論不確定度理論與誤差理論的關(guān)系

回復 24# 史錦順

　　就不確定度與誤差理論互不對立、相輔相成的觀點我已經(jīng)說過多次，在這里簡單復述如下：
　　1.“準確不準確，本身就意味可信不可信”，這是混淆了準確與可信兩個術(shù)語的界限，準確的信息用錯了地方得出的結(jié)論一定是不可信的，值得相信的信息準確性不夠一樣不能用于正確的決策。
　　2.置信概率在計量學領(lǐng)域是“在規(guī)定的包含區(qū)間內(nèi)包含被測量一組測量結(jié)果的概率”，這是一個沒有計量單位的概率值，和不確定度所表達的“被測量真值存在區(qū)間的半寬”（與被測量有同一個計量單位）有天差地別，即便是與不確定度評定中所說的“包含概率”也是不相同的，不確定度評定中的包含因子是包含被測量真值的概率，也不是包含被測量測量結(jié)果的概率。
　　3.誤差范圍自然有上下限，因此有其上限性，不確定度只是個寬度，是寬度的一半，并沒有上下限之說。誤差范圍用來評判被測對象的符合性，測量結(jié)果的誤差超過誤差范圍自然被判為不合格，這仍然屬于準確性問題，與可信性毫無關(guān)系。不確定度并不用來評判被測對象是否合格，而是用來評判用于判定被測對象合格與否的那個測量結(jié)果的品質(zhì)值不值得相信。
　　4.誤差理論指導下的測量活動，包括管理測量儀器的合格性和被測產(chǎn)品的合格性，這都是用技術(shù)性確保測量結(jié)果的準確性。法制計量講的可信性是行為上和思想上的“誠信”，在技術(shù)上量化評判的可信性是不確定度評定結(jié)果。
　　5.誤差范圍的量值，必須用計量標準而通過實際測量來證實,超差就是不合格，這恰恰是在用測量結(jié)果的準確性判定被測對象合格與否。偏離被測量真值的距離在允許的范圍內(nèi)就合格，超出了允許范圍就不合格，這絲毫不涉及所用測量結(jié)果是否可信的評判問題。不確定度正是解決被用來判定合格與否的測量結(jié)果是否可信，可信到什么程度。

一通夢話的“可信性”！ 你讓大家“信”什么？！.....本人要是不從事實際工程設計，也不用買米買鹽，...就只當‘專家’， 那就去問問那些要實際生活的人們需要的什么吧？

回復 25# njlyx

　　千克原器的可能“量值”變化±U與“測量”或“測量方法”是沒有直接關(guān)系的！這只是它自身相對其幾百年前入定時刻的‘質(zhì)量’可能發(fā)生變化了-- 表面侵蝕、雜質(zhì)元素衰變、塵埃、...，是“量值”自身的可能“變化”，不是因為“測量”不理想造成的“誤差”。這是千真萬確的，我完全贊成。但其前提條件是使用了相同的測量方法，而且±U應改為±Δ。測量方法未改變，測量不確定度U就不會改變，測量不確定度本來就改變不了被測量測量結(jié)果，改變千克原器測量結(jié)果的是其自身變化產(chǎn)生的誤差Δ，是其偏離了原定“真值”一個距離Δ，這屬于準確性范圍的問題。其測量方法如果仍然用原來的方法，無論測量結(jié)果如何，不確定度U不會改變，測量結(jié)果的可信性不會改變。　　因此，將“‘測量結(jié)果’不確定度”或“‘測量結(jié)果’準確度”朦朧為“‘測量’不確定度”或“‘測量’準確度”就是混淆了不確定度與誤差，可信性與準確性概念。這種做法并不是“無大礙”，而是將不確定度理論置身于與誤差理論你死我活的對立境地。如果真無大礙，就應該槍斃不確定度，防止它誕生后為已經(jīng)成熟了的科學而實用的誤差理論“添亂”。

回復 27# njlyx

　　實際生活的人們需要的計量，類似于買米買鹽大多屬于一般測量活動即可滿足要求的測量，測量設備本身的選用只要是合格的，出具的測量結(jié)果就不會給顧客帶來多大的風險。
　　從事實際工程設計和高科技、高風險產(chǎn)品制造，就不得不考慮使用的測量結(jié)果造成誤判的風險性，評判所用測量結(jié)果能否給被測對象帶來誤判風險和帶來的風險會有多大的不是誤差，而正是測量不確定度。因此，測量不確定度的提出，可信性或可靠性評定的提出，并不是夢話。只知道用測量結(jié)果判斷被測對象合格與否，而不用不確定度判定測量結(jié)果可不可信，可不可用，對于工程設計和高科技、高風險產(chǎn)品制造是極其危險的。

