Não tenho certeza – não estou bem certo. Em seu uso normal a palavra incerteza, não inspira confiança. Entretanto, quando utilizada no sentido técnico como “incerteza da medição” ou “incerteza de um resultado de ensaio”, ela agrega um significado específico. Ela é um parâmetro associado ao resultado da medição (uma calibração ou um ensaio) que define o intervalo de valores que podem razoavelmente ser atribuídos a quantidade medida. Quando incerteza é avaliada e relatada de uma maneira específica, ela indica o nível de confiança em que o valor realmente cai dentro de uma amplitude definida pelo intervalo de incerteza. Em outras palavras: “incerteza é a qualidade da medição”.

Qualquer medição está sujeita a imperfeições; algumas delas são devido a efeitos aleatórios, tais como flutuações na temperatura, umidade relativa e pressão do ar, ou variabilidade no desempenho do técnico. Medições repetidas, mostra variações devido a estes efeitos aleatórios. Outras imperfeições são devidas a limites práticos para os quais correções devem ser feitas para efeitos sistemáticos, tais como ajuste do instrumento de medida, variações em suas características entre calibrações, erros de leituras em escalas analógicas ou a incerteza do valor de um padrão.

A incerteza é a indicação quantitativa da qualidade de um resultado. Ela dá uma resposta a questão: Quão bem o resultado obtido representa o valor da quantidade que está sendo medida? Ela permite que usuários do resultado avaliem sua confiabilidade, por exemplo para propósitos de comparação de resultados de diferentes procedências ou com valores de referência. Confiança na comparação de resultados pode ajudar a reduzir barreiras comerciais. Freqüentemente, um resultado é comparado com um valor limite definido em especificações ou regulamentações. Neste caso, o conhecimento da incerteza mostra se o resultado está bem dentro de limites aceitáveis ou se somente atende a mesma. Ocasionalmente um resultado está tão próximo do limite que o risco associado com a possibilidade de que a propriedade que foi medida pode não cair dentro do limite uma vez que a incerteza deve ser considerada. Suponha que um consumidor tenha o mesmo teste realizado em mais do que um laboratório, provavelmente na mesma amostra, ou mais precisamente no que chamamos de amostra idêntica do mesmo produto. Poderíamos esperar que os laboratórios obtivessem resultados iguais? Somente dentro de limites, nos podemos responder, mas quando os resultados são próximos aos limites de uma especificação, pode ser que um dos laboratórios indique que não atende a especificação, enquanto que o outro indica que atende a especificação. De tempos em tempos organismos de certificação devem investigar reclamações referentes a tais diferenças. Isto pode envolver muito tempo e esforços de todas as partes e que em muitos casos podem ser evitado se a incerteza do resultado tivesse sido conhecida pelo consumidor.

A norma ISO/IEC 17025:1999 [General requirements for the competence of testing and calibration laboratories] especifica requisitos para relatar e avaliar incerteza de medição. Os problemas apresentados por estes requisitos variam em natureza e severidade dependendo do campo técnico e se a medição é uma calibração ou um ensaio. Calibração é caracterizada pelos fatos que: (i) repetições podem ser feitas (ii) incerteza do instrumento de referência é fornecida em qualquer estágio da cadeia metrológica de calibração, desde o padrão nacional, e (iii) fabricantes estão cientes da necessidade de estabelecimento das incertezas para assegurar que o instrumento encontre seus requisitos. Conseqüentemente , laboratórios de calibração são utilizados para avaliar e relatar incertezas. Em laboratórios credenciados a avaliação da incerteza está sujeita a uma análise pelo organismo credenciador e é registrada em certificados de calibração elaborados pelo laboratório. A situação em ensaios não está tão bem desenvolvida e dificuldades em particular são encontradas. Por exemplo, em ensaios destrutivos a oportunidade para repetir os ensaios é limitada à outra amostra, normalmente com um custo extra significante e com incerteza adicional devida a variabilidade da amostra. Mesmo quando repetições são tecnicamente possíveis, podem não ser econômica. Em alguns casos um ensaio pode não ser definido bem o suficiente pela norma, mostrando ser de aplicação potencialmente inconsistente e então com outras fontes de incertezas. Em muitos ensaios existirão componentes de incertezas que necessitam ser avaliados com base em dados prévios e experiência, em adição àqueles apresentados no certificado de calibração, e informações dos fabricantes.

Organismos de credenciamento são responsáveis por garantir que laboratórios credenciados encontrem os requisitos da ISO/IEC 17025. As normas requerem métodos apropriados de analise para serem usados na estimativa da incerteza da medição. Estes métodos são considerados serem aqueles baseados no “Guide to the expression of uncertainty of measurement”, publicado pela ISO e aceitos (endossados) pela maioria dos organismos internacionais. Ele é um documento muito pesado (de difícil entendimento) e a comunidade internacional de credenciamento tem adotado seus princípios e em conjunto com outros organismos tais como EURACHEM/CITAC, tem publicado documentos mais simplificados ou mais específicos baseados nele. Organismos de credenciamento estão harmonizando a implementação dos requisitos para expressar incertezas de medição por meio de organizações tais como European co-operation for Accreditation (EA) e a International Laboratory Accreditation Co-operation (ILAC)

Incerteza é a conseqüência de efeitos aleatórios desconhecidos e limites de correção para efeitos sistemáticos e é portanto expressa como uma quantidade, isto é um intervalo em torno do resultado. Ela é avaliada pela combinação de um número de componentes de incertezas. Os componentes são quantificados pela avaliação dos resultados de diversas medições repetidas ou por estimativa baseada em dados de registros, medições prévias, conhecimento do equipamento e experiência na medição.

