成人一区二区三区中文字幕,丁香婷婷在线观看,免费a级人成a大片在线观看

測量是人類認識自然和改造自然的一種基本手段，是科學技術研究與發展的前提和重要的基礎技術，它廣泛存在于現代社會的各種活動中，承擔著基礎性和支持性的功能。科學研究需要客觀精確的測量數據；技術開發需要對材料性能和效率等進行分析測量；在生產制造中，對各類特性指標的測量是保證各生產環節符合工藝標準，實現順利銜接的必須技術支持；在與人們生活直接相關的市場交換和社會服務領域，需要開展多種分析測量活動，如公平的測量會促進市場交易的順利進行，產品是否符合質量標準需要通過檢測來確定，而標準的提高必須以相應的分析測量技術為保障，疾病診斷和治療需要獲得關于機體指標的測量結果，保持良好的生態環境需要對大氣、水體、土壤等的成分進行分析檢測，等等。

只有有效的測量才是能夠滿足需要的測量。絕大多數測量都是采用相對法，即通過測量方法將待測對象與相應的參考測量標準比較而獲得測量結果，測量參考標準是人們已了解的對象，通常就是作為標準的量的測量單位，它在整個測量中都具有不可替代的作用。此外，進行測量通常要借助能復現測量單位的工具。要使測量結果具有社會的應用價值，必須使測量單位得到社會的認可，并保證復現測量單位的工具準確可靠。人類社會通常用權力和法制手段來明確全社會統一采用的測量單位及復現這些測量單位的工具，它們被稱為計量單位和計量基、標準。

有效的測量必須是可靠的和可比的。測量結果要得到認同，還必須具有一致性和可比性。一致性是計量的本質特性，即必須實現單位統一和量值統一。一致性反映在測量結果上，要求測量結果具有可比性。不具有可比性的測量結果，無法在科研、生產、商業、服務等領域發揮應有的作用，其“準確性”便失去意義。在經濟全球化的背景下，測量工作需要具有國際一致性，即不同國家的測量數據應該能夠通過量值的比對達到一致。

可靠的和可比的測量必須是可溯源的。測量結果的一致可比，需要以嚴格的量值傳遞和溯源為保障。量值傳遞是指通過對計量器具的檢定與校準，將計量基準所復現的單位量值，通過各等級計量標準傳遞到工作計量器具，以保證測量結果的準確和一致。溯源是傳遞的逆過程，它是指通過一條具有規定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結果或計量標準的值能夠與規定的計量標準聯系起來。量值傳遞與溯源，將所有測量活動聯結起來，使它們具有了內在一致性。由此，在不同地點、不同時間、根據不同測量目的所進行的一切分析測量活動，都因為有了量值傳遞與溯源的鏈接具有一致性和可比性。這種通過統一計量單位和復現計量單位的計量標準來保證測量結果準確可靠的復雜活動就是計量。

農業文明時代，人們的主要資源是土地，為了安排農業耕作、圍地狩獵、交換糧食，必須測量土地面積、農作物產量等。有關的文字記載和器物遺存證明，在數千年前出于生產、貿易和征收賦稅等方面的需要，古代四大文明發祥地，即古埃及、巴比倫（今伊拉克）、印度和中國等地均已開始進行長度、面積(尤其是土地面積)、容積(主要是為確定糧食的數量)和質量(重量)的計量。因此，計量在歷史上很長時期也被稱為度量衡，其含義是關于長度、容積、質量的測量，測量所用的主要工具是尺、斗、秤。

原始階段計量的重要特征是以經驗和權力為主，大多利用人、動物或自然物作為計量單位，進行直接的感觀測量。例如，中國古代的布手為尺（據考證，周朝一尺長約20厘米，大致相當于一柞的長度）、掬手為升；古埃及的尺度是以人的胳膊到指尖的距離為依據，稱之為“腕尺”(約46厘米)；英國國王以自己拇指關節的長度定為英寸(1in=25.4mm)，以自己的腳長定為英尺(1ft=0.3038m)，在英語中腳和英尺是同一詞(foot)。

我國歷史上秦始皇統一中國后即頒布詔書，以最高法律的形式建立了全國統一的度量衡制度，這使我國早在二千多年前就形成了比較完整、先進的計量制度；此后二千多年的歷代封建王朝，度量衡制度雖然有所變化，但基本上都是沿用了秦制。直到19世紀中葉清朝末期，米制正式傳入我國為止。此外，在英語中尺子和統治者是同一詞(ruler)，中國古代把砝碼稱為“權”（秦權還有個特點，就是上面都刻著統一度量衡的詔書，把計量法律刻在計量器具上），至今仍用天平代表法制和法律的公平，這些都表明計量象征著權力和公正。

進入十七、十八世紀，生產力的發展促進了近代自然科學的產生和發展，也擴大了社會勞動分工，促進了商品生產和流通。隨著機器大工業的產生和發展，貿易的迅速發展和國際化，特別是物理學等實驗科學的飛速發展，一方面，需要測量的量已從傳統的度量衡劇增至上百個；另一方面，作為測量基礎的計量單位要求更為準確可靠，原有的計量準確度已無法滿足工業生產中的互換性要求（工業生產過程中，零件往往在許多地方完成，最后再組裝）以及科學技術中精密儀器提出的需要。同時，實驗科學和大機器生產（冶金）等的發展也為創建新的計量單位和計量標準（從材料和工藝上）提供了物質基礎，由此帶來了各類計量精度的提高，該階段的計量準確度已達到萬分之一到億分之一（10-4～10-8）。

18～19世紀，歐美的科學家創建了一種以科學實驗為基礎、可在國際上通用的計量單位制：根據過巴黎地球子午線1/4長度的一千萬分之一建立了鉑銥合金制的米原器；根據1升水在規定溫度下的質量建立了鉑銥合金制的千克原器；根據地球繞太陽公轉周期確定了時間(歷書時)單位秒等，形成一種基于所謂自然不變的米制，也是今天國際單位制的基礎。1875年5月20日《米制公約》的簽訂，標志著各國計量制度開始趨向統一，計量進入了一個以宏觀現象定義計量單位、以人工實物作為復現計量單位的計量標準、以實驗為科學基礎進行模擬測量的經典階段。為了紀念，1999年國際米制公約組織召開的國際計量大會決定，將每年的5月20日作為“世界計量日”，2000年國際法制計量組織對此做出了響應的決定。

進入二十世紀，大工業生產的巨大發展和科學技術的重大進步，特別是以量子論和相對論為基礎的近代物理學的發展，使人類的觸角伸向了廣袤的宇宙，伸向了微觀物質層面，伸向了生命跟神經、腦等認知器官的領域，引發了生命科學的革命，催生出核能、半導體包括大規模集成電路、激光、超導、網絡技術和新材料等，改變了人類現代的生產和生活方式，將人類推進到了知識經濟的新時代，也使計量進入了發展的新階段。1955年簽訂《國際法制計量組織公約》，1960年第11屆國際計量大會通過國際單位制，標志著各國計量制度基本統一和計量的基本成熟。

1960年以后出現了一系列事件,使得現代計量的發展真正進入了一個新的時期:1960年10月出現了第一臺激光器;1962年約瑟夫遜預言兩塊靠得很近的超導體之間存在某種量子躍遷現象，一年后實驗證實了這一效應，被稱為約瑟夫遜效應；1965年蓬斯和哈特發明了X射線于涉儀；1972年美國首先實現了激光頻率的絕對測量, 為準確測量光速提供了新的手段；1979年克里青又發現了量子化霍爾效應；1984年彭尼和羅厄研制成掃描隧道顯微鏡；20世紀90年代，又發現了單電子隧道效應。這些事件的出現都極大地影響了現代計量發展的進程。

傳統的計量方式因現代自動化儀表和計算機技術的出現正在進行劃時代的變革，參量之間互相滲透，檢測方法與設備的光、機、電結合，數字測量逐漸取代模擬測量，已成為現代計量的特點。現代計量的準確度已達到億分之一到億億分之一（10-8～10-16）。而現代計量最顯著的標志就是由經典理論轉向量子理論，由宏觀物體轉向微觀世界。其最為突出的成就，就是以量子理論為基礎的微觀量子基準逐步取代過去的宏觀實物基準。

20世紀上半葉以前，基本單位的量值由實物基準復現和保存。實物基準一般是根據經典物理學的原理，用某種特別穩定的實物來實現。如保存在法國巴黎國際計量局（BIPM）的鉑銥合金圓柱——千克砝碼原器的質量就定義為質量單位“千克”，按X型鉑銥合金米尺的刻線間距離定義長度單位“米”，用一組飽和式韋斯頓標準電池的端電壓平均值保持電壓單位“伏特”，用一組標準電阻線圈的電阻平均值保持電阻單位“歐姆”，等等。

實物基準的局限性很大，盡管它們是用19世紀末20世紀初工業界所能提供的最好的材料及工藝制成，在當時也滿足了對于計量基準的準確度及穩定性的要求，但是，這樣的實物基準一旦制成后，總會有一些不易控制的物理、化學過程使其特性發生緩慢的變化，因而，它們所保存的量值也會有所變化。如鉑銥合金千克砝碼原器會緩慢地吸附其表面及內部的氣體、表面沾上的微塵、甚至多年使用中形成的磨損及劃痕均會使其質量發生變化，這種逐年積累變化的準確數量很難確切查明。19世紀制作千克砝碼原器時，一共制作了幾十個，分別保存在國際計量局和各米制公約成員國，彼此的偏差在10-9量級，目前，這些原器之間的偏差已達到5×10-8，不能設想保存在國際計量局的千克砝碼原器未變，只是其它砝碼在變，一般認為保存在國際計量局的千克砝碼原器也已有了10-8量級的變化。

此外，最高等級的實物基準全世界只有一個或一套，一旦由于天災、戰爭或其他原因發生意外損壞，就無法完全一模一樣地復制出來，原來連續保存的單位量值也會因此中斷；按實物基準進行的量值傳遞檢定系統龐大繁雜，從最高等級的實物基準到具體應用場所，量值要經過多次傳遞，準確度也必然會有所下降。

上述問題已經使傳統的量值傳遞檢定系統日益不能適應需要，20世紀下半葉以來，與傳統的實物基準完全不同的量子基準的出現，為解決以上問題提供了全新的途徑。量子基準的準確度一般要比實物基準高幾個數量級；它是一種物理實驗裝置，可以多處建立，不會有一旦損壞就不能準確復現的問題；按照相同原理建立的量子基準，所復現的量值也相同，避免了計量基準的量值多次逐級傳遞而造成的一系列問題。國際上已正式確立的量子基準有：1960年用氪-86原子的特定能級躍遷所定義的長度單位米基準、1967年用銫-133原子的特定能級躍遷所定義的時間單位秒基準、利用1975年獲得諾貝爾物理獎的約瑟夫遜效應建立的電壓單位伏特基準和利用1985年獲得諾貝爾物理獎的量子化霍爾效應建立的電阻單位歐姆基準。

一是在國際單位制的基本單位中,其他基本單位的基于量子躍遷的自然基準也在積極探索之中,包括：利用單電子隧道效應，通過一個個數電子，來實現電流的量子基準；利用機械功率與電功率相比較，或者利用超導磁懸浮方法測定磁通量子等各種途徑，來監視進而替代千克砝碼原器——這是七個基本量中目前唯一還在使用的實物基準；利用X射線晶體密度法，來精密地確定阿伏加德羅常數，這也是實現物質的量的單位——摩爾的重要途徑之一。