回復 26# 規(guī)矩灣錦苑


      可信性是實際測量出來的，歸根結(jié)底靠的是標準，靠的是計量部門的權(quán)威，靠的是國家的法制。
       80年代，我單位從香港轉(zhuǎn)口買來兩臺美國HP公司的銫原子頻標。花高價，為的是準確度指標：1×10^-11(通用管)、7×10^-12（優(yōu)質(zhì)管）.我負責驗收。本單位處理不了這個問題，從北京海關(guān)取貨后直接送國家計量院。計量院有銫原子國家基準，可以判斷其合格性。期間，發(fā)現(xiàn)一臺有問題，經(jīng)過原進貨渠道，送回美國HP公司返修。待我們拿到計量院開具的合格證時，才付款。
      儀器有指標，只有在計量院開具合格證后，我們才相信，才付款。計量院用大銫鐘進行測量、開出合格證，這就使我們對兩臺銫頻標指標有了“可信性”，那時沒有不確定度評定，可信性是解決得圓滿的。
     現(xiàn)在的不確定度評定，能解決進口銫頻標指標的可信性問題嗎？不可能！A類評定,僅僅說明量值的分散性，不能反映準確性；B類評定能用的一條是看說明書，評美國人的儀器，卻根據(jù)美國人編的說明書，這樣評定的不確定度，哪有什么可信性。誰搞那不靠譜的不確定度評定？傻蛋！

回復 28# 規(guī)矩灣錦苑


    千克原器給出的那個±U指標值與哪個“測量方法”有關(guān)了？ 胡攪一通！

回復 29# 規(guī)矩灣錦苑


       “測量結(jié)果”怎么用才可靠，人家使用者根據(jù)你承諾的“測量誤差限”自有道理！ 要你操的哪門子閑心？...你連檢驗零件“合格性”的“章程”是什么來歷都沒搞明白，還要“指導”導彈設計應用？？？？..... 你承諾的“測量誤差限”能由你自己“評估”出的另一個“指標”保證“可信性”？想糊弄誰呢？

回復 31# njlyx

　　a±U與a±Δ兩種表述方法最大的不同就是U是測量結(jié)果的不確定度，Δ是測量結(jié)果的最大誤差。Δ則是測量結(jié)果與被測量真值的差，測量結(jié)果是通過本測量過程得到，真值是通過上游測量過程得到，因此Δ是客觀的。U來自于產(chǎn)生測量結(jié)果的測量過程，來自于與輸出量有關(guān)的各輸入量的誤差信息，通過這些信息主觀估計得到。因此U直接與獲得測量結(jié)果的那個“測量方法”有關(guān)，千克原器給出的那個±U與獲得千克原器質(zhì)量量值的那個測量方法有關(guān)。U和Δ是兩個完全不同的指標，把U和Δ相混淆，才真的是胡攪一通。
　　說到 “測量結(jié)果”怎么用才可靠，那就是該測量結(jié)果的不確定度必須不得大于“章程”規(guī)定的被測參數(shù)合格與否的控制限T的1/3。這個控制限T就是合格產(chǎn)品的上偏差減去下偏差，或者工藝控制參數(shù)的最大值減去最小值。1/3是最基本的要求，稱為顧客要求，越小越好，但越小測量成本越高，自己總是希望成本越低越好，一般來說1/10是自己所能承受的最大成本，所以測量結(jié)果的不確定度U≤(1/3～1/10)T 就是判定該 “測量結(jié)果”用于本被測對象的符合性判定是否可靠的基本原則，或基本指標。這是一個科學的指標，并不是誰能夠糊弄得了誰的問題，不滿足這個原則的測量結(jié)果，無論誰的測量結(jié)果，無論再怎么聲稱準確度高，也是糊弄不過去的，必需淘汰出局，不能用于本被測對象的符合性判定。

