Uncertainty of measurement - Part 1: Introduction to the expression of uncertainty in measurement

ISO/IEC Guide 98-1:2009 provides a brief introduction to the “Guide to the expression of uncertainty in measurement” (GUM) in order to indicate the relevance of that fundamental guide and promote its use. It also outlines documents related to the GUM that are intended to extend the application of that guide to broader categories and fields of practical problems. ISO/IEC Guide 98-1:2009 addresses measurement science at a level that is suitable for those readers who have received training at least to the second year of a science- or engineering-based degree course containing some teaching of probability theory and statistics. It also considers various concepts used in measurement science. In particular, it covers the need to characterize the quality of a measurement through appropriate statements of measurement uncertainty. This introductory document also outlines the recent evolution of thinking regarding measurement uncertainty.

Incertitude de mesure — Partie 1: Introduction à l'expression de l'incertitude de mesure

Le Guide ISO/CEI 98-1:2009 fournit une introduction sommaire au «Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure» (GUM) afin d'indiquer la pertinence de ce guide fondamental et d'en promouvoir l'utilisation. Il donne aussi un aperçu de documents en rapport avec le GUM qui se proposent d'étendre l'application de ce guide à des catégories et des champs de problèmes pratiques plus vastes. Le Guide ISO/CEI 98-1:2009 traite de la métrologie et s'adresse à un lecteur ayant au moins suivi une formation de deuxième année d'un cursus universitaire en sciences ou techniques comprenant l'enseignement de la théorie des probabilités et de la statistique. Il traite aussi des divers concepts utilisés en métrologie. En particulier, il couvre la nécessité de définir la qualité d'un mesurage à travers un énoncé approprié sur l'incertitude de mesure. Ce document d'introduction dresse également les contours des évolutions récentes de la réflexion concernant l'incertitude de mesure.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
26-Aug-2009
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
12-Feb-2024
Completion Date
30-Oct-2025

Relations

Effective Date
06-Jun-2022
Guide

ISO/IEC Guide 98-1:2009 - Uncertainty of measurement — Part 1: Introduction to the expression of uncertainty in measurement Released:8/27/2009

English language
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Guide

ISO/IEC Guide 98-1:2009 - Incertitude de mesure — Partie 1: Introduction à l'expression de l'incertitude de mesure Released:6/7/2011

French language
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Frequently Asked Questions

ISO/IEC Guide 98-1:2009 is a guide published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Uncertainty of measurement - Part 1: Introduction to the expression of uncertainty in measurement". This standard covers: ISO/IEC Guide 98-1:2009 provides a brief introduction to the “Guide to the expression of uncertainty in measurement” (GUM) in order to indicate the relevance of that fundamental guide and promote its use. It also outlines documents related to the GUM that are intended to extend the application of that guide to broader categories and fields of practical problems. ISO/IEC Guide 98-1:2009 addresses measurement science at a level that is suitable for those readers who have received training at least to the second year of a science- or engineering-based degree course containing some teaching of probability theory and statistics. It also considers various concepts used in measurement science. In particular, it covers the need to characterize the quality of a measurement through appropriate statements of measurement uncertainty. This introductory document also outlines the recent evolution of thinking regarding measurement uncertainty.

ISO/IEC Guide 98-1:2009 provides a brief introduction to the “Guide to the expression of uncertainty in measurement” (GUM) in order to indicate the relevance of that fundamental guide and promote its use. It also outlines documents related to the GUM that are intended to extend the application of that guide to broader categories and fields of practical problems. ISO/IEC Guide 98-1:2009 addresses measurement science at a level that is suitable for those readers who have received training at least to the second year of a science- or engineering-based degree course containing some teaching of probability theory and statistics. It also considers various concepts used in measurement science. In particular, it covers the need to characterize the quality of a measurement through appropriate statements of measurement uncertainty. This introductory document also outlines the recent evolution of thinking regarding measurement uncertainty.

ISO/IEC Guide 98-1:2009 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 17.020 - Metrology and measurement in general. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

ISO/IEC Guide 98-1:2009 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO/IEC Guide 98-1:2024. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.

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Standards Content (Sample)


GUIDE 98-1
Uncertainty of measurement —
Part 1:
Introduction to the expression of
uncertainty in measurement
First edition 2009
©
ISO/IEC 2009
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©  ISO/IEC 2009
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E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO/IEC 2009 – All rights reserved

ISO/IEC Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) and IEC (the International Electrotechnical
Commission) form the specialized system for worldwide standardization. National bodies that are members of
ISO or IEC participate in the development of International Standards through technical committees
established by the respective organization to deal with particular fields of technical activity. ISO and IEC
technical committees collaborate in fields of mutual interest. Other international organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO and IEC, also take part in the work.
Draft Guides adopted by the responsible Committee or Group are circulated to the member bodies for voting.
Publication as a Guide 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/IEC Guide 98-1 was prepared by Working Group 1 of the Joint Committee for Guides in Metrology (as
JCGM 104:2009), and was adopted by the national bodies of ISO and IEC.
ISO/IEC Guide 98 consists of the following parts, under the general title Uncertainty of measurement:
⎯ Part 1: Introduction to the expression of uncertainty in measurement
⎯ Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)
The following parts are planned:
⎯ Part 2: Concepts and basic principles
⎯ Part 4: Role of measurement uncertainty in conformity assessment
⎯ Part 5: Applications of the least-squares method
ISO/IEC Guide 98-3 has one supplement.
⎯ Supplement 1: Propagation of distributions using a Monte Carlo method
The following supplements to ISO/IEC Guide 98-3 are planned:
⎯ Supplement 2: Models with any number of output quantities
⎯ Supplement 3: Modelling
Given that ISO/IEC Guide 98-1:2009 is identical in content to JCGM 104:2009, the decimal symbol is a point
on the line in the English version.
Annex ZZ has been appended to provide a list of corresponding ISO/IEC Guides and JCGM guidance
documents for which equivalents are not given in the text.

© ISO/IEC 2009 – All rights reserved iii

JCGM 104:2009 ISO/IEC GUIDE 98-1:2009(E)
__________________________________________________________
Joint Committee for Guides in Metrology JCGM
Evaluation of measurement data | An introduction to
the \Guide to the expression of uncertainty in
measurement" and related documents

Evaluation des donnees de mesure { Une introduction au \Guide pour
l'expression de l'incertitude de mesure" et aux documents qui le concernent

c JCGM 2009| All rights reserved
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯© ISO/IEC – JCGM 2009 – All rights reserved ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯i

