ISO 11056:2021

Sensory analysis -- Methodology -- Magnitude estimation method

Analyse sensorielle -- Méthodologie -- Méthode d'estimation de la grandeur

Standards Content (sample)

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 11056
ISO/TC 34/SC 12
Sensory analysis — Methodology —
Secretariat: IRAM
Magnitude estimation method
Voting begins on:
2020­11­05
Analyse sensorielle — Méthodologie — Méthode d'estimation de la
grandeur
Voting terminates on:
2020­12­31
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO­
ISO/FDIS 11056:2020(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN­
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2020
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2020

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH­1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(E)
Contents Page

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

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

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

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

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 2

5 General test conditions .................................................................................................................................................................................. 2

6 Selection and training of assessors ................................................................................................................................................... 3

6.1 General conditions for selection and training .............................................................................................................. 3

6.2 Training specific to the magnitude estimation method ....................................................................................... 3

7 Number of assessors ......................................................................................................................................................................................... 4

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

7.2 Analytical and research panels ................................................................................................................................................. 4

7.3 Consumer panels ................................................................................................................................................................................... 5

8 Procedure..................................................................................................................................................................................................................... 5

8.1 Presentation of samples .................................................................................................................................................................. 5

8.2 External reference sample ............................................................................................................................................................ 5

8.3 Order of presentation of samples ........................................................................................................................................... 5

8.4 Magnitude estimations .................................................................................................................................................................... 5

8.4.1 General...................................................................................................................................................................................... 5

8.4.2 Without fixed modulus for the external reference ............................................................................. 6

8.4.3 With fixed modulus for the external reference ...................................................................................... 6

8.4.4 Without external reference ..................................................................................................................................... 6

9 Analysis of data ...................................................................................................................................................................................................... 7

9.1 Choice of data analysis method ................................................................................................................................................ 7

9.2 Presentation of raw results .......................................................................................................................................................... 7

9.3 Establishment of product differences ................................................................................................................................. 7

9.4 Regression ................................................................................................................................................................................................... 7

9.5 Rescaling methods ............................................................................................................................................................................... 8

9.5.1 Total rescaling .................................................................................................................................................................... 8

9.5.2 Rescaling in relation to the reference sample......................................................................................... 8

9.5.3 External rescaling ........................................................................................................................................................... 8

10 Test report ................................................................................................................................................................................................................... 9

Annex A (informative) Questionnaire models .........................................................................................................................................10

Annex B (informative) Examples of data analysis ................................................................................................................................12

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................31

© ISO 2020 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(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 non­governmental, 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 (see 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 (see 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 of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 34, Food products, Subcommittee SC 12,

Sensory analysis.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 11056:1999), which has been

technically revised. It also incorporates the amendments ISO 11056:1999/Amd.1:2013 and

ISO 11056:1999/Amd.2:2015. The main changes compared with the previous edition concern the

statistical treatment of the examples in Annex B:

— the Assessor factor is considered as fixed factor or as random factor (in the previous edition, the

Assessor factor was always considered as a fixed factor);

— the R commands used to process the examples and to obtain the different tables are given explicitly

(in the previous edition, only the tables of results were given);

— the numerical examples have been preserved without any modification to allow the user to

understand the evolution in the processing of the tables;
— a new example has been added as B.2.

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.
iv © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(E)
Introduction

Magnitude estimation is a psychophysical scaling technique where assessors assign numerical values

to the estimated magnitude of an attribute. The only constraint placed upon the assessor is that the

values assigned should conform to a ratio principle, i.e. if the attribute appears to be twice as strong in

sample B in comparison with sample A, the value assigned to sample B has to be twice that assigned to

sample A. Attributes such as intensity, pleasantness or acceptability may be assessed using magnitude

estimation.

Magnitude estimation method is often considered as being less susceptible to “end­effects” than the

methods which employ an experimenter-defined continuous or discontinuous response scale. These

“end-effects” occur when the assessors are unfamiliar with the extent of the sensations elicited by the

products. Then assessors can assign one of the initial samples to a category which is too close to one

of the ends of the scale. Consequently, they then find themselves short of graduations and are obliged

to classify samples perceived as being different into the same category. This should not occur with

magnitude estimation since, in theory, there are an infinite number of categories.

Allowing each assessor to start the process at any numerical value, i.e. to use their own scale, gives rise

to a particularly important “assessor” effect. However, there are various ways of solving this problem:

— the analysis of variance (ANOVA) allows the “assessor” effect and the interactions to be taken into

account;

— the assessors can be forced to a common scale by use of a reference sample to which a value has

been assigned;

— the data supplied by each assessor can be reduced to a common scale by applying one rescaling

methods.

