不確定度的種種問題，前人已有所論述！

現在論壇上關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：測量準確度評估講座（1-9）

              中國計量科學研究院　錢鐘泰　童光球
              哈爾濱理工大學　　　王學偉　馬懷儉
              中國計量學院　　　　宋明順　顧龍方

附件10：認真對待“測量不確定度表示指南ISO1993（E）”中的問題

附件11：執行"測量不確定度表示指南ISO1993(E)"的若干問題


              中國計量科學研究院　錢鐘泰　童光球
              哈爾濱理工大學　　　王學偉　馬懷儉
              中國計量學院　　　　宋明順　顧龍方

現在國內把'不確定度“簡單問題常常搞得很復雜化。其實主要來源就兩個：1、計量標準及其配套設備引入的，2、測量重復性或分辨力（什么人為讀數誤差，環境溫度的影響其實都已經包含在這里面了）。各分量之間，如計量要求確實較高或有明顯相關性按絕對和加成，否則一律方和根，搞定。至于測量誤差=測量結果-參考值，通過這個這個簡單的數學關系可以看出，“測量誤差”與“測量結果”具有同樣的不確定度。

“不確定度”現狀之所以復雜，癥結還是大家對它的“認識”還未統一：

它是否應該與“真值”相關？  

它究竟是一個純粹表達【被認識對象特性】的“客觀指標”？ 還是一個屬于認識主體的、表達【“認識”結果質量】的“主觀指標”{此“指標”的“合理評估”當然與被認識對象的特性密切相關}？？


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

285166790 發表于 2016-1-6 10:04
現在國內把'不確定度“簡單問題常常搞得很復雜化。其實主要來源就兩個：1、計量標準及其配套設備引入的，2 ...

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

csln 發表于 2016-1-6 13:14
測量誤差不確定度=測量結果不確定度，何必先生是高度懷疑的，這個論壇里有專家是堅決不認可的，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-（最佳估計值±測量結果的不確定度）
                        誤差值±測量誤差的不確定度=（被測儀器示值-最佳估計值）±測量結果的不確定度

因為：誤差值=被測儀器示值-最佳估計值
所以：測量誤差的不確定度=測量結果的不確定度

很簡單的數學問題吧。

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

對于校準領域：

1、如果把示值誤差作為校準結果，那么“示值誤差的不確定度=校準結果的不確定度”，我贊同（因為我一直認為校準證書上給出的不確定度應該是示值誤差的不確定度。）；

2、如果把被校示值的校準值作為校準結果，那么“示值誤差的不確定度=校準結果的不確定度”，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結果，那么“示值誤差的不確定度=校準結果的不確定度”，我是不贊同的（“把被校示值作為校準結果”我也不贊同）。

何必 發表于 2016-1-6 15:18
對于校準領域：

1、如果把示值誤差作為校準結果，那么“示值誤差的不確定度=校準結果的不確定度”，我贊 ...

您說的我很贊同，計量工作就是用計量標準測量被測被校準儀器示值所對應的量值，就這么簡單。無論兩者的形式怎么變，其邏輯內涵不會變。

285166790 發表于 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 ...

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，何必先生還是認為不成立

還要繼續證明，還不夠啊

說句實在話，我們現在在這里討論的這些問題，實際上是有點“閑得蛋疼”的感覺（不好意思，沒有對誰不敬的意思）。
因為：1、現實中客戶很少關注這個不確定度的問題（當然所用標準器必須夠格），客戶關心的是：我的儀器送校/檢后，儀器超不超差？還能不能繼續使用？也就是說客戶很需要我們對校準后的儀器作符合性聲明，相當于幫客戶做計量確認（因為現在很多企業管計量的就只有幾個人，而他們負責的可能是幾百臺或上千臺的儀器設備，根本就沒有時間精力去做這部分的工作，只能推給計量機構去做）；當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量機構“忽悠”。賽寶為什么市場占有率高，因為他們20年前就已經在做這部分的工作了，客戶就認同他們的證書。
         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“計量事故”，我敢說很少很少！

所以說，我們現在在這里討論的這些問題，實際上是有點“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度，也許能有些收獲。

285166790 發表于 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 ...

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

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

285166790 發表于 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 ...

         【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-（最佳估計值±測量結果的不確定度）
                   誤差值±測量誤差的不確定度=（被測儀器示值-最佳估計值）±測量結果的不確定度
        因為：
                   誤差值=被測儀器示值-最佳估計值                                                                   
        所以：
                   測量誤差的不確定度=測量結果的不確定度                                        （1）

        很簡單的數學問題吧。

       【史評】
         注意，計量中參考值是計量標準的標稱值B。設標準的真值為Z，計量中，Z就是被測量的真值。
         對于計量標準，有關系：B=Z±標準的不確定度。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±標準的不確定度）
                    誤差值±測量誤差的不確定度=（被測儀器示值-Z）±標準的不確定度
        因為：
                    誤差值=被測儀器示值-Z
        所以：
                    測量誤差的不確定度=標準的不確定度                                                 （2）

-
       說明：        
       1 這不是簡單的問題。不確定度論問世以來，所有的計量（檢定、校準）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“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。因此等式左側是二階量。原式（1）等號的右側，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。因此等式右側是一階量。原式（1）等號左右兩側，階數不同，不可能相等；原式（1）是錯誤的。
       新式中，計量標準比被檢儀器高一階，標準的不確定度相對測量儀器來說是二階量。新式等號兩側都是測得值的二階量。         
       3  本爭論可不是“扯淡”。計量的誤差范圍是僅僅取決于計量標準（及其附件），還是要包括被檢儀器的重復性、分辨力等性能，是誤差理論與不確定度論的一項根本分歧。直接牽涉合格性判別與計量標準性能考核。
       葉德培先生的錄像講課（優酷網），曾指責不確定度評定說：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的評論是“鏗鏘質疑，振聾發聵；金玉之言，擲地有聲”。
       4 一種說法（認識）關系到計量實務，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上都糊涂了，尚未認識清楚的網友再認真想一想是必要的。但有一點值得注意，那就是別總覺得自己很明白。其實是物理概念或數學方法，哪一點迷惑了你。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，論壇上關于不確定度的討論很激烈，正好利用計量論壇出故障的這段時間，自己看了一些文獻，雖是有點收獲，但還是一知半解。

