LA INCERTIDUMBRE EN LAS MEDICIONES HIGIENICAS

El propósito de una medición higiénica es determinar el valor de una magnitud, que es el atributo sujeto a medición de un fenómeno, agente de riesgo o sustancia que puede ser identificado y evaluado cuantitativamente.

La imperfección de la realización de la medición, hace imposible conocer con certeza absoluta el valor verdadero de una magnitud: Toda medición lleva implícita una incertidumbre, la cual es un parámetro que caracteriza la dispersión de los valores que pueden ser atribuidos razonablemente al valor de la magnitud. En otras palabras, ninguna medición es exacta.

Cuando se realiza una medición, el resultado va a depender de: el sistema de medición utilizado, la calibración del equipo, el procedimiento de medición, la repetición de las lecturas, la habilidad de la persona que está midiendo, el entorno y de otros factores. Incluso si la medición se realizara varias veces, de la misma manera y en las mismas circunstancias, en general se obtendría un valor de indicación diferente cada vez, suponiendo que el sistema de medición tenga suficiente resolución para distinguir entre los valores de indicación.

En resumen, va a existir un error y este es la discrepancia entre el valor real de una magnitud y el valor medido. En una medida directa esta discrepancia puede deberse a varios tipos de causas:

  • Factores ambientales aleatorios como pequeñas variaciones de la temperatura, vibraciones u otras → incertidumbre estadística.
  • Precisión del equipo de medición y otros factores no aleatorios que afectan a la precisión de la medida → incertidumbre sistemática de precisión.
  • Causas distintas de las anteriores que degradan la medida → incertidumbre sistemática en general. Entre ellas una de las más comunes es el error de cero, debido a una incertidumbre en el punto inicial de las escalas

El principio de medición es el fundamento para que el higienista realice la medición. El principio, el método y el procedimiento de medición son determinantes en el valor de la incertidumbre de la medición. Un conocimiento insuficiente de ellos muy probablemente conducirá a una estimación equivocada.

La incertidumbre de una medida se define como el parámetro asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que podrían ser razonablemente atribuidos a la magnitud sujeta a medición, es decir la incertidumbre es el intervalo o rango de valores en donde existe una duda razonable que se encuentre el valor real de la medida realizada.

La dispersión de los valores de indicación estaría relacionada con la calidad de la medición. Su promedio proporcionaría una estimación del valor de la medición real que generalmente sería más confiable que un valor de indicación individual. La dispersión y el número de valores de indicación proporcionarían información relacionada con el valor promedio como una estimación del valor de la medición real.

Para juzgar la idoneidad de un valor medido es indispensable disponer de una indicación de la incertidumbre de la medición, es por esto que los resultados de unas evaluaciones higiénicas tienen cierto grado de incertidumbre. La incertidumbre depende de los efectos combinados de las incertidumbres inherentes al muestreo y las inherentes al análisis de los datos, también denominado error analítico y de muestreo.

Considerando la medición como un proceso, se identifican magnitudes de entrada denotadas por el conjunto Xi, expresión en la cual el índice i toma valores entre 1 y el número de magnitudes de entrada N.

La relación entre las magnitudes de entrada y el valor de la magnitud Y como la magnitud de salida se representa como una función:

Representada por una tabla de valores correspondientes (mediciones). Los valores de las magnitudes de entrada son el resultado de las mediciones realizadas por el higienista.

El mejor estimado del valor de una magnitud es el resultado de calcular el valor de la función f evaluada en el mejor estimado de cada magnitud de entrada.

Para cuantificar las fuentes de incertidumbre se han establecido dos métodos: El método de evaluación tipo A, que está basado en un análisis estadístico de una serie de mediciones realizadas por el higienista y el método B, que son aquellas que se evalúan por otros métodos. Ambos tipos de métodos están basados en distribuciones de probabilidad con la diferencia que las evaluaciones tipo A, la distribución se basa en mediciones repetidas obtenidas del mismo proceso de medición.

La evaluación de los datos de medición, en el contexto del método A, la incertidumbre de una magnitud de entrada Xi obtenida a partir de observaciones repetidas bajo condiciones de repetitividad, se estima con base en la dispersión de los resultados individuales.

Sea el caso de la higiene ocupacional donde, para esta estimación es necesario repetir la medida varias veces en las mismas condiciones. En cada una de estas repeticiones de la medida los factores aleatorios afectarán de forma diferente lo que permite obtener información acerca de su magnitud. Si repetimos n veces la medición de un agente de magnitud X y denotamos los resultados de la n medidas por X1, X2, X3, …, Xn, entonces la mejor estimación del valor real es la media aritmética, es decir:

Y la incertidumbre debida a factores aleatorios, que llamaremos Ea por provenir de efectos o factores aleatorios, viene dada por la siguiente expresión:
en donde tn−1 es una función denominada t de Student con n−1 grados de libertad, y s es la desviación típica insesgada de las medidas. Muchas veces s se escribe como σn−1. Los valores de la t de Student para cualquier n y un nivel de confianza del 95% en intervalo simétrico, se consiguen en la tabla t de Student (consultar la tabla). La desviación típica viene dada por:
s mide la dispersión de las medidas. Además, tn−1 toma en cuenta que se requiere un nivel de confianza del 95%. Una vez obtenida la incertidumbre Es, debida a efectos sistemáticos, y Ea, debida a factores aleatorios o ambientales, calculamos la incertidumbre total de la medida con la siguiente expresión:
El higienista debe determinar si en las mediciones existe incertidumbre debido a efectos sistemáticos Es. Finalmente, la medida directa con la que se deben realizar las conclusiones de unas mediciones, debe expresarse en la forma:

Hay ocasiones en que no se pueden realizar dichas repeticiones en la medición debido a la falta de tiempo, costos o debido a que los equipos de medida no son suficientemente precisos como para detectar las variaciones debidas a factores ambientales aleatorios. En estos casos, al repetir la medida, siempre se obtendría el mismo resultado y, por tanto, la dispersión seria nula. Por los tanto, se toma Ea = 0 y la incertidumbre ∆X será igual a la precisión Es del aparato de medida.

 

 

Tomado del libro: Manual Práctico de Higiene Industrial

Autor: Nelson V. Moyano González

Presidente Asociación Regional de Higiene Ocupacional