellas pueden evaluarse a partir de la distribución estadística de los resultados de series de medidas, y pueden caracterizarse por desviaciones típicas experimentales; otras componentes, que también pueden ser caracterizadas por desviaciones típicas, se evaluan a partir de la asunción de determinadas distribuciones de probabilidad basadas en la experiencia o en otras informaciones.

Las etapas a seguir para evaluar y expresar la incertidumbre del resultado de una medición, tal como se presentan en la Guía para la expresión de la incertidumbre de medida, pueden resumirse como sigue:
          1. Expresar matemáticamente la relación existente entre el mensurando Y y las magnitudes de entrada Xi de las que depende el mensurando, en la forma Y = f(X1, X2, ¿, XN), incluyendo correcciones y factores de corrección, que pueden contribuir significativamente a la incertidumbre del resultado.
          2. Determinar los valores estimados xi de las magnitudes de entrada Xi, a partir del análisis estadístico de series de observaciones, o por otros métodos.
          3. Evaluar las incertidumbres típicas u(xi) de cada valor estimado xi bien por análisis estadístico de series de observaciones (evaluación de tipo A), bien por otros medios (evaluación de tipo B).
          4. Evaluar, si es el caso, las covarianzas asociadas a todas las estimaciones de entrada que estén correlacionadas.
          5. Calcular el resultado de medición; esto es, la estimación y del mensurando Y, a partir de la relación funcional f utilizando para las magnitudes de entrada Xi las estimaciones xi obtenidas en el paso 2.
          6. Determinar la incertidumbre típica combinada uc(y) del resultado de medida y, a partir de las incertidumbres típicas y covarianzas asociadas a las estimaciones de entrada.
          7. Si debe obtenerse una incertidumbre expandida U, multiplicar la incertidumbre típica combinada uc(y) por un factor de cobertura k, normalmente comprendido entre los valores 2 y 3, para obtener U = k∙uc(y). Seleccionar k considerando el nivel de confianza (normalmente 95%) requerido para el intervalo y-U,y+U.
          8. Documentar el resultado de medición y, junto con su incertidumbre típica combinada uc(y), o su incertidumbre expandida U, describir cómo han sido obtenidos los valores de y, y de uc(y) o U.

También puede emplearse un método de Monte Carlo, como alternativa práctica al enfoque GUM sobre la incertidumbre, el cual es de aplicación cuando:

a)   la linealización del modelo proporciona una representación inadecuada, o bien cuando

b)   la función de densidad de probabilidad (FDP) para la magnitud de salida se aparta apreciablemente de una distribución normal o de una distribución t, por ejemplo, debido a una marcada asimetría.

El método de Monte Carlo permite obtener entonces una representación de la función de probabilidad (FDP) de la magnitud de salida, de la que puede obtenerse: a) una estimación de la magnitud de salida, b) la incertidumbre típica asociada a esta estimación, c) un intervalo de cobertura para dicha magnitud correspondiente a una probabilidad de cobertura determinada.