__________________________________________________________
c
JCGM 2009
Copyright of this JCGM guidance document is shared jointly by the JCGM member organizations (BIPM, IEC,
IFCC, ILAC, ISO, IUPAC, IUPAP and OIML).
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JCGM 104:2009 ISO/IEC GUIDE 98-1:2009(E)
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Contents Page
Foreword: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : v
Introduction: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : vi
1 Scope : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 1
2 Normative references: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 2
3 What is measurement uncertainty? : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 2
4 Concepts and basic principles: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 4
5 Stages of uncertainty evaluation: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 8
6 The formulation stage: developing a measurement model : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 9
7 The calculation (propagation and summarizing) stage of uncertainty evaluation : : : : : : : : 10
7.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
7.2 The GUM uncertainty framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
7.3 Analytic methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
7.4 Monte Carlo method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
7.5 Measurement models with any number of output quantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
8 Measurement uncertainty in conformity assessment : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 14
9 Applications of the least-squares method : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 15
Annexes
A Acronyms and initialisms : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 16
Bibliography: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 17
Alphabetical index : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 19
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iv
JCGM 104:2009 ISO/IEC GUIDE 98-1:2009(E)
__________________________________________________________
Foreword
In 1997 a Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM), chaired by the Director of the BIPM, was created
by the seven international organizations that had originally in 1993 prepared the `Guide to the expression of
uncertainty in measurement' (GUM) and the `International vocabulary of metrology { basic and general concepts
and associated terms' (VIM). The JCGM assumed responsibility for these two documents from the ISO Technical
Advisory Group 4 (TAG4).
The Joint Committee is formed by the BIPM with the International Electrotechnical Commission (IEC), the
International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC), the International Laboratory
Accreditation Cooperation (ILAC), the International Organization for Standardization (ISO), the International
Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), the International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP),
and the International Organization of Legal Metrology (OIML).
JCGM has two Working Groups. Working Group 1, `Expression of uncertainty in measurement', has the task
to promote the use of the GUM and to prepare Supplements and other documents for its broad application.
Working Group 2, `Working Group on International vocabulary of basic and general terms in metrology (VIM)',
has the task to revise and promote the use of the VIM. For further information on the activity of the JCGM,
see www.bipm.org.
The present document has been prepared by Working Group 1 of the JCGM, and has bene ted from detailed
reviews undertaken by member organizations of the JCGM.
This document constitutes one part in a series of JCGM documents under the generic heading Evaluation of
measurement data. The parts in the series are
| JCGM 100:2008. Evaluation of measurement data | Guide to the expression of uncertainty in measurement
(GUM) (see clause 2),
| JCGM 101:2008. Evaluation of measurement data { Supplement 1 to the \Guide to the expression of
uncertainty in measurement" { Propagation of distributions using a Monte Carlo method (see clause 2),
| JCGM 102. Evaluation of measurement data { Supplement 2 to the \Guide to the expression of uncertainty
in measurement" { Models with any number of output quantities,
| JCGM 103. Evaluation of measurement data { Supplement 3 to the \Guide to the expression of uncertainty
in measurement" { Modelling,
| JCGM 104. Evaluation of measurement data { An introduction to the \Guide to the expression of uncer-
tainty in measurement" and related documents [this document],
| JCGM 105. Evaluation of measurement data { Concepts and basic principles,
| JCGM 106. Evaluation of measurement data { The role of measurement uncertainty in conformity assess-
ment, and
| JCGM 107. Evaluation of measurement data { Applications of the least-squares method.
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Introduction
A statement of measurement uncertainty is indispensable in judging the tness for purpose of a measured
quantity value. At the greengrocery store the customer would be content if, when buying a kilogram of fruit,
the scales gave a value within, say, 2 grams of the fruit's actual weight. However, the dimensions of components
of the gyroscopes within the inertial navigation systems of commercial aircraft are checked by measurement to
parts in a million for correct functioning.
Measurement uncertainty is a general concept associated with any measurement and can be used in professional
decision processes as well as judging attributes in many domains, both theoretical and experimental. As
the tolerances applied in industrial production become more demanding, the role of measurement uncertainty
becomes more important when assessing conformity to these tolerances. Measurement uncertainty plays a
central role in quality assessment and quality standards.
Measurement is present in almost every human activity, including but not limited to industrial, commercial,
scienti c, healthcare, safety and environmental. Measurement helps the decision process in all these activities.
Measurement uncertainty enables users of a measured quantity value to make comparisons, in the context of
conformity assessment, to obtain the probability of making an incorrect decision based on the measurement,
and to manage the consequential risks.
This document serves as an introduction to measurement uncertainty, the GUM and the related documents
indicated in the Foreword. A probabilistic basis for uncertainty evaluation is used. Annex A gives acronyms
and initialisms used in this document.
In future editions of JCGM 200 (VIM) it is intended to make a clear distinction between the use of the term
error as a quantity and as a quantity value. The same statement applies to the term indication. In the current
document such a distinction is made. JCGM 200:2008 does not distinguish explicitly between these uses.
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vi
JCGM 104:2009 ISO/IEC GUIDE 98-1:2009(E)
_________________________________________________________
Evaluation of measurement data | An introduction to
the `Guide to the expression of uncertainty in
measurement' and related documents
1 Scope
The Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM) has prepared this document to promote the sound
evaluation of measurement uncertainty through the use of the GUM (see clause 2) and to provide an introduc-
tion to the GUM Supplements and other documents JCGM is producing: JCGM 101:2008 (see clause 2) and
references [3, 4, 5, 6, 7].
As in the GUM, this document is primarily concerned with the expression of uncertainty relating to the mea-
surement of a well-de ned quantity|the measurand [JCGM 200:2008 (VIM) 2.3]|that can be characterized
by an essentially unique true value [JCGM 200:2008 (VIM) 2.11 NOTE 3]. The GUM provides a rationale for
not using the term `true', but this term will be kept in this document when there is otherwise a possibility for
ambiguity or confusion.
The purpose of the GUM Supplements and the other documents produced by the JCGM is to help with the
interpretation of the GUM and enhance its application. The GUM Supplements and the other documents are
together intended to have a scope that is considerably broader than that of the GUM.
This document introduces measurement uncertainty, the GUM, and the GUM Supplements and other documents
that support the GUM. It is directed predominantly at the measurement of quantities that can be characterized
by continuous variables such as length, temperature, time, and amount of substance.
This introductory document is aimed at the following, including but not limited to
| scienti c activities and disciplines in general,
| industrial activities and disciplines in general,
| calibration, testing and inspection laboratories in industry, and laboratories such as those concerned with
health, safety and environment, and
| evaluation and accreditation bodies.
It is hoped that it will also be useful to designers, because a product speci cation that takes better account of
inspection requirements (and the associated measurement) can result in less stringent manufacturing require-
ments. It is also directed at academia, with the hope that more university departments will include modules on
measurement uncertainty evaluation in their courses. As a result, a new generation of students would be better
armed to understand and provide uncertainty statements associated with measured quantity values, and thus
gain an improved appreciation of measurement.
This introductory document, the GUM, the GUM Supplements and the other documents should be used in con-
junction with the `International Vocabulary of Metrology|Basic and general concepts and associated terms'
and all three parts of ISO 3534 cited in clause 2, which de ne statistical terms (used in statistics and proba-
bility, including applied statistics and design of experiments), and express them in a conceptual framework in
accordance with normative terminology practice. The last consideration relates to the fact that the theoretical
background of evaluation of measurement data and evaluation of the uncertainty of measurement is supported
by mathematical statistics and probability.
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_________________________________________________________
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references,
only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including
any amendments) applies.
JCGM 100:2008. Evaluation of measurement data | Guide to the expression of uncertainty in measurement
(GUM). Joint Committee for Guides in Metrology.
JCGM 101:2008. Evaluation of measurement data | Supplement 1 to the \Guide to the expression of
uncertainty in measurement" | Propagation of distributions using a Monte Carlo method. Joint Committee
for Guides in Metrology.
JCGM 200:2008. International Vocabulary of Metrology|Basic and general concepts and associated terms,
3rd Edition. Joint Committee for Guides in Metrology
ISO 3534-1:2006. Statistics { Vocabulary and symbols { Part 1: General statistical terms and terms used in
probability.
ISO 3534-2:2006. Statistics { Vocabulary and symbols { Part 2: Applied statistics.
ISO 3534-3:1999. Statistics { Vocabulary and symbols { Part 3: Design of experiments.
3 What is measurement uncertainty?
3.1 The purpose of measurement is to provide information about a quantity of interest|a measurand
[JCGM 200:2008 (VIM) 2.3]. The measurand might be the volume of a vessel, the potential di erence be-
tween the terminals of a battery, or the mass concentration of lead in a
ask of water.
3.2 No measurement is exact. When a quantity is measured, the outcome depends on the measur-
ing system [JCGM 200:2008 (VIM) 3.2], the measurement procedure, the skill of the operator, the envi-
ronment, and other e ects [1]. Even if the quantity were to be measured several times, in the same way
and in the same circumstances, a di erent indication value [JCGM 200:2008 (VIM) 4.1] (measured quantity
value [JCGM 200:2008 (VIM) 2.10]) would in general be obtained each time, assuming that the measuring sys-
tem has sucient resolution to distinguish between the indication values. Such indication values are regarded
as instances of an indication quantity.
3.3 The dispersion of the indication values would relate to how well the measurement is made. Their average
would provide an estimate [ISO 3534-1:2006 1.31] of the true quantity value [JCGM 200:2008 (VIM) 2.11]
that generally would be more reliable than an individual indication value. The dispersion and the number of
indication values would provide information relating to the average value as an estimate of the true quantity
value. However, this information would not generally be adequate.
3.4 The measuring system may provide indication values that are not dispersed about the true quantity
value, but about some value o set from it. The di erence between the o set value and the true quantity value
is sometimes called the systematic error value [JCGM 200:2008 (VIM) 2.17]. Take the domestic bathroom
scales. Suppose they are not set to show zero when there is nobody on the scales, but to show some value
o set from zero. Then, no matter how many times the person's mass were re-measured, the e ect of this o set
would be inherently present in the average of the indication values. In general, a systematic error, regarded as a
quantity, is a component of error that remains constant or depends in a speci c manner on some other quantity.
3.5 There are two types of measurement error quantity, systematic and random [JCGM 200:2008 (VIM) 2.19].
A systematic error (an estimate of which is known as a measurement bias [JCGM 200:2008 (VIM) 2.18]) is
associated with the fact that a measured quantity value contains an o set. A random error is associated with
the fact that when a measurement is repeated it will generally provide a measured quantity value that is di erent
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯2 © ISO/IEC – JCGM 2009 – All rights reserved

