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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 對于不測量不確定度的定義，我也覺得老的好！ [打印本頁]

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-6-10 05:45
標(biāo)題: 對于不測量不確定度的定義，我也覺得老的好！
本帖最后由劉彥剛于 2012-6-10 05:52 編輯

對于不測量不確定度的定義，我也覺得老的好！而是我們當(dāng)時(shí)就沒有很好地理解她，所以發(fā)表了很多非議，而定義給出者又盲從，使得新定義不如以前的好了。
我的認(rèn)識(shí)可參見我發(fā)表在2006年第一期《工業(yè)計(jì)量》上的《擴(kuò)展不確定度定義的商討》：

擴(kuò) 展不確定度定義的商討

張蒂如1 鄧建春2劉彥剛2

（1江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2江西省萍鄉(xiāng)市計(jì)量所，江西萍鄉(xiāng) 337000）

[摘要]本文指出了擴(kuò)展不確定度定義的不恰當(dāng)，并敘述了我們認(rèn)為該定義不恰當(dāng)?shù)睦碛桑医o出了我們建議的擴(kuò)展不確定度的定義。

[關(guān)鍵詞]擴(kuò)展不確定度；定義；商討

JJF1001-1998《通用計(jì)量術(shù)語及定義》和JJF1509-1999《測量不確定度評定與表示》給出的擴(kuò)展不確定度的定義均為：“確定測量結(jié)果區(qū)間的量，合理賦予被測量之值分布的大部分可望含于此區(qū)間。”我們認(rèn)為該定義后半部分的敘述準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)，而前半部分的敘述是不恰當(dāng)?shù)摹?/font>

該定義中的前半部分：“確定測量結(jié)果區(qū)間的量”，自然應(yīng)理解為確定測量結(jié)果取值區(qū)間的量，而以被測量的真值為中心，測量結(jié)果允許取值區(qū)間是由誤差引申出來的[測量儀器的]最大允許誤差，即對給定的測量儀器，規(guī)程、規(guī)范等所允許的誤差極限值。眾所周知測量不確定度和誤差都是用來評定測量質(zhì)量優(yōu)劣的，但兩者又有本質(zhì)的區(qū)別，測量不確定度的定義是：“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)。”我們認(rèn)為可以理解為測量不確定度是用于確定以測量結(jié)果為中心，被測量之值存在的合理區(qū)間。其中言及的測量結(jié)果的定義是：“由測量所得到的賦予被測量的值。”在給出測量結(jié)果時(shí)，應(yīng)說明它是示值、未修正測量結(jié)果或已修正測量結(jié)果，還應(yīng)表明它是否為幾個(gè)值的平均。對于具體的某個(gè)測量任務(wù)，對于特定的被測量，給出的測量結(jié)果是唯一的，被測量之值真是多少一般是不可知的，但它在以測量結(jié)果為中心的一定區(qū)間內(nèi)存在，該區(qū)間的大小由測量不確定度確定，為了使該測量結(jié)果具有給定的置信概率，則該區(qū)間由擴(kuò)展不確定度確定，此時(shí)不存在測量結(jié)果區(qū)間。而誤差的定義是：“測量結(jié)果減去被測量的真值。”在誤差理論中，問題的討論是以被測量的真值為中心，由誤差的定義可知，誤差表示的是一個(gè)量值，是測量結(jié)果與被測量的真值的距離，不是一個(gè)區(qū)間。但是對于特定的測量儀器，給出了準(zhǔn)確度就確定了該測量儀器的允許的誤差極限值，即[測量儀器的]最大允許誤差。當(dāng)用該測量儀器去測量特定的被測量，測量結(jié)果會(huì)是多少一般是不可知的，但它一定會(huì)在以被測量的真值為心的一定區(qū)間內(nèi)存在，該區(qū)間的大小由[測量儀器的]最大允許誤差確定，在此情況下才存在測量結(jié)果區(qū)間。

可見雖然擴(kuò)展不確定度和最大允許誤差，都是以某個(gè)值為中心的一定區(qū)間的半寬。但擴(kuò)展不確定度是用于評定測量的優(yōu)劣，是以測量結(jié)果為中心，合理予被測量之值分布的大部分可望含于此區(qū)間的半寬；而最大允許誤差是用于評定測量儀器的優(yōu)劣，是以被測量的真值為中心，用該儀器去測量特定被測量時(shí)，測量結(jié)果均含于此區(qū)間的半寬。

如果說原定義的本意是：擴(kuò)展不確定度是測量結(jié)果的取值區(qū)間的半寬度，可望該區(qū)間包含了被測量之值分布的大部分。豈不是該定義的前部分說該區(qū)間是測量結(jié)果的取值區(qū)間，而后半部分又說該區(qū)間是被測量之值的取值區(qū)間。再者，當(dāng)該對稱區(qū)間作為特結(jié)果的擴(kuò)展不確定度時(shí)，不僅要有一定寬度，而且要有一個(gè)中心，而按該定義卻不知該以什么為中心，也可見原定義是欠妥的。

因此我們建議擴(kuò)展不確定度定義應(yīng)為：用以確定測量結(jié)果附近區(qū)間的量，合理予被測量之值分布的大部分可望含于此區(qū)間。

[參考文獻(xiàn)]

[1]JJF1001-1998《通用計(jì)量術(shù)語及定義》國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 1998-09-16發(fā)布.

