測(cè)量不確定度到底是什么？

1999年以前，大家對(duì)測(cè)量不確定度概念知之不多。大多數(shù)人是通過計(jì)算測(cè)量結(jié)果與約定真值之差的絕對(duì)值的大小來判斷測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。通過看測(cè)量設(shè)備的最大允許引用誤差的大小來判斷測(cè)量設(shè)備的精度。
      這樣不是很好嗎？為什么要引入測(cè)量不確定度的概念呢？用它來判斷測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度方便嗎？能夠用它來判斷測(cè)量設(shè)備的精度嗎？
      我對(duì)這些非常不解，請(qǐng)壇子里的老師、大蝦們指教。

回復(fù) 1# 吳玉寶

    你的問題極難回答，難到當(dāng)今世界上不會(huì)有人回答得圓滿。可能有人不服氣，不是有GUM、VIM、NIST1297這些基本文件嗎？是的，通常我們了解一個(gè)新概念，看看它是怎樣定義的，它是怎樣應(yīng)用的，就會(huì)明白了。可是，這個(gè)“測(cè)量不確定度”，可沒有那么簡(jiǎn)單。在北大讀書時(shí)，學(xué)電動(dòng)力學(xué)，因?yàn)閮?nèi)容有狹義相對(duì)論，覺得有些難，努力一下，也就明白了。學(xué)量子力學(xué)，確實(shí)很難，班上來的外校進(jìn)修生，學(xué)一年下來，竟沒有一個(gè)人考試及格，而本校生竟有幾個(gè)滿分的。本人算中等，反正過關(guān)了。說這些，不全是炫耀自己，主要是說“不確定度”一詞與量子理論有關(guān)，而我學(xué)過量子力學(xué)。測(cè)量不確定度概念來自量子物理，但是，提出測(cè)量不確定度概念的美國(guó)人，把這個(gè)概念用錯(cuò)了。下面將說的不確定度論是測(cè)量界濫用的概念，與量子理論無關(guān)。
    我反復(fù)琢磨“測(cè)量不確定度”十年，終于大徹大悟，原來國(guó)際上喧囂二十多年的不確定度論，竟是概念含糊、邏輯混亂、公式錯(cuò)誤、表達(dá)混沌的一大堆歪理！ 我確信，人們終會(huì)看清不確定度論的真面目。
    不確定度論誣陷經(jīng)典測(cè)量學(xué)中人們熟知的真值、誤差、準(zhǔn)確度等基本概念，GUM甚至不許人們稱說這些名詞，真是無理之極，霸道之極！我已發(fā)“真值頌”、“誤差辯”、“準(zhǔn)確度之歌”三篇文章進(jìn)行反擊。
    我最近對(duì)VIM2008版的評(píng)論、對(duì)計(jì)量名詞術(shù)語征求意見稿的評(píng)論，以及幾年前寫的“測(cè)量不確定度理論置疑”，是從理論上駁斥不確定度論。最近我又寫了對(duì)三個(gè)不確定度評(píng)定樣板的評(píng)論，則是從實(shí)踐的層面上揭露不確定度論的弊病。以上諸文（13篇）在本欄目中都有，你可看看，算是對(duì)你的詳細(xì)回答。

回復(fù) 1# 吳玉寶


    測(cè)量不確定度是測(cè)量結(jié)果的分散性，它合理的表征了測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量。

回復(fù) 3# yzjl3420646


   什么又是“測(cè)量結(jié)果的分散性”呢？

回復(fù) 4# 吳玉寶


    測(cè)量結(jié)果的分散性是測(cè)量結(jié)果固有的特性，其意義是指測(cè)量結(jié)果總是與其期望有一定差距（其投影落在坐標(biāo)系上表現(xiàn)為測(cè)量值總是不落在同一個(gè)點(diǎn)上)。
    這是我個(gè)人的理解，與權(quán)威的解釋不同，但可能更好理解一點(diǎn)。

回復(fù) 5# yzjl3420646


    測(cè)量結(jié)果總是與其期望有一定差距的原因是“測(cè)量工作（包括人員、設(shè)備、方法等各方面）”達(dá)不到期望，還是被測(cè)量本身不固定呢？

回復(fù) 6# 吳玉寶


    被測(cè)量本身是固定的，因?yàn)楸粶y(cè)量的定義將其時(shí)間、空間坐標(biāo)固定了。從經(jīng)典物理學(xué)上講，時(shí)間空間固定的一個(gè)點(diǎn)上的某個(gè)量是唯一的。
    而且真值存在的前提即是真值是唯一的

談“不確定度”好象就不承認(rèn)“真值”的存在了。

為什么在真值的定義注2中說明“真值按其本性是不確定的”？

“真值按其本性是不確定的”其意義在于說明受到對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的限制，人們無法確切得到所有對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響的量，因此雖然真值存在，但是我們無法通過測(cè)量得到確切的值。