It is up to the experimenter to choose the most appropriate approach based on the circumstances.

Magnitude estimation is the privileged method to determine the Steven’s equation psychophysical

power function. It can also be used to solve concrete problems.

NOTE The magnitude estimation method is not the most efficient technique for determining small

differences between stimuli or for conducting assessments in the vicinity of a detection threshold.

EXAMPLE 1 A company produces a moderately successful beverage, but recent products which are sweeter,

produced by a competitor, have made inroads into their shares of the market. It is decided to increase the

sweetness level by one third in an attempt to recapture some of the market lost. In formulating the new product,

knowing the power function of the sweetener will provide an estimation of the amount of sweetener necessary

to reach the one third increase in sweetness level.

EXAMPLE 2 In the formulation of the new diet beverage, the intensity of the desired sweetness is known, but

it is not yet decided whether to use aspartame or sucrose as a sweetener. Knowing the power functions of each

substance, the iso sweetness lines can be plotted to determine the concentrations of each sweetener necessary

for the desired sweetness level. This information coupled with cost/volume information can help inform the

decision about which sweetener is more cost effective.

The calculations in Annex B were performed using R functions. Access to R packages is free. This

information is given for the convenience of users of this document and does not constitute an

endorsement or recommendation by ISO of the exclusive use of R packages. Other software may be used

to perform the calculations required by this document.

The files are in the ME folder under the USB DISK H (format Text (separator: tabulation)).

The results can sometimes vary due to rounding errors, depending on the software used.

© ISO 2020 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 11056:2020(E)
Sensory analysis — Methodology — Magnitude
estimation method
1 Scope

This document specifies a method for applying magnitude estimation to the evaluation of sensory

attributes. The methodology specified covers the training of assessors, and obtaining magnitude

estimations as well as their statistical interpretation.
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 3534­1, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: General statistical terms and terms used in

probability
ISO 3534­3, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 3: Design of experiments

ISO 4121, Sensory analysis — Guidelines for the use of quantitative response scales

ISO 5492, Sensory analysis — Vocabulary
ISO 6658, Sensory analysis — Methodology — General guidance

ISO 8586, Sensory analysis — General guidelines for the selection, training and monitoring of selected

assessors and expert sensory assessors
ISO 8589, Sensory analysis — General guidance for the design of test rooms
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 3534-1, ISO 3534-3, ISO 5492

and the following apply.

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 http:// www .electropedia .org/
3.1
magnitude estimation

process of assigning values to the intensity of a sensation elicited by a product attribute, or to its

hedonic value, so the ratio between the assigned value and the assessor’s perception of the attribute

remains the same
3.2
external reference

first sample presented as a reference in a sample series in relation to which all subsequent samples are

then assessed
© ISO 2020 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(E)
3.3
internal reference

first sample introduced in a sample series in relation to which all subsequent samples are then assessed,

and presented to the assessor as if it was a test sample
3.4
modulus

numerical value assigned to the external reference (3.2), which can be defined by the person conducting

the test (fixed modulus) or left to the assessor to choose (non-fixed modulus)
3.5
rescaling

process that consists of multiplying the raw data supplied by each assessor by a factor which reduces

the data of all the assessors to a common scale

Note 1 to entry: Adding the logarithm of this factor to the logarithm of the raw data is an equivalent process.

3.6
Steven’s equation psychophysical power function
relationship that is expressed as:
RK= S
where
R is the assessor’s response (e.g. perceived intensity);
K is a constant which reconciles the units of measurement used for R and S;
S the stimulus (concentration of a chemical substance or physical variable);

n is the exponent of the power function and the slope of the regression curve for R and S when they

are expressed in logarithmic units.

Note 1 to entry: In practice, Stevens’s equation is generally transformed into natural logarithms:

lnRK=ln +lnSn
4 Principle

Samples are presented successively to assessors, who are requested to record the intensity of an

attribute of each sample by complying with the ratio principle.

The values are assigned by referring to the value of the first sample of the series. For this first sample,

either each assessor is free to assign a value to it, or the value is fixed by the person conducting the test.

The latter case is called “fixed modulus”.
5 General test conditions

For the general test conditions, such as those concerning the facilities, preparation, presentation and

coding of samples, International Standards on general methodology shall be followed, in particular

ISO 6658 and ISO 8589, as well as those describing the methods using scales and categories, in

particular ISO 4121.
2 © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(E)
6 Selection and training of assessors
6.1 General conditions for selection and training

The general conditions for selection and training shall be in accordance with ISO 8586.