JCGM 104:2009 ISO/IEC GUIDE 98-1:2009(E)
_________________________________________________________
from the previous value. It is random in that the next measured quantity value cannot be predicted exactly
from previous such values. (If a prediction were possible, allowance for the e ect could be made!) In general,
there can be a number of contributions to each type of error.
3.6 A challenge in measurement is how best to express what is learned about the measurand. Expression of
systematic and random error values relating to the measurement, along with a best estimate of the measurand,
is one approach that was often used prior to the introduction of the GUM. The GUM provided a di erent
way of thinking about measurement, in particular about how to express the perceived quality of the result of a
measurement. Rather than express the result of a measurement by providing a best estimate of the measurand,
along with information about systematic and random error values (in the form of an `error analysis'), the GUM
approach is to express the result of a measurement as a best estimate of the measurand, along with an associated
measurement uncertainty.
3.7 One of the basic premises of the GUM approach is that it is possible to characterize the quality of a
measurement by accounting for both systematic and random errors on a comparable footing, and a method is
provided for doing that (see 7.2). This method re nes the information previously provided in an `error analysis',
and puts it on a probabilistic basis through the concept of measurement uncertainty.
3.8 Another basic premise of the GUM approach is that it is not possible to state how well the essentially
unique true value of the measurand is known, but only how well it is believed to be known. Measurement
uncertainty can therefore be described as a measure of how well one believes one knows the essentially unique
true value of the measurand. This uncertainty re
ects the incomplete knowledge of the measurand. The notion
of `belief' is an important one, since it moves metrology into a realm where results of measurement need to be
considered and quanti ed in terms of probabilities that express degrees of belief.
3.9 The above discussion concerns the direct measurement of a quantity, which incidentally occurs rarely.
The bathroom scales may convert a measured extension of a spring into an estimate of the measurand, the
mass of the person on the scales. The particular relationship between extension and mass is determined by the
calibration [JCGM 200:2008 (VIM) 2.39] of the scales.
3.10 A relationship such as that in 3.9 constitutes a rule for converting a quantity value into the corresponding
value of the measurand. The rule is usually known as a measurement model [JCGM 200:2008 (VIM) 2.48] or
simply a model. There are many types of measurement in practice and therefore many rules or models. Even
for one particular type of measurement there may well be more than one model. A simple model (for example
a proportional rule, where the mass is proportional to the extension of the spring) might be sucient for
everyday domestic use. Alternatively, a more sophisticated model of a weighing, involving additional e ects
such as air buoyancy, is capable of delivering better results for industrial or scienti c purposes. In general there
are often several di erent quantities, for example temperature, humidity and displacement, that contribute to
the de nition of the measurand, and that need to be measured.
3.11 Correction terms should be included in the model when the conditions of measurement are not exactly as
stipulated. These terms correspond to systematic error values [JCGM 200:2008 (VIM) 2.17]. Given an estimate
of a correction term, the relevant quantity should be corrected by this estimate [JCGM 100:2008 (GUM) 3.2.4].
There will be an uncertainty associated with the estimate, even if the estimate is zero, as is often the case.
Instances of systematic errors arise in height measurement, when the alignment of the measuring instrument
is not perfectly vertical, and the ambient temperature is di erent from that prescribed. Neither the alignment
of the instrument nor the ambient temperature is speci ed exactly, but information concerning these e ects

is available, for example the lack of alignment is at most 0:001 and the ambient temperature at the time of

measurement di ers from that stipulated by at most 2 C.
3.12 A quantity can depend on time, for instance a radionuclide decaying at a particular rate. Such an e ect
should be incorporated into the model to yield a measurand corresponding to a measurement at a given time.
3.13 As well as raw data representing measured quantity values, there is another form of data that is
frequently needed in a model. Some such data relate to quantities representing physical constants, each of
which is known imperfectly. Examples are material constants such as modulus of elasticity and speci c heat.
There are often other relevant data given in reference books, calibration certi cates, etc., regarded as estimates
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯© ISO/IEC – JCGM 2009 – All rights reserved 3

_________________________________________________________
of further quantities.
3.14 The items required by a model to de ne a measurand are known as input quantities in a measure-
ment model [JCGM 200:2008 (VIM) 2.50]. The rule or model is often referred to as a functional relation-
ship [JCGM 100:2008 (GUM) 4.1]. The output quantity in a measurement model [JCGM 200:2008 (VIM) 2.51]
is the measurand.
3.15 Formally, the output quantity, denoted by Y , about which information is required, is often re-
lated to input quantities, denoted by X ;:::;X , about which information is available, by a measurement
1 N
model [JCGM 100:2008 (GUM) 4.1.1] in the form of a measurement function [JCGM 200:2008 (VIM) 2.49]
Y =f(X ;:::;X ): (1)
1 N
3.16 A general expression for a measurement model [JCGM 200:2008 (VIM) 2.48 note 1] is
h(Y;X ;:::;X ) = 0: (2)
1 N
It is taken that a procedure exists for calculating Y given X ;:::;X in equation (2), and that Y is uniquely
1 N
de ned by this equation.
3.17 The true values of the input quantities X ;:::;X are unknown. In the approach advo-
1 N
cated,X ;:::;X are characterized by probability distributions [JCGM 100:2008 (GUM) 3.3.5, ISO 3534-1:2006
1 N
2.11] and treated mathematically as random variables [ISO 3534-1:2006 2.10]. These distributions describe the
respective probabilities of their true values lying in di erent intervals, and are assigned based on available
knowledge concerning X ;:::;X . Sometimes, some or all of X ;:::;X are interrelated and the relevant
1 N 1 N
distributions, which are known as joint, apply to these quantities taken together. The following considerations,
which largely apply to unrelated (independent) quantities, can be extended to interrelated quantities.
3.18 Consider estimates x ;:::;x , respectively, of the input quantities X ;:::;X , obtained from certi -
1 N 1 N
cates and reports, manufacturers' speci cations, the analysis of measurement data, and so on. The probability
distributions characterizing X ;:::;X are chosen such that the estimates x ;:::;x , respectively, are the
1 N 1 N
expectations [JCGM 101:2008 3.6, ISO 3534-1:2006 2.12] of X ;:::;X . Moreover, for the ith input quantity,
1 N
consider a so-called standard uncertainty [JCGM 200:2008 (VIM) 2.30], given the symbol u(x ), de ned as the
i
standard deviation [JCGM 101:2008 3.8, ISO 3534-1:2006 2.37] of the input quantity X . This standard un-
i
certainty is said to be associated with the (corresponding) estimate x . The estimate x is best in the sense
i i
that u (x ) is smaller than the expected squared di erence of X from any other value.
i i
3.19 The use of available knowledge to establish a probability distribution to characterize each quantity of
interest applies to the X and also to Y . In the latter case, the characterizing probability distribution for Y
i
is determined by the functional relationship (1) or (2) together with the probability distributions for the X .
i
The determination of the probability distribution for Y from this information is known as the propagation of
distributions [JCGM 101:2008 5.2].
3.20 Prior knowledge about the true value of the output quantityY can also be considered. For the domestic
bathroom scales, the fact that the person's mass is positive, and that it is the mass of a person, rather than
that of a motor car, that is being measured, both constitute prior knowledge about the possible values of the
measurand in this example. Such additional information can be used to provide a probability distribution for Y
that can give a smaller standard deviation for Y and hence a smaller standard uncertainty associated with the
estimate of Y [2, 13, 24].
4 Concepts and basic principles
4.1 Further to those in clause 3, fundamental concepts and principles of probability theory that un-
derlie the approach advocated for the evaluation and expression of measurement uncertainty are provided
in JCGM 105:2008 [4].
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯4 © ISO/IEC – JCGM 2009 – All rights reserved

