不確定度的種種問題，前人已有所論述！

現(xiàn)在論壇上關(guān)于不確定度的種種問題的討論，在十幾二十年前，已有所論述！請看以下附件：

附件1-9：測量準(zhǔn)確度評估講座（1-9）

              中國計(jì)量科學(xué)研究院　錢鐘泰　童光球
              哈爾濱理工大學(xué)　　　王學(xué)偉　馬懷儉
              中國計(jì)量學(xué)院　　　　宋明順　顧龍方

附件10：認(rèn)真對待“測量不確定度表示指南ISO1993（E）”中的問題

附件11：執(zhí)行"測量不確定度表示指南ISO1993(E)"的若干問題


              中國計(jì)量科學(xué)研究院　錢鐘泰　童光球
              哈爾濱理工大學(xué)　　　王學(xué)偉　馬懷儉
              中國計(jì)量學(xué)院　　　　宋明順　顧龍方

現(xiàn)在國內(nèi)把'不確定度“簡單問題常常搞得很復(fù)雜化。其實(shí)主要來源就兩個：1、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)及其配套設(shè)備引入的，2、測量重復(fù)性或分辨力（什么人為讀數(shù)誤差，環(huán)境溫度的影響其實(shí)都已經(jīng)包含在這里面了）。各分量之間，如計(jì)量要求確實(shí)較高或有明顯相關(guān)性按絕對和加成，否則一律方和根，搞定。至于測量誤差=測量結(jié)果-參考值，通過這個這個簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系可以看出，“測量誤差”與“測量結(jié)果”具有同樣的不確定度。

“不確定度”現(xiàn)狀之所以復(fù)雜，癥結(jié)還是大家對它的“認(rèn)識”還未統(tǒng)一：

它是否應(yīng)該與“真值”相關(guān)？  

它究竟是一個純粹表達(dá)【被認(rèn)識對象特性】的“客觀指標(biāo)”？ 還是一個屬于認(rèn)識主體的、表達(dá)【“認(rèn)識”結(jié)果質(zhì)量】的“主觀指標(biāo)”{此“指標(biāo)”的“合理評估”當(dāng)然與被認(rèn)識對象的特性密切相關(guān)}？？


回避與“真值”的關(guān)聯(lián)、試圖打造成一個純粹表達(dá)【被認(rèn)識對象特性】的“客觀指標(biāo)”？？？？——可能是將“測量不確定度”拖入泥潭的思想魔爪。

285166790 發(fā)表于 2016-1-6 10:04
現(xiàn)在國內(nèi)把'不確定度“簡單問題常常搞得很復(fù)雜化。其實(shí)主要來源就兩個：1、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)及其配套設(shè)備引入的，2 ...

測量誤差不確定度=測量結(jié)果不確定度，何必先生是高度懷疑的，這個論壇里有專家是堅(jiān)決不認(rèn)可的，不知您可有辦法說服這些專家

csln 發(fā)表于 2016-1-6 13:14
測量誤差不確定度=測量結(jié)果不確定度，何必先生是高度懷疑的，這個論壇里有專家是堅(jiān)決不認(rèn)可的，不知您可 ...

測量誤差=被測儀器的示值-參考值

上式再分解可為：誤差值±測量誤差的不確定度=被測儀器示值-（最佳估計(jì)值±測量結(jié)果的不確定度）
                        誤差值±測量誤差的不確定度=（被測儀器示值-最佳估計(jì)值）±測量結(jié)果的不確定度

因?yàn)椋赫`差值=被測儀器示值-最佳估計(jì)值
所以：測量誤差的不確定度=測量結(jié)果的不確定度

很簡單的數(shù)學(xué)問題吧。

csln 發(fā)表于 2016-1-6 13:14
測量誤差不確定度=測量結(jié)果不確定度，何必先生是高度懷疑的，這個論壇里有專家是堅(jiān)決不認(rèn)可的，不知您可 ...

