L'objectif fondamental de cette thèse est de développer des algorithmes pour l'estimation des variances des erreurs de mesure. Les techniques proposées utilisent l'hypothèse de normalité des erreurs de mesure ce qui permet d'expliciter très simplement leur fonction de vraisemblance. Les travaux antérieurs dans ce domaine sont peut nombreux ce qui justifie l'intérêt de ce travail. Au niveau pratique, l'approche proposée est également importante car dans la plupart des procédés industriels la méconnaissance de la variance des mesures est un fait très courant. Dans ces différentes approches, nous avons particulièrement développé l'estimation de variances et de grandeurs réelles pour les systèmes linéaires et bilinéaires mesurés et partiellement mesurés et nous avons généralisé le calcul de ces estimations aux systèmes multi-lineaires globalement redondants. De nombreux exemples en simulation ont permis de valider les concepts théoriques.