回復 30# 史錦順

　　應該說“準確性是實際測量出來的，可信性是憑測量過程的全部信息主觀估計出來的”。史老師所說的“歸根結(jié)底靠的是標準，靠的是計量部門的權(quán)威，靠的是國家的法制”，這是指對意識形態(tài)領(lǐng)域中思想和行為的“誠信”的規(guī)范，無論“準確性”還是“可信性”都必須在這個“標準、權(quán)威、法制”的規(guī)范下才有實際價值，因此，不確定度所說的可信性和意識形態(tài)領(lǐng)域中思想和行為的“誠信”完全是兩碼事。
　　80年代你們進口的銫原子頻標送國家計量院檢定合格或不合格，就意味著被檢頻標的“準確性”是否達到要求，通過這個準確性判定被檢頻標是否合格。那時候不確定度尚未誕生，沒有一個指標可以定量評判國家計量院給出的測量結(jié)果的可信性，我們只能從“權(quán)威性”、“法制性”和“準確性”的角度去絕對相信它，還不能用一個可信性的技術(shù)指標去定量評判它。
　　現(xiàn)在有了不確定度，就可以用不確定度評判國家計量院（包括任何國家和地區(qū)的計量院）給出的判定那個進口頻標合格與否的檢測結(jié)果可信性有多大，評判該檢測結(jié)果是否可用來判定進口頻標合格與否。評判方法其實非常簡單，國家計量院的銫原子基準給測量結(jié)果引入的不確定度U（有人也簡稱為國家基準的不確定度）早已在其確立為國家基準時得到評估。老師您是時間頻率計量專家，我一竅不通，但JJF1094的規(guī)定是檢定/校準方案（儀器符合性評定方案）必須滿足U≤MPEV/3。MPEV就是進口頻標的示值誤差最大允許值（您說的誤差范圍），只要國家計量院的基準不滿足U≤MPEV/3，那么國家計量院給出的檢定結(jié)果用于該頻標合格與否的判定就是不可信的，不能用于該子頻標合格與否的判定。只有滿足U≤MPEV/3，才是可信的，才可以用于該頻標的符合性判定。然后就可以用國家計量院給出的測量結(jié)果與MPEV相比較，在MPEV范圍內(nèi)的判為合格，超出MPEV的判為不合格。

回復 34# 規(guī)矩灣錦苑


       80年代國家時間頻率基準的準確度已優(yōu)于1×10^-12，能檢定什么進口儀器是非常明確的。評定時間頻率基準的準確度，是個復雜的工作，第一要有大銫鐘，第二要進行長期的國際比對。不需要不確定度評定那一套。在管量值傳遞的馬鳳鳴看來，不確定度評定太俗、太淺、太沒用。所以馬氏在全國講習班上說：“國際計量委員會的委員們吃飽撐的，弄出個不確定度來找麻煩”。后來，他在以他為主起草人的《1180-2007》中，還是用準確度的概念，根本就不理不確定度論。
      不確定度評定那一套，在時頻計量中根本就沒法用。那種胡亂評定，在別處還可以蒙人；在時頻界，沒法蒙人，因為每一步都會顯露出它的無能、無理的本來面目。

回復 35# 史錦順

　　史老師所說的“ 80年代國家時間頻率基準的準確度已優(yōu)于1×10^-12”，其實是個不確定度的概念，是U＝1×10^-12。只不過當時“不確定度”并未誕生和廣泛使用，從而把不確定度錯認為是準確度。如果知道基準的“準確度”是1×10^-12，這個“基準”就不是基準了，測得該“基準”準確度的那個裝置一定會取而代之，成為國家新“基準”。因此作為基準的量值是約定的，是約定“真值”，真值的誤差為零，只有不確定度。
　　由于當時中國計量院的基準不確定度U＝1×10^-12，當時購買的頻標允差MPEV大于1×10^-12的3倍，滿足U≤MPEV/3，所以供需雙方才能都承認中國計量院給出的檢測結(jié)果是可信的，才能夠用中國計量院給出的檢測結(jié)果與被檢頻標的MPEV相比，從而評判被檢頻標是否合格。

回復 36# 規(guī)矩灣錦苑


       你這種胡亂解釋，沒有一點意義。明明白白的準確度，硬要說成是不確定度，無聊；直接違反國家計量規(guī)范《JJF1180-2007》。什么兩姊妹，老二出生就干掉老大，這還不是“你死我活”嗎？