JCGM 104:2009 ISO/IEC GUIDE 98-1:2009(E)
_________________________________________________________
4.2 Measurement uncertainty is de ned [JCGM 200:2008 (VIM) 2.26] as
non-negative parameter characterizing the dispersion of the quantity values being attributed to a mea-
surand, based on the information used.
This de nition is consistent with the considerations of 3.8 and 3.17 to 3.20.
4.3 Two representations of a probability distribution [JCGM 101:2008 3.1, ISO 3534-1:2006 2.11] for a
random variable X are used in uncertainty evaluation:
| the distribution function [JCGM 101:2008 3.2, ISO 3534-1:2006 2.7], a function giving, for every value of
its argument, the probability that X be less than or equal to that value, and
| the probability density function [JCGM 101:2008 3.3, ISO 3534-1:2006 2.26], the derivative of the distribution
function.
4.4 Knowledge of each input quantityX in a measurement model is often summarized by the best estimatex
i i
and the associated standard uncertaintyu(x ) (see 3.18). If, for anyi andj,X andX are related (dependent),
i i j
the summarizing information will also include a measure of the strength of this relationship, speci ed as a
covariance [ISO 3534-1:2006 2.43] or a correlation. If X and X are unrelated (independent), their covariance
i j
is zero.
4.5 The evaluation of measurement data, in the context of the measurement model (1) or (2), is the use of
available knowledge concerning the input quantities X ;:::;X , as represented by the probability distributions
1 N
used to characterize them, to deduce the corresponding distribution that characterizes the output quantity Y .
The evaluation of measurement data might entail determining only a summarizing description of the latter
distribution.
4.6 Knowledge about an input quantity X is inferred from repeated indication values (Type A eval-
i
uation of uncertainty) [JCGM 100:2008 (GUM) 4.2, JCGM 200:2008 (VIM) 2.28], or scienti c judge-
ment or other information concerning the possible values of the quantity (Type B evaluation of uncer-
tainty) [JCGM 100:2008 (GUM) 4.3, JCGM 200:2008 (VIM) 2.29].
4.7 In Type A evaluations of measurement uncertainty [JCGM 200:2008 (VIM) 2.28], the assumption is often
made that the distribution best describing an input quantity X given repeated indication values of it (obtained
independently) is a Gaussian distribution [ISO 3534-1:2006 2.50]. X then has expectation equal to the average
indication value and standard deviation equal to the standard deviation of the average. When the uncertainty
is evaluated from a small number of indication values (regarded as instances of an indication quantity charac-
terized by a Gaussian distribution), the corresponding distribution can be taken as a t-distribution [ISO 3534-
1:2006 2.53]. Figure 1 shows a Gaussian distribution and (broken curve) a t-distribution with four degrees of
freedom. Other considerations apply when the indication values are not obtained independently.
4.8 For a Type B evaluation of uncertainty [JCGM 200:2008 (VIM) 2.29], often the only available information
is that X lies in a speci ed interval [a; b]. In such a case, knowledge of the quantity can be characterized by
a rectangular probability distribution [JCGM 100:2008 (GUM) 4.3.7, ISO 3534-1:2006 2.60] with limits a and
b ( gure 2). If di erent information were available, a probability distribution consistent with that information
would be used [26].
4.9 Once the input quantities X ;:::;X have been characterized by appropriate probability distributions,
1 N
and the measurement model has been developed, the probability distribution for the measurand Y is fully
speci ed in terms of this information (also see 3.19). In particular, the expectation of Y is used as the estimate
of Y , and the standard deviation of Y as the standard uncertainty associated with this estimate.
4.10 Figure 3 depicts the additive measurement function Y =X +X in the case whereX andX are each
1 2 1 2
characterized by a (di erent) rectangular probability distribution. Y has a symmetric trapezoidal probability
distribution in this case.
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_________________________________________________________
Figure 1 | A Gaussian distribution (continuous black curve) and a t-distribution with four degrees of
freedom (broken red curve) (`unit' denotes any unit)
Figure 2 | Rectangular probability distribution with limits 0:1 unit and 0:1 unit (`unit' denotes any
unit)
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯6 © ISO/IEC – JCGM 2009 – All rights reserved

JCGM 104:2009 ISO/IEC GUIDE 98-1:2009(E)
_________________________________________________________
-
@
-
Y =X +X
1 2 @
-
Figure 3 | An additive measurement function with two input quantities X and X characterized by
1 2
rectangular probability distributions
4.11 Often an interval containing Y with a speci ed probability is required. Such an interval, a coverage
interval [JCGM 200:2008 (VIM) 2.36], can be deduced from the probability distribution for Y . The speci ed
probability is known as the coverage probability [JCGM 200:2008 (VIM) 2.37].
4.12 For a given coverage probability, there is more than one coverage interval,
a) the probabilistically symmetric coverage interval [JCGM 101:2008 3.15], for which the probabilities (sum-
ming to one minus the coverage probability) of a value to the left and the right of the interval are equal,
and
b) the shortest coverage interval [JCGM 101:2008 3.16], for which the length is least over all coverage intervals
having the same coverage probability.
4.13 Figure 4 shows a probability distribution (a truncated and scaled Gaussian distribution, indicated
by the decreasing curve) with the endpoints of the shortest (continuous blue vertical lines) and those of the
probabilistically symmetric (broken red vertical lines) 95 % coverage intervals for a quantity characterized by
this distribution. The distribution is asymmetric and the two coverage intervals are di erent (most notably their
right-hand endpoints). The shortest coverage interval has its left-hand endpoint at zero, the smallest possible
value for the quantity. The probabilistically symmetric coverage interval in this case is 15 % longer than the
shortest coverage interval.
4.14 Sensitivity coecients c ;:::;c [JCGM 100:2008 (GUM) 5.1.3] describe how the estimate y of Y
1 N
would be in
uenced by small changes in the estimates x ;:::;x of the input quantities X ;:::;X . For
1 N 1 N
the measurement function (1), c equals the partial derivative of rst order of f with respect to X evaluated
i i
at X =x ;X =x , etc. For the linear measurement function
1 1 2 2
Y =c X + +c X ; (3)
1 1 N N
with X ;:::;X independent, a change in x equal to u(x ) would give a change c u(x ) in y. This statement
1 N i i i i
would generally be approximate for the measurement models (1) and (2) (see 7.2.4). The relative magnitudes of
the termsjcju(x ) are useful in assessing the respective contributions from the input quantities to the standard
i i
uncertainty u(y) associated with y.
4.15 The standard uncertainty u(y) associated with the estimate y of the output quantity Y is not given by
the sum of thejcju(x ), but these terms combined in quadrature [JCGM 100:2008 (GUM) 5.1.3], namely by
i i
(an expression that is generally approximate for the measurement models (1) and (2))
2 2 2 2 2
u (y) =c u (x ) + +c u (x ): (4)
1 1 N N
4.16 When the input quantities X contain dependencies, formula (4) is augmented by terms containing
i
covariances [JCGM 100:2008 (GUM) 5.2.2], which may increase or decrease u(y).
4.17 According to Resolution 10 of the 22nd CGPM (2003) \ . . . the symbol for the decimal marker shall be
either the point on the line or the comma on the line . . . ". The JCGM has decided to adopt, in its documents
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Figure 4 | Shortest 95 % coverage interval (endpoints shown by continuous blue vertical lines) and
probabilistically symmetric 95 % coverage interval (broken red) for a quantity characterized by a
truncated and scaled Gaussian distribution (`unit' denotes any unit)
in English, the point on the line.
5 Stages of uncertainty evaluation
5.1 The main stages of uncertainty evaluation constitute formulation and calculation, the latter consisting
of propagation and summarizing.
5.2 The formulation stage (see clause 6) constitutes
a) de ning the output quantity Y (the measurand),
b) identifying the input quantities on which Y depends,
c) developing a measurement model relating Y to the input quantities, and
d) on the basis of available knowledge, assigning probability distributions | Gaussian, rectangular, etc. | to
the input quantities (or a joint probability distribution to those input quantities that are not independent).
5.3 The calculation stage (see clause 7) consists of propagating the probability distributions for the input
quantities through the measurement model to obtain the probability distribution for the output quantity Y ,
and summarizing by using this distribution to obtain
a) the expectation of Y , taken as an estimate y of Y ,
b) the standard deviation of Y , taken as the standard uncertainty u(y) associated with y
[JCGM 100:2008 (GUM) E.3.2], and
c) a coverage interval containing Y with a speci ed coverage probability.
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JCGM 104:2009 ISO/IEC GUIDE 98-1:2009(E)
_________________________________________________________
6 The formulation stage: developing a measurement model
6.1 The formulation stage of uncertainty evaluation involves developing a measurement model, incorporat-
ing corrections and other e ects as necessary. In some elds of measurement, this stage can be very di-
cult. It also involves using available knowledge to characterize the input quantities in the model by proba-
bility distributions. JCGM 103 [6] provides guidance on developing and working with a measurement model.
The assignment of probability distributions to the input quantities in a measurement model is considered
in JCGM 101 [JCGM 101:2008 6] and JCGM 102 [5].
6.2 A measurement model relating the input quantities to the output quantity is initially developed. There
might be more than one output quantity (see 6.5). The model is formed on theoretical or empirical grounds
or both, and generally depends on the metrology discipline, electrical, dimensional, thermal, mass, etc. The
model is then augmented by terms constituting further input quantities, describing e ects that in
uence the
measurement. JCGM 103 [6] provides guidance on handling these additional e ects, which may be categorized
into random and systematic e
...


