ISO/FDIS 5725-1

Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General principles and definitions

Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 1: Principes généraux et définitions

General Information

• Status: Not Published
• ICS: 03.120.30 - Application of statistical methods
• ICS: 17.020 - Metrology and measurement in general
• Technical Committee: ISO/TC 69/SC 6 - Measurement methods and results
• Drafting Committee: ISO/TC 69/SC 6/WG 1 - Accuracy of measurement methods and results
• Current Stage: 5020 - FDIS ballot initiated: 2 months. Proof sent to secretariat
• Start Date: 20-Apr-2023
• Completion Date: 20-Apr-2023

Relations

• Revises: ISO 5725-1:1994 - Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General principles and definitions
• Effective Date: 04-Nov-2015
• Revises: ISO 5725-1:1994/Cor 1:1998 - Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General principles and definitions — Technical Corrigendum 1
• Effective Date: 04-Nov-2015
• Consolidated By: ISO 13688:2013/Amd 1:2021 - Protective clothing — General requirements — Amendment 1
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 5725-1
ISO/TC 69/SC 6 Secretariat: JISC
Voting begins on: Voting terminates on:
2022-04-14 2022-07-07
Accuracy (trueness and precision) of measurement
methods and results —
Part 1:
General principles and definitions
Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure —
Partie 1: Principes généraux et définitions
ICS: 03.120.30; 17.020
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ISO/DIS 5725-1:2022(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction .................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ..................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions .................................................................................................................................................................................... 2

4 General principles and practical of accuracy experiments ................................................................................... 7

4.1 Accuracy experiment ........................................................................................................................................................................ 7

4.2 Standard measurement method ............................................................................................................................................. 7

4.3 Requirements concerning test items .................................................................................................................................. 7

4.4 Conditions for evaluation of repeatability (Short intervals of time) ...................................................... 8

4.5 Conditions for evaluation of trueness ................................................................................................................................ 8

4.6 Participating laboratories ............................................................................................................................................................ 8

4.7 Influential factors (Observation conditions) ............................................................................................................... 9

5 Statistical model ................................................................................................................................................................................................... 9

5.1 Basic model ................................................................................................................................................................................................ 9

5.1.1 General mean, m .............................................................................................................................................................. 10

5.1.2 Laboratory component of bias: term B ........................................................................................................ 10

5.1.3 Error term e ......................................................................................................................................................................... 11

5.2 Relationship between the basic model and the precision ............................................................................. 11

5.3 Bias of the measurement method .......................................................................................................................................12

5.4 Alternative models ........................................................................................................................................................................... 12

6 Experimental design of an accuracy experiment ..........................................................................................................12

6.1 Planning of an accuracy experiment ................................................................................................................................12

6.2 Standard measurement methods........................................................................................................................................ 13

6.3 Selection of laboratories for the accuracy experiment ....................................................................................13

6.4 Selection of items to be used for an accuracy experiment ...........................................................................13

7 Utilization of accuracy data ..................................................................................................................................................................14

7.1 Publication values of trueness and precision ........................................................................................................... 14

7.2 Practical applications of trueness and precision values ................................................................................ 15

7.2.1 General .....................................................................................................................................................................................15

7.2.2 Checking the acceptability of test results ................................................................................................. 16

7.2.3 Stability of test results within a laboratory ............................................................................................ 16

7.2.4 Assessing the performance of a laboratory ............................................................................................. 16

7.2.5 Comparing alternative measurement methods ................................................................................... 16

7.2.6 Uncertainty evaluation .............................................................................................................................................. 16

Annex A (normative) Symbols and abbreviations used in ISO 5725 parts ..............................................................17

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................19

iii
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ISO/DIS 5725-1:2022(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity

assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in the Technical

Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 69, Subcommittee SC 6, Measurement

Methods and Results.

This second edition of ISO 5725-1 cancels and replaces the first edition (ISO 5725-1:1994), which has

been technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— Normative references have been revisited

— Some definitions have been deleted (observed value, cell in a precision experiment, collaborative

assessment experiment) and others one have been added (repeatability critical difference,

reproducibility critical difference, intermediate precision conditions, intermediate precision

standard deviation, intermediate precision critical difference, intermediate precision limit)

— the number of laboratories required for a precision study and Annex B presenting charts of

uncertainties for precision measures have been moved in ISO 5725-2

— Guidance on the practical use of trueness and precision to evaluate uncertainty and the use of

ISO 21748
A list of all parts in the ISO 5725 series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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ISO/DIS 5725-1:2022(E)
Introduction

0.1 The general term accuracy is used in ISO 5725 to refer to both trueness and precision.

The term accuracy was at one time used to cover only the one component now named trueness, but it

became clear that to many persons it should imply the total displacement of a result from a reference

value, due to random as well as systematic effects.