把上述這些文獻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的解讀。


史老，能否請您在百忙之中抽空點評一下這些文章（您認為關鍵點的地方）？謝謝！

何必 發表于 2016-1-7 11:04
前段時間，論壇上關于不確定度的討論很激烈，正好利用計量論壇出故障的這段時間，自己看了一些文獻，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-（最佳估計值±測量結果的不 ...

首先我也不是什么老師，不用客氣。“測量結果”我和你的理解一樣的，“測量結果”的完整內容表述是：（最佳估計值±測量結果的不確定度），它本身就是參考值，是計量標準所復現的值。

首先我也不是什么老師，不用客氣。“測量結果”我和你的理解一樣的，“測量結果”的完整內容表述是：（最佳估計值±測量結果的不確定度），它本身就是參考值，是計量標準所復現的值。

規矩灣、流量真的不寂寞

誤差=測量結果一真值

計量檢定/校準中計量標準復現的值視為真值

則  誤差=測量結果-（最佳估計值±測量結果的不確定度）=測量結果-（測量結果±測量結果的不確定度）=±測量結果的不確定度

誤差=±測量結果的不確定度

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

補充內容 (2016-1-7 20:00):
流量  應為  流星

史錦順 發表于 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性或分辨力取其中的最大者。從我們的實際工作體會中可以得知，用同樣的計量標準，測量幾臺不同重復性、分辨力的被檢儀器，哪臺的校準結果質量更高，結果是不言而喻的。重復性差、分辨力大的被檢儀器，將導致讀數不穩定或者處于量值處于分辨力之中導致無法精確判讀的問題，所以對校準結果的質量有著明顯的影響。

-

                                      計量中的R(標)與U95

-

                                                                                   史錦順

-

      “計量的誤差范圍是所用計量標準的誤差范圍”，這個說法，是針對檢定中的合格性判別來說的。合格的判別公式應為：

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

       不合格的判別公式應為：

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

       現行國家計量規范《JJF1094-2002 測量儀器特性評定》規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可委員會（CNAS）的《CNAS-GL27聲明檢測或校準結果及與規范符合性的指南》，所用的待定區半寬，也是U95。

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

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       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誤差的操作。被檢儀器有系統誤差，也有隨機誤差。為減小被檢儀器的隨機誤差對確定系統誤差的影響，要進行多次測量。平均值的隨機誤差σ(平)、被檢儀器的分辨力誤差，與計量標準的誤差范圍R(標)共同構成確定系統誤差時的誤差。 校準更重視測定被檢儀器的系統誤差。U95是確定系統誤差時的誤差范圍。.

-

       對確定系統誤差，要計及被檢儀器的重復性、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）及計量能力的評定，不能用U95，而該用R(標)。

-

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

疑問二：“測量誤差”和“示值誤差”的應用場合是否一樣？


疑問三：校準的目的是什么？


疑問四：不確定度是表征誰的分散性？

同下一樓層重復，刪除

何必 發表于 2016-1-8 08:50
疑問一：“測量誤差”和“示值誤差”有沒有本質上的區別？
             如果有區別，那區別在什么地方？
  ...

疑問一：“測量誤差”和“示值誤差”有沒有本質上的區別？
             如果有區別，那區別在什么地方？
             如果沒有區別，那為什么JJF1001-2011要分成兩個術語（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，因為不具有測量功能

疑問二：“測量誤差”和“示值誤差”的應用場合是否一樣？

略

疑問三：校準的目的是什么？

看校準定義，計算誤差、合格性判定不是校準的必須過程

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果，測量不確定度表征測量結果分散性，誰是真正的測量結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果

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

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誤差的操作。被檢儀器有系統誤差，也有隨機誤差。為減小被檢儀器的隨機誤差對確定系統誤差的影響，要進行多次測量。平均值的隨機誤差σ(平)、被檢儀器的分辨力誤差，與計量標準的誤差范圍R(標)共同構成確定系統誤差時的誤差。 校準更重視測定被檢儀器的系統誤差。U95是確定系統誤差時的誤差范圍。.
-
對確定系統誤差，要計及被檢儀器的重復性、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）及計量能力的評定，不能用U95，而該用R(標)。

先生有限認可U95了，可喜，必須贊

計量儀器合格性評定，第一步就是確定系統誤差（校準是不必確定誤差的，確定測得值/測量結果區間就可以了），系統誤差可能用于修正，也可能僅于合格性判定，這一步可用U95就沒什么問題了，因為后面的合格性判定只是比較計量獲得的系統誤差區間是否在被校儀器MPE范圍內

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

何必 發表于 2016-1-8 08:50
疑問一：“測量誤差”和“示值誤差”有沒有本質上的區別？
             如果有區別，那區別在什么地方？
  ...

【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，與測量結果相聯系的參數”。】，似乎應是：被測量值本身的“分散性”，是被測量值本身在“測量結果”所涵蓋時、空范圍內的“分散性”？？.... 若如此，與測量工作者重點關注的“測量誤差”不知如何關聯了？





補充內容 (2016-1-9 10:56):
此“認識”未重視“定義”中的“賦予”二字，欠妥..跟帖修正