不確定度是干什么的

                     不確定度是干什么的

                                                           史錦順

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通常，見到一個新名詞，不知道這個名詞表達(dá)的概念，要去查這個新名詞的定義。定義是明確概念的邏輯方法。通常，書籍、雜志上出現(xiàn)的新詞，都是意義明確的、正確的，因此也就容易弄懂。有些很難的學(xué)問，例如量子力學(xué)中的不確定性原理（舊譯測不準(zhǔn)關(guān)系），狹義相對論中的時空變化（運(yùn)動中時鐘變慢、洛倫茲縮短等），認(rèn)真學(xué)，也能學(xué)懂，我讀北大物理系時，本校學(xué)生都能過關(guān)（進(jìn)修生卻及格者寥寥）。學(xué)習(xí)不確定度理論，則不同，學(xué)了五年十年，竟弄不清不確定度到底是什么東西，到底是干什么的。網(wǎng)上討論，許多人有同感。一些人自以為理解，其實(shí)，背的書與做的事，對不上號。

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（一）代換說

仔細(xì)閱讀、認(rèn)真體會GUM，不確定度論問世立足的基本點(diǎn)，是說誤差理論的立足點(diǎn)錯了（真值不可知）；誤差沒法算（誤差是理想概念）。而不確定度論不搞理想性的東西，可以評定不確定度。不確定度可評可用，因而要用不確定度論代替誤差理論。就是說，誤差理論不好用，測量計量的一切領(lǐng)域都要用不確定度！

這是關(guān)于本文問題“不確定度是干什么的”的第一種回答：不確定度論就是要代替誤差理論。這種主張簡稱“代換說”。代換說的第一個證明是GUM對誤差理論的攻擊，說誤差理論的壞話，是為了取代它。代換說的第二個證明，是VIM2004版把誤差理論的基本名詞放到附錄中，表現(xiàn)輕視之意，表示即將舍棄。代換說的第三個證明是我國計量規(guī)范只搞關(guān)于不確定度的規(guī)范，而不搞誤差理論的規(guī)范。

許多誤差理論專家，轉(zhuǎn)而鼓吹不確定度論。面對不確定度論暴露的大量的原則性錯誤與弊病，他們竟識別不出，或裝作看不見。我認(rèn)為他們中的一些人趨炎附勢；一些人著眼點(diǎn)不過是點(diǎn)講課報酬或稿費(fèi)，一些人是一時糊涂。勸告諸君：認(rèn)準(zhǔn)是非，及早回頭。試看測量計量的天下，只能屬于誤差理論；不確定度論長不了。

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（二）并行說

對“不確定度是干什么的”的第二種回答是誤差理論與不確定度論，各有各的領(lǐng)域，各有各的用途。這是并行說。各行其職，各盡其能，互相補(bǔ)充，豈不美哉。《實(shí)用測量不確定度評定》一書的作者，中國計量科學(xué)研究院的倪育才研究員，就持這種觀點(diǎn)。他書中的例子，歐洲合格性合作組織的評定案例“游標(biāo)卡尺的校準(zhǔn)”的不確定度評定，體現(xiàn)了這種觀點(diǎn)。用卡尺測量量塊，得誤差0.1mm，不確定度評定結(jié)果
擴(kuò)展不確定度0.06mm，最后的報告寫為：

“不確定度報告（原文是結(jié)果報告）

在150mm測量點(diǎn)，卡尺的示值誤差是Ex=(0.10±0.06) mm”----------(1)
  

請注意倪先生的寫法。標(biāo)題是“不確定度報告”，內(nèi)容中數(shù)據(jù)前標(biāo)的是“示值誤差”。同一表達(dá)式，一會兒稱不確定度，一會兒又稱示值誤差，真是兩邊照顧，不偏不倚。但兩項(xiàng)綜合在一起，到底是不確定度還是示值誤差，就沒法說了。

不過能表達(dá)出（1）式，在大量的不確定度書籍資料中，倒是難能可貴的。這里清楚表明，不確定度不是代替誤差，而是確定示值誤差時的誤差。不確定度仍然是誤差，不過是誤差的誤差。或者說是計量中確定示值誤差時的誤差。需說明，把不確定度寫為誤差的一部分，不是倪先生的改寫，原文就是這樣。

S10.11 Reported result

At 150 mm the error of indication of the calliper is (0,10 ± 0,06) mm.

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(轉(zhuǎn)下頁)

天河人 發(fā)表于 2015-1-30 11:41
上述史老師的說法，那就是不確定度就是誤差的誤差，那還不如直接說誤差算了，那么繞口為什么？現(xiàn)在的多個文 ...

         先生說：“上述史老師的說法，那就是不確定度就是誤差的誤差”，我沒這樣說過，也沒有這個意思。確實(shí)有人對不確定度有這樣的認(rèn)識，但我不這樣認(rèn)為。我認(rèn)為：不確定度論是歪理邪說，是偽科學(xué)，我的主帖最后（4#）說：
       不確定度評定是畫蛇添足，既無用處，又常常出錯，甚至必然出錯。不確定度評定能干什么？沒事找事，添麻煩、惹亂子。不確定度，沒用的東西，壞事的東西，廢了好！

規(guī)版和 njlyx 先生都冷靜一下吧，有些概念沒那么嚴(yán)謹(jǐn)，也不需要那么嚴(yán)謹(jǐn)。同一個術(shù)語的定義在不同的版本中變化不就是一個證明嗎！如隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差不就由定性改定量再改定性的定義，不確定度前后不是用過4個定義嗎？有些概念還只可意會不可言傳呢!