GUIDE 98-1
Incertitude de mesure —
Partie 1:
Introduction à l'expression de
l'incertitude de mesure
Première édition 2009
©
ISO/CEI 2009
GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

© ISO/CEI 2009
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quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Version française publiée en 2011
Publié en Suisse
ii © ISO/CEI 2009 – Tous droits réservés

GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
Avant-propos ISO/CEI
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) et la CEI (Commission électrotechnique internationale)
forment le système spécialisé de la normalisation mondiale. Les organismes nationaux membres de l'ISO ou
de la CEI participent au développement de Normes internationales par l'intermédiaire des comités techniques
créés par l'organisation concernée afin de s'occuper des domaines particuliers de l'activité technique. Les
comités techniques de l'ISO et de la CEI collaborent dans des domaines d'intérêt commun. D'autres
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO et la CEI
participent également aux travaux.
Les projets de Guides adoptés par le comité ou le groupe responsable sont soumis aux organismes nationaux
pour vote. Leur publication comme Guides requiert l'approbation de 75 % au moins des organismes nationaux
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 et la CEI ne sauraient être tenues pour
responsables de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
Le Guide ISO/CEI 98-1 a été élaboré par le Groupe de travail 1 du Comité commun pour les guides en
métrologie (en tant que JCGM 104:2009) et a été adopté par les comités nationaux de l’ISO et de la CEI.
Le Guide ISO/CEI 98 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Incertitude de mesure:
⎯ Partie 1: Introduction à l'expression de l'incertitude de mesure
⎯ Partie 3: Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure (GUM:1995)
Les parties suivantes sont prévues:
⎯ Partie 2: Concepts et principes de base
⎯ Partie 4: Rôle de l'incertitude de mesure dans l'évaluation de la conformité
⎯ Partie 5: Applications de la méthode des moindres carrés
Le Guide ISO/CEI 98-3 a un supplément.
⎯ Supplément 1: Propagation de distributions par une méthode de Monte Carlo
Les suppléments suivants au Guide ISO/CEI 98-3 sont prévus:
⎯ Supplément 2: Extension à un nombre quelconque de grandeurs de sortie
⎯ Supplément 3: Modélisation
Dans la mesure où le contenu du Guide ISO/CEI 98-1:2009 est identique à celui du JCGM 104:2009, la
virgule décimale est représentée par un point dans la version anglaise.
L'Annexe ZZ a été ajoutée pour fournir une liste de Guides ISO/CEI et de documents élaborés sous la
conduite du JCGM pour lesquels des équivalents ne sont pas donnés dans le texte.

© ISO/CEI 2009 – Tous droits réservés iii

JCGM 104:2009 GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
Comité commun pour les guides en métrologie JCGM
Évaluation des données de mesure — Une introduction au
«Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure» et aux
documents qui le concernent
Evaluation of measurement data — An introduction to the “Guide to the expression
of uncertainty in measurement” and related documents

© JCGM 2009 – Tous droits réservés

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GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F) JCGM 104:2009
© JCGM 2009
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aux organisations membres du JCGM (BIPM, CEI, IFCC, ILAC, ISO, IUPAC, IUPAP et OIML).
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JCGM 104:2009 GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
Sommaire Page
Avant-propos .viii
Introduction.ix
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.2
3 Que signifie le terme «incertitude de mesure»? .2
4 Concepts et principes fondamentaux .5
5 Étapes d'évaluation de l'incertitude .8
6 Étape de formulation: élaboration d'un modèle de mesure.9
7 Étape de calcul (propagation et expression du résultat) de l'évaluation de l'incertitude .11
7.1 Généralités .11
7.2 Cadre pour l’évaluation de l’incertitude fourni par le GUM .12
7.3 Méthodes analytiques.13
7.4 Méthode de Monte Carlo.14
7.5 Modèles de mesure étendus à un nombre quelconque de grandeurs de sortie .14
8 Incertitude de mesure dans l'évaluation de la conformité.15
9 Applications de la méthode des moindres carrés .16
Annexes
A Acronymes et sigles.17
Bibliographie.18
Index alphabétique .20

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GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F) JCGM 104:2009
Avant-propos
En 1997, un Comité commun pour les guides en métrologie (JCGM), présidé par le Directeur du BIPM, a été
formé par les sept organisations internationales qui avaient initialement préparé en 1993 le «Guide pour
l'expression de l'incertitude de mesure» (GUM) et le «Vocabulaire international de métrologie – concepts
fondamentaux et généraux et termes associés» (VIM). Le JCGM a accepté de prendre sous sa responsabilité
ces deux documents élaborés par le Groupe technique consultatif 4 de l'ISO (TAG4).
Le Comité commun est constitué par le BIPM, avec la Commission électrotechnique internationale (CEI), la
Fédération internationale de chimie clinique et de biologie médicale (IFCC), la Coopération internationale sur
l'agrément des laboratoires d'essais (ILAC), l'Organisation internationale de normalisation (ISO), l'Union
internationale de chimie pure et appliquée (IUPAC), l'Union internationale de physique pure et appliquée
(IUPAP) et l'Organisation internationale de métrologie légale (OIML).
Le JCGM a deux Groupes de travail. Le Groupe de travail 1, «Expression de l'incertitude de mesure», a la
tâche de promouvoir l'usage du GUM et de préparer des suppléments et autres documents pour en élargir le
champ d'application. Le Groupe de travail 2, «Groupe de travail sur le vocabulaire international des termes
généraux et fondamentaux de métrologie (VIM)», a la tâche de réviser le VIM et d'en promouvoir l'usage.
Pour plus d'informations sur l'activité du JCGM, consulter le site www.bipm.org.
Le présent document a été élaboré par le Groupe de travail 1 du JCGM et a bénéficié de revues détaillées
effectuées par des organisations membres du JCGM.
Le présent document fait partie d'une série de documents JCGM sous le titre générique Évaluation des
données de mesure. La série comprend les parties suivantes:
⎯ JCGM 100:2008, Évaluation des données de mesure — Guide pour l'expression de l'incertitude de
mesure (GUM) (voir Article 2)
⎯ JCGM 101:2008, Évaluation des données de mesure — Supplément 1 du «Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure» — Propagation de distributions par une méthode de Monte Carlo (voir Article 2)
⎯ JCGM 102, Évaluation des données de mesure — Supplément 2 du «Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure» — Extension à un nombre quelconque de grandeurs de sortie
⎯ JCGM 103, Évaluation des données de mesure — Supplément 3 du «Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure» — Modélisation
⎯ JCGM 104, Évaluation des données de mesure ― Une introduction au «Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure» et aux documents qui le concernent [le présent document]
⎯ JCGM 105, Évaluation des données de mesure — Concepts et principes fondamentaux
⎯ JCGM 106, Évaluation des données de mesure — Rôle de l'incertitude de mesure dans l'évaluation de la
conformité
⎯ JCGM 107, Évaluation des données de mesure — Applications de la méthode des moindres carrés

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JCGM 104:2009 GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
Introduction
Une expression de l'incertitude de mesure est indispensable pour apprécier l'aptitude à l'usage d'une valeur
mesurée. Chez un primeur, un client sera satisfait si, lorsqu'il achète un kilogramme de fruits, la balance
indique une valeur égale, à 2 grammes près, au poids réel des fruits. En revanche, pour garantir un
fonctionnement correct, les dimensions des composants des gyroscopes dans les systèmes de navigation par
inertie, utilisés dans l'aviation civile, sont vérifiées par des mesures au millionième.
L'incertitude de mesure est un concept général associé à toute mesure, il peut être utilisé dans des processus
décisionnels professionnels et dans l'évaluation de la qualité de la mesure de nombreux domaines, aussi bien
théoriques qu'expérimentaux. Dans la mesure où les tolérances utilisées en production industrielle deviennent
de plus en plus exigeantes, le rôle de l'incertitude de mesure devient plus important lors de l'évaluation de la
conformité à ces tolérances. L'incertitude de mesure joue un rôle central dans les normes relatives à la qualité
et à l'évaluation de la qualité.
La mesure est présente dans presque toutes les activités humaines, y compris mais sans toutefois s'y limiter,
les domaines industriels, commerciaux, scientifiques, des soins de santé, de la sécurité et de l'environnement.
La mesure constitue une aide au processus décisionnel dans toutes ces activités.
L'incertitude de mesure permet aux utilisateurs d'une valeur mesurée de faire des comparaisons, dans le
cadre de l'évaluation de la conformité, pour déterminer la probabilité fondée sur la mesure de prendre une
décision incorrecte et de gérer les risques qui en découlent. Le présent document est utilisé comme une
introduction à l'expression de l'incertitude de mesure, le GUM et les documents qui le concernent indiqués
dans l'avant-propos. Une approche probabiliste est utilisée pour l'évaluation de l'incertitude. L'Annexe A
donne les acronymes et les sigles utilisés dans le présent document.
Dans les futures éditions du JCGM 200 (VIM), il est prévu de faire une distinction claire entre l'utilisation du
terme «erreur» en tant que grandeur et en tant que valeur de grandeur. Il en est de même pour le terme
«indication». Cette distinction est faite dans le document actuel. Le document JCGM 200:2008 ne fait pas de
distinction explicite entre ces utilisations.