The term bias has been in use for statistical matters for a very long time, but because it caused certain

philosophical objections among members of some professions (such as medical and legal practitioners),

the positive aspect has been emphasized by the invention of the term trueness

0.2 ISO 5725 uses two terms "trueness" and "precision" to describe the accuracy of a measurement

method. "Trueness" refers to the closeness of agreement between the arithmetic mean of a large number

of test results and the true or accepted reference value. "Precision" refers to the closeness of agreement

between test results obtained under stipulated conditions.

0.3 The need to consider "precision" arises because tests or measures performed on presumably

identical items in presumably identical circumstances do not, in general, yield identical results. This

is attributed to unavoidable random errors inherent in every measurement procedure; the factors

that influence the outcome of a measurement cannot all be completely controlled. In the practical

interpretation of measurement data, this variability has to be taken into account. For instance, the

difference between a test result and some specified value may be within the scope of unavoidable

random errors, in which case a real deviation from such a specified value has not been established.

Similarly, comparing test results from two batches of product will not indicate a fundamental quality

difference if the difference between them can be attributed to the inherent variation in the measurement

procedure.

0.4 The general term for variability between replicate measurements is precision. Two conditions

of precision, termed repeatability and reproducibility conditions have been found necessary and,

for many practical cases, useful for describing the variability of a measurement method. Under

repeatability conditions, all factors that influence the measurement are considered constant and do not

contribute to the variability, while under reproducibility conditions some or all influential factors vary

and do contribute to the variability of the test results. Thus repeatability and reproducibility are the

two extremes of precision, the first describing the minimum and the second the maximum variability

in results. Other intermediate conditions between these two extreme conditions also occur when one

or more of the factors that influence the measurement are allowed to vary, and are used in certain

specified circumstances. Precision is normally expressed in terms of standard deviations.

The purpose of ISO 5725 is as follows:

a) to outline the general principles to be understood when assessing accuracy (trueness and precision)

of measurement methods and results, and in applications, and to establish practical estimations of

the various measures by experiment (ISO 5725-1);

b) to provide basic methods for estimating the two extreme measures of the precision of measurement

methods by experiment, giving the circumstances in which they apply (ISO 5725-2);

c) to provide designs for obtaining intermediate measures of precision, giving the circumstances in

which they apply and methods for estimating them (ISO 5725-3);

d) to provide basic methods for the determination of the trueness of a measurement method

(ISO 5725-4);

e) to provide some alternatives to the basic methods, given in ISO 5725-2 and ISO 5725-4, for

determining the precision and trueness of measurement methods for use under certain

circumstances (ISO 5725-5);

f) to present some practical applications and use of these measures of trueness and precision

(ISO 5725-6).
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 5725-1:2022(E)
Accuracy (trueness and precision) of measurement
methods and results —
Part 1:
General principles and definitions
1 Scope
1.1 This document

— introduces conditions, constraints and resources necessary to evaluate a measurement method or

a result;

— defines an organizational scheme for acquisition of trueness and precision data by study;

— provides the necessary definitions, statistical model and principles for the ISO 5725 series.

— is not applicable to proficiency testing or production of reference item that have their own standards

(ISO 13528, respectively and ISO Guide 35).

1.2 This document is concerned exclusively with measurement methods which yield results on a

continuous scale and give a single value as the test result, although this single value may be the outcome

of a calculation from a set of observations.

It defines values which describe, in quantitative terms, the ability of a measurement method to give a

true result (trueness) or to replicate a given result (precision). Thus there is an implication that exactly

the same thing is being measured, in exactly the same way, and that the measurement process is under

control.

This document may be applied to a very wide range of items, including gas, liquids, powders and

solid objects, manufactured or naturally occurring, provided that due consideration is given to any

heterogeneity of the item.

This document does not include methods of calculation that are described in the others parts.

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 undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies.

ISO 3534-1, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: General statistical terms and terms used in

probability
ISO 3534-2, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 2: Applied statistics

ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated

terms (VIM)
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ISO/DIS 5725-1:2022(E)
3 Terms and definitions

For the purpose of this document, the terms and definitions given in ISO 3534-1, ISO 3534-2 and

ISO/IEC Guide 99 and the following apply.
The symbols used in the ISO 5725 series are given in Annex A.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
test result
value of a characteristic obtained by carrying out a specified test method

Note 1 to entry: The test method should specify that one or a number of individual observations be made, and

their average or another appropriate function (such as the median or the standard deviation) be reported as the

test result. It can also require standard corrections to be applied, such as correction of gas volumes to standard

temperature and pressure. Thus a test result can be a result calculated from several observed values. In the

simple case, the test result is the observed value itself.

Note 2 to entry: When measurement is used (for methods or results) in this standard it means test or

measurement (for methods or results).
[SOURCE: ISO 3534-2, modified - note2 to entry added]
3.2
accepted reference value

value that serves as an agreed-upon reference for comparison, which is derived as:

a) a theoretical or established value, based on scientific principles;

b) an assigned or certified value, based on experimental work of some national or international

organization;

c) a consensus or certified value, based on collaborative experimental work under the auspices of a

scientific or engineering group;

d) the expectation ,i.e. the mean of a specified population of measurements when a), b) and c) are not

available.
[SOURCE: ISO 3534-2]
3.3
level

general average of the test results or test results from all laboratories for one particular item or item

tested

Note 1 to entry: The accuracy of measurement method is defined at each level and can be different.

