4 - Классификация измерений. Понятие о качестве измерений (Лекции), страница 4

В ГОСТ 16263-70 единство измерений трактуется как состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Там же определено единообразие средств измерений – состояние средств измерений, характеризующееся тем, что они проградуированы в узаконенных единицах и их метрологические свойства соответствуют нормам. Кроме того, в том же стандарте приведено определение правильности измерений, которая является существенной характеристикой их качества. Правильность измерений – качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в их результатах. В приведенном определении не различаются свойства измерений (процесса измерений, измерительной процедуры) и свойства результатов измерений, характеризующие их близость к истинному значению измеряемой физической величины.

Представим свойства, определяющие качество измерений (процесса измерений, измерительной процедуры) в виде иерархической структурной схемы, ограничившись для начала тремя уровнями. Для первого уровня схемы предлагается три блока свойств (рис.1): "техническая эффективность", "экономичность" и "безопасность", хотя техническое совершенство измерений, как и любого иного объекта, не может быть независимым от экономичности, а безопасность можно рассматривать в двойной связи (и с экономичностью, и с техническими свойствами). При построении структуры надо учитывать, что абсолютно независимых страт (классификационных групп) не бывает.

Предложенное разделение свойств объектов основано на том, что проектирование любого процесса направлено на достижение определенной технической цели и только после получения положительного результата ставятся вопросы о снижении затрат и повышении безопасности (если последнее необходимо). Кроме того, экономические расчеты всегда отделяли от "технических", а что касается безопасности, она давно выделилась в некую особую сферу и даже обзавелась собственной системой стандартов.

На третьем иерархическом уровне комплексные свойства второго уровня могут быть разделены на менее сложные свойства. Техническая эффективность измерений может быль декомпонирована на точность и достоверность, экономичность измерений – на себестоимость и производительность, а безопасность – на безопасность оператора и безопасность окружения. Декомпозиция может быть продолжена на более простые свойства с конкретными наименованиями, входящие в вышестоящие группы свойств.

При анализе экономичности следует рассматривать проектирование МВИ, подготовку и проведение измерений, включая обработку результатов. При анализе безопасности обращают внимание на безопасность оператора, ближайшего и дальнего окружения (включая экологическую безопасность), причем необходимо учитывать как непосредственные опасные воздействия, так и отдаленные последствия в виде слабых, накапливающихся и/или отложенных неблагоприятных результатов.

В настоящее время нет общепринятых подходов к оценке качества измерений, потому предложенные материалы (схема, свойства, рекомендации по декомпозиции качества) подлежат анализу и критике, дальнейшему развитию и совершенствованию, поскольку представленные материалы не очень удобны для применения в конкретных метрологических ситуациях.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Трактовки термина "ИЗМЕРЕНИЕ" в разных информационных источниках

В литературных источниках встречается множество определений, в которых весьма разнообразно истолковывается понятие измерения. Ниже приведены некоторые определения измерений, взятые из разных источников. Несущественные различия обусловлены наличием в определениях большей или меньшей детализации при единстве подходов к измерению как экспериментальному процессу количественной оценки физической величины. Принципиальные различия возникают при попытках распространить понятие измерения на любые оцениваемые величины и свойства, в том числе и нефизические. Определения представлены для расширения кругозора и могут быть использованы для сравнительного анализа

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств (ГОСТ 16263 -70). (Определение не претендует на слишком широкую область, оно отнесено только к измерению физических величин.)

Познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной величины с известной величиной, принятой за единицу сравнения (Тюрин).

Сравнение неизвестного размера с известным и выражение первого через второй в кратном или дольном отношении (Шишкин, МСиУК).

Получение информации о размере измеряемой величины (Шишкин, ТМ).

Информационный процесс получения опытным путем численного отношения между данной физической величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения. (Алиев, Тер-Хачатуров).

Приписывание различным проявлениям некоторого свойства материальных объектов определенных действительных чисел с целью его познания (Котов).

Акт познания, заключающийся в сравнении опытным путем данного размера величины с некоторым ее значением, принятым за единицу измерения, выполнении необходимых логических и вычислительных действий и представлении результата в числовой форме с указанием его точности (Ехлаков, Маков).

Совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, заключающихся в сравнении (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей с целью получения значения этой величины (или информации о нем) в форме, наиболее удобной для использования. (Юдин, Селиванов ОТвОМ).

Получение числового эквивалента (значения) величины, характеризующей свойства физического объекта (предмета, процесса, явления), посредством эксперимента (опытным путем), основу которого составляет операция сравнения аналоговой величины с образцовой (значение меры), удовлетворяющего требованиям системы обеспечения единства измерений. (Определение "близко к приведенному в ГОСТ 16263-70 и ни в чем ему не противоречит" по мнению авторов Журавина, Мариненко, Семенова и Цветкова, под ред. Цветкова).