Как получить информацию, необходимую для формирования интервала до того, как она будет занесена в техническую документацию на измерительный прибор?

Отметим, что в этом примере речь шла об измерении, получившего название «однократное».

При выполнении измерений необходимо знать, с каким объектом измерений мы имеем дело. Очень часто модель объекта принимается «по умолчанию». Так, имея дело с дверным проемом, мы полагаем, что речь идет о прямоугольнике. Это может быть верно, пока не будет достигнут уровень точности, при котором эта модель теряет смысл.

 

ПРИМЕР (приведен Дж. Тейлором в своей книге “Введение в теорию ошибок”).

 

Плотнику для того, чтобы установить дверь, необходимо измерить высоту дверного проема.

Проведя измерения “на глаз”, он может определить, что высота проема находится в пределах от 205 см до 215 см.

 

Применяя рулетку, он может получить результат – от 211,2 см до 211,3 см. Применяя более точную рулетку, улучшив условия измерений, можно сократить интервал до долей миллиметра.

Используя лазерный интерферометр можно сократить интервал до долей микрометра, но определить высоту проема

ТОЧНО ПО ПРЕЖНЕМУ ОКАЖЕТСЯ НЕВОЗМОЖНО.

Выясниться, что высота проема меняется в различных точках дверного проема, высота зависит от температуры, слоя пыли, само понятие плоскость исчезает. Это значит, что такой величины, как высота дверного проема (как она понималась в начале эксперимента) нет.

 

Это проблема порогового несоответствия – модель объекта и измерительная задача должны находиться в определенном соответствии. Обеспечение этого соответствия составляет одну из задач метрологической деятельности.

ПРИМЕР (приведен Д.Ф, Тартаковским в работе «Измерительная информация в системе доказательств»).

 

Измерениями, проведенными в рамках судебно‑медицинской экспертизы (СМЭ), установлено, что содержание алкоголя в крови потерпевшего составляет 2,9^о/_оо (^о/_оо – промилле – тысячная доля). При этом в экспертном заключении оценка точности результата измерений не была указана экспертом. По данным этого измерения суду необходимо определить степень опьянения потерпевшего. В руководстве по СМЭ приведены следующие справочные данные о степени опьянения человека в зависимости от содержания алкоголя в крови:

1,5‑2,5 ^о/_оо – опьянение средней тяжести,

2,5 – 3,0 ^о/_оо – сильное опьянение,

3,0 – 5,0 ^о/_оо – тяжелое отравление.

Ориентируясь на результат измерения 2,9 ^о/_оо, можно было бы сделать вывод, что в момент взятия пробы крови на анализ потерпевший находился в состоянии сильного опьянения. Вывод однозначен, но он получен на основании измерения, не заслуживающего доверия, поскольку не оценена его точность. Допустим, что согласно технической документации, возможны отклонения ±20% от полученного результата, т.е. истинное значение измеряемой величины находится в интервале от 2,32^о/_оо до 3,48^о/_оо (что часто соответствует истине). Согласно справочным данным 2,32^о/_оо соответствует опьянению средней тяжести, а содержание алкоголя 3,48^о/_оо попадает в интервал, соответствующий тяжелому отравлению. Таким образом, возможны все три вывода о состоянии потерпевшего. Каждый из выводов основан на результате измерения с учетом оценки его точности и может быть признан правильным с некоторой вероятностью.

Как видим, анализ ситуации с учетом неопределенности результата измерения порождает серьезные сомнения в правильности первоначального вывода и в данном случае требуется дополнительная, более точная количественная оценка.

Отсюда следует вывод:

При выполнении измерений необходимо осуществлять выбор средств измерений и методов измерений для обеспечения того уровня точности, при котором возможно решение задач последующего контроля или экспертизы.

 

ПРИМЕР. Известен рассказ о том, как Архимед сумел определить, сделана ли корона царя Гиерона из чистого золота, или была фальсифицирована серебром, добавленным в нее ювелиром. Опираясь на эту историю Дж. Тейлор в своей книге “Введение в теорию ошибок” привел следующую задачу с вариантами ее решения.

Дано:

Плотность золота ‑ r_золото = 15,5 г/см³

Плотность сплава ‑ r_сплав = 13,8 г/см³

Необходимо определить: корона сделана из золота, или только позолочена, а сделана из предполагаемого сплава.

Работали два эксперта: эксперт А и эксперт В. Результаты приведены в таблице 1

Таблица 1