回復 37# 史錦順

　　呵呵，“老二出生就干掉老大”，老大老二“你死我活”，這是老師站在只有一個飯碗（參數(shù)），老二要干和老大同樣的工作（評判同一個參數(shù)），老二要搶老大的飯碗的立場上講述的道理。誤差理論明明規(guī)定“真值誤差為零，真值無誤差”，非要說國家基準的量值（全國約定的唯一真值）是有誤差的，豈不是讓誤差理論自己打自己的耳光？
　　因為上世紀80年代不確定度并未廣泛被使用，用“誤差”錯誤地替代了“不確定度”情有可原，但在不確定度誕生數(shù)十年之后的今天，這個被錯誤解讀為“基準誤差”的參數(shù)是到了該正名為“基準不確定度”的時候了。測量結(jié)果、測量設備、乃至于計量標準都可以有“誤差”，因為它們都不是理論上的“真值”，真值由計量基準來體現(xiàn)，用計量基準測量它們一定會獲得它們的誤差。沒有另一個值比基準的值更離真值近，基準的值就是“真值”，既然是真值，就必然只有不確定度而無誤差。所以，說“基準的誤差是多少多少”顯然就是表明存在著比所謂“基準”更趨近于真值的東西，這個所謂的基準也就失去了基準的地位，其基準地位必為那個東西所取代。
　　在計量學的基礎概念中，事實是存在兩個飯碗（兩個參數(shù)或術(shù)語，一個是誤差，一個是不確定度），兩個“飯碗”或“兩姊妹”是獨立的個體不容混淆。它們的“工作”一個是定量評判測量結(jié)果的準確性，另一個是定量評判測量結(jié)果的可信性，老大老二相互之間不存在搶同一個飯碗的關(guān)系，反而是相輔相成，互為補充的關(guān)系，大家在不同側(cè)面定量評判著測量結(jié)果的質(zhì)量。

回復 38# 規(guī)矩灣錦苑


       且看2007年美國人是怎樣表達銫基準的指標的。——注意，是不準確度(inaccuracy)！
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回復 38# 規(guī)矩灣錦苑


       且看美國國家計量院（NIST）2014年對銫頻率基準的指標表達——相對不準確度（紅色詞）。

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  圖中，10的指數(shù)是（-16）。負號變成問號，是電子系統(tǒng)的問題。
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根據(jù)定義，測量值與真實值之間的差異稱為誤差。真實值不得而知是我們大家公認的，所以我們的關(guān)注焦點就在于這個測得值。這個測得值是引入誤差的根源，引入誤差的原因來源于不可控的各種因素，其實就是準不準確的問題，誤差就是描述你的測得值準不準確的問題，描述接近真實值的程度。

根據(jù)定義，測量不確定度是與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的一個非負參數(shù)，用于表征合理賦予被測量的值的分散性。什么是測量結(jié)果，誤差其實就是測量結(jié)果，它由被測量的值也就是測量值轉(zhuǎn)化而來，其實這句話翻譯過來就是，測量不確定度是描述合理的誤差的分散性。其實我個人認為這個合理的誤差是穩(wěn)定可控條件下操作產(chǎn)生的誤差。

綜上所述，誤差表征了測量值的準確程度，而不確定度則表征了誤差分散性，就是誤差的“誤差”。也就是準確與可信的區(qū)別，兩者一起使用就OK了！當然你要問，不確定度分量的來源也有“誤差”，我的回答是，確實是這樣，我們用不確定度來描述誤差，不確定度其實也有誤差也有不確定度，這就陷入無限循環(huán)！根本原因是一開始就不知道真實值的答案且永遠不會知道,即便是計量基準，我們只是在追求越來越可信的結(jié)果。 就是在判定別人錯誤的基礎上還要知道自己判錯的程度，我認為這就是計量的意義。

                      美國人怎樣看待“不確定度”
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     美國的NIST炮制個不確定度論，1993年國際計量委員會第一次投票，18個委員（當時中國委員是王大珩院士）有16票反對；不久又通過了。
     一些中國人對待不確定度論，信奉有加；說個“不”字，那可不行；對不對都得照辦。
     不確定度論說：準確度是定性的，不能用數(shù)字表達。解釋說，本來誤差范圍是不準確程度的表達，說成“準確度”，意思反了。有人提意見說：改成“不準確度”，意思就不反了。權(quán)威人士答復：不行，名詞夠多了，不能添加。人們很奇怪，誤差理論加一個字嫌多，不確定度論提出那么多新名詞卻不嫌多，何其不公！
     在提出不確定度論的美國，人們又是怎樣看待不確定度論呢？
     1  權(quán)威教科書《機械量測量》第五版說：現(xiàn)在說的不確定度就是過去的準確度；現(xiàn)在的不確定度評定，就是過去的誤差分析。
     2  楊振華教授贊成推廣不確定度論，但他在介紹美國醫(yī)療醫(yī)藥界情況時說：美國醫(yī)療醫(yī)藥界抵制不確定度論。推行不確定度20 年來，美國醫(yī)療醫(yī)藥界，新制定或修改一百多項標準，照慣例稱“總誤差”，而不叫“不確定度”。并說：我們這里人命關(guān)天，不能亂改。
     3 美國的兩大測量儀器公司，安捷倫公司與福綠克公司，都宣布：他們說的“不確定度”就是“準確度”。
     4 美國的NIST（相當于中國國家計量院）的銫原子基準，1993年以前，指標叫“準確度”，1993年后叫“不確定度”，奇怪的是2004年、2011年、2014年，卻又稱為“不準確度”。誰都知道“不準確度”與“準確度”是正反兩個說法，沒有任何實質(zhì)區(qū)別。也就是說，提出不確定度論的NIST，轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去回到原點，因為原來的名稱意思明確。
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      美國人尚且如此對待“不確定度”概念，中國人還有必要去維護它嗎？
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回復 41# 草根在起航