對于校準(zhǔn)領(lǐng)域：

1、如果把示值誤差作為校準(zhǔn)結(jié)果，那么“示值誤差的不確定度=校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度”，我贊同（因?yàn)槲乙恢闭J(rèn)為校準(zhǔn)證書上給出的不確定度應(yīng)該是示值誤差的不確定度。）；

2、如果把被校示值的校準(zhǔn)值作為校準(zhǔn)結(jié)果，那么“示值誤差的不確定度=校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度”，我有限贊同（雖然JJF1059.1附錄3.5例子說是一致的，但我還有點(diǎn)想不清楚（呵呵，本人比較笨），所以只能有限贊同）；

3、如果把被校示值作為校準(zhǔn)結(jié)果，那么“示值誤差的不確定度=校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度”，我是不贊同的（“把被校示值作為校準(zhǔn)結(jié)果”我也不贊同）。

何必 發(fā)表于 2016-1-6 15:18
對于校準(zhǔn)領(lǐng)域：

1、如果把示值誤差作為校準(zhǔn)結(jié)果，那么“示值誤差的不確定度=校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度”，我贊 ...

您說的我很贊同，計(jì)量工作就是用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測量被測被校準(zhǔn)儀器示值所對應(yīng)的量值，就這么簡單。無論兩者的形式怎么變，其邏輯內(nèi)涵不會變。

285166790 發(fā)表于 2016-1-6 15:16
測量誤差=被測儀器的示值-參考值

上式再分解可為：誤差值±測量誤差的不確定度=被測儀器示值-（最佳估計(jì) ...

對，很簡單，論壇里有人不止一次說過，這是近似公理的東西，連證明都不需要，而且用了多種方法證明，但專家就是認(rèn)為不成立，史先生用了大量篇幅證明不成立，看到了吧，何必先生還是認(rèn)為不成立

還要繼續(xù)證明，還不夠啊

說句實(shí)在話，我們現(xiàn)在在這里討論的這些問題，實(shí)際上是有點(diǎn)“閑得蛋疼”的感覺（不好意思，沒有對誰不敬的意思）。
因?yàn)椋?、現(xiàn)實(shí)中客戶很少關(guān)注這個不確定度的問題（當(dāng)然所用標(biāo)準(zhǔn)器必須夠格），客戶關(guān)心的是：我的儀器送校/檢后，儀器超不超差？還能不能繼續(xù)使用？也就是說客戶很需要我們對校準(zhǔn)后的儀器作符合性聲明，相當(dāng)于幫客戶做計(jì)量確認(rèn)（因?yàn)楝F(xiàn)在很多企業(yè)管計(jì)量的就只有幾個人，而他們負(fù)責(zé)的可能是幾百臺或上千臺的儀器設(shè)備，根本就沒有時間精力去做這部分的工作，只能推給計(jì)量機(jī)構(gòu)去做）；當(dāng)然我們也可以拒絕客戶的要求，但是對于競爭比較激烈的地方，你不做就意味著失去這個客戶；當(dāng)然對于沒有競爭的或客戶沒得選擇的情況下，客戶也只能聽我們計(jì)量機(jī)構(gòu)“忽悠”。賽寶為什么市場占有率高，因?yàn)樗麄?0年前就已經(jīng)在做這部分的工作了，客戶就認(rèn)同他們的證書。
         2、即使我們大家對不確定度的理解各不一樣，請問有誰由于對不確定度的理解不一致而出過“計(jì)量事故”，我敢說很少很少！

所以說，我們現(xiàn)在在這里討論的這些問題，實(shí)際上是有點(diǎn)“閑得蛋疼”的感覺！

論壇上也就是閑扯。只要不抱定自己一貫正確的態(tài)度，也許能有些收獲。

285166790 發(fā)表于 2016-1-6 15:16
測量誤差=被測儀器的示值-參考值

上式再分解可為：誤差值±測量誤差的不確定度=被測儀器示值-（最佳估計(jì) ...

請問“285166790”老師：
       誤差值±測量誤差的不確定度=被測儀器示值-（最佳估計(jì)值±測量結(jié)果的不確定度）
      
      您上式中“測量結(jié)果的不確定度”其中“測量結(jié)果”指誰？是“被測儀器示值”還是“最佳估計(jì)值”或是別的？

不確定度不管怎么理解，但是在校準(zhǔn)工作中，有多少個人會真去計(jì)算出來的，都是寫上去的

285166790 發(fā)表于 2016-1-6 15:16
測量誤差=被測儀器的示值-參考值

上式再分解可為：誤差值±測量誤差的不確定度=被測儀器示值-（最佳估計(jì) ...