As in all other sensory analysis methods, it is the responsibility of the panel leader to judge the required

level of proficiency of the assessors. The objectives of the test, the availability of the assessors, the

costs incurred by recruiting additional assessors, as well as their training, shall be taken into account

when planning a training programme. Assessors are generally able to use the magnitude estimation

methodology after three or four training tests.
6.2 Training specific to the magnitude estimation method

6.2.1 The assessment of surface areas of geometric shapes has been proved to be particularly suited for

introducing assessors into the basic concepts of magnitude estimation. A set of 18 shapes (see Table 1)

comprising six circles, six equilateral triangles and six squares ranging in size from approximately 2 cm

to 200 cm has been used successfully for training assessors.

For the consumer panels, a shorter version may be used. For example, the training can be limited to

area estimations.
Table 1 — Dimensions and areas of the training exercise shapes
Circles Triangles Squares
Radius Surface area Side Surface area Side Surface area
2 2 2
cm cm cm cm cm cm
1,4 6,2 2,2 2,1 3,2 10,2
2,5 19,6 4,1 7,3 4,2 17,6
3,7 43,0 7,6 25,0 8,5 72,3
5,4 91,6 12,2 64,4 11,1 123,2
6,8 145,3 15,5 104,0 11,1 123,2
8,3 216,4 19,2 159,6 14,2 201,6

Two 11,1 cm squares are introduced into the series in order to be able to evaluate the reproducibility of the assessors.

6.2.2 Prior to presenting the shapes to the assessors, instruct them in the principles of the method.

This instruction shall include, but is not necessarily limited to, the following three points:

— the values shall be assigned on a ratio basis: if the attribute is twice as intense, a value twice as high

shall be assigned to it;
— there is no upper limit to the scale;

— the value 0 shall be assigned only in the exceptional case where the attribute is not perceived.

Warn the assessors, at the time of training, that the general tendency is often to use round numbers

(such as 5, 10, 20, 25, etc.) but that, with this method, all numbers are permitted and may be used.

As assessors are also influenced by the ratios mentioned during training, always take care to suggest to

them the use of different ratios, e.g. 3/1, 1/3, 7/5, 5/6 without limiting oneself to 2/1 or 1/2.

6.2.3 Assign codes to the shapes and present the shapes separately by placing them in the centre of a

sheet of white paper of approximately A4 size (21 cm × 29,7 cm).

Instruct each assessor to conduct the magnitude estimation, beginning the series with the presentation

of the 8,5 cm square (external reference). Record the responses.
© ISO 2020 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(E)

Depending on the procedure adopted for the test phase, train the assessors with or without a fixed

modulus. With a fixed modulus, the person conducting the test assigns a value between 30 and 100 to

the 8,5 cm square.

Without a fixed modulus, leave the assessors to assign the value of their choice to the first figure, but

advise them not to choose too small a value.

Randomly present the geometric shapes prior to each test, so that their shapes and dimensions do not

form a particular pattern.

6.2.4 After completing the assessment of the set of shapes, allow the assessors to compare their results

with the average results of the group. If this is not practical, carry out this comparison with respect to the

results obtained by a previous group.

The objective is to provide positive feedback to reassure the panellists that they understand the

exercise. Care should be taken not to create the impression that there is a “right” answer. Unless their

results are very different, departures from the group results should be explained as order effects;

that is, their responses are affected by the order in which they evaluate the samples. They should be

reassured that, despite individual order effects, the group’s results will be accurate.

If the results of some assessors are very different, explain once again to these assessors the principles

of the method.

6.2.5 When an assessor has successfully completed the area estimation exercise, further training

should be given based on the product or type of substance that will be assessed in the actual test. This

gives the assessor experience in applying magnitude estimation to attributes characterizing the test

substance. The panel leader may need to design exercises for training panellists to identify correctly the

attributes to be evaluated. This training may be drawn up using the general guidelines given in ISO 8586.

7 Number of assessors
7.1 General

As for the other methods employing scales, the required number of assessors depends on:

— how close together the various test products are in the attribute being evaluated;

— the training received by the assessors;

— the importance that will be attached to the decision following the test results (see ISO 8586);

— the objectives that can be identified in terms of statistical power.

In the absence of such distinctly identifiable objectives, refer to the recommendations given in 7.2 and 7.3.