      對于表達“測量結(jié)果”‘準確程度’的“誤差”，你如何‘給出’它的“值”？... 需要‘上級’重測“給出”嗎？？？  什么叫“誤差的‘誤差’”？.....“規(guī)版”先生的‘教導’有“效果”了？

      通過‘上級’【指大家認可的“測量者”】重測是可以“給出”本次“測量結(jié)果”的具體“誤差”值的；而且，此“誤差”值也確實是有“誤差”的。但這個“誤差的‘誤差’”來源是誰呢？---是‘上級’重測所得“測量結(jié)果”的“誤差”！ 如果是描述如此“誤差的‘誤差’”，相應的“測量不確定度”是‘上級’重測所得“測量結(jié)果”的“測量不確定度”！不能錯位胡解。

回復 43# njlyx


   先說明一下，我是因為今年參加二級注冊計量師考試才偶然發(fā)現(xiàn)這個論壇的！偶然看見樓主的帖子，不敢茍同，特意注冊了一個賬號來討論！我接觸的主要是檢測，剛剛畢業(yè)兩年，接觸檢測一年！只是說出了自己的觀點！
  測量不確定度是用來修飾測量誤差的，他們是一對很好的組合，真的不明白為什么要將兩者對立！置于你說的什么規(guī)班我也不知道是什么！

回復 44# 草根在起航


    那是我誤會了，抱歉。

   “規(guī)版”先生是大家對本論壇版主之一的“規(guī)矩灣錦苑”先生的簡稱，您的想法很貼合他。看來，這“測量不確定度”確實爛，爛在根上了，不是某個人的理解問題....

回復 41# 草根在起航

說過這個話的人可不是什么“草根”！！不止一個 我國的頂級的不確定度專家，在講課或座談時，說過完全相同的話。

回復 46# chuxp


   是不是哦！這只是我個人看書考試，對測量不確定度的理解！如有雷同，純屬巧合！嘿嘿其實我認為大家的主要問題可能是對于有關(guān)詞定義的理解不清晰！有時說到誤差啊，準確度，不準確度，重復性，復現(xiàn)性，測量不確定度等等這些詞很攪！
可能大家心底想的都一樣，只是對于有關(guān)詞的理解不一樣造成的！

呵呵，查了一下過去的筆記，施昌彥說過這段話，他可是JJF1059的起草人之一啊！
誤差的“誤差”！這個說法給我留下深刻的印象，這些年才逐步體會出來，實在是精辟！

回復 48# chuxp


   這個老頭我認識，去年參加了他測量不確定度評定/能力驗證的培訓！花了一千多，得了一個培訓證書！   當時對測量不確定度真是云里霧里！今年參加二級注冊計量師的考試，認真的看了兩遍書，還不知道過不過！

可能有的人認為誤差本身包含了測量不確定度，不需要評定就可以了！
其實你不給出來別人怎么知道測量不確定度有多大，你的結(jié)果是可靠還是不可靠！所以在誤差的基礎上，把不確定度給出來，別人就可以根據(jù)你給出的不確定度來評判你給出的結(jié)果的可信程度！

當然這里也存在一個問題，就是你評定的測量不確定度是否合理！測量不確定度的來源是否全面，分析是否正確！
其實說到這里，我們也應該明白，我們所說的測量不確定度也不是一個準確無誤的值！我們要合理的看待它！


如果我們看到一份檢定報告，看到給出的擴展不確定度！也要有清晰地認識，就是他評定不確定度評定的好不好！
我覺得今后檢定機構(gòu)要通過驗收，就要看他評定測量不確定度的能力如何，評的好，就代表能力高！
這是我的看法！