ISO 21748:2010

SLOVENSKI STANDARD
01-januar-2014
1DGRPHãþD
SIST-TS ISO/TS 21748:2006
Napotek za uporabo ocen ponovljivosti, obnovljivosti in pravilnosti pri
ocenjevanju merilne negotovosti
Guidance for the use of repeatability, reproducibility and trueness estimates in
measurement uncertainty estimation
Lignes directrices relatives à l'utilisation d'estimations de la répétabilité, de la
reproductibilité et de la justesse dans l'évaluation de l'incertitude de mesure
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 21748:2010
ICS:
17.020 Meroslovje in merjenje na Metrology and measurement
splošno in general
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21748
First edition
2010-11-01
Guidance for the use of repeatability,
reproducibility and trueness estimates in
measurement uncertainty estimation
Lignes directrices relatives à l'utilisation d'estimations de la répétabilité,
de la reproductibilité et de la justesse dans l'évaluation de l'incertitude
de mesure
Reference number
©
ISO 2010
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Terms and definitions .1
3 Symbols.4
4 Principles .7
4.1 Individual results and measurement process performance .7
4.2 Applicability of reproducibility data .7
4.3 Basic equations for the statistical model .8
4.4 Repeatability data.9
5 Evaluating uncertainty using repeatability, reproducibility and trueness estimates .9
5.1 Procedure for evaluating measurement uncertainty.9
5.2 Differences between expected and actual precision.9
6 Establishing the relevance of method performance data to measurement results from a
particular measurement process.10
6.1 General .10
6.2 Demonstrating control of the laboratory component of bias .10
6.3 Verification of repeatability .12
6.4 Continued verification of performance .13
7 Establishing relevance to the test item.13
7.1 General .13
7.2 Sampling .13
7.3 Sample preparation and pre-treatment .14
7.4 Changes in test-item type.14
7.5 Variation of uncertainty with level of response .14
8 Additional factors.15
9 General expression for combined standard uncertainty .15
10 Uncertainty budgets based on collaborative study data .16
11 Evaluation of uncertainty for a combined result.17
12 Expression of uncertainty information .18
12.1 General expression .18
12.2 Choice of coverage factor .18
13 Comparison of method performance figures and uncertainty data.18
13.1 Basic assumptions for comparison .18
13.2 Comparison procedure.19
13.3 Reasons for differences.19
Annex A (informative) Approaches to uncertainty estimation.20
Annex B (informative) Experimental uncertainty evaluation.25
Annex C (informative) Examples of uncertainty calculations .26
Bibliography.37

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 21748 was prepared by Technical Committee ISO/TC 69, Applications of statistical methods,
Subcommittee SC 6, Measurement methods and results.
This first edition cancels and replaces ISO/TS 21748:2004, which has been technically revised.
iv © ISO 2010 – All rights reserved

Introduction
Knowledge of the uncertainty associated with measurement results is essential to the interpretation of the
results. Without quantitative assessments of uncertainty, it is impossible to decide whether observed
differences between results reflect more than experimental variability, whether test items comply with
specifications, or whether laws based on limits have been broken. Without information on uncertainty, there is
a risk of misinterpretation of results. Incorrect decisions taken on such a basis may result in unnecessary
expenditure in industry, incorrect prosecution in law, or adverse health or social consequences.
Laboratories operating under ISO/IEC 17025 accreditation and related systems are accordingly required to
evaluate measurement uncertainty for measurement and test results and report the uncertainty where relevant.
The Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM), published by ISO/IEC as
ISO/IEC Guide 98-3:2008, is a widely adopted standard approach. However, it applies to situations where a
model of the measurement process is available. A very wide range of standard test methods is, however,
subjected to collaborative study in accordance with ISO 5725-2:1994. This International Standard provides an
appropriate and economic methodology for estimating uncertainty associated with the results of these
methods, which complies fully with the relevant principles of the GUM, whilst taking account of method
performance data obtained by collaborative study.
The general approach used in this International Standard requires that
⎯ estimates of the repeatability, reproducibility and trueness of the method in use, obtained by collaborative
study as described in ISO 5725-2:1994, be available from published information about the test method in
use. These provide estimates of the intra- and inter-laboratory components of variance, together with an
estimate of uncertainty associated with the trueness of the method;
⎯ the laboratory confirms that its implementation of the test method is consistent with the established
performance of the test method by checking its own bias and precision. This confirms that the published
data are applicable to the results obtained by the laboratory;
⎯ any influences on the measurement results that were not adequately covered by the collaborative study
be identified and the variance associated with the results that could arise from these effects be quantified.
An uncertainty estimate is made by combining the relevant variance estimates in the manner prescribed by
the GUM.
The general principle of using reproducibility data in uncertainty evaluation is sometimes called a “top-down”
approach.
The dispersion of results obtained in a collaborative study is often also usefully compared with measurement
uncertainty estimates obtained using GUM procedures as a test of full understanding of the method. Such
comparisons will be more effective given a consistent methodology for estimating the same parameter using
collaborative study data.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 21748:2010(E)