7.2 Analytical and research panels
The panels shall be made up as given in Table 2.

Issues of statistical power need to be resolved on the variance of individual evaluations and the

magnitude of the differences which need to be detected.
4 © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(E)
Table 2 — Formation of panels
Types of assessors Minimum number Recommended
of assessors number
Experienced assessors, highly trained in the product and 5 10
in the assessment of the attribute being studied
Experienced assessors, trained in the product and 15 20 to 25
in the assessment of the attribute being studied
Newly trained assessors 20 20 and over
7.3 Consumer panels

The magnitude estimation method can also be used with consumer panels or for conducting market

research studies. The number of persons to be selected shall then be determined on the basis of the

population sampling requirements connected with these types of tests. The use of the magnitude

estimation method does not offer any particular advantage in terms of the number of assessors

required, and this number shall be the same as for a typical consumer type test, namely at least 60

persons and often much more.
8 Procedure
8.1 Presentation of samples

All the samples shall be presented in an identical manner (i.e. identical serving vessels and the same

quantity of product).

The vessels containing the samples shall be coded, preferably using randomly selected three-digit

numbers.
8.2 External reference sample

It is desirable that the reference sample has, for the attribute being studied, an intensity that is close to

that of the geometric mean of all of the products under test.

NOTE A reference that can present an extreme value for the attribute would introduce a distortion.

One or more randomly coded reference samples may be included in the test series without the assessors

being informed. This allows assessment of the repeatability of the assessor within the session.

8.3 Order of presentation of samples

The samples shall be presented all at once or in a sequential way to the assessors. The assessors shall

follow the order indicated. As in all sensory tests, this order differs from one assessor to the other, the

ideal situation being that the orders of the samples are balanced.

The panel leader can refer to tables proposed in Reference [3], which uses Latin squares to balance the

design for order and carryover effects. Where this is not possible, use random order.

8.4 Magnitude estimations
8.4.1 General

Carry out the test in accordance with one of the techniques described in 8.4.2 to 8.4.4.

Questionnaire models for the reference sample are given in Annex A.
© ISO 2020 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(E)
8.4.2 Without fixed modulus for the external reference

Each assessor evaluates the reference and assigns a value to it. Advise the assessors not to choose too

small a value.

The assessor then evaluates each subsequent coded sample, comparing it with the reference, and

assigns to it a value in relation to that which he/she has previously assigned to the reference.

8.4.3 With fixed modulus for the external reference

The panel leader specifies to the assessor that the reference sample has a value of, for example, 30, 50,

100, or whatever seems appropriate to the panel leader.

The leader instructs the assessor to make his or her subsequent judgements relative to the value

assigned to the reference (fixed modulus).
8.4.4 Without external reference

It is possible to use magnitude estimation methodology without using any external reference sample.

Due to the limits of the sensory systems (memory), it may be difficult for the assessors to refer

systematically to the first sample. There are two possible cases, as follows.

a) The assessors are not forced to re-evaluate the first sample prior to evaluating each of the

subsequent samples.

It is then advisable to encourage the assessors to memorize the degree of the attribute being

studied for this reference sample and to re-evaluate this reference if it appears necessary to them.

It is therefore possible:

1) prior to the test: to choose the presentation design in such a way that the first sample is not

the same for each of the assessors; ideally, each sample should be used as a re
...

PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 11056
ISO/TC 34/SC 12
Analyse sensorielle — Méthodologie
Secrétariat: IRAM
— Méthode d'estimation de la
Début de vote:
2020-11-05 grandeur
Vote clos le:
Sensory analysis — Methodology — Magnitude estimation method
2020-12-31
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 11056:2020(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
TION NATIONALE. ISO 2020
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2020

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]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(F)
Sommaire Page

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

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

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

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

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 2

5 Conditions générales d’essai .................................................................................................................................................................... 2

6 Sélection et entraînement des sujets .............................................................................................................................................. 3

6.1 Conditions générales de sélection et d’entraînement ........................................................................................... 3

6.2 Entraînement spécifique à la méthode d’estimation de la grandeur ....................................................... 3

7 Nombre de sujets.................................................................................................................................................................................................. 4

7.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 4

7.2 Jurys constitués dans un but analytique et de recherche .................................................................................. 4

7.3 Jurys de consommateurs ................................................................................................................................................................ 5

8 Mode opératoire.................................................................................................................................................................................................... 5

8.1 Présentation des échantillons .................................................................................................................................................... 5

8.2 Échantillon présenté comme une référence externe ............................................................................................. 5

8.3 Ordre de présentation des échantillons ............................................................................................................................ 5

8.4 Estimations de la grandeur .......................................................................................................................................................... 5

8.4.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 5

8.4.2 Sans module fixe pour la référence externe ............................................................................................. 6

8.4.3 Avec module fixe pour la référence externe ............................................................................................. 6

8.4.4 Sans référence externe ............................................................................................................................................... 6