下面給出三個術(shù)語及其理解，感興趣的可瀏覽一下。

1  測量

JJF1001-1998
    以確定量值為目的的一組操作。
注：
1. 操作可以是自動地進(jìn)行的。
2. 測量有時也稱計量。

JJF1001-2011
       通過實(shí)驗(yàn)獲得并可合理賦予某量一個或多個量值的過程。
注：
1. 測量不適用于標(biāo)稱特性。
2. 測量意味著量的比較并包括實(shí)體的計數(shù)。
3. 測量的先決條件是對測量結(jié)果預(yù)期用途相適應(yīng)的量的描述、測量程序以及根據(jù)規(guī)定測量程序(包括測量條件)進(jìn)行操作的經(jīng)校準(zhǔn)的測量系統(tǒng)。

史錦順 發(fā)表于 2014-11-22 06:29
國家質(zhì)檢總局與國家工商管理總局的文件，規(guī)定為：
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        規(guī)矩灣先生應(yīng)該弄懂如下幾個區(qū)別：
        1 “允許與不允許”同“必須與不必”的區(qū)別
        商品的允差區(qū)間，區(qū)間內(nèi)是允許的，區(qū)間外是不允許的。你的錯誤的允許區(qū)間公式，秤的正偏差在區(qū)間外，那就是不允許，這就是不合理的錯誤區(qū)間的后果。而我的區(qū)間形式，是說-20克到正無限大都是允許的，并不是要求有多大的正偏差。明白嗎？不要混淆“允許”和“必須”。
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        2 零售商品與包裝商品的區(qū)別
        零售商品，現(xiàn)場稱秤，按測得值決算，商品量的差只由秤的誤差引入。因此稱500克大米，國家規(guī)定可以用誤差范圍20克的秤（10克及以下更可以）。
        包裝商品。有標(biāo)稱值，交易時不稱秤，按標(biāo)稱值決算。這時要檢查，就要選用誤差范圍除以允差絕對值（半寬比半寬）小于1/3的秤.
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        3 測量與計量的區(qū)別
        對大米的測量叫“稱量”或“稱重”，這是求得量值。零售是現(xiàn)場稱量，q值可取1。而檢查商品的偏差，那是計量，可以檢查秤的誤差，也可以檢查實(shí)物的量值，但所用量具，必須高一個等級（誤差小到1/3以下）。
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        4 全寬與半寬的區(qū)別
        計量界的1/3、1/4、1/10,都是半寬比半寬。你把半寬與全寬相比，必生歧義。
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Enalex 發(fā)表于 2013-12-27 09:26
非常感謝規(guī)矩灣錦苑版主半夜都給我的問題給出回復(fù)！！
不好意思，我的問題還是有些初級：
從JJF1059中有這 ...

回復(fù)26樓，我覺得你判定合格與否要用到誤差，就是被檢儀器的誤差值不得大于規(guī)程規(guī)定誤差值，與不確定度無關(guān)。不確定度的用于判定時是你的測量值正好落在誤差上下限的臨界值附近時，為保證出具數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而給出的不確定度的范圍U。對于本題中的合格與否的判定：a-5+U≤y≤a+5-U 是合格的，y＜a-5+U和y＞a+5-U 是不合格的，這個是確定的，而在a-5-U＜y＜ a-5+U和 a+5-U＜y＜ a+5+U的范圍內(nèi)，你就需要給出不確定度及概率。

回復(fù) 8# 規(guī)矩灣錦苑


       你說：“0.10±0.06中的0.06是示值誤差0.10的測量不確定度，并不表示示值誤差在0.04到0.16之間。0.06表示0.10的可信性半寬為0.06，表示該卡尺的示值誤差真值存在的半寬是0.06，表示該卡尺的示值誤差應(yīng)該以真值為對稱中心，以半寬0.06的區(qū)域內(nèi)”；卻又說：“如果更高一級的測量過程檢定結(jié)果是-0.05時，該卡尺示值誤差應(yīng)該是-0.11至+0.01之間。如果更高一級的測量過程檢定結(jié)果是+0.14時，該卡尺示值誤差應(yīng)該是+0.08至+0.20之間。”
      請注意，0.10是用卡尺 量 計量標(biāo)準(zhǔn)一等量塊的結(jié)果，這個0.10不就是以真值為標(biāo)準(zhǔn)的測量結(jié)果嗎？如果一等量塊還不夠格的話，請問還去量什么？

回復(fù) 37# 史錦順

　　史老師另一個說法是“不確定度論出世的目的是全面取代誤差理論，是搶班奪權(quán)，是包攬一切”，這也是強(qiáng)加于“不確定度”的。不確定度自從誕生之日起至今就從來沒有聲稱取代誤差理論，更沒有要“包攬一切”。
　　不確定度和誤差一樣只是測量結(jié)果品質(zhì)的量化評價參數(shù)之一，只不過誤差是定量評價測量結(jié)果準(zhǔn)確性好壞的參數(shù)，不確定度是定量評價測量結(jié)果可疑度好壞（即可靠性和可信性好壞）的參數(shù)。兩者以兩姐妹的身份共同表述測量結(jié)果品質(zhì)的兩個方面的指標(biāo)，相輔相成，互為補(bǔ)充。
　　因此把不確定度評定和誤差理論置于你死我活的境地，說因?yàn)橛辛瞬淮_定度評定就是要取代誤差理論，或因?yàn)橛辛苏`差理論就必須將不確定度扼殺在搖籃里的說法都是錯誤的。