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JCGM 104:2009 GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
Incertitude de mesure —
Partie 1:
Introduction à l'expression de l'incertitude de mesure
1 Domaine d'application
Le Comité commun pour les guides en métrologie (JCGM) a préparé le présent document dans le but de
promouvoir l'évaluation bien fondée de l'incertitude de mesure par le biais du GUM (voir Article 2) et de fournir
une introduction aux suppléments du GUM et à d'autres documents élaborés sous la conduite du JCGM:
JCGM 101:2008 (voir Article 2) et les références [3, 4, 5, 6, 7].
Comme le GUM, le présent document concerne en premier lieu l'expression de l'incertitude associée à la
mesure d'une grandeur bien définie — le mesurande [JCGM 200:2008 (VIM) 2.3] — qui peut être caractérisée
par une valeur vraie par essence unique [JCGM 200:2008 (VIM) 2.11 NOTE 3]. Le GUM fournit une
justification pour la non-utilisation du terme «vraie», mais ce terme sera conservé dans le présent document
lorsqu'il y a un risque d'ambiguïté ou de confusion.
L'objectif des suppléments du GUM et des autres documents élaborés sous la conduite du JCGM est d'aider
à l'interprétation du GUM et à améliorer son application. Il est prévu que les suppléments du GUM et les
autres documents aient un domaine d'application considérablement plus étendu que celui du GUM.
Le présent document est une introduction à l'expression de l'incertitude de mesure, au GUM, aux
suppléments au GUM et aux autres documents à l'appui du GUM. Il traite en premier lieu de la mesure de
grandeurs qui peuvent être caractérisées par des variables continues telles que la longueur, la température, le
temps et la quantité de matière.
Ce document d'introduction s'adresse aux activités suivantes, sans toutefois s'y limiter:
⎯ activités et disciplines scientifiques de façon générale;
⎯ activités et disciplines industrielles de façon générale;
⎯ laboratoires d'étalonnage, d'essai et de contrôle dans le domaine industriel, et laboratoires tels que ceux
liés à la santé, à la sécurité et à l'environnement; et
⎯ organismes d'évaluation et d'accréditation.
On espère qu'il sera également utile aux concepteurs car une spécification de produit qui prend davantage en
compte les exigences de contrôle (et la mesure associée) peut aboutir à des exigences de fabrication moins
contraignantes. Le présent document s'adresse également au monde universitaire, en espérant qu'un nombre
plus important de départements universitaires incluront dans leurs cours des modules traitant de l'évaluation
de l'incertitude. Cela permettra à une nouvelle génération d'étudiants d'être plus aptes à comprendre et à
fournir des incertitudes associées à des valeurs mesurées, et donc d'avoir une meilleure appréciation de la
mesure.
Il convient que le présent document d'introduction, le GUM, les suppléments au GUM et les autres documents
soient utilisés conjointement avec le «Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et
généraux et termes associés» et les trois parties de l'ISO 3534 mentionnées à l'Article 2, qui définissent les
termes statistiques (utilisés en statistique et en calcul des probabilités, y compris la statistique appliquée et les
plans d'expérience) et les expriment dans un cadre conceptuel conformément aux règles terminologiques
normatives. Le dernier point à souligner est que la base théorique de l'évaluation des données de mesure et
de l'évaluation de l'incertitude de mesure s'appuie sur la statistique mathématique et le calcul de probabilités.

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GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F) JCGM 104:2009
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
JCGM 100:2008, Évaluation des données de mesure — Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure
(GUM)
JCGM 101:2008, Évaluation des données de mesure — Supplément 1 du «Guide pour l'expression de
l'incertitude de mesure» — Propagation de distributions par une méthode de Monte Carlo
JCGM 200:2008, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et termes
associés
ISO 3534-1:2006, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 1: Termes statistiques généraux et termes
utilisés en calcul des probabilités
ISO 3534-2:2006, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 2: Statistique appliquée
ISO 3534-3:1999, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 3: Plans d'expérience
3 Que signifie le terme «incertitude de mesure»?
3.1 Le but d'une mesure est de fournir des informations sur une grandeur d'intérêt – un mesurande
[JCGM 200:2008 (VIM) 2.3]. Le mesurande peut être le volume d'un récipient, la différence de potentiel entre
les bornes d'une batterie, ou la concentration massique de plomb dans une fiole contenant de l'eau.
3.2 Aucune mesure n'est exacte. Lorsqu'une grandeur est mesurée, le résultat dépend du système de
mesure [JCGM 200:2008 (VIM) 3.2], de la procédure de mesure, de la compétence de l'opérateur, de
l'environnement ainsi que d'autres facteurs [1]. Même si la grandeur était mesurée plusieurs fois, de la même
manière et dans les mêmes circonstances, une indication différente [JCGM 200:2008 (VIM) 4.1] (valeur
mesurée [JCGM 200:2008 (VIM) 2.10]) devrait en général être obtenue à chaque fois, en supposant que le
système de mesure ait une résolution suffisante pour faire la distinction entre les indications. Ces indications
sont considérées comme des exemples d'une grandeur d'indication.
3.3 La dispersion des indications devrait être liée à la qualité d'exécution de la mesure. Leur moyenne
devrait fournir une estimation [ISO 3534-1:2006 1.31] de la valeur vraie [JCGM 200:2008 (VIM) 2.11] qui
devrait généralement être plus fiable qu'une indication individuelle. La dispersion et le nombre d'indications
devraient fournir de l'information sur la valeur moyenne considérée comme une estimation de la valeur vraie.
Cependant, cette information ne devrait généralement pas être adéquate.
3.4 Le système de mesure peut fournir des indications qui ne sont pas dispersées autour de la valeur vraie,
mais autour d'une certaine valeur décalée par rapport à elle. La différence entre la valeur décalée et la valeur
vraie est quelquefois appelée erreur systématique [JCGM 200:2008 (VIM) 2.17]. Prenons le cas d'un
pèse-personne. Supposons qu'il ne soit pas réglé pour indiquer zéro lorsqu'il n'y a personne dessus, mais
pour indiquer une certaine valeur décalée par rapport à zéro. Ensuite, quel que soit le nombre de fois où la
masse de la personne ait été remesurée, l'effet de ce décalage devrait être intrinsèquement présent dans la
moyenne des indications. En général, une erreur systématique, considérée comme une grandeur, est une
composante d'erreur qui reste constante ou qui dépend de manière spécifique d'une certaine autre grandeur.
3.5 Il existe deux types d'erreurs de mesure, systématique et aléatoire [JCGM 200:2008 (VIM) 2.19]. Une
erreur systématique (une estimation de ce qui est connu comme étant un biais de mesure [JCGM 200:2008
(VIM) 2.18]) correspond au décalage d'une valeur mesurée. Une erreur aléatoire est associée au fait que la
répétition d'une mesure fournit généralement une valeur mesurée qui est différente de la valeur précédente.
Elle est aléatoire parce que la valeur mesurée suivante ne peut pas être prédite exactement à partir des
valeurs précédentes. (Si une prédiction était possible, on pourrait déduire l'effet!) En général, il peut y avoir un
certain nombre de contributions à chaque type d'erreur.

