osäkerheter

Osäkerheter är den begränsning i precision eller rättvisa som gör att ett mätvärde inte exakt motsvarar det sanna värdet. De uppstår när vi inte kan känna till alla faktorer som påverkar ett mätresultat eller när mätinstrumentet har begränsad noggrannhet.

Man delar ofta in osäkerheter i slumpmässiga (statistiska) och systematiska (bias) osäkerheter. Slumpmässiga osäkerheter orsakas av oförutsägbara variationer i mätprocessen och kan minskas genom upprepade mätningar. Systematiska osäkerheter beror på fel i instrument, kalibrering, miljö eller metod och kan ge ett konsekvent fel i samma riktning.

För att kvantifiera osäkerheter används ofta standardavvikelse eller en osäkerhetsbudget. Vid upprepade mätningar fås den typ A-osäkerheten från spridningen. Andra källor kallas typ B och bedöms utifrån tidigare data, specifikationer eller erfarenhet. När flera källor finns kan de kombineras till en sammanlagd osäkerhet, ofta med antagande om oberoende källor.

Vid beräkning av osäkerheter för funktioner av flera variabler används felpropagering: den kombinerade standardosäkerheten u_c för z = f(x, y) kan uppskattas från hur känslig z är för ändringar i x och y och deras respektive osäkerheter. Om källorna är oberoende tillskrivs de bidragen i kvadrat.

Rapportering av mätresultat följer ofta formatet: värde ± osäkerhet, eller värde ± expanded uncertainty U med en viss konfidensnivå (ofta k=2 för cirka 95 procent). Osäkerheter speglar vår kunskap och används för att jämföra och tolka data inom vetenskap och tillämpningar. De säger inget om fel i en specifik mätning, utan hur väl resultatet representerar det sanna värdet.