可不可以說成是：
真值是存在的，只不過以我們現(xiàn)有的技術(shù)還不能完完全全表達(dá)出來！

壓力測(cè)量值0.456MPa，不確定度0.002MPa。表示什么意思？是0.456MPa±0.002MPa嗎？

壓力測(cè)量值0.456MPa，不確定度0.002MPa。表示什么意思？是0.456MPa±0.002MPa嗎？
吳玉寶 發(fā)表于 2011-1-24 16:37

不確定度并不是誤差限的概念，它是一個(gè)“離散性”指標(biāo)，是離散程度的定量表征。因此，“0.456MPa±0.002MPa”應(yīng)該理解為一個(gè)區(qū)間，它包含了測(cè)量結(jié)果可能落在該區(qū)間的大部分。這“大部分”究竟有多少？要看給出的包含因子k或kp。

一般認(rèn)為“誤差”是準(zhǔn)確度的定量表征，“不確定度”是可靠性的定量表征。

不確定度并不是誤差限的概念，它是一個(gè)“離散性”指標(biāo)，是離散程度的定量表征。因此，“0.456MPa±0.002M ...
路云 發(fā)表于 2011-1-24 20:49

    如果K=2，那么，就是95%的可能落在0.456MPa±0.002MPa這個(gè)區(qū)間里嗎？如果是，那么直接記錄為0.456MPa±0.002MPa（95%）不是更明確嗎？
   

回復(fù) 14# 吳玉寶


    標(biāo)準(zhǔn)的表達(dá)應(yīng)該是 P=（0.456±0.002）MPa，k=2

回復(fù)  吳玉寶

    你的問題極難回答，難到當(dāng)今世界上不會(huì)有人回答得圓滿。可能有人不服氣，不是有GUM、VI ...
史錦順 發(fā)表于 2011-1-16 17:34

    測(cè)量不確定度概念和理論體系目前是有些亂，但也不是一無是處，還是有其存在和發(fā)展的理由和空間。你徹底否定不確定度又走入另一個(gè)極端了。

   量子力學(xué)中測(cè)不準(zhǔn)原理是另一個(gè)意思，與不確定度還是有區(qū)別的，當(dāng)然也有點(diǎn)聯(lián)系（世界是普遍聯(lián)系的嘛）。

回復(fù) 16# 文哥


        你要駁的話是史錦順說的，因此要對(duì)老史說。看來，你很注意哲學(xué)，這很好。講哲學(xué)的根本點(diǎn)是求真務(wù)實(shí)。你說我極端，該講出哪里極端，說不確定度與測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系有聯(lián)系，怎么個(gè)聯(lián)系法？你太不具體了，泛泛地空論，沒用。我很欣賞1號(hào)吳玉寶的思路：尊重事實(shí)，正視矛盾，不懂就問，不說含含糊糊的話。-------史錦順

測(cè)量不確定度是研究誤差的理論，但是實(shí)踐中并沒有多大實(shí)際意義。

測(cè)量不確定度是研究誤差的理論，但是實(shí)踐中并沒有多大實(shí)際意義。
質(zhì)檢新手 發(fā)表于 2011-1-26 20:19

    可是，在實(shí)踐中，我們總是被用到，被問到，或被考到。如：建標(biāo)時(shí)。校準(zhǔn)時(shí)。。。。等等。

測(cè)量不確定度搞得太復(fù)雜了，一般人根本吃不透，至少對(duì)于大多數(shù)位于一線的檢驗(yàn)人員是這樣的。
正因?yàn)橐话闳顺圆煌福晕覀€(gè)人認(rèn)為這套東西沒法推廣到測(cè)量的一線，也就是說它有研究?jī)r(jià)值，但沒有實(shí)用性。

回復(fù) 14# 吳玉寶


    k=2，并不是說置信水平p=95%，而只是認(rèn)為其分布是近似正態(tài)分布，其置信水平約為95%。正態(tài)分布p=95%時(shí)的k≈1.96。t分布p=95%時(shí)，k的取值取決與有效自由度。

因?yàn)椴缓脤W(xué)而不去學(xué)，國(guó)家怎么進(jìn)步

個(gè)人理解，測(cè)量不確定度是針對(duì)一定條件下測(cè)量數(shù)據(jù)獲取的，僅針對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)而言，并用統(tǒng)計(jì)方法表述的一種測(cè)量操作的特性

因?yàn)椴缓脤W(xué)而不去學(xué)，國(guó)家怎么進(jìn)步
yzjl3420646 發(fā)表于 2011-1-28 08:24

    難道要讓那些中專、技校畢業(yè)的檢驗(yàn)員也都能搞懂這些，國(guó)家才能進(jìn)步？
    個(gè)人以為這太不現(xiàn)實(shí)了，而且工作分工不同，不能一刀切地要求。

    很想了解國(guó)家推了這么多年，又有多少人大致弄懂了測(cè)量不確定度，這些人的占比是多少！
    或者說有多少人敢說測(cè)量不確定度我完全理解了，能夠準(zhǔn)確地應(yīng)用了。

回復(fù) 24# 星空漫步


    學(xué)無止境啊~難道學(xué)歷低就是不學(xué)習(xí)的理由么
須知學(xué)無先后 達(dá)者為師