二是探索以基本物理常數定義基本單位。由于已建立的量子基準總是伴隨著某一種具體的量子物理手段，從而定義了一種基本單位，如果這種手段有了新的發展，人們就會面臨著是否要改變基本單位定義的問題。例如，現在的時間（頻率）單位是用銫原子的超精細能級的躍遷頻率定義的，如果發現了其他復現性更好的躍遷頻率（目前的候選者有鈣原子、汞原子、激光等），時間（頻率）單位的定義就有可能改變。但頻繁改變單位定義是人們所不希望的，因此，就開始探索更為穩定的單位定義方法。

從目前的物理學知識來看，基本物理常數（如真空中光速c、普朗克常數h、電子電荷e等）是不變的，有最好的穩定性。如果能把基本單位用基本物理常數定義，基本單位的定義將能長期保持穩定。復現基本單位的具體技術手段可以隨著科學技術的進步而不斷與時俱進，但基本單位的定義可以無需更改。基本物理常數有幾十個，彼此之間有各種各樣的方程式互相聯系。國際上，基本物理常數工作組（CODATA）每四年一次對各國發表的基本物理常數SI值的測定結果進行評定，并用最小二乘法對發表的基本物理常數SI值進行平差，得到一組基本物理常數的最佳推薦值，供有關方面使用。上一次平差是2002年進行的。

1982年國際上把長度單位定義成真空中光在（1/299 792 458）秒中走過的距離，就是把長度單位用真空中的光速和時間頻率基準來定義。1988年國際上又用約瑟夫遜量子電壓基準和量子化霍爾電阻基準代替原來的電壓、電阻實物基準，等效于用普朗克常數h、電子電荷e和時間頻率基準復現電壓和電阻單位，這是在用基本物理常數定義基本單位方向上邁出的一大步。還有人提出，可以用給定黎德堡常數R以重新定義時間頻率單位。2005年國際計量委員會（CIPM）原則同意：將質量單位千克重新定義，如建立在固定普朗克常數h的基礎上；通過固定電子電荷e的量值，重新定義電流單位安培；通過固定波爾茲曼常數k，重新定義溫度單位開爾文；通過固定阿佛加德羅常數，重新定義物質量的單位摩爾。計劃在2007年國際計量大會上提出用基本物理常數重新定義SI基本單位的正式建議，而在2011年的國際計量大會上正式通過新定義。國際計量委員會還建議，各國計量機構進行與新定義有關的基本物理常數的測量工作以及有關計量基準的穩定性考察工作，為新定義的實施做準備。此外，關于制定新的生理量國際單位的工作也已啟動。

現代計量的內容非常豐富。傳統計量的對象主要是物理量，隨著科技進步和社會發展，現代計量已擴展到工程量、化學量、生理量，當前普遍開展的包括幾何、溫度、力學、電磁、電子、時間頻率、光學、電離輻射、聲學和化學量等十大計量。同時，在生物、醫學、環保、信息、航天和軟件等方面的專業計量測試也己開展。

現代計量的內容主要包括六個方面：計量（測量）單位和單位制；計量器具(測量儀器)，包括實現或復現計量單位的計量基準、標準和工作計量器具；量值傳遞和量值溯源，包括檢定、校準、測試、檢驗與檢測；物理常量、材料與物質特性的測定；不確定度、數據處理與測量理論及其方法；計量管理、計量保證與計量監督等。

工程計量也稱工業計量，是指各種工程、工業、交通運輸、能源、信息等行業中的應用計量。包含兩方面的內容：一是企業內部的全部計量工作，這是企業生產經營活動的技術基礎，也是現代企業質量保證體系的重要支撐條件；二是由政府或社會中介機構為企業的準確測量提供的量值傳遞、溯源服務。我國過去是高度集中的計劃經濟體制,所有企業均為國營或集體企業,為集中計量資源，幾十年來由各級政府投資建立了省、市、縣的計量技術機構,形成了由政府提供的量值傳遞體系,長期以來為企業提供檢定服務。

法制計量是指政府機關通過制定、實施計量法律、法規，對一部分計量單位、測量方法、測量（計量）器具、測量（計量）數據和測量實驗室實行的法定監督管理。我國的法制計量包括制定貫徹計量法律、法規，推行法定計量單位，建立和管理法定檢定機構，建立和監督管理計量基準、標準，開展強制檢定，監督管理市場計量行為，對制造、銷售、進口、使用和修理計量器具依法進行計量監督管理。

準確性是指測量結果與被測量真值的一致程度。由于實際工作中不存在完全準確無誤的測量，因此在給出量值的同時，必須給出適合于應用目的或實際需要的不確定度或誤差范圍，否則，所進行的測量的質量（品質）就無從判斷，量值也就不具備充分的社會實用價值。所謂量值的準確，即是在一定的不確定度、誤差極限或允許誤差范圍內的準確。

一致性是指在計量單位統一的基礎上，無論何時、何地，采用何種方法，使用何種計量器具，以及由何人測量，只要符合有關的要求，其測量結果應在給定的區間內一致。也就是說，測量結果應該是可重復、可再現（復現）、可比較的。計量的一致性不僅適應國內，也適應國際，如，國際物理化學量關鍵比對和輔助比對的結果，應在等效區間或協議區間內一致。

溯源性是指任何一個測量結果或計量標準的量值，都能通過一條具有規定不確定度的連續比較鏈與計量基準聯系起來，使所有的同種量值都可以按照這條比較鏈通過校準向測量的源頭追溯，也就是溯源到同一計量基準（國家基準或國際基準），使準確性和一致性得到技術保證。如果量值出于多源或多頭，必然會在技術上和管理上造成混亂。

法制性源于計量的社會性。量值的準確可靠不僅依賴于科學技術手段，還要有相應的法律、法規、規范和行政監督管理。特別是對國計民生有明顯影響、涉及公眾利益和可持續發展，或者需要特殊信任的領域，必須由政府部門主導建立起法制保障，否則，量值的準確性、一致性和溯源性就不可能實現，計量的作用也難以發揮。

時間單位秒（s）是國際單位制（SI）7個基本單位之一，也是7個基本單位中目前測量準確度最高、應用范圍最廣的。時間（頻率）在計量中占據了相當重要的地位，長度單位米（m）和電學單位伏特（V）的定義在現代計量體系中都直接與頻率相關，還有其它一些物理量的測量，如距離、溫度、力、位移、加速度等都可以轉化為時間頻率測量來實現。

過去，秒的定義一直來自天文觀測，叫天文秒，為地球自轉周期的1/86400。但近代科學的發展，由天文精密觀測的結果表明，地球自轉不穩導致秒長變化（MJD即朱里安歷Julian Day公元前4713年1月1日正午起算日起）。因此，1967年第13屆國際計量大會決定，時間單位由天文秒改為原子秒，即秒是銫-133原子在其基態的兩個超精細能級間躍遷輻射的9192631770個周期所持續的時間。從此，標準時間的建立和保持，逐漸由天文領域轉向計量部門。頻率是指單位時間周期現象重復的次數，用相應周期的倒數表示，單位是赫茲（Hz）。秒定義確定之后，銫原子在其基態兩個超精細能級間躍遷輻射的頻率就是9192631770Hz。

人們通常使用的“時間”，在計量的范疇內實際包含兩項內容：時間間隔和時刻。保證時間間隔的準確就是要求每一分、每一秒的準確，而保證時刻的準確就要保證從大家約定的起點開始，連續積累每一秒、每一分后，在一段時間中保持各自的總積累量相一致。也就是說，時間頻率計量的任務必須同時解決時間間隔和時刻兩個方面的測量。為此，通常用建立一臺精度最高成本也很高的原子鐘（俗稱大鐘）來實現對時間間隔（秒）的測量保證，而用一組精度略低成本也相對較低的原子鐘組（俗稱小鐘）來實現每一秒的連續積累總量的測量保證。前者稱為原子時間頻率基準，至今為止都是頂尖水平的研究成果；后者簡稱為守時鐘組，可購買商品鐘解決。前者用于對后者的監測，一旦發現后者有顯著的偏差可以糾正（調校）。

原子時間頻率基準是時間頻率量值溯源的源頭。長期以來，美國、德國、法國等工業發達國家投入了巨大的人、財、物來研制原子時間頻率基準，秒定義復現的準確度不斷提高。1995年，法國計量局（LPTF）首次實現了新一代激光冷卻銫原子噴泉鐘，使原子時間頻率基準的工作原理發生革命性變化，測量不確定度達到空前的1～2×10-15的水平，大約3500萬年差1秒。2001年，美國（NIST）、德國（PTB）也成功研制出銫冷原子噴泉鐘。NIST和LPTF還分別獲得美國宇航局（NASA）和歐共體的支持，開始研制空間鐘，計劃2006年搭載火箭發射到空間站，測量不確定度可達10-16。還有10多個國家和地區的計量院正在研究激光冷卻銫原子噴泉鐘。

原子時間頻率基準的準確度雖高，但通常無法連續運轉，因此需要采用一組連續運轉、高度穩定的原子鐘來守時，以建立和保持時標。為保證連續性和穩定性，守時鐘組至少要用3臺鐘，且鐘之間要進行相互比對，即測量它們之間的時差，當某臺鐘發生時刻或速率突跳時能自動檢測。守時鐘組的工作環境要求恒溫和連續不停地供電。

時間頻率量值傳遞體系的第三個組成部分是時間頻率發播系統。除直接檢定校準外，時間頻率量值傳遞的主要途徑是利用電磁波進行遠距離傳送，即時間頻率發播。時間頻率發播系統建立在原子時間頻率基準和守時鐘組的基礎上，由滿足不同準確度要求的不同層次的發播方式構成基于GPS、無線電波、電話和網絡的多層次的時間頻率發播系統，從而形成一個完整的時間頻率量值傳遞體系。

國際上，由國際計量局（BIPM）負責建立和保持全世界統一使用的國際原子時TAI(其準確度為每日數納秒，1納秒等于十億分之一秒)，由位于法國巴黎的國際地球自轉事務中央局(International Earth Rotation and Reference Systems Service，IERS)通過測定地球自轉來確定世界協調時UTC（又稱國際協調時間，為格林尼治標準時間的新名，1972年面世，其準確度為每日數毫秒，1毫秒等于千分之一秒）。由于地球自轉速度經常發生變化，而國際原子時TAI則相對不會發生變化，所以當世界協調時UTC和國際原子時TAI之間出現細微差距時，為確保該差距不會超過0.9秒，會在世界協調時UTC內加上1秒，這一技術措施就稱為“閏秒”(leap second)。由國際地球自轉事務中央局IERS負責在一年中添加一秒鐘的時間，由國際計量局向各國守時實驗室提前10周發出通知，全世界的鐘都要撥慢一秒。從1958年到2003年底TAI與UTC的差已達32秒。由于地球自轉速度的減慢，2005年又添加額外的1秒鐘時間，這是自1998年以來首次需要增加的閏秒，以讓世界協調時UTC和國際原子時TAI保持同步，同時也反映出地球活動的不可預知性。在2005年12月31日，時鐘通過下面這種方式過渡到2006年1月1日：23時59分59秒——23時59分60秒——00時00分00秒；而通常情況下，時間是從23時59分59秒直接到00時00分00秒。