3.4
measurement or test item

sample which is prepared and can be presumed to be identical for the intended purpose

Note 1 to entry: Practical requirements are stated in the protocol of the intended purpose.

Note 2 to entry: Examples of item: sample, product, artefact, reference item, equipment, measurement standard.

[SOURCE: ISO 3534-2]
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ISO/DIS 5725-1:2022(E)
3.5
accuracy
closeness of agreement between a test result and the true value

Note 1 to entry: In practice, the accepted reference value is substituted for the true value.

Note 2 to entry: The term accuracy, when applied to a set of test or test results, involves a combination of random

components and a common systematic error or bias component.
Note 3 to entry: Accuracy refers to a combination of trueness and precision.
Note 4 to entry: Common systematic error is called bias component.
[SOURCE: ISO 3534-2 modified, — note 4 to entry added]
3.6
trueness
closeness of agreement between the expectation of test results and a true value
Note 1 to entry: The measure of trueness is usually expressed in terms of bias.

Note 2 to entry: Trueness is sometimes referred to as “accuracy of the mean”. This usage is not recommended.

Note 3 to entry: In practice, the accepted reference value is substituted for the true value.

[SOURCE: ISO 3534-2]
3.7
Outlier

value from a set of values which is inconsistent with the other values of that set, identified by a statistical

test

Note 1 to entry: ISO 5725-2 specifies the statistical tests and the significance level to be used to identify outliers

in trueness and precision experiments.
3.8
bias
difference between the expectation of the test results and a true value

Note 1 to entry: Bias is the total systematic error as contrasted to random error. There can be one or more

systematic error components contributing to the bias. A larger systematic difference from the accepted reference

value is reflected by a larger bias value.

Note 2 to entry: The bias of a measuring instrument is normally estimated by averaging the error of indication

over an appropriate number of repeated measurements. The error of indication is the ‘’indication of a measuring

instrument minus a true value of corresponding input quantity’’.

Note 3 to entry: In practice, the accepted reference value is substituted for the true value.

[SOURCE: ISO 3534-2]
3.9
bias of the measurement method

difference between the expectation of test results obtained from all laboratories using the same method

on identical test or measurement items and an accepted reference value

Note 1 to entry: In practice, the bias of the measurement method is measured by the displacement of the average

of results from a large number of different laboratories all using the same method. The bias of a measurement

method can be different at different levels.
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ISO/DIS 5725-1:2022(E)
3.10
Laboratory bias

difference between the expectation of the test results or from a particular laboratory and an accepted

reference value under the conditions of a particular experiment

Note 1 to entry: It is assessed based on the performance of a particular laboratory.

3.11
laboratory component of bias B
difference between the laboratory bias and the bias of the measurement method

Note 1 to entry: The laboratory component of bias is specific to a given laboratory and the conditions of

measurement within the laboratory, and also it can be different at different levels of the measurement method.

Note 2 to entry: The laboratory component of bias is relative to the overall average result, not the true or accepted

reference value.
Note 3 to entry: Laboratory component of bias can be named effect of laboratory.

Note 4 to entry: the relationship between the laboratory bias (Δ), the bias of the measurement method (δ) and

the laboratory component of the bias (B) is detailed in ISO 5725-4.
3.12
precision

closeness of agreement between independent test results obtained under stipulated conditions

Note 1 to entry: Precision depends only on the distribution of random errors and does not relate to the true value

or the specified value.

Note 2 to entry: The measure of precision is usually expressed in terms of imprecision and computed as a

standard deviation of the test results. Less precision is reflected by a larger standard deviation.

Note 3 to entry: Quantitative measures of precision depend critically on the stipulated conditions. Repeatability

and reproducibility conditions are particular sets of extreme conditions.
[SOURCE: ISO 3534-2]
3.13
repeatability
precision under repeatability conditions

Note 1 to entry: Repeatability can be expressed quantitatively in terms of the dispersion characteristics of the

results.
[SOURCE: ISO 3534-2]
3.14
repeatability conditions

observation conditions where independent test results are obtained with the same method on identical

test or measurement items in the same test or measuring facility by the same operator using the same

equipment within short intervals of time
Note 1 to entry: Repeatability conditions include:
a) The same measurement procedure or test procedure;
b) The same operator;
c) The same measuring or test equipment used under the same conditions;
d) The same location;
e) Repetition over a short period of time.
[SOURCE: ISO 3534-2]
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ISO/DIS 5725-1:2022(E)
3.15
repeatability standard deviation
standard deviation of test results obtained under repeatability conditions

Note 1 to entry: It is a measure of dispersion of the distribution of test results under repeatability conditions.