         【原式】
                   測量誤差=被測儀器的示值-參考值
        上式再分解可為：
                   誤差值±測量誤差的不確定度=被測儀器示值-（最佳估計(jì)值±測量結(jié)果的不確定度）
                   誤差值±測量誤差的不確定度=（被測儀器示值-最佳估計(jì)值）±測量結(jié)果的不確定度
        因?yàn)?/u>：
                   誤差值=被測儀器示值-最佳估計(jì)值                                                                   
        所以：
                   測量誤差的不確定度=測量結(jié)果的不確定度                                        （1）

        很簡單的數(shù)學(xué)問題吧。

       【史評】
         注意，計(jì)量中參考值是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值B。設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的真值為Z，計(jì)量中，Z就是被測量的真值。
         對于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)系：B=Z±標(biāo)準(zhǔn)的不確定度。于是有（僅將黑體字改為紅字）：
                    測量誤差=被測儀器的示值-參考值（參考值是B）
        上式再分解可為：
                    誤差值±測量誤差的不確定度=被測儀器示值-（Z±標(biāo)準(zhǔn)的不確定度）
                    誤差值±測量誤差的不確定度=（被測儀器示值-Z）±標(biāo)準(zhǔn)的不確定度
        因?yàn)椋?/font>
                    誤差值=被測儀器示值-Z
        所以：
                    測量誤差的不確定度=標(biāo)準(zhǔn)的不確定度                                                 （2）

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       說明：        
       1 這不是簡單的問題。不確定度論問世以來，所有的計(jì)量（檢定、校準(zhǔn)）的不確定度分析，都弄錯了。
       2 不確定度就是誤差范圍，或簡稱為誤差。原式（1）等號左側(cè)“誤差的不確定度”就是誤差的誤差。測得值是零階量，誤差是一階量，誤差的誤差是二階量。因此等式左側(cè)是二階量。原式（1）等號的右側(cè)，測得值的不確定度就是測得值的誤差范圍，簡稱測得值的誤差，測得值是零階量，測得值的誤差是一階量。因此等式右側(cè)是一階量。原式（1）等號左右兩側(cè)，階數(shù)不同，不可能相等；原式（1）是錯誤的。
       新式中，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)比被檢儀器高一階，標(biāo)準(zhǔn)的不確定度相對測量儀器來說是二階量。新式等號兩側(cè)都是測得值的二階量。         
       3  本爭論可不是“扯淡”。計(jì)量的誤差范圍是僅僅取決于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（及其附件），還是要包括被檢儀器的重復(fù)性、分辨力等性能，是誤差理論與不確定度論的一項(xiàng)根本分歧。直接牽涉合格性判別與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)性能考核。
       葉德培先生的錄像講課（優(yōu)酷網(wǎng)），曾指責(zé)不確定度評定說：把被檢儀器的性能算在檢定能力中，是錯誤的。我對葉先生這個觀點(diǎn)的評論是“鏗鏘質(zhì)疑，振聾發(fā)聵；金玉之言，擲地有聲”。
       4 一種說法（認(rèn)識）關(guān)系到計(jì)量實(shí)務(wù)，弄明白是必要的。一時弄不懂，也不要緊。許多國際大專家在這一點(diǎn)上都糊涂了，尚未認(rèn)識清楚的網(wǎng)友再認(rèn)真想一想是必要的。但有一點(diǎn)值得注意，那就是別總覺得自己很明白。其實(shí)是物理概念或數(shù)學(xué)方法，哪一點(diǎn)迷惑了你。哪里想不通，說出來，看看老史能不能幫幫你。
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史錦順 發(fā)表于 2016-1-7 10:27
【原式】
                    測量誤差=被測儀器的示值-參考值
        上式再分解可為：

前段時間，論壇上關(guān)于不確定度的討論很激烈，正好利用計(jì)量論壇出故障的這段時間，自己看了一些文獻(xiàn)，雖是有點(diǎn)收獲，但還是一知半解。

把上述這些文獻(xiàn)貼出來的目的一是跟大家共享，二是想看看大家對這些文獻(xiàn)的解讀。


史老，能否請您在百忙之中抽空點(diǎn)評一下這些文章（您認(rèn)為關(guān)鍵點(diǎn)的地方）？謝謝！

何必 發(fā)表于 2016-1-7 11:04
前段時間，論壇上關(guān)于不確定度的討論很激烈，正好利用計(jì)量論壇出故障的這段時間，自己看了一些文獻(xiàn)，雖是 ...

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       謝謝你。我正在努力干這件事。
       我得琢磨幾天。待寫出文章來，再請批評。

何必 發(fā)表于 2016-1-6 17:04
請問“285166790”老師：
       誤差值±測量誤差的不確定度=被測儀器示值-（最佳估計(jì)值±測量結(jié)果的不 ...