接 1# 史錦順 文

（三）在計量中的作為

不確定度論是計量界推出來的，因此，到目前為止，應(yīng)用的場合主要是計量。

計量是測量準(zhǔn)確性的保證。具體工作是檢驗(yàn)測量儀器是否合格。計量的對象是被檢測量儀器，計量的手段是計量標(biāo)準(zhǔn)。計量的前提是標(biāo)準(zhǔn)必須準(zhǔn)確，否則就沒有資格進(jìn)行計量工作。

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（1）誤差理論的算法

計量的誤差，推導(dǎo)如下。

用被檢儀器測量計量標(biāo)準(zhǔn)。測得值為M，標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值是B。設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的真值為Z。此時，標(biāo)準(zhǔn)為被測物。有

          M-Z=M-B+B-Z

          E = E(M)+E(B)                                            （2）

其中E=M-Z.是測量儀器的誤差，E(M)=M-B是測量儀器誤差的實(shí)驗(yàn)測得值，簡稱實(shí)驗(yàn)值。E(B)=B-Z 是標(biāo)準(zhǔn)的誤差。由（2）

     ΔE=E-E(M)=E(B)                                       （3）

確定測量儀器測得值誤差時的誤差是標(biāo)準(zhǔn)的誤差E(B)

選用標(biāo)準(zhǔn)，使其誤差范圍小于被檢儀器的誤差范圍的1/4,就可以計量了。設(shè)被檢儀器的最大允許誤差為MPEV，要求：

          E(B)≤1/4 MPEV                                         （4）

設(shè)被檢儀器的實(shí)測誤差值為Δ,若

      │Δ│≤MEPV-E(B)                                    （5）

則合格；若

          │Δ│＞MEPV-E(B)                                   （6）

則不合格。

誤差理論的合格性判別法，用在游標(biāo)卡尺的檢定上，計量誤差就是長度標(biāo)準(zhǔn)量塊的誤差。凡是合格的量塊，誤差范圍都比游標(biāo)卡尺誤差范圍小得多。量塊誤差可略。因此，檢定游標(biāo)卡尺，只要選量塊為標(biāo)準(zhǔn)，檢定的誤差就是可忽略的。

用游標(biāo)卡尺測量 量塊，示值與標(biāo)準(zhǔn)值之差，就是游標(biāo)卡尺的誤差。

以上是在誤差理論指導(dǎo)下，對游標(biāo)卡尺檢定的誤差分析。簡單、清楚。

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（轉(zhuǎn)下頁）   

接 2# 史錦順   文

（2）不確定度論的評定

不確定度論對檢定的不確定度評定，把被檢測量儀器的性能，賴在檢定裝置上，這是胡評。結(jié)果是對大量合格產(chǎn)品不能給出合格的結(jié)論。

倪書所載的歐洲評定，多算了機(jī)械效應(yīng)項(xiàng)、分辨力等項(xiàng)。算的結(jié)果是擴(kuò)展不確定度為0.06mm。而被檢卡尺的MEPV是0.05mm，U95大于MEPV，合格性通道的寬度（MEPV-U95）已是負(fù)值，就是說，不管游標(biāo)卡尺的示值是什么，即使與標(biāo)準(zhǔn)值一樣，最大誤差元為0，仍然不能判斷為合格。所有游標(biāo)卡尺都不能判合格，這當(dāng)然是荒謬的。

出現(xiàn)上述情況的原因是不確定度評定的著眼點(diǎn)錯位。分辨力、機(jī)械效應(yīng)，都是構(gòu)成游標(biāo)卡尺的誤差因素，必然表現(xiàn)在與卡尺的示值誤差中，把這兩項(xiàng)拉出來估計為計量誤差，是重計，多計，是錯誤的。

計量必須靠實(shí)測，憑數(shù)據(jù)說話。而不確定度評定的基本方式是“評估”，實(shí)際是瞎編數(shù)據(jù)。

不確定度評定的錯誤，是方法論的錯誤，是根本性的錯誤。忽視個性，拿一般的情況代替對具體單臺儀器的實(shí)測，認(rèn)識的路線錯了。

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把被檢儀器的性能，錯賴在檢定裝置的頭上，并由此而評定檢定裝置的性能，這是不確定度評定在計量中應(yīng)用的基本錯誤。

誤差理論分析計量誤差，簡單、正確；不確定度評定，畫蛇添足，不用不錯，用了必錯。

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（四）在測量中的作為

  GUM強(qiáng)調(diào)，是“測量”不確定度，似乎在測量中特別重要。其實(shí)，在測量中，不確定度評定是多余的。

（1）誤差理論下的測量結(jié)果表達(dá)

現(xiàn)引史錦順《新概念測量計量學(xué)》的有關(guān)段落。

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4.3基礎(chǔ)測量的測量結(jié)果

基礎(chǔ)測量是常量測量或慢變化量的測量。

測量要用經(jīng)過計量且在合格期內(nèi)的測量儀器。測量的第一步是根據(jù)測量目的的要求，選用測量儀器。測量儀器的誤差范圍是已知的。測量儀器的誤差范圍（指標(biāo)值）要小于測量任務(wù)的要求

測量者要看儀器的說明書，檢查合格證，要正確使用測量儀器。測量者沒有條件(沒有標(biāo)準(zhǔn))評定測量儀器的指標(biāo)。如果測量儀器不準(zhǔn)確，責(zé)任在計量部門。測量者要注意驗(yàn)證儀器是否正常。