Note 2 to entry: Similarly "repeatability variance” and “repeatability coefficient of variation” can be defined and

used as measures of the dispersion of test results under repeatability conditions.

Note 3 to entry: Coefficient of variation should be used with caution. Variance or standard deviation are preferred.

[SOURCE: ISO 3534-2 modified, — note 3 to entry added]
3.16
repeatability critical difference

value less than or equal to which the absolute difference between two final values, each of them

representing a series of test results obtained under repeatability, is expected to be with specified

probability

Note 1 to entry: Examples of final results are the mean and the median of the series of results; the series itself can

consist of only one result.
[SOURCE: ISO 3534-2]
3.17
repeatability limit: r
repeatability critical difference for a specified probability of 95 %
[SOURCE: ISO 3534-2]
3.18
reproducibility
precision under reproducibility conditions.

Note 1 to entry: Reproducibility can be expressed quantitatively in terms of the dispersion characteristics of the

results.
Note 2 to entry: Results are usually understood to be corrected results.
[SOURCE: ISO 3534-2]
3.19
reproducibility conditions

observation conditions where independent test results are obtained with the same method on identical

test or measurement items in different test or measurement facilities with different operators using

different equipment
[SOURCE: ISO 3534-2]
3.20
reproducibility standard deviation
standard deviation of test results obtained under reproducibility conditions

Note 1 to entry: It is a measure of the dispersion of the distribution of test results under reproducibility

conditions.

Note 2 to entry: Similarly a ’reproducibility variance” and "reproducibility coefficient of variation” can be defined

and used as measures of the dispersion of test results under reproducibility conditions.

[SOURCE: ISO 3534-2]
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ISO/DIS 5725-1:2022(E)
3.21
reproducibility critical difference

value less than or equal to which the absolute difference between two final values, each of them

representing a series of test results obtained under reproducibility conditions, is expected to be with

specified probability

Note 1 to entry: Instances of final results are the mean and the median of the series of test results, the series

itself can consist of only one test result.
[SOURCE: ISO 3534-2]
3.22
reproducibility limit: R
reproducibility critical difference for a specified probability of 95 %
[SOURCE: ISO 3534-2]
3.23
intermediate precision
precision under intermediate precision conditions
[SOURCE: ISO 3534-2]
3.24
intermediate precision conditions

conditions where test results are obtained with the same method, on identical test or measurement

items in the same test or measurement facility, under some different operating condition

Note 1 to entry: There are four elements to the operating condition: time, calibration, operator and equipment;

Note 2 to entry: A test house is an example of a test facility. A metrology laboratory is an example of a measurement

facility;

Note 3 to entry: In addition to the four elements of the operating condition listed in above, some more elements

may be different as batch, preparation and others.
Note 4 to entry: The above conditions can change independently.
[SOURCE: ISO 3534-2 modified, —note 3 and 4 to entry added]
3.25
intermediate precision standard deviation

standard deviation of test results obtained under intermediate precision conditions

[SOURCE: ISO 3534-2]
3.26
intermediate precision critical difference

value less than or equal to which the absolute difference between two final values, each of them

representing a series of test results obtained under intermediate precisions conditions, is expected

...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 5725-1
ISO/TC 69/SC 6 Secrétariat: JISC
Début de vote: Vote clos le:
2022-04-14 2022-07-07
Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes
de mesure —
Partie 1:
Principes généraux et définitions
Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results —
Part 1: General principles and definitions
ICS: 03.120.30; 17.020
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.

Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.

OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET ISO/DIS 5725-1:2022(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
© ISO 2022
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
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© ISO 2022 – Tous droits réservés
ISO/DIS 5725-1:2022(F)
ISO/TC 69/SC 6
Date : 2022-04-14
ISO/DIS 5725-1:2022(F)
ISO/TC 69/SC 6
Secrétariat : JISC
Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de
mesure — Partie 1 : Principes généraux et définitions

Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General principles and

definitions
Avertissement

Ce document n'est pas une Norme internationale de l'ISO. Il est distribué pour examen et observations.

Il est susceptible de modification sans préavis et ne peut être cité comme Norme internationale.

Les destinataires du présent projet sont invités à présenter, avec leurs observations, notification des

droits de propriété dont ils auraient éventuellement connaissance et à fournir une documentation

explicative.
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2022

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
Type du document: Norme internationale
E-mail: [e-mail]
Sous-type du document:
Web: www.iso.org
Stade du document: (40) Enquête
Publié en Suisse
Langue du document: F
© ISO 2022 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 5725-1:2022(F)
Sommaire Page

Avant-propos ........................................................................................................................................................ iv

Introduction .......................................................................................................................................................... vi

1 Domaine d’application ......................................................................................................................... 1

2 Références normatives ........................................................................................................................ 1

3 Termes et définitions ........................................................................................................................... 2

4 Principes généraux et pratiques d’expériences d’exactitude................................................ 8

4.1 Expérience d’exactitude ...................................................................................................................... 8

4.2 Méthode de mesure normalisée ....................................................................................................... 8

