erreur (suite)
Exactitude
La précision d’un processus de mesure caractérise le degré de concordance des résultats indépendants de mesure affectés chacun d’une erreur aléatoire. La justesse d’un processus de mesure caractérise le degré d’accord entre la valeur vraie et la moyenne des résultats qui seraient obtenus après un si grand nombre de mesures que la précision de cette moyenne serait surabondante ; elle ne dépend que de l’erreur systématique. Ce qui importe à l’utilisateur est l’exactitude d’un processus de mesure qui caractérise l’étroitesse de l’accord avec la valeur vraie que l’on voudrait connaître. Elle implique à la fois la justesse et la précision. Si la précision peut s’exprimer par des données statistiques telles que l’écart type σ, la justesse dépend de l’erreur systématique, qui ne peut être estimée raisonnablement que par un opérateur perspicace et dont l’intuition soit assez sûre. Pour spécifier l’exactitude, il faut indiquer séparément la justesse et la précision, sans chercher à les combiner en une donnée unique. Il est regrettable que certains désignent par précision ce qui est appelé ici exactitude et par fidélité ce qui est appelé ici précision ; en langue anglaise, le premier est accuracy, le second precision.
Considérations pratiques et physiques
Qu’elle soit systématique ou aléatoire, l’erreur est la résultante des effets de multiples causes, parmi lesquelles on peut distinguer les suivantes :
1o L’objet sur lequel on mesure une grandeur ne définit cette grandeur qu’avec une marge d’incertitude ; tel est le cas de la taille d’un enfant, qui grandit au cours des années, de la masse d’un pain, dont l’eau s’évapore constamment, ou celui de la longueur d’onde d’une radiation monochromatique, dont le profil spectral n’est pas symétrique ;
2o La mise en œuvre du processus de mesure altère la grandeur mesurée. C’est ainsi qu’un palpeur déforme la surface d’un corps ;
3o Certaines grandeurs d’influences, comme la température, la pression, l’humidité, n’ont pas les valeurs normales.
On peut corriger l’erreur provoquée par plusieurs de ces causes en appliquant au résultat brut des corrections calculées ; aussi, une liste des causes et la façon de déterminer la correction correspondante doivent-elles être incluses dans la méthode de mesure. Dans les mesures fines, la structure discontinue (atomique, quantique) de la matière et du rayonnement introduit des bruits, c’est-à-dire des fluctuations aléatoires, telles que l’effet grenaille, l’agitation thermique, portant sur la grandeur mesurée ou sur des éléments du dispositif de mesure. À la limite, les relations d’incertitude de H. D. Bohr et de W. Heisenberg imposent une limite théorique fondamentale à l’exactitude de la mesure simultanée de deux grandeurs conjuguées, telles que position et état de mouvement, énergie et temps, fréquence et longueur d’un train d’ondes.
Enfin, il existe d’autres causes plus triviales : l’instrument de mesure est défectueux ou en mauvais état ; il est incorrectement utilisé ; les étalons sont inexacts ou détériorés ; l’opérateur fait des fautes de lecture, d’interpolation, de parallaxe lorsqu’il note la position d’un index sur une graduation.
J. T.