國際原子時TAI不是一臺具體的原子鐘，它是利用分布在全世界約60多個守時實驗室的300多臺原子鐘的數據加權計算得到的。這些鐘的相互聯系通過國際比對，目前主要采用GPS共視法。相距較遠的兩個守時實驗室同時觀測同一顆衛星，并用GPS接收機接收GPS時間系統的信號，測量各自UTC(K)與GPS時間的時差，通過事后交換數據求得兩實驗室的UTC(K)的時差，時差的不確定度大約在5-10ns。何時、用哪顆星進行共視，由BIPM制定統一的共視時刻表。

各守時實驗室把時刻表測得的數據寄給BIPM，每周一次。最后，得到所有守時實驗室的UTC(K) 相對指定的一個實驗室（目前為PTB）的時差。BIPM利用這些數據每月計算一次TAI和UTC，UTC的準確度優于1×10-14，同時給出UTC與UTC(K)的偏差，每五天一個數據點，以時間服務公報的形式發給各守時實驗室，從而保證了全世界時間的同步一致。

研制高準確度的原子時間頻率基準，完善守時鐘組，并建立滿足不同準確度要求的多層次的時間頻率發播系統，從而建立和完善我國完整的時間頻率量值傳遞體系，具有重要的戰略意義。我國計量院從1965年起按周恩來總理的要求開始研究建立時間頻率基準。1980年，建立了磁選態銫束時間頻率基準——NIM3#鐘，測量不確定度達到8×10-13（相當于3萬年差一秒）。1983年至1986年，對NIM3#鐘進行了完善，測量不確定度降低至3×10-13（相當于10萬年差一秒），達到當時的世界先進水平。1981年以來，NIM3#鐘作為國家時間頻率基準用于國家原子時標的校準，并通過中央電視臺一套節目負載波向全國發播標準時間頻率信號，同時實現了使用彩色電視負載發播標準時間和頻率。20世紀80年代，還成功利用衛星發播校準時間頻率，通過德法“交響樂”衛星在國內外進行鐘同步實驗，傳遞不確定度小于10ns，準確度為80ns，達到國內外同類實驗先進水平。目前，在中央電視臺第一套節目中每天進行的時間發播精度達到10億分之一秒，使我國短波授時精度提高了100萬倍，長波授時精度提高了1000倍，達到國際先進水平。

為了適應科學研究、國民經濟和國防建設對時間頻率基準的新要求，1997年，在國家自然科學基金委的支持下，計量院采用國際最先進的激光冷卻原理，開始了NIM4#鐘——激光冷卻銫原子噴泉鐘的預研。1999年，獲得科技部基礎性專項的支持，開始研制NIM4#鐘，2003年完成NIM4#鐘的研制，年底鑒定，測量不確定度為8.5×10-15，相當于350萬年不差1秒，可基本滿足我國自行建立的北斗雙星定位系統和今后將建立的全球定位系統的要求。與此同時，小型移動銫鏈原子噴泉鐘（NIM5#鐘）通過預研也進入整體設計研制階段，測量不確定度預計優于5×10-15。

目前，國際上只有法國、美國和德國獨立研制成同類的實驗室型原子鐘，NIM4#和NIM5#鐘的完成，標志著我國時間頻率計量研究已進入世界最先進水平的行列，體現了我國科學研究、實驗能力和工藝技術的水平。在此基礎上建立不同層次的時間頻率發播系統（衛星雙向法、GPS載波相位法、GPS共視法、電話授時、網絡授時），向全國范圍提供全方位的時間頻率傳遞發播服務，能更好地為科學研究、國民經濟和國防建設的健康和持續發展提供技術支持和保障。

溫度是表征物體冷熱程度的物理量，也是國際單位制中的七個基本量之一。人類的日常生活和生產實踐活動都與溫度有著密切關系。歷史上曾有過多種溫度量值的表示方法。第十屆國際計量大會（CGPM）首次定義熱力學溫度的單位為開氏度，符號為°K，1967年第十三屆CGPM決定改為開爾文，符號為K。現在通用的是攝氏度T（℃）和開爾文θ（K）并存，習慣上在0℃以上用℃表示， 0℃以下用K表示。

熱力學溫度的測定是一切溫度測量的基礎。由于溫度是在熱平衡條件下被定義的，人們只能做到趨近而不可能達到理想情況，因此，測定熱力學溫度非常復雜和困難。在實際溫度測量時，往往并不要求溫度測量的準確度很高，更多的是希望具有較高的重復性。通常采用對不同的溫度定量地賦以不同的值的方法，稱為溫標。經國際間協商統一后形成的定義溫度的程序稱為國際溫標。它不僅給科學和工業的溫度測量提供了共同的基礎，而且有比較好的重復性，除專門從事熱力學溫度測量的研究工作外，其他領域內的溫度測量均來自國際溫標。這樣不僅簡單易行，而且所定義的溫度值與熱力學溫度的近代測定值相近，復現性又較高。

1875年17個國家簽訂國際“米制公約”并建立國際計量局（BIPM）時，僅建立了國際米和千克的基準，測溫技術只是作為保存鉑銥米尺長度基準的一項重要分支。但為了統一各國米的長度值，就必須統一溫度值，建立統一的溫標。當時，美國國家標準局（NBS，現改為NIST），英國（NPL）和德國的（PTR，現改為PTB）做了大量的準備工作，經BIPM和有關國家實驗室討論和協商，終于在1927年誕生了世界上第一個國際溫標ITS－27（International Temperature Scale－1927）。以后基本上每二十年修改一次，先后有ITS－48，IPTS－68和ITS－90。目前使用的是1990年國際溫標（ITS－90）。它是在IPTS－68溫標的基礎上修訂而成。ITS－90溫標所定義的溫度值T90（或t90）非常接近于制訂溫標時的熱力學溫度測定值或最佳估計值。

所謂復現國際溫標，實際上就是按照國際溫標規定的程序來定義溫度數值。具體地說，就是使用規定的測溫儀器（如鉑電阻溫度計），將其安置在固定點的復現裝置中，設法再現所規定的固定點的物體狀態（如純氣體三相平衡態，或純金屬固液相平衡態），此時對應的溫度即為該固定點的溫度（其值由溫標給定）。在該溫度下測出測溫儀器的某一物理特性（如鉑電阻溫度計的電阻值），在獲得了溫標規定的各定義固定點溫度對應的數值后，按規定的內插方程就可獲得定義固定點之間的溫度值。這種按照國際溫標規定的程序來定義溫度的過程，就是復現國際溫標。這樣就在測溫儀器上保存了所定義的溫度值，一臺或數臺測溫儀器就構成為國家基準組，所保存的溫度值即為溫度國家基準。全國各行各業溫度測量中的溫度值都溯源于溫度基準。

一個國際溫標能否被接受，取決于它是否能滿足工業和科學技術發展的需要。從建立第一個國際溫標UTS－27開始，隨著工業和科學技術對溫度測量要求的提高，對國際溫標作了一次又一次的修訂，直到1990年頒布ITS－90溫標。在每次國際溫標修訂之后或在修訂過程中，都會發現一定的缺陷和不足之處，于是國際上從事溫度計量的科學家又開始了新的修訂國際溫標方面的研究工作。就最新的國際溫標ITS－90來說，按它所定義的溫度值非常接近當代熱力學的溫度測定值，對工業測量來說，基本上已能滿足要求，但對于科學測量而言還有改進的必要。因此，一方面要利用現代的高科技進一步提高熱力學溫度測定的準確度；另一方面要設法減小熱力學溫度之間的差值，改善其光滑性。最新的研究主要集中在以下幾個方面：溫標下延至1mK，用噪聲溫度計、低溫輻射計法進行熱力學溫度的絕對測量，

至于國際溫標存在的必要性，目前看來可能還要持續一段時間，主要取決于熱力學溫度測定的發展狀況，當科學技術能發展到使得熱力學溫度的測定變得比較簡單易行，且其復現性與最好的次級溫度計（如鉑電阻溫度計）的復現性一樣時，國際溫標存在的必要性可能就不大了，那時就可能直接采用基準測溫法來定義溫度值。

例如，進入21世紀，生命科學和生物工程成為科學研究的熱點。在生物和醫藥研究領域,為說明生物和人類健康狀況定義了許多測量參數，如血壓、血流、心律、體溫等經典的參數，生物酶等的發展又增添了許多不同體液的檢測指標,心電、腦磁的發現又發明了許多間接的檢測參量。后來發現人的心理變化,也影響到這些生理指標,喜怒哀樂不僅影響生理狀態,甚至成為致病的原因。探索心理因素的致病機理,并能定量描述人的心理-生理狀態是十分有意義的事。目前對心理狀態的測量都是從心理-生理的反應間接進行的,例如測謊儀的發明和應用就是典型的例子,但測謊并不能100%地成功,所以還只能作為參考。直接定義心理量還有待于計量檢測技術的發展。

另一方面，計量是技術創新及現代高新技術發展的重要技術基礎。在以航空、航天、電子、通訊、核能、高新材料等為代表的高新技術領域內，各種精密電磁測量儀器正在起著關鍵性的作用。隨著微電子工業的迅速發展,利用納米技術可以操縱單個原子,為制造量子器件或單電子器件以及原子密度的數據存儲器提供了可能。納米技術對物質潛在信息和結構的開發,可使“單位體積物質”儲存和處理信息的能力增加百萬倍。但納米技術的利用取決于有效及準確的納米計量手段。例如：我國第一條全部采用國產設備建成的速率為25Gb/s 的同步數字傳輸光纖通信工程,如果進一步采用波分復用計量技術, 就可在一根光纖中同時傳輸多個(如16個)不同波長的信號,在原速率下一根光纖同時受話3.02萬人的容量,就被擴展到同時通話512萬人,速率達到4OGb/s。此時,當把光信道緊密地包裝組合時,其相互之間的間距僅為0.8nm,故需要進行納米量級的分辨和測量，沒有計量的保證難以實現。

第二，沒有準確可靠的計量,社會化、專業化的大生產就無法正常進行。在現代工業自動化生產的條件下，保證產品質量的關鍵是加強加工過程的測量控制，這已取代了傳統的加工后測量，成為利用信息技術改造傳統產業的重要特征。現代機器大工業生產的有效控制完全依賴于準確的包括生產線上在線測量在內的各項計量檢測數據。為了保證產品質量,高準確度的計量檢測已成為整個生產和工藝過程控制不可缺少的環節，由此來控制生產過程中產品的質量,減少廢品率；降低生產成本,提高產品競爭力。產品出廠檢驗和市場對產品質量的評價也以測量為基礎,離開了計量就談不上檢驗,更談不上質量的評價。而且產品的技術含量愈高,復雜性和難度愈大,對計量檢測技術的支撐要求也愈高。為此，國際標準化組織還專門制定了ISO 10012《測量管理體系——對測量過程和測量設備的要求》，作為ISO 9000：2000族國際標準的唯一支持性標準，這也是以企業計量管理為核心的重要國際標準。

我國加入WTO以后，西方發達國家以技術標準為主要手段的貿易技術壁壘，每年給我國造成的直接和潛在的經濟損失約500億美元。為此，科技部制定了旨在提高我國技術標準水平的技術標準戰略。技術標準水平的提高，必須以提高測量技術水平為基礎，否則便無法制定和判定是否達到標準。倘若測量水平落后，則進口產品存在問題國內測不出來，出口產品在國內測量合格, 到了國外測量又不合格，由此便只能以別國的分析測量數據為準，結果必然是受制于人。