4.3 Exigences relatives aux individus pour essai .............................................................................. 8

4.4 Conditions pour l’évaluation de la répétabilité (courts intervalles de temps) ............... 9

4.5 Conditions pour l’évaluation de la justesse ................................................................................. 9

4.6 Laboratoires participants ................................................................................................................ 10

4.7 Facteurs d’influence (conditions d’observation) .................................................................... 10

5 Modèle statistique .............................................................................................................................. 10

5.1 Modèle de base .................................................................................................................................... 10

5.1.1 Moyenne générale, m ........................................................................................................................ 11

5.1.2 Composante laboratoire du biais : terme B ............................................................................... 11

5.1.3 Terme d’erreur e ................................................................................................................................. 12

5.2 Relation entre le modèle de base et la fidélité ......................................................................... 13

5.3 Biais de la méthode de mesure ...................................................................................................... 13

5.4 Modèles alternatifs ............................................................................................................................ 13

6 Plan d’une expérience d’exactitude ............................................................................................. 13

6.1 Organisation d’une expérience d’exactitude ............................................................................ 13

6.2 Méthodes de mesure normalisées ................................................................................................ 14

6.3 Sélection des laboratoires pour l’expérience d’exactitude ................................................. 14

6.4 Sélection des individus à utiliser pour une expérience d’exactitude .............................. 15

7 Utilisation des données d’exactitude........................................................................................... 16

7.1 Publication des valeurs de justesse et de fidélité ................................................................... 16

7.2 Applications pratiques des valeurs de justesse et de fidélité ............................................. 17

7.2.1 Généralités ............................................................................................................................................ 17

7.2.2 Contrôle de l’acceptabilité des résultats d’essai ..................................................................... 17

7.2.3 Stabilité des résultats d’essai au sein d’un laboratoire ........................................................ 17

7.2.4 Évaluation de la performance d’un laboratoire ...................................................................... 18

7.2.5 Comparaison des autres méthodes de mesure ........................................................................ 18

7.2.6 Évaluation de l’incertitude .............................................................................................................. 18

Annexe A (normative) Symboles et abréviations utilisés dans les différentes parties de

l’ISO 5725 ............................................................................................................................................... 19

Bibliographie ...................................................................................................................................................... 21

© ISO 2022 – Tous droits réservés iii
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ISO/DIS 5725-1:2022(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en

général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit

de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales

et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore

étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la

normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient en particulier de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2.

www.iso.org/directives

L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de

ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les

références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration

du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par

l’ISO. www.iso.org/brevets

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation

de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC

concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant :
www.iso.org/iso/fr/foreword.html

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 69, sous-comité SC 6, Méthodes et

résultats de mesure.

Cette deuxième édition de l’ISO 5725-1 annule et remplace la première édition (ISO 5725-1:1994), qui a

fait l’objet d’une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes :

— les références normatives ont été mises à jour ;

— certaines définitions ont été supprimées (valeur observée, classe (cellule) dans une expérience de

fidélité, expérience d’évaluation collective), tandis que d’autres ont été ajoutées (différence critique

de répétabilité, différence critique de reproductibilité, conditions de fidélité intermédiaire, écart-

type de fidélité intermédiaire, différence critique de fidélité intermédiaire, limite de fidélité

intermédiaire) ;

— le nombre de laboratoires nécessaires pour la réalisation d’une étude de fidélité et l’Annexe B

présentant les graphiques pour les incertitudes dans les mesures de fidélité ont été déplacés

dans l’ISO 5725-2 ;

— des recommandations sont fournies au sujet de l’utilisation pratique de la justesse et de la fidélité

dans l’évaluation de l’incertitude et de l’utilisation de l’ISO 21748.
iv © ISO 2022 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 5725-1:2022(F)

Une liste de toutes les parties de la série ISO 5725 se trouve sur le site web de l’ISO.

Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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ISO/DIS 5725-1:2022(F)
Introduction

0.1 L’ISO 5725 utilise le terme général « exactitude » en référence à la fois à la justesse et à la fidélité.

Ce terme fut, à une période, utilisé pour couvrir uniquement la composante maintenant appelée

« justesse », mais pour de nombreuses personnes, il est devenu clair que ce terme devait comprendre le

déplacement total d’un résultat par rapport à la valeur de référence en raison d'effets aléatoires aussi

bien que systématiques.

Le terme « biais » est utilisé depuis très longtemps dans le domaine des statistiques, mais comme il

donnait lieu à des objections philosophiques parmi les représentants de certaines professions (tels que

des praticiens du droit et de la médecine), l’aspect positif a été mis en avant par l’invention du terme

« justesse ».

0.2 L’ISO 5725 emploie deux termes, « justesse » et « fidélité », pour décrire l’exactitude d’une méthode

de mesure. La « justesse » désigne l’étroitesse de l’accord entre la moyenne arithmétique obtenue à partir

d’une large série de résultats d’essai et la valeur de référence acceptée ou la valeur vraie. La « fidélité »

désigne l’étroitesse de l’accord entre des résultats d’essai indépendants obtenus dans des conditions

déterminées.

