Les définitions des termes fidélité, répétabilité, reproductibilité et fidélité intermédiaire (de mesure) sont désormais bien accordés entre le VIM3 (Vocabulaire International des termes fondamentaux et généraux de Métrologie, 3° édition, 2012, établi par le BIPM (Bureau International des poids et mesures)) et les normes ISO 3534 et 5725 (Organisation Internationale de Normalisation). Ce n'était pas tout à fait le cas dans les années 1990.
Rappelons que le BIPM est une organisation intergouvernementale " dont les États Membres agissent en commun en ce qui concerne les sujets liés à la science des mesures et aux étalons de mesure "dont les publications sont ouvertes. L'ISO est une organisation non gouvernementale, réseau d’organismes nationaux de normalisation ; les normes ISO sont gérées en France par l'AFNOR. Les normes ISO sont liées au monde des entreprises et aux échanges commerciaux et l'accès au contenu des normes est payant sauf à aller les recopier "à la main" dans les bibliothèques des délégations AFNOR.
On va donner deux définitions de la répétabilité : celle du VIM (Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie, 200 : 2012) et celle de l'ISO 3534-1 ou 5725-1. On verra que les deux définitions sont très bien accordées. On verra que pour bien appréhender la notion de répétabilité, il faut comprendre aussi celle de reproductibilité (les définitions VIM et ISO de la reproductibilité sont évidemment compatibles).
Définitions VIM |
Définitions ISO 3534-1 et (5725-1) |
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Fidélité de mesure NOTE 1. La fidélité est en général exprimée numériquement par des caractéristiques telles que l'écart-type, la variance ou le coefficient de variation dans les conditions spécifiées. NOTE 2. Les conditions spécifiées peuvent être, par exemple, des conditions de répétabilité, des conditions de fidélité intermédiaire ou des conditions de reproductibilité (voir l'ISO 5725-1:1994). NOTE 3 La fidélité sert à définir la répétabilité de mesure, la fidélité intermédiaire de mesure et la reproductibilité de mesure. NOTE 4. Le terme «fidélité de mesure» est quelquefois utilisé improprement pour désigner l'exactitude de mesure. Répétabilité de mesure Conditions de répétabilité : condition de mesurage dans un ensemble de conditions qui comprennent la même procédure de mesure, les mêmes opérateurs, le même système de mesure, les mêmes conditions de fonctionnement et le même lieu, ainsi que des mesurages répétés sur le même objet ou des objets similaires pendant une courte période de temps.
Reproductibilité de mesure Conditions de reproductibilité : condition de mesurage dans un ensemble de conditions qui comprennent des lieux, des opérateurs et des systèmes de mesure différents, ainsi que des mesurages répétés sur le même objet ou des objets similaires. NOTE 2. Il convient qu'une spécification relative aux conditions contienne, dans la mesure du possible, les conditions que l'on fait varier et celles qui restent inchangées. |
Fidélité NOTES. La fidélité dépend uniquement de la distribution des erreurs alétoires et n'a aucune relation avec la valeur vraie ou spécifiée. La mesure de fidélité est exprimée en termes d'infidélité et est calculée à partir de l'écart-type des résultats d'essais. Une fidélité moindre est reflétée par un plus grand écart-type. Le terme "résultats d'essai indépendants" signifie des résultats obtenus d'une façon non influencée par un résultat précédent sur le même matériau d'essai ou similaire. Les mesures quantitatives de la fidélité dépendent de façon critique des conditions stipulées. Les conditions de répétabilité et de reproductibilité sont des ensembles particuliers de conditions extrêmes. Répétabilité Conditions de répétabilité Reproductibilité Conditions de reproductibilité |
Commentaires rapides.
L'idée de répétabilité est simple. Il n'y a aucun problème, tout est ok, cependant, j'ai beau exécuter "tout pareil" sur un même échantillon, j'ai un aléa sur les résultats des mesures répétées. Pourtant c'est la même balance avec le même étalonnage, la même pipette à quelques secondes d'intervalle, la même température ...
L'idée de reproductibilité est plus complexe. On va s'intéresser aux aléas quand les conditions de mesures varient. Le plus souvent, ce qui est intéressant, c'est l'étude de cet aléa quand ce qui varie est le laboratoire où sont réalisées les mesures (les clients veulent avoir un résultat et ne s'adressent pas tous au même laboratoire !). C'est pourquoi la définition ISO est sous un libellé plus "commercial"que celui du VIM.
Pour en savoir un peu plus, vous pouvez activer ce lien : Modèles pour les mesures
La fidélité intermédiaire de mesure est décrite grâce aux conditions (VIM) : conditions qui comprennent la même procédure de mesure, le même lieu et des mesurages répétés sur le même objet ou des objets similaires pendant une période de temps étendue, mais peuvent comprendre d'autres conditions que l'on fait varier.
Les 3 notes du VIM sont éclairantes. NOTE 1 Les conditions que l'on fait varier peuvent comprendre de nouveaux étalonnages, étalons, opérateurs et systèmes de mesure. NOTE 2 Il convient qu'une spécification relative aux conditions contienne, dans la mesure du possible, les conditions que l'on fait varier et celles qui restent inchangées. NOTE 3 En chimie, on utilise quelquefois le terme «condition de fidélité inter-série» pour désigner ce concept.