MSA : biais, linéarité, stabilité

Définition

Le système de mesure (MSA, Measurement System Analysis) évalue la qualité des mesures avant de s'en servir. Trois caractéristiques décrivent la justesse et la tenue dans le temps d'un instrument : le biais, la linéarité et la stabilité. Une mesure fausse ou instable rend les données inexploitables, même si l'échantillonnage est parfait.

Le biais

Le biais est l'écart entre la valeur mesurée et la valeur de référence connue. Un pied à coulisse qui lit 10,2 mm sur un étalon de 10,0 mm présente un biais de +0,2 mm. Un biais constant se corrige par l'étalonnage. Un biais qui varie demande plus d'investigation.

La linéarité

La linéarité décrit la variation du biais sur toute l'étendue de mesure de l'instrument. Un instrument peut être juste au centre de sa plage et faux aux extrêmes. L'étude de linéarité mesure un étalon à plusieurs niveaux, du bas au haut de la plage, et compare les biais obtenus.

La stabilité

La stabilité décrit l'évolution du biais dans le temps. Un instrument dérive : il mesure juste en début de mois, puis s'écarte progressivement. La carte de contrôle des valeurs d'un étalon surveille cette dérive. Un écart croissant entre les lectures et la valeur de référence signale un besoin d'étalonnage.

Exemple concret

Un laboratoire pèse des poudres avec une balance. L'étalonnage mensuel montre un écart qui passe de 0,1 g à 0,4 g en trois mois sur le même étalon : la balance dérive. L'étude de linéarité révèle par ailleurs un biais de 0,3 g sur les faibles masses et de 0,1 g sur les fortes. Le laboratoire planifie un étalonnage plus fréquent et une vérification quotidienne.