9 Analyse des données......................................................................................................................................................................................... 7

9.1 Choix de la méthode d’analyse des données ................................................................................................................. 7

9.2 Mise en forme des résultats bruts .......................................................................................................................................... 7

9.3 Recherche de différences entre produits ......................................................................................................................... 7

9.4 Régression ................................................................................................................................................................................................... 7

9.5 Méthodes de réétalonnage............................................................................................................................................................ 8

9.5.1 Réétalonnage global ...................................................................................................................................................... 8

9.5.2 Réétalonnage par rapport à une référence ............................................................................................... 8

9.5.3 Réétalonnage externe .................................................................................................................................................. 8

10 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................... 9

Annexe A (informative) Modèles de questionnaires .........................................................................................................................10

Annexe B (informative) Exemples d’analyse des données ..........................................................................................................13

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................36

© ISO 2020 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(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 (voir www

.iso .org/ directives).

L’attention est attirée 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 (voir 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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 34, Produits alimentaires, sous-

comité SC 12, Analyse sensorielle.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 11056:1999), qui a fait l’objet

d’une révision technique. Elle intègre également les amendements ISO 11056:1999/Amd.1:2013 et

ISO 11056:1999/Amd.2:2015. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente portent

sur le traitement statistique des exemples donnés dans l’Annexe B:

— le facteur Sujet est considéré comme un facteur fixe ou comme un facteur aléatoire (dans l’édition

précédente, il était toujours considéré comme un facteur fixe);

— les commandes R servant à traiter les exemples et à obtenir les différents tableaux sont indiquées

explicitement (dans l’édition précédente, seuls les tableaux de résultats étaient inclus);

— les exemples numériques ont été conservés sans aucune modification pour permettre à l’utilisateur

de comprendre l’évolution dans le traitement des tableaux;
— un nouvel exemple a été ajouté en B.2.

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.
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(F)
Introduction

L’estimation de la grandeur est une technique faisant appel à une échelle psychophysique sur laquelle

des sujets attribuent des valeurs numériques à la grandeur estimée d’une propriété. La seule contrainte

pesant sur le sujet est la suivante: il convient que les valeurs attribuées soient conformes au principe

de proportionnalité, c’est-à-dire que si la propriété apparaît comme étant deux fois plus intense pour

l’échantillon B que pour l’échantillon A, la valeur attribuée à l’échantillon B sera deux fois supérieure

à celle attribuée à l’échantillon A. Des propriétés telles que l’intensité, la valeur hédonique ou

l’acceptabilité peuvent être évaluées à l’aide de l’estimation de la grandeur.

La méthode d’estimation de la grandeur est souvent considérée comme étant moins sensible aux «effets

de bord» que les méthodes utilisant une échelle de réponse (continue ou discontinue) définie par le

responsable du jury. Ces «effets de bord» se produisent lorsque les sujets connaissent mal l’étendue des

sensations provoquées par les produits. Il peut alors arriver que les sujets affectent un des premiers

échantillons dans une catégorie se trouvant trop proche d’une des extrémités de l’échelle. Par voie

de conséquence, ils se trouvent ensuite à court de graduations et sont obligés de classer dans une

même catégorie des échantillons perçus comme étant différents. Ceci ne devrait pas se produire avec

l’estimation de la grandeur puisque, en théorie, il existe une quantité infinie de catégories.

Le fait d’autoriser chaque sujet à choisir au départ une valeur numérique quelconque, c’est-à-dire

d’utiliser sa propre échelle, induit un effet «sujet» particulièrement important. Cependant, il existe

diverses façons de résoudre ce problème:

— l’analyse de la variance (ANOVA) permet de prendre en compte l’effet «sujet» et les interactions;

— les sujets peuvent être contraints d’utiliser une échelle commune en utilisant un échantillon de

référence auquel une valeur a été préalablement attribuée;

— les données fournies par chaque sujet peuvent être ramenées à une échelle commune en appliquant

une méthode de réétalonnage.

Il incombe au responsable du jury de choisir l’approche la plus appropriée en fonction des circonstances.

L’estimation de la grandeur est la méthode à privilégier pour déterminer la fonction psychophysique

puissance de l’équation de Stevens. Elle peut aussi être utilisée pour résoudre des problèmes concrets.

NOTE La méthode d’estimation de la grandeur n’est pas la technique la plus efficace pour déterminer de

faibles différences entre des stimulus ou pour procéder à des évaluations à proximité d’un seuil de détection.