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JCGM 104:2009 GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
3.6 Le défi à relever lors d'une mesure consiste à déterminer la meilleure façon d'exprimer ce que l'on a
appris sur le mesurande. L'expression des erreurs systématiques et aléatoires liées à la mesure, et la
meilleure estimation du mesurande constituent une approche qui a été souvent utilisée avant l'introduction du
GUM. Le GUM a suggéré un raisonnement différent concernant la mesure, notamment sur la manière
d'exprimer la qualité perçue du résultat d'une mesure. Plutôt que d'exprimer le résultat d'une mesure en
présentant la meilleure estimation du mesurande et des informations concernant les erreurs systématiques et
aléatoires (sous la forme d'une «analyse des erreurs»), l'approche GUM consiste à exprimer le résultat d'une
mesure comme la meilleure estimation du mesurande accompagnée d'une incertitude de mesure.
3.7 L'un des fondements de l'approche GUM réside dans le fait qu'il est possible de caractériser la qualité
d'une mesure en prenant en compte les erreurs systématiques et les erreurs aléatoires sur une base
comparable et en proposant une méthode pour le faire (voir 7.2). Cette méthode permet d'affiner les
informations préalablement fournies dans une «analyse des erreurs» et de les placer sur une base
probabiliste à travers le concept d'incertitude de mesure.
3.8 Un autre fondement de l'approche GUM réside dans le fait qu'il n'est pas possible d'indiquer à quel
point la valeur vraie par essence unique du mesurande est connue; on peut uniquement indiquer à quel point
on pense la connaître. L'incertitude de mesure peut donc être décrite comme une mesure de la manière dont
on pense connaître la valeur vraie par essence unique du mesurande. Cette incertitude reflète la
connaissance incomplète du mesurande. La notion de «croyance» est importante, car elle place la métrologie
dans un domaine où les résultats de mesure nécessitent d'être considérés et quantifiés en termes de
probabilités qui expriment des degrés de croyance.
3.9 Le commentaire ci-dessus concerne la mesure directe d'une grandeur qui, d'ailleurs, a rarement lieu.
Le pèse-personne peut convertir un étirement mesuré d'un ressort en une estimation du mesurande, à savoir
la masse de la personne présente sur le pèse-personne. La relation particulière entre étirement et masse est
déterminée par l'étalonnage [JCGM 200:2008 (VIM) 2.39] du pèse-personne.
3.10 Une relation telle que celle mentionnée en 3.9 constitue une règle pour convertir une valeur en la valeur
correspondante du mesurande. Cette règle est habituellement connue sous le nom de modèle de mesure
[JCGM 200:2008 (VIM) 2.48] ou tout simplement sous le nom de modèle. Comme il existe de nombreux types
de mesures dans la pratique, il existe donc de nombreuses règles ou modèles. Même pour un type particulier
de mesure, il peut y avoir plusieurs modèles. Un modèle simple (par exemple, une règle proportionnelle selon
laquelle la masse est proportionnelle à l'étirement du ressort) pourrait s'avérer suffisante pour l'usage
domestique quotidien. En revanche, un modèle plus sophistiqué de pesage, impliquant des effets
supplémentaires tels que la poussée de l'air, est capable de fournir de meilleurs résultats pour des
applications industrielles ou scientifiques. En général, il y a plusieurs grandeurs différentes, par exemple, la
température, l'humidité et le déplacement qui contribuent à la définition du mesurande et qui doivent être
mesurées.
3.11 Il convient que des termes de correction soient inclus dans le modèle lorsque les conditions de mesure
ne sont pas stipulées de manière exacte. Ces termes correspondent aux erreurs systématiques
[JCGM 200:2008 (VIM) 2.17]. Pour une estimation donnée d'un terme de correction, il convient que la
grandeur concernée soit corrigée de cette estimation [JCGM 100:2008 (GUM) 3.2.4]. Il y aura une incertitude
associée à l'estimation, même si l'estimation est nulle, comme c'est souvent le cas. Des cas d'erreurs
systématiques se produisent lors du mesurage d'une hauteur, lorsque l'alignement de l'instrument de mesure
n'est pas parfaitement vertical et que la température ambiante est différente de celle prescrite. Ni l'alignement
de l'instrument ni la température ambiante ne sont spécifiés de façon exacte, mais les informations
concernant ces effets sont disponibles, par exemple le défaut d'alignement est au plus égal à 0,001° et la
température ambiante au moment du mesurage est différente de celle stipulée de 2 °C au plus.
3.12 Une grandeur peut dépendre du temps, par exemple un radionucléide se désintégrant à une vitesse
particulière. Il convient d'incorporer un tel effet dans le modèle afin d'obtenir un mesurande correspondant à
une mesure à un temps donné.
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GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F) JCGM 104:2009
3.13 En plus des données brutes représentant les valeurs mesurées, il existe une autre forme de données
fréquemment requise dans un modèle. Certaines données de ce type sont liées à des grandeurs représentant
des constantes physiques qui sont toutes connues de manière imparfaite. Parmi les exemples, on peut citer
les constantes des matériaux tels que le module d'élasticité et la chaleur spécifique. Il existe souvent d'autres
données pertinentes données dans des ouvrages de référence, des certificats d'étalonnage, etc., et
considérées comme des estimations de grandeurs supplémentaires.
3.14 Les éléments requis par un modèle pour définir un mesurande sont connus sous le nom de grandeurs
d'entrée dans un modèle de mesure [JCGM 200:2008 (VIM) 2.50]. La règle ou le modèle est souvent désigné
par relation fonctionnelle [JCGM 100:2008 (GUM) 4.1]. La grandeur de sortie d'un modèle de mesure
[JCGM 200:2008 (VIM) 2.51] est le mesurande.
3.15 Formellement, la grandeur de sortie, notée Y, pour laquelle des informations sont requises, est souvent
reliée à des grandeurs d'entrée, notées X , ., X , pour lesquelles des informations sont disponibles, par un
1 N
modèle de mesure [JCGM 100:2008 (GUM) 4.1.1] sous la forme d'une fonction de mesure [JCGM 200:2008
(VIM) 2.49]
Y = f (X , ., X ). (1)
1 N
3.16 Une expression générale pour un modèle de mesure [JCGM 200:2008 (VIM) 2.48 note 1] est
h(Y, X , ., X ) = 0. (2)
1 N
Il est entendu qu'il existe une procédure pour calculer Y à partir de X , ., X dans l'équation (2), et que Y est
1 N
uniquement définie par cette équation.
3.17 Les valeurs vraies des grandeurs d'entrée X , ., X ne sont pas connues. Dans l'approche préconisée,
1 N
X , ., X sont caractérisés par des lois de probabilité [JCGM 100:2008 (GUM) 3.3.5, ISO 3534-1:2006 2.11]
1 N
et traités mathématiquement comme des variables aléatoires [ISO 3534-1:2006 2.10]. Ces lois décrivent les
probabilités respectives de leurs valeurs vraies situées dans différents intervalles et sont attribuées à partir de
connaissances disponibles sur X , ., X . Parfois, tous les X , ., X ou certains d'entre eux sont corrélés et les
1 N 1 N
lois concernées, appelées lois jointes, s'appliquent à ces quantités considérées ensemble. Les considérations
suivantes, qui s'appliquent en grande partie à des grandeurs non reliées entre elles (indépendantes), peuvent
être étendues à des grandeurs corrélées.
3.18 Considérons respectivement les estimations x , ., x des grandeurs d'entrée X , ., X , obtenues à
1 N 1 N
partir de certificats et rapports, de spécifications de fabricants, de l'analyse de données de mesure, etc. Les
lois de probabilité caractérisant X , ., X sont choisies de telle sorte que les estimations x , ., x ,
1 N 1 N
respectivement, constituent les espérances mathématiques [JCGM 101:2008 3.6, ISO 3534-1:2006 2.12] de
X , ., X . De plus, pour la ième grandeur d'entrée, considérons ce que l'on appelle une incertitude-type
1 N
[JCGM 200:2008 (VIM) 2.30], représentée par le symbole u(x), définie comme l'écart-type [JCGM 101:2008
i
3.8, ISO 3534-1:2006 2.37] de la grandeur d'entrée X. On dit que cette incertitude-type est associée à
i
l'estimation (correspondante) x . L'estimation x est la meilleure en ce sens que u (x ) est inférieur à l'espérance
i i i
du carré de la différence entre X et toute autre grandeur.
i
3.19 L'utilisation des connaissances disponibles pour établir une loi de probabilité pour caractériser chaque
grandeur d'intérêt s'applique aux X et également à Y. Dans le dernier cas, la loi de probabilité qui caractérise
i
Y est déterminée par la relation fonctionnelle (1) ou (2) ainsi que les lois de probabilité caractérisant les X . La
i
détermination de la loi de probabilité pour Y à partir de ces informations est connue sous le nom de
propagation de distributions [JCGM 101:2008 5.2].
3.20 Les connaissances antérieures concernant la valeur vraie de la grandeur de sortie Y peuvent être
également prises en compte. Dans le cas du pèse-personne, le fait de savoir que la masse d'une personne
est positive et qu'il s'agit de la masse d'une personne, et non de celle d'une automobile, constitue dans cet
exemple des connaissances a priori concernant les valeurs possibles du mesurande. De telles informations
supplémentaires peuvent être utilisées pour fournir une loi de probabilité de Y qui soit susceptible de donner
un écart-type plus faible pour Y et donc une incertitude-type plus faible associée à l'estimation de Y [2, 13, 24].