首先我也不是什么老師，不用客氣。“測量結(jié)果”我和你的理解一樣的，“測量結(jié)果”的完整內(nèi)容表述是：（最佳估計(jì)值±測量結(jié)果的不確定度），它本身就是參考值，是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的值。

首先我也不是什么老師，不用客氣。“測量結(jié)果”我和你的理解一樣的，“測量結(jié)果”的完整內(nèi)容表述是：（最佳估計(jì)值±測量結(jié)果的不確定度），它本身就是參考值，是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的值。

規(guī)矩灣、流量真的不寂寞

誤差=測量結(jié)果一真值

計(jì)量檢定/校準(zhǔn)中計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的值視為真值

則  誤差=測量結(jié)果-（最佳估計(jì)值±測量結(jié)果的不確定度）=測量結(jié)果-（測量結(jié)果±測量結(jié)果的不確定度）=±測量結(jié)果的不確定度

誤差=±測量結(jié)果的不確定度

如此測量結(jié)果、如此測量不確定度，恐怕連“閑得蛋疼”的用處都沒有，測量中的測量結(jié)果、測量不確定度最重要的功能是合格性判定，如此測量結(jié)果、如此不確定度除了是個擺設(shè)，還能有什么用

補(bǔ)充內(nèi)容 (2016-1-7 20:00):
流量  應(yīng)為  流星

史錦順 發(fā)表于 2016-1-7 10:27
【原式】
                    測量誤差=被測儀器的示值-參考值
        上式再分解可為：

我認(rèn)為，被檢儀器的性能算在檢定能力中，是十分合理的。所謂的被檢儀器性能主要指被檢儀器重復(fù)性或分辨力取其中的最大者。從我們的實(shí)際工作體會中可以得知，用同樣的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，測量幾臺不同重復(fù)性、分辨力的被檢儀器，哪臺的校準(zhǔn)結(jié)果質(zhì)量更高，結(jié)果是不言而喻的。重復(fù)性差、分辨力大的被檢儀器，將導(dǎo)致讀數(shù)不穩(wěn)定或者處于量值處于分辨力之中導(dǎo)致無法精確判讀的問題，所以對校準(zhǔn)結(jié)果的質(zhì)量有著明顯的影響。

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                                      計(jì)量中的R(標(biāo))與U95

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                                                                                   史錦順

-

      “計(jì)量的誤差范圍是所用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍”，這個說法，是針對檢定中的合格性判別來說的。合格的判別公式應(yīng)為：

                    |Δ|max ≤ MPEV – R(標(biāo))                                 （1）

       不合格的判別公式應(yīng)為：

                    |Δ|max≥ MPEV + R(標(biāo))                                  （2）

       現(xiàn)行國家計(jì)量規(guī)范《JJF1094-2002 測量儀器特性評定》規(guī)定的合格性判別式為：

                    |Δ|≤ MPEV – U95                                          （3）

       不合格的判別公式為：

                    |Δ|≥ MPEV + U95                                          （4）

       中國合格評定國家認(rèn)可委員會（CNAS）的《CNAS-GL27聲明檢測或校準(zhǔn)結(jié)果及與規(guī)范符合性的指南》，所用的待定區(qū)半寬，也是U95。

       由于U95中既包括了必須包含的標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍R(標(biāo))，也包括了不該包含的被檢儀器的重復(fù)性、分辨力等性能，合格性判別用U95是錯誤的。

-

       有一種情況，那就是檢定中為確定被檢儀器的修正值而測量系統(tǒng)誤差的操作。被檢儀器有系統(tǒng)誤差，也有隨機(jī)誤差。為減小被檢儀器的隨機(jī)誤差對確定系統(tǒng)誤差的影響，要進(jìn)行多次測量。平均值的隨機(jī)誤差σ(平)、被檢儀器的分辨力誤差，與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍R(標(biāo))共同構(gòu)成確定系統(tǒng)誤差時的誤差。 校準(zhǔn)更重視測定被檢儀器的系統(tǒng)誤差。U95是確定系統(tǒng)誤差時的誤差范圍。.