設(shè)被測量的量值為L，測得值為Mi；測量儀器的誤差范圍（標(biāo)稱值）為W

1 測量N次，求平均值。平均值就是測得值 M=M(平)。

2 用測量儀器的誤差范圍指標(biāo)值W(標(biāo)稱)當(dāng)測得值的誤差范圍R。測量結(jié)果為

               L = M ± R

基礎(chǔ)測量，以平均值為測得值，而以測量儀器的誤差范圍為測得值的誤差范圍。

計算得到的σ，應(yīng)該小于誤差范圍，否則是統(tǒng)計測量或測量儀器有問題。測量結(jié)果的表達(dá)可以不計入σ(平)的因素。因?yàn)闇y量儀器的誤差范圍指標(biāo)中，已包含這個因素。

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（轉(zhuǎn)下頁）

接 3# 史錦順 文

4.4 統(tǒng)計測量的測量結(jié)果

統(tǒng)計測量是快變化量的測量。選擇測量儀器的誤差小于被測量變化范圍的1/3以下。測量儀器誤差可略，測得值的變化是量值本身的變化特性（量值分散性）。

（1）測量N次，記值Mi；

（2）取平均值作為測得值：；

                   M= M(平) =(1/N)∑(Mi)

（3）用貝塞爾公式計算單值的σ。σ是被測變量的分散性（穩(wěn)定度）的統(tǒng)計表征量。

（4）以3σ為被測量值的偏差范圍。不取σ(平)來表達(dá)量值。

（5）測量結(jié)果（被測量的范圍）為

                   L= M(平)±3σ
       或
                         L= M(平)±σ （RMS）

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摘要重復(fù)幾句。測量的基本點(diǎn)是根據(jù)工作任務(wù)的需求，即對測量準(zhǔn)確度的要求選用測量儀器。要驗(yàn)合格證。看說明書，正確使用測量儀器。

直接測量，測量儀器的誤差范圍就是測量的誤差范圍。因此測量者在得到測得值的同時，就已經(jīng)知道了誤差范圍。間接測量，依量值關(guān)系式計算誤差傳遞。

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（2）在測量中的不確定度評定

A類評定，是幾百年來常用的分散性計算，并無新內(nèi)容。而按不確定度評定的用法，卻全錯。如果是常量測量，A類評定的結(jié)果，就是B類評定中儀器說明書指標(biāo)中的隨機(jī)誤差部分，重復(fù)了；如果是變量測量，表征量該是單值的西格瑪，而不確定度論之A類評定一律除以根號N,這就把指標(biāo)夸張根號N倍。因此所謂A類不確定度評定，不用則已，用則必錯。

B類評定，條款甚多，GUM與VIM竟不一樣，說明都是些隨便地的說說，沒道理的。其中有用的一條就是看說明書，看合格證，這是正確的，但顯然這算不得評定。其他各項(xiàng)都犯了大病：用一般代表特殊。本來是考核個體的不同特性，卻用一般情報代理，并無實(shí)際用途。有些評定則不過是把測量儀器的整體指標(biāo)，拆開為各個因素，再重算一遍，效果是重計，不對的。

在測量中，已知測量儀器的誤差范圍，就知道了測得值的誤差范圍，用測量儀器誤差范圍的標(biāo)稱值，代表測得值的實(shí)際誤差范圍是冗余代換，是保險的、正確的、簡潔的。幾百年來精密測量都這樣干；現(xiàn)代的精密測量還是這樣干（例如珠峰高度測量，宇航測量），都是正確的。排除不確定度干擾，必須的！

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不確定度評定是畫蛇添足，既無用處，又常常出錯，甚至必然出錯。不確定度評定能干什么？沒事找事，添麻煩、惹亂子。不確定度，沒用的東西，壞事的東西，廢了好！

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我認(rèn)為樓主沒有看懂這個例子，就急著橫加指責(zé)。這個例子評定的是游標(biāo)卡尺在150mm測量點(diǎn)的示值誤差的不確定度。“不確定度報告（原文是結(jié)果報告）
在150mm測量點(diǎn)，卡尺的示值誤差是Ex=(0.10±0.06) mm”----------(1)，理解為卡尺的示值誤差是Ex=0.10mm，其擴(kuò)展不確定度為0.06 mm

我學(xué)了好多，覺得沒啥用。

不確定度比較難理解

　　不確定度是測量結(jié)果的可信性，誤差是測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，二者不能相混淆。5樓所說“不確定度報告（原文是結(jié)果報告）在150mm測量點(diǎn)，卡尺的示值誤差是Ex=(0.10±0.06) mm----------(1)，理解為卡尺的示值誤差是Ex=0.10mm，其擴(kuò)展不確定度為0.06 mm”是正確的。此處的卡尺的示值誤差0.10是被測量的測量結(jié)果，因?yàn)闄z定規(guī)程要求檢定示值誤差，示值誤差即為被測量，0.10就是這個被測量的測量結(jié)果。
　　示值誤差0.10mm這個測量結(jié)果的準(zhǔn)確性是多少，檢定人員不知道，需要送更高準(zhǔn)確性的另一個測量過程來檢定得到“約定真值”才能夠知道，也許更高一級的測量過程檢定結(jié)果是-0.05或+0.14，那么-0.05或+0.14就是（約定）真值，0.10這個測量結(jié)果的誤差就是+0.15或-0.04。
　　0.10±0.06中的0.06是示值誤差0.10的測量不確定度，并不表示示值誤差在0.04到0.16之間。0.06表示0.10的可信性半寬為0.06，表示該卡尺的示值誤差真值存在的半寬是0.06，表示該卡尺的示值誤差應(yīng)該以真值為對稱中心，以半寬0.06的區(qū)域內(nèi)。如果更高一級的測量過程檢定結(jié)果是-0.05時，該卡尺示值誤差應(yīng)該是-0.11至+0.01之間。如果更高一級的測量過程檢定結(jié)果是+0.14時，該卡尺示值誤差應(yīng)該是+0.08至+0.20之間。

