feilestimering

Feilestimering er prosessen med å kvantifisere usikkerhet eller feilen i en måling, en estimert verdi, en modell eller en beregning. Målet er å angi hvor pålitelig resultatet er og å muliggjøre sammenligning av metoder og modeller. Feil deles ofte inn i systematiske feil (bias) som skjevfordeler resultatet på en bestemt måte, og tilfeldige feil som varierer mellom målinger og vanligvis antas å være tilfeldig fordelt.

Ulike tilnærminger brukes avhengig av kontekst. I metrologi og statistikk brukes størrelser som usikkerhet (standardavvik), standardfeil og konfidensintervaller for å uttrykke størrelse og sikkerhet ved feilene. Feilpropagering brukes til å beregne hvordan usikkerheter i inn-data påvirker den endelige beregningen; metoder inkluderer linearisering, bootstrap og Monte Carlo-simuleringer.

Innen numerisk analyse skiller man ofte mellom avkortningsfeil og avrundingsfeil, og benytter a priori- eller a posteriori estimater av feilen for å styre algoritmer og tilpasse diskretisering. I tillegg brukes ofte konsepter som feilmargin og feilbars i presentasjoner av resultater for å gi leseren et bilde av usikkerheten.

Innen praksis er feilestimering sentralt i måleanalyser og kalibrering, og styringen følger ofte standarder som Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). Det er også vanlig å bruke usikkerhetsanalyse som grunnlag for beslutninger og for å vurdere robusthet i modeller og beregninger.

Utfordringer inkluderer korrelasjon mellom feilkilder, heteroskedastisitet og avhengighet av antakelser om fordeling, samt begrenset prøvestørrelse. Feilestimering krever derfor både teoretisk modellering og empirisk evaluering for å gi pålitelig og forståelig usikkerhet.

Se også: usikkerhet i måling, usikkerhetsanalyse, feilvurdering, bayesiansk usikkerhetsvurdering.