Na maioria dos casos, resultados de medições repetidas são distribuídas em torno da média conforme uma distribuição normal, também conhecida como curva em forma de sino, na qual existe uma grande probabilidade que o valor se posicione mais próximo da média do que nos extremos. A avaliação de medições repetidas é feita aplicando-se uma simples fórmula matemática. Ela é derivada da teoria estatística e o parâmetro que é determinado é o desvio-padrão.

Componentes da incerteza quantificados por outros meios que o das medições repetidas, são também expressos como desvios-padrão, embora eles não possam ser caracterizados pela distribuição normal. Por exemplo: é possível somente estimar que o valor da quantidade cai dentro de uma faixa (limites superior e inferior) tal que exista uma probabilidade igual dele cair em qualquer lugar dentro da faixa.

Componentes da incerteza quantificados por outros meios que o das medições repetidas, são também expressos como desvios-padrão, embora eles não possam ser caracterizados pela distribuição normal. Por exemplo: É possível somente estimar que o valor de uma quantidade cai dentro de uma faixa (limites superior e inferior) tal que existe uma probabilidade igual dele cair em qualquer lugar dentro da faixa. Isto é conhecido como distribuição retangular. Existem expressões matemáticas simples para avaliar o desvio-padrão para esta e para muitas outras distribuições encontradas em medições. Uma interessante que muitas vezes encontrada é a distribuição em forma de U, em medições de EMC.

O método de combinar os componentes da incerteza é adequado para produzir uma incerteza combinada realista e não pessimista. Isto normalmente significa utilizar a raiz quadrada da soma dos quadrados dos componentes separados. (método da raiz quadrada da soma dos quadrados).

A incerteza padrão combinada pode ser relatada como padrão (um desvio padrão), ou normalmente, é relatada uma incerteza expandida. A incerteza expandida é a incerteza padrão combinada multiplicada pelo fator de abrangência (fator de cobertura). Quanto maior este fato, mais largo é o intervalo de incerteza e conseqüentemente maior o nível de confiança para que esse intervalo possa conter o valor (o valor caia neste intervalo). Para um nível de confiança de aproximadamente 95% um fator de abrangência de 2 é utilizado. Quando relatando incertezas é importante indicar o fator de abrangência ou o nível de confiança, ou ambos.

Guias setoriais específicos são ainda necessários em diversos campos com o objetivo de capacitar laboratórios a avaliarem consistentemente suas incertezas. Laboratórios estão sendo incentivados a avaliarem incertezas, mesmo quando não seja necessário relatá-las; eles estarão avaliando a qualidade de seus próprios resultados e estarão sabendo se o resultado está próximo de valores limites especificados. O processo de avaliação clareia aqueles aspectos de um ensaio ou calibração que produz o maior componente da incerteza, indicando portanto onde melhoramentos podem ser benéficos. Por outro lado pode se ver se grandes contribuições para a incerteza podem ser aceitas como provenientes de algumas fontes sem aumento significante para o intervalo total. Isto pode dar a oportunidade para utilizar equipamentos mais baratos, menos sensíveis ou justificar intervalos maiores para calibração.
Avaliação de incertezas é mais bem realizada por pessoal que esteja mais familiarizado com o ensaio ou calibração e entenda as limitações do equipamento de medição e influências de fatores externos (condições ambientais). Registros devem ser mantidos mostrando as considerações que foram feitas, por ex. função distribuição utilizada e as fontes de informações para a estimativa dos valores dos componentes da incerteza, por ex. certificados de calibração, dados prévios, experiência no comportamento de materiais relevantes.

Esta é uma área difícil e que para ser relatada deve ser considerada no contexto da necessidade dos clientes. Em particular, considerações devem ser feitas para as possíveis conseqüências e riscos associados a um resultado que esteja próximo do limite da especificação. A incerteza pode ser tal que deixe dúvidas sobre a confiabilidade da decisão atende/não atende a especificação. Quando a incerteza não é levada em consideração, ou incertezas muito grandes são obtidas, maior é a probabilidade de que falhas sejam aceitas. Uma incerteza menor é normalmente obtida utilizando, melhor equipamento, melhor controle das condições e assegurando um desempenho mais consistente do ensaio.

Para alguns produtos pode ser apropriado que o usuário possa fazer um julgamento quanto ao atendimento a uma especificação, verificando se o resultado está dentro dos limites especificados sem a tolerância dada pela incerteza. Isto é freqüentemente conhecido como um risco compartilhado, uma vez que o usuário aceita algum risco do produto não atender a especificação. As implicações deste risco pode variar consideravelmente.

Risco compartilhado pode ser aceito em condições que não envolvam segurança, por exemplo as características EMC de um rádio ou TV doméstico. Entretanto, quando ensaiando um marca passo (coração) ou componentes para aeronaves, o usuário pode requerer que o risco do produto não atender o especificado, seja desprezível e portanto deveria levar em conta a incerteza na medição. Um aspecto importante no risco compartilhado é que as partes envolvidas concordem com a incerteza aceitável, pois de outra forma discórdias podem surgir mais tarde.

Incerteza é um pequeno e inevitável valor existente em qualquer medição e que começa a ser importante quando resultados estão próximos dos limites especificados. Uma avaliação apropriada da incerteza é uma boa prática profissional e pode prover laboratórios e consumidores com informações valiosas sobre a qualidade e confiabilidade de resultados.

Embora prática comum em calibração, existe algum esforço para se obter incertezas em ensaio, com atividade crescente nesta área, e futuramente o estabelecimento de incertezas será normalizado.