回復(fù) 8# 規(guī)矩灣錦苑
第三段第一句話貌似和后面的結(jié)論相反。是不是這樣理解，無論示值誤差是什么，其擴(kuò)展不確定度都是0.06mm。而不是在示值誤差基礎(chǔ)上加減后面的0.06？

回復(fù) 9# 秦時明月

　　是的，完全贊同你的說法。示值誤差是測量結(jié)果，測量結(jié)果是個定值。不確定度是測量結(jié)果的可疑度，并不影響測量結(jié)果的大小，也不受示值誤差大小所左右。只有被測量真值（上級高精度檢定結(jié)果或約定的參考值）才影響測量結(jié)果真實(shí)的大小。只有真值和誤差范圍才能夠確定測量結(jié)果的變化范圍，在不知道真值之前不能把不確定度說成是測量結(jié)果所處的變化范圍。

如果0.10是測量結(jié)果，±0.06是不確定度，那么按照不確定度對結(jié)果的描述就是“測量結(jié)果落在0.04到0.16之間的可能性為95%（假如k=2的話）”。怎么是“并不表示示值誤差在0.04到0.16之間”呢？

回復(fù) 10# 規(guī)矩灣錦苑

      誤差元等于測得值減真值。誤差范圍是誤差元絕對值的最大可能值。在計量的場合，標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值可以看做是真值。區(qū)間是以真值為中心的測得值區(qū)間。這個區(qū)間是可以在測量中用的，那就是以測得值為中心的被測量真值的區(qū)間。這兩個區(qū)間的半寬相等，都是誤差范圍（即誤差元絕對值的最大可能值）。人用一條繩牽著狗，人比做真值，狗比做測得值，繩長就是誤差范圍。這樣，以人為中心，求狗與人的最大距離，好比計量中確定測量儀器的誤差范圍；誤差范圍是測量儀器的特性，此特性就是儀器的測量被測量的特性。測量中得知了測得值，于是就可以知道：被測量的真值一定（3西格瑪概率為99.73%）在以測得值為中心的這個區(qū)間內(nèi)（這好比知道狗的位置而確定人的位置范圍）。計量的意義、測量的準(zhǔn)確性，規(guī)律即在于此。不承認(rèn)這些，就是從根本上否認(rèn)誤差理論。-

回復(fù) 12# 深圳漁民

     誤差理論意義下的區(qū)間是明白的。
     1 計量的任務(wù)是證實(shí)（廠家是確定）誤差區(qū)間。這時的誤差區(qū)間，是以真值為中心的、以誤差限為半寬的區(qū)間，是包含許多可能的測得值的區(qū)間。檢定儀器時，測得值在此區(qū)間中，則誤差值（實(shí)測值）不超差，儀器合格；測得值不在此區(qū)間中，則超差，儀器不合格。
     2 第一條計量驗(yàn)證過的誤差區(qū)間，是測量儀器的性質(zhì)、功能所確定的，是測量儀器的性質(zhì)，就是儀器性能指標(biāo)。這個性能指標(biāo)，在用該儀器進(jìn)行測量時，是可以用的，這正是計量與測量的基本原理。因?yàn)槲覀兺ㄟ^計量已知測得值與真值的關(guān)系，于是，就可以用測量中得到的測得值，來確定真值所處的范圍，這就是真值的區(qū)間。以測得值為半寬、以誤差限為半寬的區(qū)間，是被測量真值的可能值的區(qū)間，因此是真值區(qū)間。
     3 計量是確定誤差區(qū)間；測量時是已知測得值（測量得到）、已知誤差范圍（選定儀器，必知），而由這二者確定真值所在的區(qū)間。只要這個區(qū)間足夠小（即測量儀器的誤差范圍足夠小），那就是達(dá)到了認(rèn)識真值的目的。
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     不確定度論的區(qū)間概念是沒法說清的概念。一會說“可信性”，一會說“分散性”，一會又說是“包含真值區(qū)間的半寬”。不確定度概念本身的說法亂了套，誰想說清楚，那是徒勞。因?yàn)椴淮_定度本身沒有基本單元的定義，缺少“誰與誰之差”的那個基本元素，因此，它只能是一個多解的、含混的概念。說到標(biāo)準(zhǔn)的不確定度、測量儀器的不確定度，似乎是誤差范圍（許多權(quán)威就這樣理解），但在計量場合，評定檢定裝置，不確定度又似乎是誤差的誤差。哎，真難人。不確定度似乎什么都是，卻又什么都不是；似乎很有理，本質(zhì)上又毫無道理。真是折磨人。

