準確度是定量的-與網友討論(16)
史錦順
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規(guī)矩灣錦苑 先生對我的文章提出全面的反對意見。在仔細讀過這些反對意見后,筆者斷定:這些意見反映了若干不確定度論的基本觀點,有些是不確定度論對誤差理論的誣陷,有些是受不確定度宣傳的影響而產生的對誤差理論的誤解。值得細說一番。
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筆者是計量測量學說兩個時代的經歷者,在誤差理論當家的時代學習、應用,包括執(zhí)行測量任務、長期檢定儀器。設計過三種測量儀器,參加過兩項國家級計量標準研制,又曾是國家計量院誤差理論組成員(1965),自認為講些誤差理論還是有一定基礎的。
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不確定度論推廣(1993)以來,由于我所在的時頻界,有計量院馬鳳鳴等為代表的一些人的抵制,我并沒有按不確定度論干過一件事。
我退休(1997)后,整理些舊作在本所所刊發(fā)表;靠互聯(lián)網的方便,研究了關于測量不確定度的國內外文件。逐漸悟透不確定度論的本質:不過是“滿紙荒唐言,一筆混沌帳”。在學術上是有名無實的謊花,在思想方法上,是誤事害人的莠草。于是,奮起反擊。2004年寫出“不確定度理論置疑”一文,在網上發(fā)表,竟有十幾家網站轉載。因本欄目轉載該文,我才得知并來到本網。2005年發(fā)表“不確定度理論的要害”一文。八年來,在創(chuàng)作《新概念測量計量學》的同時,陸續(xù)寫了抨擊不確定度論的雜文六十多篇。我想與人理論,應者不多。只好等待。規(guī)矩灣錦苑先生是我的辯友中優(yōu)秀的一位。
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規(guī)矩灣錦苑 先生雖然不贊成我的意見,但我認為對我是有幫助的。那就是讓我知道,一部分計量工作者是怎樣受不確定度論影響的。這更激發(fā)我對不確定度論的痛恨,更使我意識到說清情況、講明道理的必要。道理要講明白,就得多說話。好,咱們分幾段,細細說。
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【規(guī)矩灣錦苑質疑】
史老師說“準確度是準確性的定量表達”,我認為有悖于“準確度”的定義。我的理解是:
準確度是準確性的定性表達,在比較測量結果或者測量設備的準確性時,只起到高低排序作用,而不具體給予量化,所以一般用數(shù)碼排序的等級——“準確度等級”表示。例如一、二、三等,1、2、3級,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級、優(yōu)、良、合格、差等等。
“準確性的定量表述”用的是“誤差”。誤差是測量結果偏離被測量真值的大小,表示被測量的測量結果離其真值到底差多遠。
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【史錦順答辯】
準確度是定量的,還是僅僅是定性的,這是誤差理論派與不確定度論派爭論的焦點之一。
我們先舉一些定性表達與定量表達的例子,再說明準確度是定量的。
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(一)定性與定量的區(qū)別
質和量,是事物的基本屬性。質是性質,量是數(shù)量。
VIM第一條說:量是物質、物體、現(xiàn)象的可定性區(qū)別和可定量確定的屬性。
定性是一種大致的估計與描述,用以粗略地區(qū)分事物。
定量是給出特定的數(shù)量。
有無確定的數(shù)量給出,是定量與定性的根本區(qū)別。
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人類認識客觀世界,開始是定性的,用來區(qū)別事物。這是定性的階段。比如對風的認識,典籍中有“微風習習”的“微風”,“和風細雨”的“和風”,“暴風驟雨”的“暴風”,“狂風大作”的狂風。日常用語有“上午有點風”、“下午刮大風”。“有點風”指不影響正常活動的小風,“刮大風”,就不宜出行了。
以上是古代或當代日常生活中對風的認識與描述,都是定性的。“定性”的意思是沒有具體準確的量值。僅是區(qū)別事物的大致的表述。
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(接下頁)
近代科學對風的認識,進入了定量的階段。對風的定量表達,就是風的速度。風速是定量的。風速可用風速表測量。
按風速,把風分成若干等級。每級風都有特定的風速范圍。風的級別不過是風速的分檔,風速是定量的,風級也是定量的。
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風級表
風級 名稱 風速(米/秒) 陸地物象
0 無風 0-0.2 靜,煙直上
1 軟風 0.2-1.5 煙示風向
2 輕風 1.6-3.3 感覺有風
3 微風 3.4-5.4 旌旗展開
4 和風 5.5-7.9 吹起塵土
5 輕風 8.0-10.7 小樹搖擺
6 強風 10.8-13.8 電線有聲
7 勁風(疾風) 13.9-17.1 步行困難
8 大風 17.2-20.7 折毀樹枝
9 烈風 20.8-24.4 小損房屋
10 狂風 24.5-28.4 拔起樹木
11 暴風 28.5-32.6 損毀重大
12 臺風(颶風) >32.6 摧毀極大
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風速是定量的,某地點的某時刻的風速有特定的風速值。為了便于區(qū)分、比較、記憶、稱說,把可能有無窮多的具體數(shù)值,劃分成有限個等級,每個等級有其特定的數(shù)值范圍,因此,風速是定量的,風級也是定量的。
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也許有人說:風速是一個特定數(shù)值,而風級是個范圍,二者不同。史答:風級是范圍;其實風速也是范圍。比如說風速是6.8米/秒,6.8這個是數(shù)值是有效數(shù)字是2位的數(shù),它就代表了6.7501到6.8500間的1000個可能的數(shù)值(分辨力是0.0001)。任何能夠給出的物理量的數(shù)值,都是代表了一個數(shù)值范圍。風速與風級的差別,只是代表的范圍的大小不同,它們都有具體的數(shù)值,它們都是定量的。說風速是定量的是對的;說風級僅是定性的就錯了,風級也有特定的數(shù)值,也是定量的。