目前國際上對轉基因農產品的安全性尚存爭議，同時由于轉基因農產品大多數具有產量高、抗病蟲害等特點，生產成本大大降低，與普通農產品相比，在國際貿易中更具價格優勢。因此，有關國際公約規定，出口的轉基因農產品要加貼說明身份標簽，以供購買者自由選擇。該公約在歐盟各國之間的貿易中都能得到很好遵循。但多年以來，因我國無能力開展這方面的檢測，進口到中國的大量農產品中，無一例加貼轉基因標簽。由此可見，測量能力已成為有效保護國家主權和經濟利益，參與國際貿易競爭與合作中的資本和籌碼。

第三，人們的生活離不開計量。以醫療和保健為例，隨著人們對健康日趨關心,先進的醫療設備發展迅速,愈來愈多的測量方法和計量器具被應用于醫療和保健,從而形成了“醫療計量”分支,它涉及溫度、壓力、質量、超聲、電離輻射、生物力學、腦電流、血液成份等有關參量的測量、分析及監控。在我國強制檢定的計量器具中，醫用計量器具占近一半。盡管如此,忽視醫療計量造成的醫療事故卻時有發生，如:超聲波胎心儀的功率超差嚴重,使胎兒在母腹中承受腦震蕩；用伽瑪刀放射治療腫瘤,因聚焦偏差過大使正常組織受過高劑量而壞死；用眼球激光治療儀治療白內障,因吸收功率過強而灼傷視網膜,造成不可逆轉的失明悲劇等。

近年來，我國多次發生食品質量不合格，甚至有毒的事件，直接危害著廣大人民的生命健康。據統計，我國每年食物安全突發事件報告案例約為2萬～4萬起，導致大量人口患病和死亡。從二惡英、海城豆奶、豬飼料添加瘦肉精、敵敵畏浸泡金華火腿、阜陽劣質奶粉、到蘇丹紅一號事件，頻頻發生的這些食品危機暴露了我國在食品分析檢測方面存在的管理與技術問題，給我國經濟社會發展造成了重大損失。如1999年比利時由于使用被二惡英污染的飼料，使生產的肉類/蛋類和奶制品污染，在全世界造成了強烈反響，四十多個國家和地區做出緊急反應，禁止比利時或比利時等四國自當年1月15日以來生產的雞肉等食品進口。比利時因此遭受了10億歐元的直接經濟損失，使用比利時飼料的德國、法國和荷蘭也受到牽連。在此次二惡英事件中，我國沒有一個實驗室能承擔檢測任務，無法對我國此事件爆發期間進口的一萬多噸肉類和鮮奶，幾千噸奶粉、乳清粉等奶制品的質量負責，無法保護我國人民的利益。在2005年初的蘇丹紅事件中，盡管1996年我國食品添加劑衛生標準就明令禁止使用蘇丹紅，但10年之中我國相關部門從未進行過此項目的檢測；而對數萬種可疑食品的緊急抽檢封堵，則由于檢測技術的局限，難以短時間內完成，終端消費市場處于安全警示真空期，廣大消費者的相關消費處于風險之中。除食品外，藥品、飲用水、保健品、化妝品、殺蟲劑、滅鼠藥等許多物品，都需要進行嚴格的分析測量方能使用。因此，測量是人類健康與生活質量的必須保障，而所有這些測量都需要計量的支撐。

第四，現代國防需要計量的支持。最典型的莫過于全球定位系統（GPS）。1978年，美國發射第一顆GPS衛星，1994年完成24顆衛星布局（目前已有28顆衛星），每顆星載有4臺原子鐘，和地面站的原子鐘組一起構成連續運行的時間系統，頻率精度高達10-12～10-13。1995年，俄羅斯建成世界第二套衛星定位系統GLONASS。2002年，歐盟正式批準研制GALILEO導航衛星系統，計劃投資32億歐元，2008年建成。GPS是衛星技術和時間頻率計量結合的直接產物，是一個全球性、全天候、全天時、高精度的定位和時間傳遞系統。值得指出的一點是，由于GPS的時間參數測量溯源至國家時間頻率基準，因此，其時間精度和定位精度取決于國家時間頻率基準的水平。以美國的GPS為例，其量值溯源到美國NIST的國家時間頻率基準。美國和俄羅斯的GPS在任一時刻的時間精度均可達10ns，定位精確度為3m，這就要求國家時間頻率基準的測量不確定度至少應優于10-15。而NIST現行的國家時間頻率基準采用的是激光冷卻銫原子噴泉鐘，測量不確定度為2×10-15。

GPS具有重大的軍事意義。它有效提高了軍事指揮和軍事部署的能力，大大改善了導彈、火箭、飛機、軍艦、戰車的導航定位精度。而定位精度每提高一倍，打擊威力將提高八倍。GPS也廣泛應用于民用航空、航天、航海和地面運輸導航，并在科學研究、現代通訊、計算機網絡、資源探測、氣象、環保等領域得到廣泛應用。我國已于2000年成功建立了自己的北斗雙星定位系統。

時間頻率計量與人民生活也密切相關。很難想象，如果沒有準確統一的標準時間，現代社會將變得何等混亂。交通運輸、現代通訊、計算機網絡，甚至于股票、期貨的交易等，都將陷于癱瘓，因為它們均依賴于準確的時間同步才能正常工作。隨著科學技術的發展，高精度時間頻率計量在天文學、物理學、大地測量學等基礎研究中的作用日漸突出，如玻色-愛因斯坦凝聚態中光速的測量、廣義相對論的實驗研究、脈沖星的研究等都要求準確地測量時間頻率。而國民經濟的發展，如通信、交通、航天、航海等領域，更是對高精度的時間頻率計量提出了越來越高的要求。

第五，能源、資源和環境工作需要計量。一方面，我國經濟發展受到能源和資源的約束，人均水資源占有量不足世界平均水平的1/4，耕地不足1/2，礦產資源只有1/2，主要礦產資源不足1/2，如國土面積占世界的7.2%,而石油儲量僅占2.3%；另一方面，我國能源利用率不高，僅為美國的26.9%，日本的11.5%，火電供電煤耗比世界先進水平高22.5%，水泥綜合能耗高45.3%。高能耗還導致高污染，破壞環境。

解決能源和資源問題，一方面要開源，另一方面要節約。節約能源、資源和保護環境工作的關鍵在于將其消耗、變化情況進行量化，而計量檢測數據就是實現相關信息量化的技術依據。我國現在已經是電能消費大國，年發電量達到2萬億度，如果電能計量有1%的誤差，就相當于100億人民幣的偏差。我國現在實行能源和資源的國際戰略，每年從國外進口大量原油、天然氣和鐵礦石等交易量都是以十億、百億計算。計量誤差如果是千分之一，損失就是幾千萬、上億。

在生態環境保護中，測量也發揮著極其重要的作用。為了提高環境質量，必須對隨時可能受到污染的大氣、土壤、水體、生物體等進行全面監測。如2003年發生在閩江的大面積死魚事件中，經過大量的測量分析，查明是由于三明農藥廠有機磷農藥泄漏污染了閩江水所致。可見，準確的分析測量數據將為環境治理提供重要決策依據。環境測量、氣象預報和海洋信息的獲取也都要靠準確的計量來保證。

計量如此重要，為什么往往并不受到重視呢？原因在于，隨著科學技術的發展，各種測量儀器日益數字化、自動化、多功能化，計量就日益隱性化，逐漸看不見了。以秤為例，原來不用數字秤、電子秤的時候，隨便用一個秤稱東西，測量過程很明顯的表現出來，連不確定度的概念都有，放上砝碼，對好準星，總是有偏差的。現在變成數字秤、電子秤了，整個測量過程和不確定度都沒有了。因此現在，除了從事計量工作的人，其他人就很難以具體了解計量的作用，整個社會對計量的認識，還沒有原來用秤時那么具體。

新中國成立前，長期的封建軍閥統治和閉關鎖國的愚民政策，嚴重阻礙了計量工作的發展，使我國的計量工作處于非常落后的狀態。不但我國古代的計量制度在使用，而且英制、公制等都在使用，各種舊、雜制并存，沒有建立起全國統一的計量制度。新中國成立時，從原有關部門接收到的計量標準，只有一些古代的銅衡器和量器，一根320mm長的鉑銥合金營造尺，兩個不銹鋼公斤砝碼，幾架天平，幾個標準電池和電阻。

新中國成立后，1950年在中央財政經濟委員會技術管理局設立了度量衡處。1951 年向蘇聯訂購了第一批計量標準儀器。1955年成立了國務院直屬的國家計量局。1955、1957年先后派出技術人員分別到前東德、蘇聯學習，還聘請前蘇聯、東德的計量專家，來華指導計量工作，培養了我國第一批計量技術骨干。

1956年，國家科學規劃委員會制定《1956—1957年國家最重要科學技術規劃》，把“統一的計量系統、計量技術和國家標準的建立”列為國家的重點發展項目。同時，以一機部的長度計量標準、國家計量局的力學計量標準、電力部的電學計量標準、冶金部的熱學計量標準，分別作為臨時國家計量標準。

20世紀60年代在中央正確決策下，聶榮臻副總理和國家科委韓光副主任親自主持研究，決定將建立我國130項計量基準作為國家科研規劃的重中之重，立即付諸實施。1961年，研制成功第一項計量基準-表面粗糙度基準裝置。1965年7月，國家科委將中國計量科學研究院從國家科委計量局分出，獨立設置，負責計量科研和量值傳遞工作。從20世紀60年代至80年代初，我國計量科學研究進入高速發展時期，經過十余年努力，相繼建立了包括一些量子基準在內的191項計量基準，基本滿足了全國量值溯源的需要。90 年代初期,中國計量科學研究院在國際上的計量科學技術水平位居第五位，部分計量基、標準達到國際領先和國際先進水平。

在《計量法》實施后，全國各行業幾十萬個企業通過計量定升級活動，規范了計量管理，配備了必要的計量器具，培訓了計量技術和計量管理人員，建立完善了計量保證體系。全國獲得一級計量合格證書的企業有1025個，獲得二級計量合格證書的企業約有16000個，獲得三級計量合格證書的企業約有64000個。

90年代對質檢機構進行“計量認證”，在整個測量領域里，通過健全量值溯源（傳遞）體系和檢測實驗室計量認證體系，全面規范了近萬個計量檢定、校準和各類檢測實驗室的測量活動，并基本實現全國量值的準確一致，為檢測市場進一步社會化、有序化和國際化奠定了堅實的基礎。

60年代開始，我國陸續加入《米制公約》、國際法制計量組織（OIML）、國際計量技術委員會（IMECO）、國際標準物質信息庫（COMAR）、國際原子能機構/世界衛生組織次級標準劑量實驗室網（IAEA/WHO SSDLs）、亞太地區計量規劃組織（APMP）和亞太法制計量論壇（APLMF）等，形成了國際交流與合作的新局面，為我國融入世界現代計量體系而進一步發展奠定了良好的基礎。

計量行政管理體現了有關各方在計量管理和監督工作中的相互關系。目前，我國的計量行政管理以國家質檢總局和省、地（市）、縣三級質量技術監督局為主，負責組織《計量法》的實施。1999年地方質量技術監督系統實行了省以下垂直管理體制。行業內的計量工作由各部門負責。

