この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
1.1この文書は、刺激変数と応答変数の間の関係を記述する多項式校正関数に関するものです。これらの関数には、刺激値と応答値のペアからなる校正データから推定されたパラメーターが含まれています。データに関連する不確実性の性質に関連して、さまざまなケースが考慮されます。
1.2多項式関数パラメータの推定値は、指定された不確実性情報を考慮して、最小二乗法を使用して決定されます。校正データが目的に適合していると想定されるため、外れ値の処理は考慮されません。また、校正データの誤差は正規分布から得られるものとみなされると仮定します。この文書では、特定のケースにおけるデータの不確実性の性質に適した最小二乗法を選択することに重点を置いています。これらの方法は技術文献に詳しく記載されており、それらを実装するソフトウェアは自由に入手できるため、このドキュメントでは説明しません。
1.3校正データに関連する一般的に発生するタイプの共分散行列は、(a) 応答データの不確実性、(b) 応答データの不確実性と共分散、(c) 刺激と応答データの不確実性、および (d) 刺激データの不確実性と共分散をカバーすると考えられます。応答データの不確実性と共分散。データの不確実性が不明なwhere も扱います。
1.4所定の基準に従って多項式校正関数の次数を選択する方法が示されています。選択した多項式関数のパラメーターの推定値に関連付けられた共分散行列は、使用された最小二乗法の副産物として利用できます。
1.5この文書では、選択された多項式関数について、逆評価および直接評価のためのパラメーター推定値とそれに関連する共分散行列の使用について説明します。また、ISO/IEC Guide 98-3:2008 (GUM) の規定を使用して、関連する標準の不確実性を提供する方法についても説明します。
1.6課す必要がある特定の制約 (原点を通過する多項式など) を考慮すること、および校正関数の動作をより多項式に近づける変数の変換の使用についても考慮されます。変数の役割を交換することも検討されます。
1.7測定科学のいくつかの分野の例で、この文書の使用法を説明します。
2 規範的参照
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO/IEC Guide 98-3:2008, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現に関するガイド (GUM:1995)
- ISO/IEC Guide 99:200, 計測学の国際語彙 — 基本概念および一般概念および関連用語 (VIM)
1.1 This document is concerned with polynomial calibration functions that describe the relationship between a stimulus variable and a response variable. These functions contain parameters estimated from calibration data consisting of a set of pairs of stimulus value and response value. Various cases are considered relating to the nature of any uncertainties associated with the data.
1.2 Estimates of the polynomial function parameters are determined using least-squares methods, taking account of the specified uncertainty information. It is assumed that the calibration data are fit for purpose and thus the treatment of outliers is not considered. It is also assumed that the calibration data errors are regarded as drawn from normal distributions. An emphasis of this document is on choosing the least-squares method appropriate for the nature of the data uncertainties in any particular case. Since these methods are well documented in the technical literature and software that implements them is freely available, they are not described in this document.
1.3 Commonly occurring types of covariance matrix associated with the calibration data are considered covering (a) response data uncertainties, (b) response data uncertainties and covariances, (c) stimulus and response data uncertainties, and (d) stimulus data uncertainties and covariances, and response data uncertainties and covariances. The case where the data uncertainties are unknown is also treated.
1.4 Methods for selecting the degree of the polynomial calibration function according to prescribed criteria are given. The covariance matrix associated with the estimates of the parameters in the selected polynomial function is available as a by-product of the least-squares methods used.
1.5 For the chosen polynomial function this document describes the use of the parameter estimates and their associated covariance matrix for inverse and direct evaluation. It also describes how the provisions of ISO/IEC Guide 98–3:2008 (GUM) can be used to provide the associated standard uncertainties.
1.6 Consideration is given to accounting for certain constraints (such as the polynomial passing through the origin) that may need to be imposed and also to the use of transformations of the variables that may render the behaviour of the calibration function more polynomial-like. Interchanging the roles of the variables is also considered.
1.7 Examples from several areas of measurement science illustrate the use of this document.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements 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.
- ISO/IEC Guide 98–3:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)
- ISO/IEC Guide 99:2007 (corr. 2010), International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM)