باسمه تعالی

شاید با نگاه به عنوان این نوشته، اولین چیزی که به نظرتان بیاید این باشد که موضوع بحث فنی است و دانستن آن در کارهای روزمره کاربردی ندارد. ولی واقعیت این است که ما هر روز با کمیت های زیادی سر و کار داریم که ناچاریم آنها را اندازه گیری کنیم و یا با نتایج اندازه گیری دیگران کار کنیم. بنابراین موضوع برای همه کاربرد دارد و در اینجا قصد دارم چند مطلب مقدماتی را در این باب ارائه کنم.

شاید اندازه گیری هر کمیتی کار پیش پا افتاده و ساده ای به نظر برسد. اما برای درک اهمیت این فن، کافی است که اندازه گیری یک کمیت را به چند نفر محول کنید تا به زودی دریابید که روش های اندازه گیری آنها یکسان نیست و همه در اندازه گیری های خود روش مند و صحیح عمل نمیکنند و بالطبع نتایج اندازه گیری آنها با هم متفاوت است. این مطلب درباره افراد تحصیل کرده نیز صادق است و جای تعجب است که چرا این فن به درستی آموزش داده نمیشود.

واحد اندازه گیری باید با کمیت اندازه گیری تناسب داشته باشد

آیا تا بحال جملاتی مانند این را شنیده اید که:

ما حاضر نیستیم یک میلیمتر از حقوق خود عقب‌نشینی کنیم

بر همه واضح است که واحد اندازه گیری حقوق، میلیمتر نیست. چنین ترکیبی را هم نمیشود صنعت ادبی یا استعاره هم نامید، اما به هر حال زیاد استفاده میشود. چنین اشتباهاتی فقط مختص به مردم کوچه و بازار نیست و در بحث های فنی نیز از این قبیل اشتباهات زیاد دیده میشود. بعضی از این جابجا بکار بردن واحدها قابل اغماض است، مانند بکاربردن واحد جرم به جای واحد وزن.

بعضی دیگر هم به سختی قابل توجیه است، مانند بکار بردن واحد سال نوری در اندازه گیری زمان. واحد سال نوری برای اندازه گیری مسافت است و میشود فرض کرد که زمان در واقع راهی برای بیان درک ما از حرکت است و اگر حرکتی نباشد، احساس گذر زمان هم وجود نخواهد داشت. اما برای کاربردهای عملی روزمره احتیاجی به این بحث های علمی نداریم. لذا بهتر است زمان را با واحد زمان و مسافت را با واحد مسافت بیان کنیم.

متناسب با دقت اندازه گیری باید واحد اندازه گیری مناسب انتخاب کرد

اگر از کسی فاصله تهران و قم را سئوال کنید و در جواب مقدار آنرا با واحد میلیمتر به شما اعلام کنند، مشخصا صحت آنرا باور نخواهید کرد. چون همه میدانند که این دقت برای اندازه گیری چنین فواصلی نیست. یا برای همه واضح است که وزن آدم را با دقت میلی گرم نمیشود بیان کرد. چون در هر نفسی که می کشیم و با هر دم و بازدم، وزن ما چند میلی گرم در حال نوسان است.

اما متاسفانه در بسیاری از موارد دیگر، مردم عادت کرده اند که مقادیر را با واحدهای نامتناسب بیان کنند.

حتما دیده اید که بعضی ها در صحبت های روزمره خود وقتی درباره احتمالات مختلف بخواهند حرف بزنند، آنرا با درصد بیان میکنند. در حالی که واضح است که وقتی از دقت درصد استفاده باید کرد که اندازه گیری احتمالات واقعا در حد یک درصد دقت دارد. استفاده از واحد درصد برای بیان نتایج آمارگیری شاید قابل توجیه باشد، علی الخصوص وقتی که نمونه آماری خیلی بزرگتر از صد باشد. البته حتی در چنین مواردی اما و اگرهای فراوانی وجود دارد. مثلا وقتی تلورانس دقت نتایج آماری 3 درصد باشد، بیان ارقام با یک درصد دقت بیمعنی است.

اما در جایی که بر اساس احساسات خود احتمال های مختلف را بیان میکنیم، قطعا کاربرد این واحد ارزشی نخواهد داشت. مثلا اگر کسی ادعا کرد که 20 درصد احتمال میدهد که در یک جلسه با شخص خاصی کار به برخورد و نزاع بکشد، باید از او پرسید که اولا با چه روشی این احتمال را اندازه گرفته و دوما برای بیان احتمال چرا از واحد درصد استفاده کرده است؟

واحد اندازه گیری باید بیان کننده دقت اندازه گیری باشد و انتخاب آن واحد باید قابل دفاع باشد.