非常抱歉，我就把史老師13樓和14樓兩個帖子一起回復(fù)吧，請恕我沒有一一回復(fù)。
　　1.老師把國家標(biāo)準(zhǔn)定義的“誤差”改成了“誤差元”，保留了相同的“誤差范圍”含義。在這種情況下，我贊成“誤差元等于測得值減真值。誤差范圍是誤差元絕對值的最大可能值。在計量的場合，標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值可以看做是真值。區(qū)間是以真值為中心的測得值區(qū)間”觀點(diǎn)。但是，我認(rèn)為老師又混淆了兩種“誤差范圍”，一種是人們預(yù)先設(shè)定的“誤差范圍”，這是“計量要求”，另一種是儀器自身誤差變動的區(qū)域，這個“誤差范圍”是測量設(shè)備的“計量特性”。前面一個誤差范圍只要是相同規(guī)格型號的測量設(shè)備，不管是哪一個，無需做任何工作都知道完全相同。后面一個誤差范圍則隨著不同的測量設(shè)備個體而各不相同，至于到底是多少就是靠檢定/校準(zhǔn)來確定了。
　　2.在區(qū)分了兩個不同的“誤差范圍”后，作為“儀器性能指標(biāo)”的誤差范圍無可非議就是測量設(shè)備的“計量要求”，這是個預(yù)先設(shè)定不會改變的“誤差范圍”。“用測量中得到的測得值，來確定真值所處的范圍”本質(zhì)上是確定被檢儀器的示值偏離標(biāo)準(zhǔn)器輸出值作為真值的距離在多大的范圍內(nèi)，這個“誤差范圍”就是被檢測量設(shè)備的“計量特性”。判定被檢儀器合格與否就看作為“計量特性”的誤差范圍是不是在作為“計量要求”的測量范圍之內(nèi)。兩個測量范圍萬萬不能相混淆。
　　3."已知測得值（測量得到的誤差范圍），已知誤差范圍(計量要求)”，“測量儀器的誤差范圍”與計量要求的誤差范圍相比“足夠小”，被檢測量設(shè)備合格。但是只知道“測量結(jié)果”和“計量要求”，“這二者”并不能“確定真值所在的區(qū)間”。要確定真值所在區(qū)間，必須評估測量不確定度，并將被檢對象送更高一級機(jī)構(gòu)檢測。

規(guī)矩版主在8#樓說：“如果更高一級的測量過程檢定結(jié)果是-0.05時，該卡尺示值誤差應(yīng)該是-0.11至+0.01之間。如果更高一級的測量過程檢定結(jié)果是+0.14時，該卡尺示值誤差應(yīng)該是+0.08至+0.20之間。”
        這個正是 不確定度理論脫離實(shí)際的一個鮮明寫照，理論上認(rèn)為計量標(biāo)準(zhǔn)會引入不確定度分量（就是真值不存在，所以僅僅用誤差數(shù)據(jù)不足以確切表示計量結(jié)果）。然而，請大家回到這個范例的分析過程，考慮各個分量的影響，比如使用標(biāo)準(zhǔn)分別是：三等量塊、或用國家長度基準(zhǔn)校準(zhǔn)過的、加更正值使用的一等量塊，這個0.10并無改變！那個0.06也沒理由改變，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)本身引入的不確定度分量實(shí)在是微乎其微！
        就是說，規(guī)矩版主所說的用更高級的標(biāo)準(zhǔn)，測量結(jié)果并不會改變，只有用更低等級的標(biāo)準(zhǔn)，才存在測量結(jié)果改變的可能! 而使用何種等級的標(biāo)準(zhǔn)才適用，是國家計量檢定系統(tǒng)和檢定規(guī)程 已經(jīng)規(guī)定好了的，大家依據(jù)執(zhí)行，也就足夠了。每一次檢定后，再照貓畫虎地分析一下，純屬畫蛇添足。