-

       對確定系統(tǒng)誤差，要計(jì)及被檢儀器的重復(fù)性、分辨力引入的測量誤差。可用U95。而對合格性判別（包括CNAS所稱的符合性判別）及計(jì)量能力的評定，不能用U95，而該用R(標(biāo))。

-

疑問一：“測量誤差”和“示值誤差”有沒有本質(zhì)上的區(qū)別？
             如果有區(qū)別，那區(qū)別在什么地方？
             如果沒有區(qū)別，那為什么JJF1001-2011要分成兩個術(shù)語（或概念）分別表述？

疑問二：“測量誤差”和“示值誤差”的應(yīng)用場合是否一樣？


疑問三：校準(zhǔn)的目的是什么？


疑問四：不確定度是表征誰的分散性？

同下一樓層重復(fù)，刪除

何必 發(fā)表于 2016-1-8 08:50
疑問一：“測量誤差”和“示值誤差”有沒有本質(zhì)上的區(qū)別？
             如果有區(qū)別，那區(qū)別在什么地方？
  ...

疑問一：“測量誤差”和“示值誤差”有沒有本質(zhì)上的區(qū)別？
             如果有區(qū)別，那區(qū)別在什么地方？
             如果沒有區(qū)別，那為什么JJF1001-2011要分成兩個術(shù)語（或概念）分別表述？

對于測量儀器，示值誤差就是測量誤差，對于源類儀器，只有示值誤差，不存在測量誤差，因?yàn)椴痪哂袦y量功能

疑問二：“測量誤差”和“示值誤差”的應(yīng)用場合是否一樣？

略

疑問三：校準(zhǔn)的目的是什么？

看校準(zhǔn)定義，計(jì)算誤差、合格性判定不是校準(zhǔn)的必須過程

疑問四：不確定度是表征誰的分散性？

任何測量儀器的任何一個測量值均是一個測量結(jié)果，測量不確定度表征測量結(jié)果分散性，誰是真正的測量結(jié)果就表征誰的分散性，或者說表征誰的分散性，誰就是不確定度定義中的測量結(jié)果

既然先生認(rèn)為這些討論是有點(diǎn)“閑得蛋疼”的感覺，怎么還樂此不疲呢，不認(rèn)為您會認(rèn)同這些觀點(diǎn)，既然您提出問題，想必是有答案的，何不一并發(fā)上來

有一種情況，那就是檢定中為確定被檢儀器的修正值而測量系統(tǒng)誤差的操作。被檢儀器有系統(tǒng)誤差，也有隨機(jī)誤差。為減小被檢儀器的隨機(jī)誤差對確定系統(tǒng)誤差的影響，要進(jìn)行多次測量。平均值的隨機(jī)誤差σ(平)、被檢儀器的分辨力誤差，與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍R(標(biāo))共同構(gòu)成確定系統(tǒng)誤差時的誤差。 校準(zhǔn)更重視測定被檢儀器的系統(tǒng)誤差。U95是確定系統(tǒng)誤差時的誤差范圍。.
-
對確定系統(tǒng)誤差，要計(jì)及被檢儀器的重復(fù)性、分辨力引入的測量誤差。可用U95。而對合格性判別（包括CNAS所稱的符合性判別）及計(jì)量能力的評定，不能用U95，而該用R(標(biāo))。

先生有限認(rèn)可U95了，可喜，必須贊

計(jì)量儀器合格性評定，第一步就是確定系統(tǒng)誤差（校準(zhǔn)是不必確定誤差的，確定測得值/測量結(jié)果區(qū)間就可以了），系統(tǒng)誤差可能用于修正，也可能僅于合格性判定，這一步可用U95就沒什么問題了，因?yàn)楹竺娴暮细裥耘卸ㄖ皇潜容^計(jì)量獲得的系統(tǒng)誤差區(qū)間是否在被校儀器MPE范圍內(nèi)

“示值誤差”得有示值才行，有些實(shí)物量具如砝碼，沒有示值，這個也不是關(guān)鍵性問題，便于理解就行了。

何必 發(fā)表于 2016-1-8 08:50
疑問一：“測量誤差”和“示值誤差”有沒有本質(zhì)上的區(qū)別？
             如果有區(qū)別，那區(qū)別在什么地方？
  ...

【疑問四：不確定度是表征誰的分散性？】


按“定義”——【測量不確定度是“表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)”。】，似乎應(yīng)是：被測量值本身的“分散性”，是被測量值本身在“測量結(jié)果”所涵蓋時、空范圍內(nèi)的“分散性”？？.... 若如此，與測量工作者重點(diǎn)關(guān)注的“測量誤差”不知如何關(guān)聯(lián)了？





補(bǔ)充內(nèi)容 (2016-1-9 10:56):
此“認(rèn)識”未重視“定義”中的“賦予”二字，欠妥..跟帖修正