國家質檢總局有關計量工作的主要職責是：制定計量事業發展規劃、計劃，參與計量法律、法規和憲章的制修訂并組織實施；負責推行國家法定計量單位；建立和監督管理國家計量基準、計量標準和標準物質，負責管理國家計量基準、計量標準和標準物質的鑒定、審查和發證工作；組織制修訂國家計量鑒定系統表、計量檢定規程和計量技術規范并組織實施；組織和管理全國量值傳遞，負責管理全國計量標準考核和計量檢定人員考核工作；組織制定市場計量行為規范，管理用于貿易結算、安全防護、醫療衛生和環境檢測方面計量器具的強制檢定工作；組織計量仲裁檢定，調節計量糾紛；依法監督管理全國計量器具，負責計量器具的型式批準、許可證發放、進口審查及質量監督抽查；負責管理國家法定技術機構和全國計量授權工作，規范社會公正計量服務機構；管理全國工業計量工作，指導企業加強計量技術基礎，開展計量增效活動，建立計量自律法制；依法對為社會提供公證數據的產品質量檢驗機構進行計量認證；負責國際法制計量組織（OIML）中國秘書處和國家米制公約組織、亞太法制計量論壇（APLMF）等對口業務工作。

省級質量技術監督局是所在地區人民政府主管計量業務的職能機構，業務上受國家質檢總局領導。各省級質量技術監督局內設計量處，負責本省范圍內貫徹計量法律、法規、推行法定計量單位，組織建立、審批本省最高計量標準，實施計量器具強制檢定，計量器具制造、修理許可證發放，開展量值傳遞，查處商品計量和市場計量違法行為。

國務院有關部門計量行政管理機構是為了實施《計量法》、管理本部門企事業單位的計量工作而設置的。其主要指責是：負責管理本部門所屬企事業單位的計量工作，在本部門貫徹執行國家計量法律、法規，制定本部門計量工作的規劃，編制部門最高計量標準器具的配備和更新計劃；組織本部門內的建標考核、計量人員的技術培訓和考核，開展量值傳遞工作；組織重點計量科技項目的研究、計量新技術的開發和推廣工作；接受國家質檢總局的業務指導。

根據《計量法》的授權，國防計量工作由國務院和中央軍委另行規定。1998年機構改革后，國防計量分為國防科技工業計量和軍事計量，分別由國防科工委和總裝備部管理。國防科工委2000年發布了《國防科技工業計量監督管理暫行規定》，中央軍委2003年發布了《中國人民解放軍計量條例》。在國防科技工業系統和軍隊內部分別建立了一批相關計量機構和國防計量標準，獨立開展國防科技工業系統和軍隊系統的量值傳遞。國防最高計量標準的量值溯源到國家計量基準。

每年都組織參加七個國際和區域計量組織的國際會議、在電能表、流量、衡器、計量管理等技術委員會中成為工作組成員，并承擔了OIML濕度和氣壓計兩個分技術委員會秘書處的工作，積極參加了制修訂國際建議的工作，使我國在制定國際計量貿易技術措施的領域能占據有利地位，維護我國的權益，促進計量器具產品的出口。對外簽署計量合作協議、議定書、備忘錄26份；申請加入了國際法制計量組織（OIML）的計量器具型式批準多邊互認協議（MAA），并與荷蘭、德國、英國先后簽署了有關非自動衡器、稱重傳感器、自動衡器、流量計、加油機等計量器具型式試驗報告的互認協議，受理了一批企業的計量器具型式批準換證工作，為促進更多的計量器具走向國際市場打下了基礎。成立了全國計量行業WTO/TBT通報評議協調委員會，建立了WTO/TBT應對機制。

目前,通用的計量單位制是由國際計量大會(CGPM)采納和推薦的一種一貫單位制,即國際單位制 (SI)。國際單位制（SI）是全球范圍內統一推薦采用的最高基、標準，現在有7個SI基本單位、2個SI輔助單位和21個導出單位，主要的分支涉及長度、溫度、力學、電磁、光學、電子學、化學等學科或領域，每一個學科或領域又包含許多子學科或小領域，繁衍延生，形成一個龐大的體系。各國根據自身的發展需求，設立本國的計量基、標準。計量基、標準通常由國家計量院保持和發展，并積極推進全球一致。

世界各國都在積極采用國際單位制或逐步向國際單位制過渡。歐洲國家已普遍使用，但美國、加拿大等美洲國家在大眾貿易中仍使用英制，或國際單位制與英制同時標注。世界主要國際組織如國際標準化組織、國際電工委員會、國際法制計量組織等在其正式文件、出版物及技術報告中都已采用國際單位制。我國國務院1984年頒布《關于在我國統一實行法定計量單位的命令》。目前，除電離輻射領域正在改制外，已基本采用法定計量單位。我國的法定計量單位包括：國際單位制的基本單位，輔助單位，導出單位，選定的其它單位等。

計量基準，是為定義、復現單位的量的測量系統，是國家統一單位量值的依據。計量基準由國家質檢總局根據國民經濟發展和科學技術進步的需要，統一規劃，組織建立。屬于基本的、通用的計量基準，建立在計量院等國家級計量技術機構；屬于專業性強的或者工作條件要求特殊的計量基準，可授權其他部門建立在有關技術機構。

2001～2002年，國家質檢總局組織專家對60～80年代建立的原有191項國家計量基準、副基準的整體技術水平進行了首次評價，正式批準計量院、測試院等11個計量、科研機構研制的177項高精密測量系統作為國家計量基準，基本形成了覆蓋十大專業技術領域的計量基準體系。十五期間，初步建立了經費渠道，加快國家計量基準的更新改造，并開展了包括7項量子基準課題的前沿研究。

為了達到國際上量值統一的目的，國家計量基準要參加國際比對。近年來，計量院代表我國共參加國際物理、化學量關鍵比對132項，參加其他雙邊、多邊國際比對30項。從參加項目的比對結果看，基本上都達到了預期目標，絕大多數項目達到了國際等效要求，有一些項目達到了國際先進水平，為國際互認提供了技術支撐。

如2003年4月我國自行研制的直流量子化霍爾電阻基準參加由國際計量局組織、德國(PTB)主持的國際關鍵比對，13個國家參加，9個國家的數據有效，我國的數據優于國外最好水平10倍以上，并且最接近國際平均值。我國的直流量子化霍爾電阻基準的準確度達到10-10 量級（百億分之幾），比傳統的標準電阻提高一千多倍，與國外的10-8-10-9量級（億到十億分之幾）相比，躍居國際領先水平，為維護我國技術主權及國家經濟安全和國防建設具有重要意義。

計量標準，是指準確度低于計量基準，用于檢定其他計量標準或工作計量器具的計量器具，在量值傳遞(溯源)體系中起著承上啟下的紐帶作用。計量標準按其法律地位、作用和管轄范圍的不同，分為社會公用計量標準、部門和企、事業單位使用的計量標準。社會公用計量標準是由各級質量技術監督局規劃、批準，作為統一本地區量值的依據，在社會上實施計量監督具有公證作用的計量標準。在處理計量糾紛時，只有以計量基準或社會公用計量標準仲裁檢定的數據才具有法律效力。

計量標準考評員施行國家注冊制度。目前，全國共有國家計量標準一級考評員317名，國家計量標準二級考評員3370名；經考核合格并取得證書的計量標準包括：法定計量檢定機構建立的社會公用計量標準35028項，授權開展計量檢定的單位建立的計量標準6975項，企、事業單位建立的最高計量標準50830項。

“十五”期間，為逐步提升和完善現有計量基標準的量值傳遞、溯源能力，提高其測量能力和自動化水平，啟動了一批為保證我國基標準量值與國際一致，并提高為國民經濟和社會發展的技術服務能力的研究項目，如納米計量標準、GSM數字移動通信綜測儀校準系統、光通信計量檢測標準、眼科醫療儀器檢測及基礎標準的研究、工頻諧波精密測量技術研究、強激光與高能激光計量標準與溯源裝置研究等。紅外體溫測量的輻射溫度溯源體系研究成果在防SARS 期間做出了貢獻，“角膜接觸鏡頂焦度標準器”已成為國際標準ISO 9342-2，客觀式標準模擬眼也寫入國際標準ISO 10342“驗光機”。各地也加大了投入，新建和改造了大量社會公用計量標準，僅國家質檢總局2005年受理并組織考核的省級以上新建計量標準就有158項，促進了計量標準整體水平的提高。

標準物質是已確定其中一種或幾種特性量值，用于校準測量儀器、評價測量方法、確定材料特性量值的一種測量標準，在量值傳遞和保證測量統一方面起著重要作用。標準物質按其被定值的技術特征分為化學成分、物理與物理化學特性和工程特性三大類。按其特性量值的定值準確度，分為一級標準物質和二級標準物質。

標準物質由國家局統一管理，對申報的國家標準物質進行定級鑒定審查和制造許可證考核，合格后頒發制造計量器具許可證和標準物質定級證書，統一規定編號，列入標準物質目錄，向全國公布并向國際上通報。為適應新形勢的需要，組織有關部門、技術機構的管理和技術專家成立了全國標準物質管理委員會。

我國的標準物質研究與應用盡管起步較晚、基礎薄弱，但是發展相當迅速，1951年由中國鋼鐵檢驗委員會首次發布了彈簧鋼化學成分標準物質，隨后又有鑄鐵、碳素鋼、礦石等化學成分標準物質及PH、燃燒熱、黏度等物理化學特性標準物質問世。“十五”期間，在科技部及有關部委的支持下，加大了資金投入，標準物質及其計量檢測方法的研究取得成效。標物中心、中科院及有關部門的科研院所、企事業單位針對經濟建設發展的需求，研制了一批具有較高水平的標準物質。在建立與完善國家分析測試體系、集中各個領域的分析測試資源、農藥及獸藥殘留物量值傳遞溯源體系及檢測能力的建設、為我國履行《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》解決持久性有機污染物的計量標準和檢測結果的有效性問題而進行的痕量有害物質計量基、標準和權威檢測方法研究等具有重要意義的項目方面，都取得了重要成果。目前，共批準全國192個研究院所和大學、企業研制的國家標準物質3561種，其中，國家一級標準物質1316種，國家二級標準物質2245種；并與法國等七個國家共同發起建立的國際標準物質信息庫已擁有近一萬種標準物質信息。

計量技術法規包括檢定系統表、檢定規程、技術規范。制定計量技術法規采用國際通行做法，即由專家組成的專業技術委員會完成技術性起草和審定工作，由國家質檢總局批準發布。目前，專業技術委員會有19個，專家316名；批準和備案的計量技術法規2524個，其中，國家計量檢定系統表93個，國家計量檢定規程856個，國家計量技術規范126個，部門計量檢定規程994個，地方計量檢定規程455個。此外，還有國家計量基準操作技術規范99個。

計量技術機構包括依法設置和依法授權的兩類。日常管理和定期考核由總局和省級局負責。由總局負責考核的包括：1個國家計量院，7個大區國家計量測試中心，31個省級計量院（所），國家授權的專業計量站19個，分站33個；由省級局負責考核的包括：2000多個市（地）、縣級計量所和2000多個省級局授權的專業計量站。其中：

東北、華北、華東、中南、華南、西北、西南等7個區域國家計量測試中心共建立并保存國家計量基準47項，大區級計量標準575項。主要負責對本地域內各省、自治區、直轄市法定計量檢定機構建立的最高計量標準進行量值傳遞，承擔重大的計量科研、測試任務。以及為貫徹《計量法》提供技術保證。