0.3 La nécessité de considérer la « fidélité » se pose, car des mesures ou des essais réalisés sur des

individus présumés identiques dans des circonstances présumées identiques ne donnent pas, en général,

de résultats identiques. Ce phénomène est attribué à des erreurs aléatoires inévitables, inhérentes à tout

mode opératoire de mesure ; les facteurs qui influencent le résultat d’un mesurage ne peuvent pas tous

être complètement contrôlés. Cette variabilité doit être prise en compte dans l’interprétation pratique

des données de mesure. Par exemple, la différence entre un résultat d’essai et une valeur spécifiée peut

se trouver à l’intérieur du champ d’erreurs aléatoires inévitables, auquel cas un écart réel par rapport à

cette valeur spécifiée n’est pas établi. De même, la comparaison des résultats d’essai de deux lots de

produit n’indiquera pas une différence de qualité fondamentale si la différence entre eux peut être

attribuée à une variation inhérente au mode opératoire de mesurage.

0.4 Le terme général pour désigner la variabilité entre des mesures répétées est la fidélité. Deux

conditions de fidélité, à savoir les conditions de répétabilité et de reproductibilité, se sont révélées

nécessaires et, dans de nombreux cas pratiques, utiles pour décrire la variabilité d’une méthode de

mesure. Dans des conditions de répétabilité, tous les facteurs qui influencent les mesures sont considérés

comme étant constants et ne contribuent pas à la variabilité, tandis que dans des conditions de

reproductibilité, tous les facteurs d'influence ou certains d'entre eux varient et contribuent à la variabilité

des résultats d’essai. De ce fait, la répétabilité et la reproductibilité constituent les deux extrêmes de la

fidélité, les premières décrivant la variabilité minimale des résultats et les secondes leur variabilité

maximale. D’autres conditions intermédiaires se situant entre ces deux conditions extrêmes se

produisent également, lorsqu’un ou plusieurs facteurs qui influencent le mesurage sont autorisés à varier

et sont utilisés dans certaines circonstances spécifiées. La fidélité est normalement exprimée sous forme

d’écart-type.
L’object de l’ISO 5725 est le suivant :

a) définir les principes généraux à comprendre lors de l’estimation de l’exactitude (justesse et fidélité)

des méthodes et des résultats de mesure, ainsi que dans le cadre de leurs applications, et établir des

estimations pratiques des différentes mesures par l’expérience (ISO 5725-1) ;

b) fournir des méthodes de base pour l’estimation des deux mesures extrêmes de la fidélité des

méthodes de mesure par l’expérience, en donnant les circonstances dans lesquelles elles

s’appliquent (ISO 5725-2) ;
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ISO/DIS 5725-1:2022(F)

c) fournir des plans pour l’obtention de mesures intermédiaires de fidélité, en donnant les

circonstances dans lesquelles elles s’appliquent, et des méthodes pour les estimer (ISO 5725-3) ;

d) fournir des méthodes de base pour la détermination de la justesse d’une méthode de mesure

(ISO 5725-4) ;

e) fournir des alternatives aux méthodes de base données dans l’ISO 5725-2 et l’ISO 5725-4, pour la

détermination de la fidélité et de la justesse des méthodes de mesure destinées à être utilisées dans

certaines circonstances (ISO 5725-5) ;

f) présenter des applications pratiques et l’utilisation de ces mesures de la justesse et de la fidélité

(ISO 5725-6).
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 5725-1:2022(F)
Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de
mesure — Partie 1 : Principes généraux et définitions
1 Domaine d’application
1.1 Le présent document :

— décrit les conditions, les contraintes et les ressources nécessaires pour évaluer une méthode de

mesure ou un résultat ;

— définit un cadre organisationnel pour l’acquisition de données de justesse et de fidélité par l’étude ;

— fournit les définitions, le modèle statistique et les principes nécessaires à l’utilisation des normes de

la série ISO 5725 ;

— ne s’applique pas aux essais d’aptitude ni à la production d’un individu de référence, thèmes abordés

par d’autres normes (ISO 13528 et ISO Guide 35).

1.2 Le présent document traite exclusivement des méthodes de mesure qui fournissent des résultats

sur une échelle continue et qui donnent comme résultat d’essai une seule valeur, bien que cette valeur

unique puisse être le résultat d’un calcul effectué à partir d’un ensemble d’observations.

Il définit des valeurs qui décrivent, en termes quantitatifs, la capacité d’une méthode de mesure à donner

un résultat correct (justesse) ou à répéter un résultat donné (fidélité). Cette capacité suppose donc de

mesurer la même chose exactement de la même façon et de maîtriser le processus de mesure.

Le présent document peut être appliqué à une très grande variété d’individus, y compris des gaz, des

liquides, des poudres et des objets solides, fabriqués ou naturels, sous réserve de prendre correctement

en compte l’hétérogénéité éventuelle de l’individu.