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(二)計量領域的等和級
計量學科中的等(量傳中地位的高低)與級(性能水平的優(yōu)劣),都是定量的。它們可用做定性的區(qū)別,是定性的;它們又有嚴格的、具體的數(shù)量界定,不僅僅是定性的,更是定量的。
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我們來看看100克砝碼的等。允差單位毫克。(1986)
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等級 一等 二等 三等 四等 五等
允差(mg) ±0.4 ±1.0 ±2 ±5 ±25
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由上表,砝碼的等,是有嚴格的允差(誤差范圍)的界定的,是定量的。
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電表是通用、常用的儀表,為便于生產、銷售、定價、選用,對其誤差范圍進行了規(guī)范,按現(xiàn)有生產水平及一般的需求,分為若干級。誤差范圍在兩級之間的,歸類于較低的級。
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電表的級是用來表示電表的準確度的。我國規(guī)定電表分為七個級,它們是0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0級。通常所用電表的級都在電表的度盤上標出。
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電表的絕對誤差的絕對值的最大可能值,與電表的量程Xn之比,以百分數(shù)表示出來,稱為電表的引用誤差。引用誤差去掉百分號,就是電表的等級。
電表是0.5級,表示此種電表引用誤差的最大值是0.5%。某廠生產的電表引用誤差是0.3%,那也只能算0.5級。這是歸類。
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為什么電表的等級能表示電表的準確度呢?這是因為電表的等級就是表示電表的誤差范圍,而誤差范圍就是準確度。
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電表分級是歸類管理,便于應用。并不由此產生定性定量問題。一臺電表的規(guī)格,必得符合分類規(guī)定;而其實際準確度可能是不劣于本類規(guī)定的各種可能值。
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(三)說準確度不是定量的,毫無道理
不確定度出世以來,宣揚準確度只是定性的,不是定量的。這是對歷史事實的歪曲,也是對計量界現(xiàn)狀的歪曲,是毫無道理的胡說,是對誤差理論的誣陷。
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(1)歷史
準確度一詞,在1993年推廣不確定度之前,是測量計量領域用得最多的一個詞。
筆者手頭有一本美國HP公司的測量儀器技術手冊,是1994年版,隨手翻幾頁,就找到準確度(accuracy)一百多條,都是定量表達的。說準確度不能定量表達,這是瞪眼睛說瞎話。歷史上有數(shù)億臺的測量儀器(包括量具)、數(shù)萬臺的計量標準,都以準確度(accuracy)來標志它們性能水平,怎能說準確度不是定量的?這種明顯的謊言,幾個美國炮制不確定度論的人,居然也說得出,而那些國際計量委員會的委員們,居然相信,還大力推廣。這是明顯的黑白顛倒,這是現(xiàn)代版的指鹿為馬。
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(2)計量界的現(xiàn)狀
最近網上有一篇曾載于政協(xié)報的文章,是中國計量科學研究院的張仲華院士寫的,題目為:“張鐘華院士解析質量標準:一千克究竟有多重”。一篇千余字的短文,用了7個“準確度”,都是指基準的定量的指標。你說準確度是定性的,說了20年了,院士還是把準確度當定量的用,因為這樣表達最準確。
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國家計量規(guī)范《JJF1180-2007時間頻率名詞術語》規(guī)定頻率標準用準確度定量地表達指標,準確度就是誤差范圍。注意這是2007年的國家計量規(guī)范。
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中國計量科學研究院的時間頻率基準“銫噴泉原子標準”獲國家科技進步一等獎,其資格就是準確度5E-15。準確度必然是定量的。
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道理十分簡單,準確度是誤差范圍的褒稱,誤差范圍是定量的,準確度必然是定量的。不確定度論說準確度僅僅是定性的,不是定量的,這是不講道理的胡說,是惡意的誣陷。
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(四)不光彩的圖謀
不確定度論說準確度是定性的,不是定量的,不能給出具體的數(shù)字表達。其目的是什么呢?
不確定度論的目的說誤差理論都搞錯了,不要再用準確度,都要用不確定度。于是人類用了幾百年的誤差理論,就可由不確定度論取而代之。
十分清楚,不確定度論不是在講道理,而是在搞篡位的陰謀。
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不確定度論貶斥誤差理論,卻拿不出自己的像樣的貨色。不確定度是什么?一會說是可信性,一會說是分散性,VIM2008版又說是包含真值組的區(qū)間半寬。
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不確定度是可信性嗎?你取2倍西格瑪,可信性就是95.54%,不確定度的數(shù)值與可信性不沾邊。
不確定度是分散性嗎?分散性與偏離性的綜合,才能表達計量性能。不確定度論只講分散性不講偏離性,是只顧芝麻而丟了西瓜。
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不確定度者若認真講包含真值的區(qū)間,那就得從不確定度與真值的關系講起,說明真值是怎樣被包含的。那樣,你得改變否定真值可知、否定誤差可算、否定準確度可定量的基本立場。這就等于你自己否定自己,你辦不到。
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