回復(fù) 16# chuxp

　　測量結(jié)果已經(jīng)由測量者給出，白紙黑字為據(jù)，因此“測量結(jié)果并不會改變”。同樣，被測量真值是客觀存在的，是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，也是“不可改變”的。測量結(jié)果與真值之差就是測量結(jié)果的“誤差”，我們就用這個誤差來評價測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　不確定度評定的目的是在不知道真值的條件下評估真值大概存在于多寬的區(qū)域內(nèi)，用這個“寬度”（注意并不是真值的大小）來評價這個不會改變的測量結(jié)果“可信性”。從而確定這個測量結(jié)果用于評判被測對象合格與否值不值得信任，會不會產(chǎn)生誤判風(fēng)險，會不會因?yàn)椴划?dāng)使用測量結(jié)果而鑄成重大經(jīng)濟(jì)損失或釀成機(jī)毀人亡這種顛覆性的大錯。
　　不確定度是被測量真值可能存在的區(qū)域?qū)挾龋皇莻€“寬度”，而并不指出在數(shù)軸上的“大小位置”。這個寬度的對稱中心是真值在數(shù)軸上的位置，并不是測量結(jié)果在數(shù)軸上的位置。測量者只能出示測量結(jié)果而無法出示真值，如果測量者真的知道被測量真值他就一定會把真值作為測量結(jié)果給出。真值（約定真值或參考值）的大小必須是更高一級測量過程給出。因此：
　　如果更高一級的測量過程檢定結(jié)果是-0.05，給出示值誤差0.10的原檢定人員評估的不確定度是0.06，那么根據(jù)誤差的定義，原檢定人員示值誤差的測量誤差就是0.10－(-0.05)＝0.15，該被檢尺示值誤差的實(shí)際值應(yīng)該是在以-0.05為對稱中心，左右各寬0.06的區(qū)域內(nèi)，即介于-0.11至+0.01范圍內(nèi)。上級的檢定結(jié)果-0.05剛好就在-0.11～+0.01這個區(qū)域的中心。
　　如果按“不確定度就是誤差范圍”來理解，原檢定人員的檢定結(jié)果是0.10±0.06，就會被理解成被檢尺的示值誤差介于+0.04至+0.16范圍內(nèi)。顯然這就把原檢定人員示值誤差的“測量結(jié)果”認(rèn)可為示值誤差的“真值”了，也就是說認(rèn)為檢定人員的測量結(jié)果誤差為零，不存在測量誤差了，測量誤差在檢定人員這里被消滅了。這就嚴(yán)重違背了誤差理論的根基“誤差不滅定理”。誤差理論的根基是：誤差無處不在無時不有，無論測量人員多熟練，測量方法多科學(xué)，使用的測量設(shè)備精度有多高，環(huán)境條件控制多苛刻，其測量結(jié)果必存在著測量誤差。因此我說千萬不能把測量不確定度和誤差或誤差范圍畫等號，畫等號的最后結(jié)局就是否定了誤差理論存在的根基，誤差理論也就被他消滅了。
　　國家標(biāo)準(zhǔn)并不要求對每個檢定結(jié)果進(jìn)行不確定度評定，只是要求計量標(biāo)準(zhǔn)考核時，擬建標(biāo)單位必須對使用所建計量標(biāo)準(zhǔn)開展申請的檢定項(xiàng)目的能力進(jìn)行不確定度評定。“每一次檢定后，再照貓畫虎地分析一下，純屬畫蛇添足”，這個觀點(diǎn)我完全贊同。但是對于校準(zhǔn)報告則必須給出校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度，以方便使用校準(zhǔn)結(jié)果的人員確定該校準(zhǔn)結(jié)果可以在什么范圍內(nèi)使用。每一個校準(zhǔn)結(jié)果或測量結(jié)果都有自己的測量不確定度，因此該測量結(jié)果用于某些場合是適宜的，而用于另外某些場合就可能是錯誤的，再換成一些場合還可能是奢侈的，如果不給出測量不確定度，測量結(jié)果的使用人員無法正確使用你的測量結(jié)果。

回復(fù) 17# 規(guī)矩灣錦苑
      先生說：“國家標(biāo)準(zhǔn)并不要求對每個檢定結(jié)果進(jìn)行不確定度評定，只是要求計量標(biāo)準(zhǔn)考核時，擬建標(biāo)單位必須對使用所建計量標(biāo)準(zhǔn)開展申請的檢定項(xiàng)目的能力進(jìn)行不確定度評定。“每一次檢定后，再照貓畫虎地分析一下，純屬畫蛇添足”，這個觀點(diǎn)我完全贊同”。
      這說明什么呢？說明對檢定工作來說，不確定度評定是不必要的。對比檢定工作低一個檔次的測量工作呢，就更沒有必要評定不確定度。在計量檢定、測量的工作中都可以不進(jìn)行不確定度評定， 只要認(rèn)可了這一條，也就基本上否定了不確定度評定與不確定度論本身。這不正說明不確定度論是可有可無的、沒有實(shí)際用途的東西嗎？

回復(fù) 18# 史錦順

　　設(shè)計任何一個檢測方法、測量方案，都必須確保所設(shè)計的方案是可靠的，該方案出具的測量結(jié)果必須是安全的。要確保使用該方案出具的測量結(jié)果對被測對象的判定不能發(fā)生誤判，也就是說該方案的不確定度必須確保滿足被測參數(shù)控制限的計量要求。
　　計量檢定也不例外，計量檢定是特殊的測量過程，比一般的測量過程的風(fēng)險性更大，其方案的可靠性更需要評定和考核。測量方案可靠性和可行性評判的重要指標(biāo)就是測量不確定度，如果連這一點(diǎn)都不能保證的話，計量工作的準(zhǔn)確和可靠也就無從談起了。
　　所以我說“國家標(biāo)準(zhǔn)要求計量標(biāo)準(zhǔn)考核時，擬建標(biāo)單位必須對使用所建計量標(biāo)準(zhǔn)開展申請的檢定項(xiàng)目的能力進(jìn)行不確定度評定”。但是，如果已經(jīng)通過了計量標(biāo)準(zhǔn)考核，檢定方法、環(huán)境、人員、使用的計量標(biāo)準(zhǔn)、開展的檢定項(xiàng)目等，都沒改變，我認(rèn)為“每一次檢定后，再照貓畫虎地分析一下，純屬畫蛇添足”。所以，不確定度評定不是可有可無，而是該評定時必須認(rèn)真評定，可以不必評定的時候，就沒有必要浪費(fèi)勞動力，浪費(fèi)資源。

不確定度當(dāng)然是不確定的因素，主要是對被測量值的不能肯定的程度。

好好學(xué)習(xí)！

從二位專家pk來看，想起直接測量和相對測量兩個經(jīng)典測量例子。
其一：對約8V的電壓，用0-10V量程范圍的電壓表直接測量得測量結(jié)果
其二：用標(biāo)準(zhǔn)的8V電壓源和被測電壓量對接，中間用撿流計看流過撿流計的電流大小和電流方向，的測量結(jié)果
其一的方法和原理貌似用誤差表示的方法；其二的方法與不確定度表示的方法較吻合
不知以上理解的是否對