Le présent document ne porte pas sur les méthodes de calcul qui sont décrites dans les autres parties.

2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).

ISO 3534-1, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 1 : Termes statistiques généraux et termes

utilisés en calcul des probabilités

ISO 3534-2, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 2 : Statistique appliquée

Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et

termes associés (VIM).
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ISO/DIS 5725-1:2022(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 3534-1, l’ISO 3534-2

et l’ISO/IEC Guide 99 ainsi que les suivants s’appliquent.
Les symboles utilisés dans la série ISO 5725 sont présentés à l’Annexe A.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes :
— ISO Online browsing platform : disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp
— IEC Electropedia : disponible à l’adresse https://www.electropedia.org/
3.1
résultat d’essai

valeur d’une caractéristique obtenue par l’application d’une méthode d’essai spécifiée

Note 1 à l’article : Il convient que la méthode d’essai spécifie qu’un nombre donné d’observations individuelles

soient faites, et que leur moyenne, ou une autre fonction appropriée (telle que la médiane ou l’écart-type), soit

consignée dans le rapport comme résultat d’essai. Elle peut aussi spécifier que des corrections normalisées soient

appliquées, telles que la correction de volumes de gaz à des températures et pressions normalisées. Un résultat

d’essai peut donc être calculé à partir de plusieurs valeurs observées. Dans le cas simple, le résultat d’essai est la

valeur observée elle-même.

Note 2 à l’article : Lorsque le terme « mesure » est utilisé (pour des méthodes ou résultats) dans la présente norme,

il signifie essai ou mesure (pour des méthodes ou des résultats).
[SOURCE : ISO 3534-2, modifiée — La Note 2 à l’article a été ajoutée]
3.2
valeur de référence acceptée

valeur qui sert de référence, selon un agrément pour une comparaison, et qui résulte :

a) d’une valeur théorique ou établie, fondée sur des principes scientifiques ;

b) d’une valeur assignée ou certifiée, fondée sur les travaux d’une organisation nationale ou

internationale ;

c) d’une valeur de consensus ou certifiée, fondée sur un travail expérimental en collaboration et placé

sous les auspices d’un groupe scientifique ou technique ;

d) de l’espérance, c’est-à-dire la moyenne d’une population spécifiée de mesures, dans les cas où a), b)

et c) ne sont pas applicables
[SOURCE : ISO 3534-2]
3.3
niveau

moyenne générale des résultats d’essai ou des résultats des essais de tous les laboratoires pour un

individu précis ou l’individu soumis à essai

Note 1 à l’article : L’exactitude de la méthode de mesure est définie à chaque niveau et peut être différente.

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ISO/DIS 5725-1:2022(F)
3.4
individu pour essai ou pour mesure

échantillon qui est préparé et peut être supposé identique pour les besoins souhaités

Note 1 à l’article : Des exigences pratiques sont clairement données dans le protocole présentant les besoins

souhaités.

Note 2 à l’article : Exemples d’individus : échantillon, produit, artefact, individu de référence, équipement, étalon de

mesure.
[SOURCE : ISO 3534-2]
3.5
exactitude
étroitesse de l’accord entre le résultat d’essai et la valeur vraie

Note 1 à l’article : Dans la pratique, la valeur de référence acceptée remplace la valeur vraie.

Note 2 à l’article : Le terme « exactitude », appliqué à un ensemble de résultats d’essai ou de mesure, implique une

combinaison de composantes aléatoires et d’une erreur systématique commune ou d’une composante de biais.

Note 3 à l’article : L’exactitude fait référence à une combinaison de justesse et de fidélité.

Note 4 à l’article : Une erreur systématique courante est appelée composante du biais.

[SOURCE : ISO 3534-2 modifiée — La Note 4 à l’article a été ajoutée.]
3.6
justesse

étroitesse de l’accord entre l’espérance mathématique des résultats d’essai et une valeur vraie

Note 1 à l’article : La mesure de la justesse est généralement exprimée en termes de biais.

Note 2 à l’article : La justesse a également été appelée « exactitude de la moyenne ». Cet usage n’est pas

recommandé.

Note 3 à l’article : Dans la pratique, la valeur de référence acceptée remplace la valeur vraie.

[SOURCE : ISO 3534-2]
3.7
valeur aberrante

valeur apparaissant dans un ensemble de valeurs, qui présente une incohérence par rapport aux autres

valeurs de cet ensemble, identifiée par un test statistique

Note 1 à l’article : L’ISO 5725-2 spécifie les tests statistiques et le niveau de signification à utiliser pour identifier les

valeurs aberrantes dans les expériences de justesse et de fidélité.
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ISO/DIS 5725-1:2022(F)
3.8
biais

différence entre l'espérance mathématique des résultats d’essai et une valeur vraie

Note 1 à l’article : Le biais est une erreur systématique totale par opposition à l’erreur aléatoire. Une ou plusieurs

composantes d’erreur systématique peuvent contribuer au biais. Une différence systématique importante par

rapport à la valeur de référence acceptée est reflétée par une grande valeur du biais.