18個國家專業計量站和34個國家專業計量分站覆蓋了電力、鐵道、石油、海洋、礦山、通訊、船舶、氣象、紡織等多個領域的特殊計量專業，固定資產2億余元，有職工1000余名。負責研究建立專業計量項目的最高計量標準，進行量值傳遞，執行強制檢定和法律規定的其他檢定、測試任務，并承擔有關計量科研測試，組織參與制定計量檢定規程、檢定方法，培訓人員等任務。

31個省級計量院（所）共有實驗室面積約23.6萬平方米，儀器設備6億多元，職工4348人。負責研究建立省級最高計量標準和社會公用計量標準，進行量值傳遞，執行強制鑒定和法律規定的其他檢定、測試任務，承擔校準任務，起草技術規范，為實施計量監督提供技術保障，并承辦有關計量監督工作。

計量檢定員是指經考核合格、持有計量檢定證件、從事計量檢定工作的人員。《計量法》實施以來，各級質量技術監督部門依法組織實施了所轄區域內計量檢定人員的考核工作。目前，全國有16余萬人取得計量檢定證件。其中，依法設置的計量檢定機構有計量檢定員39504名，授權開展計量檢定的單位有計量檢定員20989名，部門和企、事業單位有計量檢定員101415名。

型式批準是對在全國范圍內從未生產過的計量器具新產品樣機全部性能進行的考核。首先做定型鑒定，并在定型鑒定合格后履行型式批準手續。樣機試驗是對屬于全國范圍內已經定型、而在本單位首次生產的計量器具新產品在投產前所進行的評審。共向企業頒發型式批準證書5000多個系列，頒發樣機試驗合格證書32000多個系列。

《計量法》規定，制造、修理計量器具的企業、事業單位，必須具備與所制造、修理的計量器具相適應的設施、人員和檢定儀器設備，并經縣級以上質量技術監督局考核合格，取得《制造計量器具許可證》或者《修理計量器具許可證》方可從業，否則工商行政管理部門將不予辦理營業執照。實行許可證制度的范圍按計量器具定義和《依法管理的計量器具目錄》（468類）確定。目前，全國共有計量器具制造、修理許可證考評員3058名，共頒發制造計量器具許可證14000多張，頒發修理計量器具許可證3300多張。通過加強管理，電能表、加油機等重要計量器具的產品質量有明顯提高，維護了廣大用戶和消費者的合法權益。

2005年修訂了《依法管理的計量器具目錄》和《進口計量器具型式審查目錄》。經商國務院法制辦后，分別以《中華人民共和國依法管理的計量器具目錄（型式批準部分）》和《進口計量器具型式審查目錄》公布，自2006年5月1日和2006年8月1日起施行。目錄共列入計量器具75類，數量約為原來的1/3，適用于國內計量器具型式批準、頒發計量器具許可證和進口計量器具檢定。今后，對計量器具按內外一致的范圍進行管理。

強制檢定由指定的計量技術機構定點定期進行，范圍包括社會公用計量標準，部門和企業、事業單位使用的最高計量標準，以及用于貿易結算、安全防護、醫療衛生、環境監測方面并列入強制檢定目錄的工作計量器具。此外，凡進口列入《依法管理的計量器具目錄》內的各類計量器具，在海關驗收后，訂貨單位必須向所在地的省級質量技術監督局申請檢定，檢定合格后方可銷售。

依據JJF1002－1998《國家計量檢定規程編寫規則》的規定，按國家計量檢定規程進行測量器具檢定分為首次檢定、后續檢定和使用中檢定。其中，首次檢定、后續檢定一般情況下是由計量技術部門實施，而使用中檢定應由企業事業單位的具體操作人員或計量人員實施。通常，后續檢定周期由相應的檢定規程確定，使用中檢定是測量器具在有效期內發生事故或其他原因使檢定狀態明顯變化時進行，檢驗的方法可對已知準確度的試樣進行重新測量，兩次之差應小于儀器允許的誤差值。檢定后發給檢定印證，即證明計量器具檢定結論的印記或文件，通常包括：檢定證書，檢定結果通知書，檢定合格證、檢定合格印、注銷印、檢定標記等。

對強制檢定范圍以外的其他計量標準和工作計量器具實行非強制檢定，即由使用單位依法自主進行檢定或校準。對于非強制檢定的計量器具，1999年國家質量技術監督局發布了《關于企業使用的非強檢計量器具有企業依法自主管理的公告》第6號公告，明確指出“非強制檢定計量器具的檢定周期，由企業根據計量器具的實際使用情況，本著科學、經濟和量值準確的原則自行確定。”

目前，我國強制檢定的工作計量器具為60項117種。十五期間，按照計量法的規定，全國平均每年對3184萬臺件的社會公用計量標準、部門和企事業單位最高計量標準以及用于貿易結算、安全防護、醫療衛生、環境監測方面并列入強制檢定目錄的計量器具實施了強制檢定，為保證社會各領域測量量值的準確可靠做出了貢獻。

進行計量器具產品質量監督檢查的目的是為了掌握計量器具產品質量狀況，查處生產、銷售假冒偽劣產品的違法行為，防止不合格產品流入市場。近幾年重點安排了電能表等六種重點管理計量器具和眼鏡計量儀器等的國家監督抽查。連續幾年的監督檢查表明，產品抽樣合格率有了不同程度的提高。各地質量技術監督局結合當地經濟發展特色也相繼組織開展了對部分計量器具的監督檢查，據統計，2002年至2005年全國各地檢查計量器具的平均抽樣合格率分別為88.9%、90.2%、86.8%、76%。

商品量計量監督是指對商品的計量結果準確性進行的強制性管理。包括對定量包裝商品、非定量包裝商品和散裝商品的計量監督。主要有二個方面：零售商品的計量監督，即對交易雙方當面計量行為進行規范。國家質檢總局會同國家工商總局聯合發布了《零售商品稱重計量監督規定》，主要針對以重量結算的食品、金銀飾品，這些商品與人們的日常生活密切相關；而定量包裝商品的計量監督，即監督定量包裝商品凈含量的計量準確性和凈含量的標注方式，包括在顯著位置必須用中文、數字和法定計量單位標注商品的凈含量，單件商品的計量負偏差和批量商品中抽樣樣品的平均偏差不得超過規定值等。

為了加強對定量包裝商品凈含量監管的力度，2000年起，國家質檢總局將定量包裝商品凈含量計量監督抽查納入國家監督抽查計劃，每年組織兩次，每次15個省、10類定量包裝商品。各地質量技術監督局也結合當地經濟發展的實際情況對與人民生活密切相關的定量包裝商品凈含量進行了定期或不定期的監督檢查，據統計，2002年至2005年平均抽樣合格率分別為87.9%、87.4%、85.1%、86.3%。

為貫徹落實國務院關于整頓市場經濟秩序的決定，這幾年每年都開展了重點市場計量專項整治，打擊了市場上的計量違法行為，樹立了一批好的典型，規范了市場上的計量行為，提高了全社會的計量法制意識。如2002年組織開展了集貿市場、加油站計量專項整治；2003年組織開展了眼鏡制配場所計量監督檢查，配合國務院實施食品藥品放心工程，部署加強計量監督工作，檢查食品類定量包裝商品生產企業；2004年組織開展了餐飲業計量專項監督檢查；2005年組織開展了糧食和棉花市場、煤礦、交通主干線沿線加油站、機動車安檢機構計量專項監督檢查等。

計量授權的目的是充分利用社會的計量資源為實施《計量法》服務。其原則是：統籌規劃，經濟合理，就地就近，方便生產，利于管理。計量授權分機構授權和專項授權。包括：授權有關計量技術機構作為計量檢定機構，建立計量基準、社會公用計量標準，承擔各項法制計量工作等。

計量檢測、原材料和工藝裝備是現代工業生產的三大支柱。建立科學、完備的計量檢測體系是企業加強管理、有效組織社會化大生產的前提條件。中國的工程計量工作伴隨著工業化的進程取得了長足的發展，已形成近80萬人的計量人員隊伍，擁有2億多臺件計量檢測設備，絕大多數企業都設有計量機構。近年來，社會化的計量校準服務也在逐步開展起來。

隨著改革、開放的深入，我國的經濟建設已進入一個新的發展時期，我國的經濟體制發生了根本變化。隨著我國社會主義市場經濟體制的逐步建立和完善，企業自主權的擴大和政府管理職能的轉變, 企業計量工作要逐步過渡到由企業依法自主管理的軌道。為適應新形勢的要求，政府應積極促進企業增強自主管理的意識，并加強對企業計量工作的指導和幫助。近幾年，結合學習ISO 10012國際標準，組織制定了考核要求和考核程序，開展幫助企業完善計量檢測體系工作。目前，共培訓并考試合格計量檢測體系考評員690人，先后向寶鋼等910家企業頒發了完善計量檢測體系證書，并按照新版ISO 10012國際標準和計量檢測體系確認規范開展認證，向140家企業頒發了新的測量管理體系認證證書。

2005年，按照國際通行作法，國家質檢總局會同國家認監委聯合發布了《測量管理體系認證管理辦法》，在政府推動、企業自愿的原則下，支持中國計量測試學會牽頭組建了中啟計量體系認證中心，統一實施全國的測量管理體系認證工作，在全國建立了30個工作站，形成了覆蓋全國的測量管理體系認證網絡。

鑒于我國中小企業量大面廣、計量基礎普遍薄弱，而計量工作水平的提高又需要有一個循序漸進的過程，為此，主要采取指導、幫助和監督管理三種方式，促進中小企業加強計量工作。近幾年，主要是在當地政府的支持下，認真貫徹實施“中小企業計量檢測保證規范”，在42000多家中小企業、民營企業中積極組織開展了計量能力確認等工作，幫助中小企業提高計量管理水平，切實為企業能源、原材料消耗以及質量管理、工藝過程控制、產品質量檢測、安全以及環境監測、成本核算等方面的工作提供了計量保證。

能源計量是企業計量工作中不可缺少的重要內容，特別是對一些高能耗企業更是一項重點工作。企業能源計量工作的重點是配好、用好、管好能源計量器具，改變企業在能源管理上因缺乏計量手段而出現的糊涂賬現象。為此，國家頒布了“企業能源計量器具配備和管理導則”國家標準。

2005年，國家質檢總局和國家發改委聯合發布了“加強能源計量工作的意見”；2006年，國家發改委、國家能源辦、國家統計局、國家質檢總局和國資委又聯合制定了“千家企業節能行動實施方案”，根據國家節能工作的部署，首先要求年耗標準煤18萬噸以上的1008家重點企業貫徹這一標準，配備合理的能源計量器具、儀表，加強能源計量管理。目前，主要結合幫助企業完善計量檢測體系以及中小企業計量能力確認等工作同時進行。

為加強定量包裝商品計量監督管理，更好地維護消費者和生產者的合法權益，借鑒國際通行做法，開展了定量包裝商品生產企業計量保證能力評價工作，允許符合條件的生產企業在其定量包裝商品的包裝上打印“C”標志；對取得“C”標志的企業給予優惠政策，凡是帶有“C”標志的產品一律免于市場計量監督抽查，也作為申請產品質量免檢的前置條件，受到企業的歡迎。目前，這一工作已在全國推開，有800多家企業的7000多種定量包裝商品被批準使用“C”標志。

