epävarmuusarvoja

Epävarmuusarvot ovat mittaustulosten ja laskukaavojen epävarmuuden numeerisia arvioita. Ne kuvaavat sitä, minkälaisella todennäköisyydellä todellinen arvo sijoittuu annettuihin rajoihin, ja ne ovat keskeinen osa mittaustulosten raportointia sekä metrologiaa ja tieteellistä laskentaa.

Epävarmuuksia syntyy monista tekijöistä, kuten mittausmenetelmän rajoituksista, instrumenttien tarkkuudesta, kalibroinnista, ympäristötekijöistä ja laskentamenetelmien oletuksista. Ne jaetaan yleisesti satunnaisiin (tilastollinen vaihtelu) ja systemaattisiin (harha tai bias) epävarmuuksiin. GUM-tyyppisessä työssä puhutaan myös tyyppi A:n (tilastolliset) ja tyyppi B:n (ei tilastolliset) epävarmuuksista.

Kokonaiskoko epävarmuus lasketaan yhdistämällä yksittäiset lähteet. Yleinen lähestymistapa on root-sum-of-squares (RSS): u_c = sqrt(sum u_i^2), jossa u_i ovat yksittäisten epävarmuuksien standardiarvot. Laajennettu epävarmuus U määritellään k-kertoimella: U = k × u_c, ja k:ta käytetään yleensä noin 2, jotta kattavuus on ~95 prosenttia.

Tulokset ilmoitetaan usein muodossa arvo ± U, eli mittaustulos ja sen laajennettu epävarmuus. On kuitenkin tärkeää ymmärtää, että epävarmuusarvot eivät väitä todennäköisyyttä todellisen arvon olemassaololle yksiselitteisesti, vaan ne kuvaavat luottamuksellista aluetta riippuvien jakautumien oletusten mukaan.

Käyttö ja raportointi perustuvat standardeihin kuten ISO/IEC Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) sekä kansallisiin ja kansainvälisiin ohjeisiin. Epävarmuusarvoja käytetään laboratorioissa, kalibroinneissa, tutkimuksessa ja teollisuudessa mittausten ja laskelmien luotettavuuden osoittamiseen.