Note 2 à l’article : Le biais (erreur de justesse) d’un instrument de mesure est normalement estimé en prenant la

moyenne de l’erreur d’indication sur un nombre approprié d’observations répétées. L’erreur d’indication est

l’« indication de l’instrument de mesure moins une valeur vraie de la grandeur d’entrée correspondante ».

Note 3 à l’article : Dans la pratique, la valeur de référence acceptée remplace la valeur vraie.

[SOURCE : ISO 3534-2]
3.9
biais de la méthode de mesure

différence entre l’espérance mathématique des résultats d’essai obtenus par tous les laboratoires à l’aide

de la même méthode sur des individus pour essai ou pour mesure identiques et une valeur de référence

acceptée

Note 1 à l’article : En pratique, le biais de la méthode de mesure est déterminé par le déplacement de la moyenne

des résultats obtenus par un grand nombre de laboratoires différents qui utilisent tous la même méthode. Le biais

de la méthode de mesure peut varier selon les niveaux.
3.10
biais de laboratoire

différence entre l’espérance mathématique des résultats d’essai d’un laboratoire particulier et une valeur

de référence acceptée dans les conditions d’une expérience particulière

Note 1 à l’article : Il est estimé selon les performances d’un laboratoire particulier.

3.11
composante laboratoire du biais : B
différence entre le biais du laboratoire et le biais de la méthode de mesure

Note 1 à l’article : La composante laboratoire du biais est propre à un laboratoire donné et aux conditions de mesure

au sein de ce laboratoire. Elle peut également varier selon les niveaux de la méthode de mesure.

Note 2 à l’article : La composante laboratoire du biais est relative au résultat de la moyenne générale et non de la

valeur vraie ou de la valeur de référence acceptée.

Note 3 à l’article : La composante laboratoire du biais peut aussi s’appeler "effet du laboratoire".

Note 4 à l’article : La relation entre le biais du laboratoire (Δ), le biais de la méthode de mesure (δ) et la composante

laboratoire du biais (B) est détaillée dans l’ISO 5725-4.
4 © ISO 2022 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 5725-1:2022(F)
3.12
fidélité

étroitesse d’accord entre des résultats d’essai indépendants obtenus sous des conditions stipulées

Note 1 à l’article : La fidélité dépend uniquement de la distribution des erreurs aléatoires et n’a aucune relation avec

la valeur vraie ou la valeur spécifiée.

Note 2 à l’article : La mesure de la fidélité est généralement exprimée en termes d’infidélité et est calculée à partir

de l’écart-type des résultats d’essai. Une fidélité moindre est reflétée par un grand écart-type.

Note 3 à l’article : 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.

[SOURCE : ISO 3534-2]
3.13
répétabilité
fidélité sous des conditions de répétabilité

Note 1 à l’article : La répétabilité peut s’exprimer quantitativement à l’aide des caractéristiques de dispersion des

résultats.
[SOURCE : ISO 3534-2]
3.14
conditions de répétabilité

conditions où les résultats d’essai indépendants sont obtenus par la même méthode sur des individus

pour essai ou pour mesure identiques sur la même installation d’essai ou de mesure, par le même

opérateur, utilisant le même équipement et pendant un court intervalle de temps
Note 1 à l’article : Les conditions de répétabilité comprennent :
a) le même mode opératoire de mesure ou d’essai ;
b) le même opérateur ;
c) le même dispositif de mesure ou d’essai utilisé dans les mêmes conditions ;
d) le même lieu ;
e) la répétition durant une courte période de temps.
[SOURCE : ISO 3534-2]
3.15
écart-type de répétabilité
écart-type des résultats d’essai obtenus dans des conditions de répétabilité

Note 1 à l’article : C’est une mesure de la dispersion de la loi de distribution des résultats d’essai dans des conditions

de répétabilité.

Note 2 à l’article : On peut définir de façon similaire la « variance de répétabilité » et le « coefficient de variation de

répétabilité » et les utiliser comme mesures de la dispersion des résultats d’essais dans des conditions de

répétabilité.

Note 3 à l’article : Il convient d’utiliser le coefficient de variation avec précaution. Il est préférable d’utiliser la

variance ou l'écart-type.
[SOURCE : ISO 3534-2 modifiée — La Note 3 à l’article a été ajoutée.]
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ISO/DIS 5725-1:2022(F)
3.16
différence critique de répétabilité

valeur au-dessous de laquelle est située, avec une probabilité spécifiée, la valeur absolue de la différence

entre deux valeurs finales, chacune d’elles représentant une série de résultats d’essai, obtenus dans des

conditions de répétabilité

Note 1 à l’article : Des exemples de résultats finaux sont la moyenne et la médiane d’une série de résultats ; la série

elle-même peut consister en seulement un résultat.
[SOURCE : ISO 3534-2]
3.17
limit
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