EXEMPLE 1 Une société produit une boisson qui connaît un succès mitigé; des produits récents qui sont plus

sucrés, produits par un concurrent, ont grignoté ses parts de marché. Il est décidé d’augmenter le niveau de

sucrosité d’un tiers pour tenter de reconquérir une partie du marché. Lors de la formulation du nouveau produit,

le fait de connaître la fonction puissance de l’édulcorant va fournir une estimation de la sucrosité du nouveau

produit.

EXEMPLE 2 Lors de la formulation d’une nouvelle boisson diététique, l’intensité de la sucrosité désirée est

connue, mais il n’a pas encore été décidé si de l’aspartame ou du saccharose sera utilisé comme édulcorant. Si

l’on connaît les fonctions puissance de chaque substance, les isolignes de sucrosité pourront être tracées pour

déterminer les concentrations de chaque édulcorant nécessaires pour obtenir le niveau de sucrosité désiré.

Cette information, couplée aux informations de coût/volume, pourra aider à prendre une décision éclairée sur

l’édulcorant le plus rentable.

Les calculs mentionnés dans l’Annexe B ont été réalisés à l’aide de fonctions de R. L’accès aux packages R

est gratuit. Cette information est donnée par souci de commodité à l’intention des utilisateurs du présent

document et ne signifie nullement que l’ISO approuve ou recommande l’emploi exclusif des packages R.

D’autres logiciels peuvent être utilisés pour réaliser les calculs requis par le présent document.

Les fichiers se trouvent dans le dossier ME du DISQUE USB H [format texte (séparateur: tabulation)].

En fonction du logiciel utilisé, les résultats peuvent parfois varier en raison d’erreurs d’arrondi.

© ISO 2020 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 11056:2020(F)
Analyse sensorielle — Méthodologie — Méthode
d'estimation de la grandeur
1 Domaine d'application

Le présent document décrit une méthode permettant d’appliquer l’estimation de la grandeur à

l’évaluation des propriétés sensorielles. La méthodologie spécifiée recouvre l’entraînement des sujets

et l’obtention des estimations ainsi que leur interprétation statistique.
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 datées, seule l’édition citée s’applique.

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 3534-3, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 3: Plans d'expériences

ISO 4121, Analyse sensorielle — Lignes directrices pour l'utilisation d'échelles de réponses quantitatives

ISO 5492, Analyse sensorielle — Vocabulaire
ISO 6658, Analyse sensorielle — Méthodologie — Lignes directrices générales

ISO 8586, Analyse sensorielle — Lignes directrices générales pour la sélection, l'entraînement et le contrôle

des sujets qualifiés et sujets sensoriels experts

ISO 8589, Analyse sensorielle — Directives générales pour la conception de locaux destinés à l'analyse

3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 3534-1, l’ISO 3534-3

et l’ISO 5492 ainsi que les suivants s’appliquent.

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 http:// www .electropedia .org/
3.1
estimation de la grandeur

méthode permettant d’attribuer une valeur à l’intensité d’une sensation provoquée par une propriété

d’un produit, ou à son attrait hédonique, de sorte que le rapport entre la valeur attribuée et le niveau de

perception de la propriété par le sujet reste inchangé
3.2
référence externe

premier échantillon présenté au sujet comme une référence dans une série d’échantillons, par rapport

auquel tous les échantillons suivants sont ensuite évalués
© ISO 2020 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(F)
3.3
référence interne

premier échantillon introduit dans une série d’échantillons et présenté au sujet comme s’il s’agissait

d’un échantillon pour essai, par rapport auquel tous les échantillons suivants sont ensuite évalués

3.4
module

valeur numérique attribuée à la référence externe (3.2); elle peut être fixée par la personne conduisant

l’essai (module fixe) ou laissée au libre choix du sujet (module non fixe)
3.5
réétalonnage

procédé consistant à multiplier les données brutes fournies par chaque sujet par un facteur qui ramène

les données de tous les sujets à une échelle commune

Note 1 à l'article: Ajouter le logarithme de ce facteur au logarithme des données brutes constitue un procédé

équivalent.
3.6
équation de Stevens fonction psychophysique puissance
relation qui est exprimée de la manière suivante:
RK= S
R est la réponse du sujet (par exemple l’intensité perçue);
K est une constante qui relie les unités de mesure à utiliser pour R et S;

S est le stimulus (concentration d’une substance chimique ou variable physique);

n est l’exposant de la fonction puissance et la pente de la courbe de régression entre R et S

lorsque R et S sont exprimés sous forme d’unités logarithmiques.

Note 1 à l'article: Dans la pratique, on transforme généralement l’équation de Stevens en logarithmes népériens:

lnRK=ln +lnSn
4 Principe

Présentation successive d’échantillons pour lesquels il est demandé aux sujets de noter l’intensité d’une

propriété en se conformant au principe de proportionnalité.