Guidance for the use of repeatability, reproducibility and
trueness estimates in measurement uncertainty estimation
1 Scope
The International Standard gives guidance for
⎯ evaluation of measurement uncertainties using data obtained from studies conducted in accordance with
ISO 5725-2:1994;
⎯ comparison of collaborative study results with measurement uncertainty (MU) obtained using formal
principles of uncertainty propagation (see Clause 13).
ISO 5725-3:1994 provides additional models for studies of intermediate precision. However, while the same
general approach may be applied to the use of such extended models, uncertainty evaluation using these
models is not incorporated in the present International Standard.
This International Standard is applicable in all measurement and test fields where an uncertainty associated
with a result has to be determined.
This International Standard does not describe the application of repeatability data in the absence of
reproducibility data.
This International Standard assumes that recognized, non-negligible systematic effects are corrected, either
by applying a numerical correction as part of the method of measurement, or by investigation and removal of
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 21748
Première édition
2010-11-01
Lignes directrices relatives à l'utilisation
d'estimations de la répétabilité, de la
reproductibilité et de la justesse dans
l'évaluation de l'incertitude de mesure
Guidance for the use of repeatability, reproducibility and trueness
estimates in measurement uncertainty estimation

Numéro de référence
©
ISO 2010
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Publié en Suisse
ii © ISO 2010 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Termes et définitions .1
3 Symboles.5
4 Principes .7
4.1 Résultats individuels et performance du processus de mesure.7
4.2 Utilisation des données de reproductibilité.8
4.3 Équations fondamentales pour le modèle statistique.8
4.4 Données de répétabilité.9
5 Évaluation de l'incertitude de mesure à l'aide des estimations de la répétabilité, de la
reproductibilité et de la justesse .9
5.1 Mode opératoire pour l'évaluation de l'incertitude de mesure.9
5.2 Différences entre fidélité attendue et fidélité réelle.10
6 Établissement de la pertinence des données de performance de la méthode aux résultats
de mesure à partir d'un processus de mesure particulier .10
6.1 Généralités .10
6.2 Démonstration du contrôle de la composante du biais imputable au laboratoire .10
6.3 Vérification de la répétabilité .13
6.4 Vérification continue de la performance.13
7 Établissement de la pertinence de l'individu d'essai .14
7.1 Généralités .14
7.2 Échantillonnage.14
7.3 Préparation et traitement préalable des échantillons.14
7.4 Changements du type d'individu d'essai.14
7.5 Variation de l'incertitude avec le niveau de réponse.15
8 Facteurs supplémentaires.15
9 Expression générale pour l'estimation de l'incertitude-type composée .16
10 Budgets d'incertitude fondés sur des données d'essais interlaboratoires .16
11 Évaluation de l'incertitude pour un résultat composé .18
12 Expression de l'information sur l'incertitude .18
12.1 Expression générale .18
12.2 Choix du facteur d'élargissement.18
13 Comparaison des valeurs de performance d'une méthode et des données d'incertitude.19
13.1 Hypothèses de base pour la comparaison .19
13.2 Mode opératoire de comparaison.20
13.3 Raisons des différences .20
Annexe A (informative) Méthodes d'estimation de l'incertitude .21
Annexe B (informative) Évaluation expérimentale de l'incertitude.26
Annexe C (informative) Exemples de calcul de l'incertitude de mesure.27
Bibliographie.38

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 21748 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 69, Application des méthodes statistiques,
sous-comité SC 6, Méthodes et résultats de mesure.
Cette première édition de l'ISO 21748 annule et remplace l'ISO/TS 21748:2004, dont elle constitue une
révision technique.
iv © ISO 2010 – Tous droits réservés