باید ابزار مناسب برای اندازه گیری با دقت واحدی که میخواهیم کمیت ها را با آن بیان کنیم، داشته باشیم

به عنوان مثال با خط کشی که دقت میلیمتر دارد، نمیتوان بطور تقریبی و چشمی مقادیر کمتر از میلیمتر را اندازه گرفت. اگر سازنده خط کش مورد نظر قابلیت این را می دید که بشود با آن خط کش اندازه گیری های دقیق تری داشت، قاعدتا میتوانست ظرافت تقسیم بندی را بالا ببرد. اما مواردی مانند تغییر طول اجسام در اثر سرد و گرم شدن و یا رطوبت و گذر زمان، باعث میشود که به همان تقسیم بندی بسنده کنند.

این بحث برای بسیاری از اهل فن هم درست تبیین نشده است و منشا اختلاف نظرهای فراوان است. مثلا ممکن است یک کولیس را پیدا کنید که دقت اندازه گیری اسمی آن یک صدم میلیمتر باشد. اما این به معنی نیست که بشود با آن کولیس واقعا با این دقت مقادیر را اندازه گرفت. دلیل آن هم این است که هنگام اندازه گیری، فشاری که با دست خود به لبه های کولیس وارد میکنیم میتواند باعث خمش در کولیس شود و چند صدم میلیمتر نتیجه را عوض کند. به علاوه میزان حرارت محیط نیز میتواند در مقدار اندازه گیری شده تاثیر بگذارد. بنابراین برای اندازه گیری دقیق با دقت صدم میلیمتر، باید روشی بکار برده شود که در آن فشار وارده بر ابزار اندازه گیری و درجه حرارت محیط و سایر شرایط تاثیر گذار کنترل شده باشد و طی آزمایشات مختلف تغییر نکند.

به علاوه باید از کالیبراسیون ابزار اندازه گیری مطمئن باشیم و راهی برای راستی آزمایی آن داشته باشیم.

آموزش کافی وتوانایی کار با آن ابزار را داشته باشیم

در کنار داشتن ابزاری که توان اندازه گیری خاصی را داشته باشد، برخورداری از آموزش کار با آن ابزار نیز لازم است. این مطلب حتی درباره ابزارهای نه چندان پیچیده نیز صادق است. برای لمس کردن این مطلب پیشنهاد میکنم اندازه گیری وزن یک شیء دم دستی را با یک ترازوی شاقولی واحد، به چند نفر با تجربیات متفاوت محول کنید و ببینید چقدر نتایج اعلان شده آنها با هم فرق میکند.

تلورانس خطای اندازه گیری باید همیشه محاسبه و گزارش شود

شاید ذکر تلورانس خطای اندازه گیری مثلا در بیان مقادیر فاصله بین شهرها کاربرد نداشته باشد؛ اما در بسیاری از موارد دیگر هست که ذکر آن مفید است. مثلا فرض کنید یک جراح به بیمار خود اعلان کند که شانس موفقیت در یک عمل جراحی 70 درصد است و بنابراین مریض راضی به آن عمل شود. اما اگر به او بگوید که تلورانس خطای اندازه گیری او 20 درصد است، ممکن است بیمار قبل از اعلام رضایت بیشتر فکر کند.

همه خطاهای ممکن را در محاسبه در نظر داشته باشیم

مهندسین معمولا در کارهای خود چنین محاسباتی را انجام میدهند. اما این مطلبی است که در همه شئون زندگی ما کاربرد دارد. مثلا فرض کنید که بیماری به پزشک رجوع کند و طبیب به او بگوید که 90 درصد احتمال میدهد که با تزریق یک آمپول، بیماری او علاج شود. در نگاه اول، احتمال 90 درصد خیلی اطمینان آور است. اما وقتی احتمالات خطای دیگر را جمع بزنیم، انتظار بیمار از احتمال بهبودی تعدیل میشود. مثلا فرض کنید که وقتی بیمار نسخه را به داروخانه میبرد، 5 درصد احتمال داشته باشد که داروساز خط پزشک را نتواند درست بخواند و داروی دیگری را اشتباها بدهد. 5 درصد هم احتمال بدهیم که وقتی میرود دارو را از قفسه بردارد، اشتباها آمپول دیگری را در پاکت بگذارد. 5 در صد هم احتمال بدهیم که دارو تاریخ مصرف گذشته باشد و در نتیجه یا تاثیر نداشته باشد و یا نقش تخریبی داشته باشد. 10 درصد هم احتمال بدهیم که وقتی تزریقاتچی میخواهد آنرا تزریق کند، به جای عضله، آنرا در رگ تزریق کند. با این حساب حداکثر میشود به 65 درصد شانس بهبودی در اثر تزریق آن دارو، امید داشت.