社會公正計量行（站）是指在流通領域為社會提供計量公正數據的社會中介服務機構，是我國建立社會主義市場經濟體制以來出現的新事物。建立社會公正計量行（站）的條件：一是具有法人資格，二是具有提供計量公證服務的能力，三是取得計量認證合格證書。在技術機構自愿申請的基礎上，目前，共批準建立了1300多家社會公正計量站，主要開展大宗物料稱重、房屋面積測量、定量包裝商品凈含量檢測、眼鏡檢測、煤質化驗等業務。

當前，面對21世紀科學技術的迅速發展和經濟全球化的發展，國際上現代計量的發展有如下趨勢：一是利用最新科技成果不斷完善國際單位制及其實驗基礎，使單位的定義及其計量基準、計量標準建立在基本物理常數的穩固基礎上；二是通過國際量值比對以及質量管理體系與測量能力的演示，推動全球計量體系的形成，逐步實現國際間校準與測量結果的相互承認。

各國均通過計量立法，強化對法制計量的監管，并且由政府組織實施。范圍，主要是對涉及貿易、健康、安全、環境等領域關系國計民生的重要計量器具和預包裝商品凈含量的監管。對計量器具的管理，在生產環節主要抓型式批準，在流通環節主要抓計量檢定；對預包裝商品凈含量的管理，主要抓生產環節和流通環節的監督檢查。為推動全球計量體系的形成，國際法制計量組織正在加大對各國法制計量工作的協調。

當今世界，科學技術已成為推動經濟發展、促進社會進步、維護國家安全的主導力量，科技競爭成為綜合國力競爭的焦點，科技創新成為國家發展的靈魂和原動力。隨著科學技術迅猛發展，對作為技術創新基礎的檢測技術和計量保證能力產生巨大需求，并要求作為基礎支撐的計量科學研究應與高新技術產業的發展同步進行并應具有一定超前性。因為科技的發展和創新，首先需要高準確的計量檢測給予新理論的驗證，需要具有原創性、前瞻性的高精度計量基標準作為支撐，近年來很多獲得諾貝爾物理獎的理論都是通過精確的計量儀器設備或在計量領域的首先應用加以驗證的；同時，計量基、標準研究本身也是科技的組成部分，要將當代最前沿的多學科技術理論與最新的高技術手段相結合，不斷創新和發展。與當前科學技術發展的要求相比，現有的計量基、標準和量值傳遞、溯源體系亟待完善和提升能力。

今后五年，我國經濟將保持較快發展速度，經濟結構戰略性調整將取得顯著成效，技術進步和創新能力明顯增強，經濟增長的質量和效益顯著提高。在新的形勢下，我國工業發展面臨越來越大的國際競爭壓力，迫切需要提高以技術創新為核心的工業競爭力，加快用高新技術改造和提升傳統產業，并大力發展高新技術產業。傳統的產業結構將發生很大變化，以互聯網為基礎的網絡經濟和網絡科技的發展，高新技術在工程中的廣泛應用，必將對作為技術創新基礎的計量檢測技術產生巨大的需求；化學計量面臨醫療、生物工程、食品和藥物檢驗、環境保護中不斷增加的復雜測量的挑戰，相關標準物質的需求越來越大；工業自動化要求實現在線檢測，尤其是要解決非常態量、動態量、連續量及多參數量的測量溯源問題，這一切都對現有計量基、標準和量值傳遞、溯源體系提出一系列新的要求。如在信息時代，納米技術對物質潛在信息和結構的開發，可使“單位體積物質”儲存和處理信息的能力增加百萬倍。但納米技術的利用要取決于有效及準確的納米計量檢測手段。目前在納米材料、集成電路、超精加工和納米機械等最基本的納米尺度的測量方面量值溯源無法解決，已嚴重影響了納米技術的發展和產業化進程。

一是隨著經濟的快速發展，經濟規模不斷擴大，對能源、資源的需求迅速增加，能源、資源供應不足已成為制約經濟持續、快速、協調發展的主要瓶頸之一。經國務院同意，從2004年至2006年在全國范圍內組織開展資源節約活動，推進能源、原材料、水、土地等資源節約與綜合利用工作。高投入、高消耗和低效率的粗放型經濟增長方式是造成能源、資源供求關系緊張的重要原因。加強能源、資源計量管理和提高其利用率是減少、能源、資源消耗和保護環境的有效途徑，是走新型工業化道路的重要內容。

隨著經濟全球化的快速發展，計量在國家經濟中的地位和作用日趨顯著，計量對社會發展的貢獻及自身體系的建設受到了各國政府的高度重視。盡管世界各國的經濟、科技發展水平存在差異，政治和經濟體制也不盡相同，但是由于現代社會對計量需求的跨度非常大，計量的重要性日顯突出，加大對計量基標準體系的建設，是當今各國政府普遍的做法。國家計量技術水平已成為世界各國提高科技創新水平、推動經濟發展、促進社會進步、維護國家安全、增強貿易競爭力、加強國際合作交流、提高國家綜合國力和實現高新技術產業化的重要技術手段和基礎保障。經濟全球化的發展迫切要求建立全球計量體系，國際和區域計量組織都提出了建立全球計量體系的戰略性要求，計量的國際一致性已成為減少貿易技術壁壘的重要舉措，也是今后計量的發展趨勢。為此，各國政府在把計量基標準體系建設放在重要位置的同時，通過在世界范圍內的國際關鍵比對，爭取在國際計量體系中占主導地位，以保持在激烈的市場競爭和國防安全中的優勢地位。這對我國原先獨立自主的計量體系構成加入WTO后未來幾年間面臨的重大挑戰。另一方面，為維護國家安全，保證國家主權完整，保護民族利益，為突破國外不合理的非關稅技術壁壘，避免我國產品出口受制于人，并阻止國外的劣質產品進入我國市場，對于涉及高新技術、貿易、安全、國防等關鍵性量值的溯源不能依賴國外的能力，必須建立我國獨立、完整和先進的計量基標準體系和測量技術能力。

現代戰爭中使用著越來越多的現代軍事裝備，對準確測量也提出了更高的要求。如前面所述的現代導航技術中廣泛應用的全球定位系統（GPS），其準確性依靠時間頻率計量基準。該系統中的各種時鐘（包括星載鐘）和時間測控部份是它的核心，而這些時鐘是通過美國的時間頻率基準來核準的。沒有準確的時間計量基準，導航的定位精度就低，導彈的命中率就差。我國目前使用的是美國的GPS系統，一旦發生戰爭，美國隨時可能關閉和加密面向我國的GPS信號，我國軍事系統由于沒有自己的導航定位系統，可能會處于挨打的被動局面。依賴和分享別人的空間資源是靠不住的，而建設我國獨立自主的全球定位系統的關鍵是能夠開發出擁有自主知識產權的各類原子鐘和建設高度現代化的時間頻率計量體系。

一是計量基礎研究目前基本處于停滯狀態。80年代初我國現有計量基準建立后，由于沒有固定的投資渠道和穩定的資金來源，計量基礎研究基本上停滯了，與國際先進水平的差距正在拉大。隨著周邊國家和地區計量水平的迅速提高，我國科學計量原有的區域性領先地位也將喪失。尤其值得注意的是，人才缺乏已成為科學計量工作的最大隱患。

二是由于缺乏后續研究和運行維護支持，技術改造經費嚴重不足，現有的計量基、標準技術水平不斷下降。現有的國家計量基、標準絕大部份是我國在20世紀60-80年代初自行研制的，大部分仍停留在原有水平，有的經長期使用后技術指標逐漸降低。全國用于量值傳遞的40000多項社會公用計量標準的陳舊老化問題極為嚴重，近年來，國家對計量基、標準的建設投入雖然有所加強，但總體上仍難以樂觀。

三是現有的計量基、標準無法滿足新能源、新材料、信息技術、生物工程等高新技術發展的需要，許多高新技術以及國防尖端技術發展急需的計量基、標準和測量方法空白。尤其是對極端量（極大、極小、極高、極低、極強、極弱）、動態量的溯源問題尚未解決，嚴重制約高新技術及其產業化的發展。如超導和激光技術都要求進行低溫測量，而我國溫度基準在低溫段還不能復現1.2K到13.8033K的溫區，只能用銠鐵溫度計作為計量標準，溯源到英國NPL。

四是現有的標準物質滿足不了市場經濟快速發展的需求，尤其是對化工、造紙、冶煉等嚴重污染企業所造成的大氣、水質、土壤等環境污染進行監測用的快速計量檢測方法及校準儀器用標準物質急需研究。隨著我國加入WTO，進出口貿易的大量增加，我國出口商品被歐盟設下的貿易技術壁壘限制，遭到大批退貨或銷毀，給我國出口貿易造成重大損失。其原因之一是在我國相關檢測機構未能建立完善的量值傳遞、溯源體系并缺乏相應的準確可靠的檢測方法及校準測量儀器用的標準物質。

例如：化學元素含量是食品質量安全的一項重要指標，對食品當中的鈣、鐵、鉀等營養元素含量和砷、汞、鉛、鎘等有毒有害元素含量的檢測，是各國強制執行的食品安全衛生標準的內容。近年來，在國際上，除了繼續關注元素總含量外，元素形態分析已逐漸成為研究的趨勢和熱點。科研發現，元素的生理、毒理影響在很大程度上取決于它的化合物形態，同種元素的不同形態在生物利用度、環境行為和遷移性等方面差異巨大。

元素形態分析是六十年代開始引起關注的。上世紀六十年代，在日本水俁地區，工廠排放至水體的汞經過食物鏈傳播富集，并在生物體內酶的作用下，通過甲基化轉化為更高毒性的甲基汞，最終在食物鏈的頂部的人類也成為受害者。這場災難導致當地大規模人群慢性中毒，并在痛苦的煎熬中死去，直到今天都是全世界最慘痛的環境污染教訓之一。而在我國，由于對元素形態檢測的忽視，導致四十年后又有相類似的事故發生：1999年元旦期間，轟動一時的江西豬油中毒事件，造成了1000多名群眾中毒，3人死亡的慘劇，其元兇即是有機錫。有機錫與無機錫單質在毒性上有極大差異，前者為劇毒物，食用幾十毫克即可置人死地，而后者則很安全，至今仍作為罐頭的包裝材料。因此，有毒有害元素不能簡單以其總量評價安全性，而必須將其劇毒、低毒、無毒的各種形態成分，分別準確定量測定并加以標識。

為此，建立元素形態分析量值溯源體系十分重要。歐、美、日本等從十幾年前就已開始這方面的研究，到目前為止，已研制了海產品、生物體液、水體底泥等若干系列的元素標準物質，并在食品、醫學、環境等相關領域推行相應的標準分析方法，從而大大提高了分析過程的質量和水平。我國在該領域起步較晚，目前國內尚沒有元素形態分析的標準分析方法以及相應的標準物質來保證量值的有效溯源。

五是以計量為基礎的國際交往由于測量能力所限開始受制于人。從國際計量局根據世貿組織（WTO）的要求組織的關鍵比對看，在184項物理量關鍵比對中，我國只參加了77項，超過一半的項目尚不具備參加的能力；在56項化學量關鍵比對中，我國只參加了28項，一些解決熱點領域的研究性比對由于更多地應用了最新的化學計量技術，我國只參加了不到40%的項目，化學計量基、標準的能力不足是最關鍵的制約因素。不能參加的項目大多涉及高新技術，包括DNA、農產品和食品中部分痕量級農殘、藥殘、二惡英等測量能力的比對。