Les valeurs sont attribuées en se référant à la valeur du premier échantillon de la série. Pour ce premier

échantillon, chaque sujet est laissé libre de lui attribuer une valeur, ou bien la valeur est fixée par la

personne conduisant l’essai. Dans ce dernier cas, on parle de «module fixe».
5 Conditions générales d’essai

Pour les conditions générales d’essai, telles que celles concernant les locaux, la préparation, la

présentation et le codage des échantillons, les Normes internationales de méthodologie générale,

notamment l’ISO 6658 et l’ISO 8589, doivent être suivies, ainsi que celles décrivant les méthodes

utilisant les échelles et catégories, notamment l’ISO 4121.
2 © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(F)
6 Sélection et entraînement des sujets
6.1 Conditions générales de sélection et d’entraînement

Les conditions générales de sélection et d’entraînement doivent être en conformité avec l’ISO 8586.

Comme pour toutes les autres méthodes d’analyse sensorielle, il incombe au responsable du jury de

juger du niveau de compétence requis pour les sujets. Les objectifs de l’essai, la disponibilité des sujets,

les coûts engendrés par le recrutement de sujets supplémentaires, ainsi que leur entraînement, doivent

être pris en compte lors de la conception du programme d’entraînement. En général, les sujets sont

aptes à utiliser la méthodologie d’estimation de la grandeur après trois ou quatre exercices.

6.2 Entraînement spécifique à la méthode d’estimation de la grandeur

6.2.1 L’estimation des superficies de formes géométriques s’est révélée particulièrement appropriée

pour initier les sujets aux concepts fondamentaux de l’estimation de la grandeur. Un jeu de 18 figures

(voir le Tableau 1), comprenant six cercles, six triangles équilatéraux et six carrés, et dont les superficies

2 2

sont comprises entre 2 cm et 200 cm environ, a été utilisé avec succès pour entraîner les sujets.

Pour les jurys de consommateurs, une version plus courte peut être employée. Par exemple,

l’entraînement peut se limiter à l’estimation des superficies.
Tableau 1 — Dimensions et superficies des figures pour exercice d’entraînement
Cercles Triangles Carrés
Rayon Superficie Côté Superficie Côté Superficie
2 2 2
cm cm cm cm cm cm
1,4 6,2 2,2 2,1 3,2 10,2
2,5 19,6 4,1 7,3 4,2 17,6
3,7 43,0 7,6 25,0 8,5 72,3
5,4 91,6 12,2 64,4 11,1 123,2
6,8 145,3 15,5 104,0 11,1 123,2
8,3 216,4 19,2 159,6 14,2 201,6

Deux carrés de 11,1 cm sont introduits dans la série afin de pouvoir apprécier la reproductibilité des sujets.

6.2.2 Avant de présenter les figures aux sujets, leur enseigner les principes de la méthode. Sans

nécessairement s’y limiter, l’enseignement doit comprendre au moins les trois éléments suivants:

— les valeurs doivent obligatoirement être attribuées sur la base d’un rapport; si la propriété est deux

fois plus intense, il faut lui attribuer une valeur deux fois plus grande;
— l’échelle ne comporte pas de limite supérieure;

— sauf dans le cas exceptionnel où la caractéristique n’est absolument pas perçue, il ne faut pas

attribuer de valeur 0.

Lors de l’entraînement, avertir les sujets que la tendance générale est souvent d’utiliser des chiffres

ronds (tels que 5, 10, 20, 25, etc.), mais qu’avec cette méthode tous les nombres sont permis et peuvent

être utilisés.

Les sujets étant également influencés par les rapports mentionnés lors de l’entraînement, prendre

toujours la précaution de leur suggérer l’utilisation de rapports différents, par exemple 3/1, 1/3, 7/5,

5/6, sans se limiter à 2/1 ou 1/2.
© ISO 2020 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(F)

6.2.3 Coder les figures et les présenter séparément en les plaçant au centre d’une feuille de papier

blanc d’une taille voisine du format A4 (21 cm × 29,7 cm).

Faire réaliser l’estimation de la grandeur à chacun des sujets en commençant la série par la présentation

du carré de 8,5 cm (référence externe). Enregistrer les réponses.

Selon la procédure retenue pour la phase d’essai, entraîner les sujets avec ou sans module fixe. Avec

module fixe, la personne conduisant l’essai attribue au carré de 8,5 cm de côté une valeur comprise

entre 30 et 100.