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JCGM 104:2009 GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
4 Concepts et principes fondamentaux
4.1 En plus de ceux énoncés à l'Article 3, les concepts et principes fondamentaux de la théorie des
probabilités à l'origine de l'approche préconisée pour l'évaluation et l'expression de l'incertitude de mesure
sont fournis dans le document JCGM 105:2008 [4].
4.2 L'incertitude de mesure est définie [JCGM 200:2008 (VIM) 2.26] comme étant un paramètre non négatif
qui caractérise la dispersion des valeurs attribuées à un mesurande, à partir des informations utilisées.
Cette définition est compatible avec les considérations de 3.8 et de 3.17 à 3.20.
4.3 Deux représentations d'une loi de probabilité [JCGM 101:2008 3.1, ISO 3534-1:2006 2.11] pour une
variable aléatoire X sont utilisées pour l'évaluation de l'incertitude:
⎯ la fonction de répartition [JCGM 101:2008 3.2, ISO 3534-1:2006 2.7], une fonction donnant, pour chaque
valeur de son argument, la probabilité pour que X soit inférieure ou égale à cette valeur, et
⎯ la fonction de densité de probabilité [JCGM 101:2008 3.3, ISO 3534-1:2006 2.26], dérivée de la fonction
de répartition.
4.4 La connaissance de chaque grandeur d'entrée X dans un modèle de mesure est souvent résumée par
i
la meilleure estimation x et l'incertitude-type associée u(x) (voir 3.18). Si, pour tout i et tout j, X et X sont
i i i j
corrélées (dépendantes), les informations récapitulatives incluront également une mesure de la force de la
relation, spécifiée sous forme d'une covariance [ISO 3534-1:2006 2.43] ou d'une corrélation. Si X et X ne
i j
sont pas liés (indépendants), leur covariance est nulle.
4.5 L'évaluation des données de mesure, dans le contexte du modèle de mesure (1) ou (2), consiste à
utiliser la connaissance disponible concernant les grandeurs d'entrée X , ., X , telles que représentées par
1 N
les lois de probabilité utilisées pour les caractériser, afin de déduire la loi correspondante qui caractérise la
grandeur de sortie Y. L'évaluation des données de mesure peut nécessiter de déterminer seulement une
description résumée de la loi précédente.
4.6 La connaissance concernant une grandeur d'entrée X est déduite à partir d'indications répétées
i
(évaluation de Type A de l'incertitude) [JCGM 100:2008 (GUM) 4.2, JCGM 200:2008 (VIM) 2.28], ou à partir
de jugement scientifique ou d'autres informations concernant les valeurs possibles de la grandeur (évaluation
de Type B de l'incertitude) [JCGM 100:2008 (GUM) 4.3, JCGM 200:2008 (VIM) 2.29].
4.7 Dans une évaluation de Type A de l'incertitude [JCGM 200:2008 (VIM) 2.28], on suppose souvent que
la loi décrivant le mieux une grandeur d'entrée X à partir d'indications répétées de cette grandeur (obtenues
de manière indépendante) est une loi de Gauss [ISO 3534-1:2006 2.50]. X a alors une espérance
mathématique égale à la moyenne et un écart-type égal à l'écart-type de la moyenne. Lorsque l'incertitude est
évaluée à partir d'un petit nombre d'indications (considérées comme des exemples d'une indication
caractérisée par une loi de Gauss), la loi correspondante peut être prise comme une loi de Student
[ISO 3534-1:2006 2.53]. La Figure 1 illustre une loi de Gauss et une loi de Student avec quatre degrés de
liberté (courbe en pointillés). D'autres considérations s'appliquent lorsque les indications ne sont pas
obtenues de manière indépendante.
4.8 Pour une évaluation de Type B de l'incertitude [JCGM 200:2008 (VIM) 2.29], souvent la seule
information disponible est que X se situe dans un intervalle spécifié [a, b]. Dans ce cas, la connaissance de la
grandeur peut être caractérisée par une loi rectangulaire [JCGM 100:2008 (GUM) 4.3.7, ISO 3534-1:2006
2.60] avec des limites a et b (Figure 2). Si des informations différentes sont disponibles, on devrait utiliser une
loi de probabilité compatible avec ces informations [26].
4.9 Une fois que les grandeurs d'entrée X , ., X ont été caractérisées par des lois de probabilité
1 N
appropriées et que le modèle de mesure a été développé, la loi de probabilité pour le mesurande Y est
complètement spécifiée en fonction de ces informations (voir également 3.19). En particulier, l'espérance
mathématique de Y est utilisée comme l'estimation de Y, et l'écart-type de Y est utilisé comme l'incertitude-
type associée à cette estimation.

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GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F) JCGM 104:2009
4.10 La Figure 3 illustre la fonction de mesure additive Y = X + X dans le cas où X et X sont chacune
1 2 1 2
caractérisée par une loi de probabilité rectangulaire (différente). Y suit une loi de probabilité trapézoïdale
symétrique dans ce cas.
Le terme «unité» désigne n'importe quelle unité.
Figure 1 — Une loi de Gauss (courbe noire continue) et une loi de Student avec quatre degrés de
liberté (courbe rouge en pointillés)

Le terme «unité» désigne n'importe quelle unité.
Figure 2 — Loi de probabilité rectangulaire avec des limites –0,1 unité et 0,1 unité

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JCGM 104:2009 GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F)
Y = X + X
1 2
Figure 3 — Une fonction de mesure additive avec deux grandeurs d'entrée X et X caractérisées par
1 2
des lois de probabilité rectangulaires
4.11 Souvent, un intervalle contenant Y avec une probabilité spécifiée est requis. Un tel intervalle, ou
intervalle élargi [JCGM 200:2008 (VIM) 2.36], peut être déduit à partir de la loi de probabilité pour Y. La
probabilité spécifiée est connue comme la probabilité de couverture [JCGM 200:2008 (VIM) 2.37].
4.12 Pour une probabilité de couverture donnée, il existe plus d'un intervalle élargi,
a) l'intervalle élargi symétrique du point de vue probabiliste [JCGM 101:2008 3.15], pour lequel les
probabilités (sommation à un moins la probabilité de couverture) d'une valeur à gauche et à droite de
l'intervalle sont égales, et
b) l'intervalle élargi le plus court [JCGM 101:2008 3.16], pour lequel la longueur est à la plus petite parmi
tous les intervalles élargis ayant la même probabilité de couverture.
4.13 La Figure 4 illustre une loi de probabilité (une loi de Gauss tronquée et normalisée, indiquée par la
courbe décroissante) avec une grandeur caractérisée par cette loi, les points limites de l'intervalle élargi de
95 % le plus court (lignes verticales continues bleues) et les points limites de l'intervalle élargi de 95 %
symétrique du point de vue probabiliste (lignes verticales en pointillés rouges). La loi est asymétrique et les
deux intervalles élargis sont différents (spécialement les limites à droite). L'intervalle élargi le plus court a son
point limite gauche à zéro, la plus petite valeur possible pour la grandeur. Dans ce cas, la longueur de
l'intervalle élargi symétrique du point de vue probabiliste est supérieure de 15 % à celle de l'intervalle élargi le
plus court.
4.14 Les coefficients de sensibilité c , ., c [JCGM 100:2008 (GUM) 5.1.3] décrivent la manière dont
1 N
l'estimation y de Y serait influencée par de petites variations sur les estimations x , ., x des grandeurs
1 N
d'entrée X , ., X . Pour la fonction de mesure (1), c est égal à la dérivée partielle de premier ordre de f par
1 N i
rapport à X évalué à X = x ; X = x , etc. Pour la fonction linéaire de mesure
i 1 1 2 2
Y = c X + … + c X , (3)
1 1 N N
avec X , ., X indépendants, une variation sur x égale à u(x) donnerait une variation c u(x) sur y. Cette
1 N i i i i
expression serait généralement approximative pour les modèles de mesure (1) et (2) (voir 7.2.4). Les
expressions quantitatives des termes |c |u(x) sont utiles pour l'évaluation des contributions respectives des
i i
grandeurs d'entrée à l'incertitude-type u(y) associée à y.
4.15 L'incertitude-type u(y) associée à l'estimation y de la grandeur de sortie Y n'est pas donnée par la
somme des |c |u(x ), mais par ces termes combinés quadratiquement [JCGM 100:2008 (GUM) 5.1.3], à savoir
i i
par [une expression qui est généralement approximative pour les modèles de mesure (1) et (2)]
2 2 2
2 2
u (y) = c u (x ) + … + c u (x). (4)
1 N
1 N
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GUIDE ISO/CEI 98-1:2009(F) JCGM 104:2009
4.16 Lorsque qu'il y a des dépendances parmi les grandeurs d'entrée X, la formule (4) est complétée par
i
des termes contenant des covariances [JCGM 100:2008 (GUM) 5.2.2], qui peuvent augmenter ou réduire u(y).
ème
4.17 Conformément à la Résolution 10 de la 22 CGPM (2003) «. le symbole du séparateur décimal doit
être le point ou la virgule .». Le JCGM a décidé d'adopter, dans ses documents en anglais, le point.

Le terme «unité» désigne n'importe quelle unité.
Figure 4 — Intervalle élargi de 95 % le plus court (points limites indiqués par les lignes verticales
continues bleues) et intervalle élargi de 95 % symétrique du point de vue probabiliste (lignes
verticales en pointillés rouges) pour une grandeur caractérisée par une loi de Gauss tronquée et
mise à échelle
5 Étapes d'évaluation de l'incertitude
5.1 Les principales étapes d'évaluation de l'incertitude sont la formulation et le calcul, ce dernier
comprenant la propagation et l'expression du résultat.
5.2 L'étape de formulation (voir Article 6) comprend
a) la définition de la grandeur de sortie Y (le mesurande),
b) l'identification des grandeurs d'entrée dont Y dépend,
c) l'élaboration d'un modèle de mesure reliant Y aux grandeurs d'entrée, et
d) sur la base des connaissances disponibles, l'attribution de lois de probabilité – gaussienne, rectangulaire,
etc. – aux grandeurs d'entrée (ou une loi de probabilité jointe aux grandeurs d'entrée qui ne sont pas
indépendantes).
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5.3 L'étape de calcul (voir Article 7) comprend la propagation des lois de probabilité des grandeurs d'entrée
au moyen du modèle de mesure pour obtenir la loi de probabilité pour la grandeur de sortie Y, ainsi que
l'expression du résultat en utilisant cette loi pour obtenir
a) l'espérance mathématique de Y, prise comme une estimation y de Y,
b) l'écart-type de Y, pris comme l'incertitude-type u(y) associée à y [JCGM 100:2008 (GUM) E.3.2], et
c) un intervalle élargi contenant Y avec une probabilité de couverture spécifiée.
6 Étape de formulation: élaboration d'un modèle de mesure
6.1 L'étape de formu
...

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