二是對計量器具管理未能確立有效的監督機制，計量器具目錄種類過多，監管不到位。從計量器具產品質量監督抽查情況看，抽樣合格率總體呈上升趨勢，但一些計量器具的抽樣合格率仍然偏低，其中有企業質量意識不強的責任，也有政府計量監管不到位的問題。必須盡快從完善法制要求等方面強化監督抽查的后處理工作，加強許可證和定型鑒定的后續監管。

一是新發展的計量校準市場缺少規范管理，沒有建立準入制度，無序競爭時有發生；校準服務機構多頭溯源，計量校準結果的可靠性和一致性受到威脅；國內的計量技術機構計量設備陳舊，滿足不了企業量值溯源的要求，競爭能力低，而且面臨著加入WTO過渡期后國外計量校準機構進入國內參與競爭帶來的沖擊。

二是少數社會計量公正站管理不規范，不能公正檢測，仍然存在出具虛假數據、只收費不檢測的問題；一些地區存在社會計量公正站的設置布局不夠科學合理的問題，有些投資少、見效快的領域重復建設比較嚴重，超出市場需求，造成惡性競爭；社會計量公正站檢測人員的素質還有待進一步提高。

四是企業計量基礎薄弱，管理水平有待提高。一些企業計量基礎薄弱，企業計量設施需要一定的前期投入，投入不足導致計量數據的準確性和可靠性大大降低；企業計量管理水平落后，很多企業沒有建立科學有效的計量管理制度或不嚴格執行，使計量管理制度形同虛設；企業內部計量管理人員和技術人員素質有待提高，由于得不到應有的重視，企業計量人員缺少技能提高的機會且待遇較低，很多高素質人才流向其他部門。

五是能源、資源計量沒有得到足夠重視。一些企業的領導層對能源、資源計量的重要性認識不足，片面追求產量和產值，忽視計量管理在生產過程中對產品質量的保證作用以及帶來的潛在經濟效益，能源、資源計量沒有得到足夠重視；一些能源、資源計量器具的質量不可靠，還有一些能源、資源量無法檢測或檢測手段落后，能源、資源計量器具的配備不能滿足生產經營和節能降耗以及節約資源的需要；政府管理部門對企業的指導服務也不到位。這些原因導致在一些企業中計量工作沒有充分發揮促進節能降耗、節約資源、提高經濟效益的應有作用。

三是一些政府計量行政部門設置的計量技術機構存在“盲目”的優越感，缺乏競爭意識，過分依賴政府撥款，習慣于按部就班地在實驗室里進行量值傳遞，開展工作等用戶上門，業務主要靠政府的法制管理任務，服務意識薄弱，適應市場的能力很低，對一些社會經濟發展急需的項目，反應遲鈍，缺乏研究開發的主動性。

一是隨著我國改革開放的不斷深入和國際地位的提高，特別是作為年貿易量超過上萬億美元的貿易大國，只停留在理解國際規則、遵守規則、運用規則保護自己的利益是遠遠不夠的，需要盡快加強自身的能力建設，提高參與國際和區域組織活動的實效性，努力成為國際規則和國際建議制定的重要影響者、制定者和主導者。

一是國家和地方政府目前在國家計量基標準的量值傳遞溯源能力建設、國際關鍵量及計量標準量值比對、國家計量基標準運行維護、計量技術法規的制修訂等方面雖有一定經費投入，但是額度太少，遠遠不能滿足需求；而在計量檢測、校準方法和計量科研經費方面還沒有相應經費渠道。

二是與國際接軌程度亟待改善，但經費嚴重不足。由于國際貿易中關稅、配額、許可證等傳統貿易調節手段的不斷削弱，技術性貿易措施形成的壁壘對貿易的影響作用受到越來越多國家的關注。經過多年的努力，我國在承擔國際和區域計量組織技術委員會秘書處工作和國際建議的制修訂工作中的參與程度逐年增加，但由于受到經費不足的影響，只能將有限的資源用于保證重點工作的完成。

今后一段時期計量工作的指導思想，就是要全面貫徹十六大精神，堅持科學發展觀，堅持科學執政、民主執政、依法執政，堅持走“改革、發展、服務”的道路，與時俱進、開拓創新，認真探索并遵循計量工作的基本規律，完善法規體系、量傳溯源體系和技術保障體系，加強信息化建設，強化監督管理的力度，增強服務經濟的能力，拓展國際交流的空間，逐步建立和完善適應社會主義市場經濟體制需要的現代計量體系，為全面建設小康社會和構建社會主義和諧社會做出新貢獻。

一是重視和加強計量院的建設。加快實施其改革方案，通過建立一批國際一流、對外開放的國家計量實驗室和與計量研究相關的博士點，定向培養高水平的中青年科技人員，建立高效、穩定的計量研究隊伍；同時，加快實驗基地建設，將其建設成學科設置合理、具有高水平科學計量研究實力、充滿生機與活力的國家科學計量研究中心，整體技術實力應達到工業發達國家目前的水平，保持原有的區域性領先地位。

二是加快建立更完善的計量基標準體系。要建立開放性的科學計量基礎研究網絡。在5～10年內完成建立30～40項新基準。到2010年使國家計量基、標準水平達到國際先進水平的比例由目前的40%增加到70%，整體水平進入世界先進行列；同時，加強生物技術、信息工程、精密加工、航天航空等高新技術領域中國家計量基準、計量標準、標準物質的研究，使標準物質滿足90%的計量溯源需求。

三是組織好計量比對工作，確保相關量值的準確和與國際水平的一致。參加國際物理量關鍵比對項目達到110項，參加國際化學量關鍵比對項目達到40項，確保比對結果的國際等效，并爭取每年做1～2次主導實驗室，提升我國科學計量的影響力。每年組織開展6～7項省級以上計量標準的比對，盡快提升國家專業計量站和地方計量院所的計量能力，并將其作為型式評價、計量器具監督抽查等的技術基礎。除國家下達的比對任務外，各地也要根據量值傳遞、溯源的需要，定期開展比對工作。

四是解決量值傳遞、溯源的關鍵技術問題。重點解決涉及國家與社會公共安全、人身健康、食品安全、公平貿易、環境保護等領域的關鍵計量新技術、現場快速檢測、在線計量檢測、非常態量、動態量、連續量及多參數量的計量檢測技術開發與計量檢測、校準方法的研究；著力解決新材料及納米技術、新能源、光通信、數字視頻、現代加工、環境及大流量、生物技術、大眾健康、現代農業、大型工程等領域重要參量的有效測量；大力推進動態測試、遠程校準技術及高新技術領域極端條件下極值、痕量、微量的測試技術研究。

五是做好計量技術法規的制修訂及管理工作。對實施5年以上的計量檢定規程及計量技術規范進行清理和專家評審論證后，組織進行修訂；加快在線檢測方法、校準方法技術規范的制定，滿足校準市場的需求；跟蹤OIML《技術委員會導則》的修訂工作，修訂《全國專業計量技術委員會章程》，并對部分專業計量技術委員會進行調整、換屆；做好部門、地方、行業計量技術法規的備案工作。

三是加快推進地方計量檢定機構的改革與發展。要根據地方科技體制改革的要求，利用質量技術監督系統省以下垂直管理的契機，對現有法定計量檢定機構進行統一規劃、合理布局，建立與省以下垂直管理體制相適應的技術保障體系。要通過機構重組，解決同一地區機構重復設置的問題，根據當地經濟發展的實際情況，對計量技術機構開展的業務項目進行統籌規劃。在為行政執法提供技術保障的同時，要積極創造條件，加快走向市場的步伐，不斷開拓服務范圍。要增強科研開發能力，特別是國家級和省級計量技術機構，要下大力氣抓好科研開發和技術創新工作。要努力加強計量科技人才隊伍建設，開發人才資源。要積極爭取多方面的支持，協調落實計量技術機構建設發展所需的資金渠道和來源，并充分利用社會各方面的力量和資源，加大對計量技術機構的投入。2006～2010年，依托省級計量院（所）建立20個國家計量器具質檢中心，完善全國計量器具產品質量監督抽查網絡；利用全國計量資源，授權建立40個國家計量器具型式評價實驗室，從源頭抓好重點管理的計量器具產品質量。

五是建立計量專業技術人員考試、培訓和管理機制。要建立和維護計量技術人員考試試題庫，構建考核平臺，通過相應的教育培訓機制，每年完成2萬名注冊計量師的培訓、考試工作，建立注冊計量師制度，改善計量隊伍的整體結構，逐步提高全社會計量專業技術人員的技術水平和計量檢定人員依法行政的能力。

六是加強法制計量監管工作。要引導商貿領域率先自律，誠信計量；集中抓好生產企業、批發市場、大型超市、集貿市場以及零售商店中零售商品、定量包裝商品的監督管理，繼續重點做好集貿市場、加油站、眼鏡制配場所、餐飲業的計量專項整治；同時，從生產源頭把好關，進一步做好重點計量器具和定量包裝商品的計量監督管理工作。

一是繼續培育和發展計量校準市場。制定計量校準監督管理規定，有序地引進競爭機制，指導和規范校準服務行為，使社會計量資源通過市場調節得到合理配置和充分利用，使企業獲得優質低價、方便快捷的計量服務。加強對計量校準市場的管理，杜絕各類不規范的計量校準行為。

二是加強對社會公正計量站的監督管理。組織培訓計量管理及檢測人員，規范社會公正計量檢測服務行為，督促社會公正計量站提高服務質量和服務水平；每3年組織一次社會公正計量站監督檢查，對存在問題的單位通報批評、責令整改；逐步擴大流通領域的社會公正計量服務業務范圍，不斷滿足廣大企業和消費者對公正計量服務的需求。

三是為企業生產經營做好計量服務。要積極支持中啟計量體系認證中心依據國家標準GB/T19022-2003《測量管理體系》繼續開展幫助企業完善計量檢測體系的評價工作，認真組織做好中小企業計量保證能力的評價工作，爭取每年新增2000家企業取得計量保證能力合格證書。加快推廣C標志，擴大C標志產品發證范圍，爭取每年新增600家定量包裝商品生產企業取得計量保證能力合格證書。

四是樹立全局意識，切實為國民經濟服務。包括調整礦山計量器具量值傳遞溯源體系，切實為煤礦安全生產服務；加快天然氣高壓大流量計量站的建設，并繼續做好國家重點天然氣工程高壓大流量計量系統的首檢，確保國家重點建設項目如期完成，保證天然氣計量交接準確可靠；組織研究巖洞儲油計量技術，并對國家石油戰略儲備油庫第一期工程的大型儲罐組織計量檢定，保障油庫驗收的計量數據準確可靠，與國際油品計量交接方式互通并符合法制計量要求。

六是加強國際計量互認工作。要在總結與荷蘭、德國、英國開展型式批準結果互認工作的基礎上，進一步擴大互認國和互認產品的范圍；爭取擴大OIML國際計量器具合格證書的產品范圍，增加流量計等產品；研究落實國際法制計量組織型式批準多邊互認協議方案（MAA），按照國際文件的要求進一步規范工作程序，促進中國計量器具產品走向國際市場。

我國在上世紀60年代最困難時期曾集中人力、財力，經過十多年努力，自力更生地建立起現在的計量體系，支撐了國家幾十年的發展。針對該體系目前存在的問題，現在就下決心，采取切實措施，確保經費投入，相信經過5～10年的努力，一定能實現入世后加強和完善計量體系的目標，為我國在新世紀社會、經濟和科技的可持續發展作出應有的貢獻。