Sans module fixe, laisser les sujets attribuer à cette première figure la valeur de leur choix, mais leur

conseiller de ne pas choisir une valeur trop faible.

Mélanger les figures géométriques avant chaque essai de telle sorte que leurs formes et leurs dimensions

ne constituent pas un motif particulier.

6.2.4 Après l’évaluation du jeu de figures, autoriser les sujets à comparer leurs résultats avec les

résultats moyens du groupe. Si ce n’est pas réalisable, effectuer cette comparaison par rapport aux

résultats obtenus préalablement par un autre groupe.

En procédant ainsi, on obtient une réaction positive et on rassure les sujets en leur prouvant qu’ils ont

bien compris la méthodologie. Il convient surtout d’éviter de leur donner l’impression qu’il existe une

«bonne» réponse. À moins que leurs résultats soient très différents, les écarts observés entre les sujets

devraient être expliqués par des effets liés à l’ordre de présentation, c’est-à-dire que les réponses sont

affectées par l’ordre dans lequel les échantillons sont évalués, mais qu’en dépit de ces effets d’ordre au

niveau individuel, les résultats de l’ensemble du groupe demeureront précis.

Si les résultats de certains sujets sont très différents, expliquer une nouvelle fois à ces sujets les

principes de la méthode.

6.2.5 Lorsqu’un sujet a réussi l’exercice d’estimation des superficies, il convient ensuite qu’il reçoive

un entraînement portant sur le produit ou le type de substance qu’il devra estimer lors de l’essai réel.

Ceci permet au sujet de s’entraîner à appliquer l’estimation de la grandeur aux propriétés caractérisant

la substance à tester. Le responsable du jury pourra mettre en place des exercices afin de permettre

aux sujets d’identifier correctement les propriétés à évaluer. Cet entraînement pourra être élaboré en

utilisant les lignes directrices générales figurant dans l’ISO 8586.
7 Nombre de sujets
7.1 Généralités

Comme pour les autres méthodes utilisant des échelles, le nombre nécessaire de sujets dépend:

— de l’amplitude de la différence entre les produits à tester en ce qui concerne la propriété étudiée;

— de l’entraînement reçu par les sujets;

— de l’importance qui sera accordée à la décision faisant suite aux résultats de l’essai (voir l’ISO 8586);

— des objectifs identifiables en termes de puissance statistique.

En l’absence de tels objectifs distinctement identifiables, se reporter aux recommandations données

en 7.2 et 7.3.
7.2 Jurys constitués dans un but analytique et de recherche
Les jurys doivent être constitués comme indiqué dans le Tableau 2.
4 © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/FDIS 11056:2020(F)

Les questions de puissance statistique doivent être traitées en tenant compte de la variance des

évaluations individuelles et de l’amplitude des différences que l’on veut détecter.

Tableau 2 — Constitution des jurys
Types de sujets Nombre minimal de sujets Nombre recommandé
Sujets expérimentés, hautement entraînés sur le pro- 5 10
duit et à l’évaluation de la propriété étudiée
Sujets expérimentés, entraînés sur le produit et à 15 20 à 25
l’évaluation de la propriété étudiée
Sujets nouvellement entraînés 20 20 et plus
7.3 Jurys de consommateurs

La méthode d’estimation de la grandeur peut aussi être utilisée avec des jurys de consommateurs ou

pour réaliser des études de marché. Le nombre de personnes à retenir doit alors être déterminé en

fonction des exigences de l’échantillonnage de la population liées à ces types d’essais. L’utilisation de la

méthode d’estimation de la grandeur ne présente aucun avantage particulier du point de vue du nombre

de sujets requis, et ce nombre doit être le même que pour un essai de type consommateurs classique,

soit au moins 60 personnes, et souvent beaucoup plus.
8 Mode opératoire
8.1 Présentation des échantillons

Tous les échantillons doivent être présentés de façon identique (c’est-à-dire récipients identiques et

même quantité de produit).

Les récipients contenant les échantillons doivent être codés, de préférence à l’aide de nombres à trois

chiffres tirés au hasard.
8.2 Échantillon présenté comme une référence externe

Il est souhaitable que l’échantillon de référence possède, pour la propriété étudiée, une intensité proche

de celle de la moyenne géométrique de l’ensemble des produits sous essai.

NOTE Une référence qui présenterait une valeur extrême concernant la propriété introduirait une distorsion.

Un ou plusieurs échantillons de référence non identifiés comme tels aux yeux du jury peuvent être

inclus dans la série d’essai sans que les sujets en soient informés. Ceci permet d’évaluer la répétabilité

du sujet au sein de la séance.
8.3 Ordre de présentation
...