這個貼子不要沉了，頂頂。
有如下問題請各位討論

被測量Y的規(guī)格為a±5。
現(xiàn)對這個被測量進(jìn)行測量和不確定度評定，依據(jù)1059.1-2012有
Y=y±U
那判別這個被測量是否合格的判別是不是如下：a-5<y-U<a+5，且a-5<y+U<a+5
或者說只需要進(jìn)行判別：a-5<y<a+5

回復(fù) 23# Enalex

      請注意，我的帖子的最后一句話是：“不確定度評定是畫蛇添足，既無用處，又常常出錯，甚至必然出錯。不確定度評定能干什么？沒事找事，添麻煩、惹亂子。不確定度，沒用的東西，壞事的東西，廢了好！”
      先生是“新手”，問題表達(dá)不清楚可以諒解。我這里要問一問，那些贊成不確定度論的行家們，面對實(shí)際問題，你能說出個道道來嗎？本文的標(biāo)題是“不確定度是干什么的？”老史的回答是：不確定度概念含混、定義多變，理論荒誕，評定錯誤，正事干不了，只會添亂。國家質(zhì)檢總局已兩次通知，簡化26個項(xiàng)目的不確定度評定。什么叫“簡化”？網(wǎng)友問；“簡化了，可以不做嗎？”質(zhì)檢總局網(wǎng)上回答：“可以” 。老史反對不確定度論，主張廢止不確定度論的一切。那些對不確定度的錯誤，尚無足夠認(rèn)識的網(wǎng)友，該認(rèn)真體會國家質(zhì)檢總局通知的用意。

回復(fù) 23# Enalex

　　１被測量Y的規(guī)格為a±5的解讀
　　a表示被測量名義值或公稱值，±5表示對被測量的“計量要求”，即上下控制限或上下偏差。測量結(jié)果y超過上下控制限，被測量Y將被判為不合格。被測量允許的最大值減去最小值就是“控制限”或“公差”：T＝(+5)－(-5)＝10。
　　２進(jìn)行測量和不確定度評定，依據(jù)1059.1-2012有Y=y±U的解讀
　　y是被測量Y的測量結(jié)果，U是測量結(jié)果y的擴(kuò)展不確定度。測量結(jié)果只有一個，這就是y，y必須介于“計量要求”a－5至a+5之間，超過這個計量要求就應(yīng)該判定被測量不合格。y與a的差就是實(shí)際偏差，實(shí)際偏差的絕對值大于5也意味著超差，被測量被判為不合格。
　　那么用這個測量結(jié)果y判定被測量合格與否“可靠”嗎？或者說“可信”嗎？這就是U要回答的問題。如果U/T≤1/3，我們就可以說用y判定被測量的符合性是可靠的，或者說是值得相信的，否則就是不可靠的，不值得相信的，必須更換測量方法重新測量。但U/T也不宜過小，U/T＜1/10時，可認(rèn)為是投入了過高的測量成本，y是可靠的，但對測量者而言經(jīng)濟(jì)上是個浪費(fèi)。
　　３被測量Y是否合格的判別是否a-5<y-U<a+5，且a-5<y+U<a+5，或者a-5<y<a+5？
　　判別被測量Y是否合格，只需要U/T≤1/3的條件下（即判定測量結(jié)果可靠、可信的前提條件下），a-5<y<a+5 即可。
　　只有在測量結(jié)果可靠性（可信性）不足時，即U/T＞1/3時，才需要考慮不確定度U對測量結(jié)果y的實(shí)際偏差產(chǎn)生的影響。此時應(yīng)修正符合性判別條件，考慮到測量結(jié)果可靠性的降低就必須收窄控制限（允許偏差），即計量要求由±5修正為±(5－U)。
　　計量要求由±5修正為±(5－U)后，符合性判定條件由a-5<y<a+5修改為a-5＋U<y<a+5－U。如果U＞5，則5－U＜0，修正后的公式中y必須同時大于a和小于a而無法實(shí)現(xiàn)。這就說明該測量結(jié)果連修正使用的價值都沒有了，屬于絕對不可靠、不可信狀態(tài)，必須堅決廢棄測量結(jié)果y，更換測量方法重新測量，否則使用不可靠的測量結(jié)果一定會帶來不可挽回的誤判風(fēng)險。
　　４史老師提起的國家質(zhì)檢總局已兩次通知簡化了計量標(biāo)準(zhǔn)考核中的26個項(xiàng)目不確定度評定，實(shí)際上也的確是要求對這26個項(xiàng)目建標(biāo)考核時不必進(jìn)行不確定度評定了。但其用意絕不是否定不確定度評定，而是對測量方法簡單或計量要求不高的測量過程沒必要重復(fù)評定不確定度，如果前人、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程已對測量方案評定了不確定度，只需拿來用就可以了。
　　這種情況還有很多，例如GB17167對什么樣的耗能單位用什么方法檢測，應(yīng)配備什么樣的能源計量器具已經(jīng)做出了強(qiáng)制規(guī)定，其可靠性（可信性）已經(jīng)得到了評定和驗(yàn)證，各用能單位就沒有必要再對這種能源計量的測量結(jié)果不確定度進(jìn)行評定了。
　　但這并不是否定不確定度評定的科學(xué)性和必要性。在關(guān)鍵的、復(fù)雜的，高準(zhǔn)確度要求的，高風(fēng)險的，和新設(shè)計的測量過程（檢定和校準(zhǔn)過程也是測量過程），為了測量結(jié)果的可靠性，仍然必須進(jìn)行不確定度評定。