Introduction
Pour pouvoir interpréter des résultats, il est essentiel de connaître l'incertitude associée aux résultats des
mesures. Sans évaluation quantitative de l'incertitude, il est impossible de décider si les différences
observées entre des résultats dépassent la variabilité expérimentale, si les individus d'essai sont conformes
aux spécifications ou si des lois basées sur des limites ont été enfreintes. Sans information sur l'incertitude, il
existe un risque d'estimation erronée des résultats. Des décisions incorrectes prises sur ces bases peuvent
entraîner des dépenses inutiles pour l'industrie, des poursuites judiciaires inappropriées ou bien des
conséquences néfastes sur la santé ou pour la société.
Par conséquent, les laboratoires accrédités selon l'ISO/CEI 17025 et les systèmes associés sont tenus
d'évaluer l'incertitude de mesure pour leurs résultats d'essai et de mesure et, le cas échéant, d'établir un
rapport sur cette incertitude. Le Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure (GUM), publié par
l'ISO/CEI sous la référence Guide ISO/CEI 98-3:2008, constitue une méthode normalisée largement adoptée.
Néanmoins, il s'applique à des situations où un modèle du processus de mesure est disponible. Un très vaste
ensemble de méthodes d'essai normalisées est toutefois l'objet d'essais interlaboratoires selon
l'ISO 5725-2:1994. La présente Norme internationale fournit une méthodologie appropriée et économique
d'estimation de l'incertitude associée aux résultats de ces méthodes, en totale conformité avec les principes
correspondants du GUM, tout en tenant compte des données de performance des méthodes obtenues par un
essai interlaboratoires.
L'approche générale utilisée dans la présente Norme internationale nécessite que:
⎯ les estimations de la répétabilité, de la reproductibilité et de la justesse de la méthode utilisée, obtenues
par des essais interlaboratoires telles que décrites dans l'ISO 5725-2:1994, soient disponibles dans les
informations publiées sur la méthode d'essai utilisée; ces essais interlaboratoires fournissent des
estimations des composantes intralaboratoire et interlaboratoires de la variance, accompagnées d'une
estimation de l'incertitude associée à la justesse de la méthode;
⎯ le laboratoire confirme que la mise en œuvre de la méthode d'essai est cohérente avec la performance
définie de la méthode d'essai, en vérifiant son propre biais et sa propre fidélité; cela confirme que les
données publiées sont applicables aux résultats obtenus par le laboratoire;
⎯ toutes les influences sur les résultats de mesure qui ne sont pas correctement couvertes pour l'essai
interlaboratoires soient identifiées et la variance associée aux résultats qui peut découler de ces effets
soit quantifiée.
Une estimation de l'incertitude est effectuée en combinant les estimations pertinentes de la variance telles
que spécifiées dans le GUM.
Le principe général d'utilisation des données de reproductibilité dans l'évaluation de l'incertitude est parfois
qualifié d'approche «descendante».
À titre d'essai de compréhension globale de la méthode, il peut aussi être utile de comparer la dispersion des
résultats, obtenue dans un essai interlaboratoires, aux estimations de l'incertitude de mesure obtenues en
utilisant les modes opératoires du GUM. Ces comparaisons seront plus efficaces une fois que l'on s'est donné
une méthodologie cohérente d'estimation du même paramètre à partir de données d'un essai interlaboratoires.

NORME INTERNATIONALE ISO 21748:2010(F)

Lignes directrices relatives à l'utilisation d'estimations de la
répétabilité, de la reproductibilité et de la justesse dans
l'évaluation de l'incertitude de mesure
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale donne des lignes directrices en vue:
⎯ d'évaluer les incertitudes de mesure à partir de données obtenues lors d'essais interlaboratoires menés
conformément à l'ISO 5725-2:1994;
⎯ de comparer les résultats d'un essai interlaboratoires à l'incertitude de mesure (MU) obtenue en
appliquant des principes formels de propagation de l'incertitude (voir Article 13).
L'ISO 5725-3:1994 fournit des modèles supplémentaires de mesure de la fidélité intermédiaire. Cependant,
bien que la même méthode générale puisse s'appliquer à l'utilisation de ces modèles étendus, l'évaluation de
l'incertitude à partir de ces modèles n'est pas traitée dans la présente Norme internationale.
La présente Norme internationale est applicable dans tous les domaines de mesure et d'essai nécessitant la
détermination d'une incertitude associée à un résultat.
La présente Norme internationale ne décrit pas l'utilisation de données de répétabilité en l'absence de
données de reproductibilité.
La présente Norme internationale suppose que les effets systématiques non négligeables reconnus sont
corrigés, soit en appliquant une correction numérique dans le cadre de la méthode de mesure, soit en
recherchant et en éliminant l'origine de ces effets.
Les recommandations de la présente N
...