[2]JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 1998-09-16發(fā)布.

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-6-10 15:46
新的擴(kuò)展不確定度的定義:合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與一個(gè)大于1的因子的乘積。雖然糾正了原有錯(cuò)誤，但也失去了原有的精華。幾乎等于說：擴(kuò)展不確定度就是擴(kuò)展不確定度。

作者: 風(fēng)吹石 時(shí)間: 2012-6-10 17:16
樓主說的對，“合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與一個(gè)大于1的因子的乘積”這樣的定義還有什么存在的價(jià)值？

作者: daadong 時(shí)間: 2012-6-10 21:58
新的JJF1059好像還有“精密度”，這個(gè)不是已經(jīng)不提倡了嗎？

作者: 路云 時(shí)間: 2012-6-10 22:08
本帖最后由路云于 2012-6-10 22:37 編輯

不確定度定義中的所謂“測量結(jié)果”，我覺得應(yīng)廣義的理解為“被評定對象”。因?yàn)楸辉u定的對象不一定都是我們平時(shí)所理解的，以量值的形式所表示的測量結(jié)果。它也許是絕對誤差、相對誤差或引用誤差等。誤差是定量表征測量結(jié)果與真值的偏離程度和方向，而最大允差則是表示測量結(jié)果偏離真值的最大允許區(qū)間，它是以真值或零誤差為中心的。不確定度則與誤差無關(guān)。也就是說誤差大，不一定不確定度就大。反之，不確定度小，也不一定誤差就小。

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2012-6-11 01:26
本帖最后由規(guī)矩灣錦苑于 2012-6-11 01:38 編輯

　　測量結(jié)果的品質(zhì)優(yōu)劣有兩個(gè)參數(shù)來評定，一個(gè)是準(zhǔn)確性，用“誤差”來定量表述，另一個(gè)是可信性（可疑度），用“不確定度”定量表述。
　　誤差是被測量測量結(jié)果與其真值的差。誤差反映了測量結(jié)果偏離真值有多遠(yuǎn)，講究的是位置。測量結(jié)果在數(shù)軸上表現(xiàn)為一個(gè)具體的點(diǎn)。至于真值的位置在哪里，因?yàn)闇y量誤差的客觀存在，人們只能無限趨近于真值而無法獲得真值，無法知道真值的位置。因此人們只能憑借自己掌握的信息大約評估出真值所處區(qū)域的寬度，用這個(gè)寬度（半寬）作為測量結(jié)果的可信性，定義為測量結(jié)果的測量不確定度，簡稱不確定度。與誤差不同，不確定度講究的是寬度，而不是位置。不要把不確定度與測量結(jié)果的大小相聯(lián)系。因此測量者只能給出測量結(jié)果和測量結(jié)果的可信性（不確定度），而不能給出測量結(jié)果的誤差（準(zhǔn)確性）大小，誰的測量結(jié)果準(zhǔn)確性高，準(zhǔn)確性如何，仲裁時(shí)需要由上級更高準(zhǔn)確度的測量結(jié)果來作比較，比較的結(jié)果很可能超出測量者給出的以測量結(jié)果為中心以不確定度為半徑的區(qū)域。
　　不確定度只描述測量結(jié)果的可信性，可信性大小用被測量真值可能處于的區(qū)域半寬，即被測量真值的分散性區(qū)域半寬表示。這里應(yīng)該注意是“區(qū)域的半寬”而不是“區(qū)域”。區(qū)域是應(yīng)該有寬度和位置（對稱中心）的，不確定度指的就是寬度，而與位置無關(guān)。
　　測量不確定度在數(shù)軸上的位置必須獲知被測量真值才能知道。我們可以用約定真值代替真值來確定不確定度在數(shù)軸上的位置。約定真值不是測量結(jié)果的給出者可以獲得的，必須是另一個(gè)更高準(zhǔn)確度的測量過程的實(shí)施者給出。因此測量者無法得知不確定度在數(shù)軸上的位置，只能評估出區(qū)域的寬度。不要認(rèn)為測量者給出的測量結(jié)果與不確定度表達(dá)形式中，給出的是以測量結(jié)果為中心以不確定度為半徑的區(qū)間是測量結(jié)果可能處于的區(qū)間，測量結(jié)果就是一個(gè)測量結(jié)果。如果理解成是以測量結(jié)果為對稱中心，以不確定度為半徑的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域?qū)嶋H上就成了測量結(jié)果的誤差波動(dòng)區(qū)域，有人稱為誤差范圍。這就等于把測量結(jié)果的不確定度與測量結(jié)果的誤差范圍畫了等號(hào)，這是混淆不確定度與誤差概念的錯(cuò)誤的說法。

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-6-11 03:58

新的JJF1059好像還有“精密度”，這個(gè)不是已經(jīng)不提倡了嗎？
daadong 發(fā)表于 2012-6-10 21:58

情況在不斷的變化，JJF 1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義技術(shù)規(guī)范》已又給出了“精密度”。

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-6-11 05:31

　　測量結(jié)果的品質(zhì)優(yōu)劣有兩個(gè)參數(shù)來評定，一個(gè)是準(zhǔn)確性，用“誤差”來定量表述，另一個(gè)是可信性（可疑度） ...
規(guī)矩灣錦苑發(fā)表于 2012-6-11 01:26

如果真向你說的那樣，不確定度豈不是沒有什么作用了！CNAS—CL08《評價(jià)和報(bào)告測試結(jié)果與規(guī)定限量符合性的要求》，也失去了根基！

CNAS—CL08_評價(jià)和報(bào)告測試結(jié)果與規(guī)定限量符合性的要求.pdf (209.41 KB, 下載次數(shù): 5)

CNAS—CL08_評價(jià)和報(bào)告測試結(jié)果與規(guī)定限量符合性的要求.pdf

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作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2012-6-11 15:24
回復(fù) 8# 劉彥剛

謝謝老師提供的文件。你的擔(dān)心也是非常現(xiàn)實(shí)的、必要的。
　　人們?nèi)粘y量工作的被測參數(shù)有兩種判定合格與否的標(biāo)準(zhǔn)。一種是控制限有固定的寬度，限定了最大值和最小值，或者限定了上偏差與下偏差，被測參數(shù)的測得值必須介于這個(gè)限定的區(qū)域內(nèi)，不能過大也不能過小，才能判定為合格，超出這個(gè)范圍就判定為不合格。例如汽車活塞的直徑，熱處理的溫度控制等測量。另一種是給定一個(gè)限定值，被測參數(shù)測得值在這個(gè)限定值的基礎(chǔ)上越大越好，或者越小越好，控制限的寬度無限。例如為了防觸電和防雷擊的安全需要，規(guī)定某配電作業(yè)區(qū)絕緣電阻越大越好，避雷針接地電阻越小越好。
　　對上述第一種測量要求可稱為雙邊控制限參數(shù)，第二種測量要求可稱為單邊控制限參數(shù)。老師提供的文件就是針對單邊控制限的測量提出的測量結(jié)果報(bào)告和符合性評價(jià)要求。如果是讓我來命名，我可能會(huì)命名該標(biāo)準(zhǔn)為《單邊控制限參數(shù)的測量結(jié)果報(bào)告和符合性評價(jià)要求》。
　　眾所周知，雙邊控制限的被測參數(shù)可以用不確定度與控制限的比是否符合1/3原則，判定給出的測量結(jié)果可否用于被測參數(shù)符合性評價(jià)。對于單邊控制限的被測參數(shù)，控制限的寬度理論上是∞，此時(shí)就無法用傳統(tǒng)的1/3原則判斷測量方案是否滿足被測參數(shù)的測量要求，從而判斷選擇的測量方案和測量設(shè)備是否合適，也就沒有辦法判斷給出的測量結(jié)果可否用作被測參數(shù)的符合性評價(jià)。老師提供的文件正是為了解決這個(gè)問題而制定的標(biāo)準(zhǔn)。

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2012-6-11 15:45
本帖最后由規(guī)矩灣錦苑于 2012-6-11 15:59 編輯

回復(fù) 7# 劉彥剛

　　呵呵。我并不贊同“精密度”的新生，“精密度”的復(fù)出將給目前存在的“不確定度”與“誤差”之間的“生死論戰(zhàn)”火上澆油。“精密度”在“隨機(jī)誤差”、“A類評定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度”之間起到了“陰陽人”的角色，模糊了人們識(shí)別隨機(jī)誤差和標(biāo)準(zhǔn)不確定度的界限，進(jìn)一步模糊了誤差與不確定度的界限，至少在現(xiàn)階段沒有起到什么好的作用。
　　精密度的復(fù)出用處是定義“期間測量精密度”，“測量重復(fù)性”。但是細(xì)細(xì)琢磨，“期間測量精密度”似乎與“測量復(fù)現(xiàn)性”相差甚微，“測量重復(fù)性”的定義在沒有“精密度”的情況下也沒有什么困難。

作者: 劉彥剛 時(shí)間: 2012-6-12 05:03
“期間測量精密度”的確讓我們覺得很新穎！我覺得對于術(shù)語體系，如何在保持本國固有體系與合理吸收國際上新術(shù)語均恒，的確是不容易！

作者: ivecai 時(shí)間: 2012-6-17 21:07
規(guī)矩灣錦苑高

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