計量論壇

                  不確定度理論的五大難關(4)

                                 ——第四關：變性難

-

                                                                                                                    史錦順

-

（一）事物和事物的性質

邏輯學指出：

“每個事物，總有它的性質，這就是事物的屬性。事物與屬性是不可分的。事物都是有屬性的事物，屬性也都是事物的屬性。

一個事物與另一個事物的相同或相異，也就是一個事物的屬性與另一事物屬性的相同或相異。

由于事物屬性的相同與相異，客觀世界就形成了許多不同的事物類。具有相同屬性的事物就形成一類，具有不同性質的事物就分別地形成不同的類”。

（引自金岳霖：《形式邏輯》）

-

（二）分類的必要

分類是認識事物的一種基本方法。

認識事物，就是認識事物的性質，即事物的客觀屬性。

事物總是有屬性的事物，而屬性總是事物的屬性。因之，概念在反映事物的特有屬性的同時，也就反映了具有這些特有屬性的事物。這就形成了概念的內涵與外延這兩個方面。

概念的內涵，就是概念所反映的事物的特有屬性。

概念的外延，就是具有概念所反映的特有屬性的事物。

定義是明確概念的內涵的邏輯方法；分類是明確概念的外延的邏輯方法。

分類就是把一個概念的外延分為幾個小類的邏輯方法。

把一個大類分成幾個小類，大類叫屬，是分類的母項，小類叫種，是分類的子項。所以，分類就是把一個屬分為幾個種。

-

按事物的性質將事物分類，這就便于歸納比較、發現規律、正確處理。

近代自然科學的一位奠基人林奈說：“知識的第一步，就是要了解事物本身。這意味著對客觀事物要具有確切的理解；通過有條理的分類和確切的命名，我們可以區分并認識客觀事物。分類和命名是科學的基礎”。

-

（三）誤差分類的科學性

1 關于異常數據

有些誤差理論的書，把異常數據叫做粗大誤差，并和系統誤差、隨機誤差并列，這是不當的分類法。這種分類，沒有按同一分類標準。

異常數據是失誤或故障，不是誤差。誤差是有規律的，而異常數據有各種情況，并無規律。現在，已不再叫粗大誤差，而改稱異常數據。

-

2 兩類誤差

誤差理論把誤差分成兩類：系統誤差和隨機誤差（曾經叫偶然誤差），這是根據誤差的性質的分類。分類正確，命名準確。

誤差理論對誤差的分類，有深厚的哲學基礎。必然性與偶然性，是客觀世界的基本屬性。必然性，是人類一切活動的基礎。否定必然性同否定偶然性一樣，都是不符合實際的。

誤差理論的分類，在實踐應用中是成功的。三百年來誤差理論的成功應用的歷史，就是誤差分類方法的成功應用的歷史。不確定度論攻擊誤差分類理論，是不顧事實的胡說。一位網友說過，宣貫不確定度那陣子，不讓叫系統誤差，有些話就是說不明白。明明存在的事物，你不讓說，真不講理。

-

誤差分類，把誤差分為系統誤差與隨機誤差，是誤差處理的基礎。有重要的實際用途。

1 隨機誤差，用多次測量的方法，可以減小，而系統誤差不行；

2 系統誤差用標準或高檔儀器確定后，可以修正，而隨機誤差不能修正。

3 儀器與計量標準的設計，要尋求恰當的物理機制，減小系統誤差。發明新型的計量標準與新型測量儀器，關鍵是大幅度減小系統誤差。

4 隨機誤差，主要由隨機因素引入。對待環境溫度的波動，要選擇溫度系數小的材料與器件；電子噪聲，常常是測量儀器隨機誤差的主要來源，可選用低噪聲元器件。

5 誤差合成，隨機誤差內用“均方根法”，隨機誤差間按“方和根法”合成。

6 已定系統誤差，進行代數運算，體現在測得值中，不再計入誤差范圍。未定系統誤差（只知界限，不知大小和符號）間合成，要用“絕對和法”，易算又保險，廣受設計人員歡迎。

7 設計中可利用系統誤差的特點，使其相互抵消。本人提出的“定度標準負載的雙探針法”（計量院1965），就是通過變相位的兩次測量，消除接頭固有反射等幾項系統誤差。本人另一項工作（27所1985）指出：激光測厚儀（用于鋼廠熱軋生產線）的橫梁與立柱的溫度效應引入的測量誤差，是正負號相反、而量值近似相等的系統誤差。由此，橫梁立柱選用同一材料（鑄鐵），此項誤差可相互抵消。相同用途的美國產品，橫梁用石英，（立柱用鋼材）貴而又失去了系統誤差的抵消作用。

-

由上所述，把誤差分類為隨機誤差與系統誤差，是科學的，是很實用的。

-

（四）不確定度理論否定誤差分類

1 隔斷事物與事物性質的關系

不確定度否定誤差分類的前提，是把事物和事物的性質分開。這種觀點表現在對儀器不確定度的解釋上。說“儀器不確定度不是儀器的不確定度”。

2 否定誤差分類

不確定度論認為只有測量時的系統性作用與隨機性作用，沒有客觀的系統誤差與隨機誤差。

3 否定必然性，夸張隨機性。

確定的、必然的事件，是人類生存的基礎；什么都隨機，人就沒法活了。不可否認有隨機事件存在；但絕不能否定“確定性”是宇宙、世界、人生、計量的基礎。

-

（五）變性之路行不通

1 不確定度的分類，不按性質分類，所謂的A類評定、B類評定，是不確定度理論的一大敗筆。

2 不確定度理論按隨機誤差的合成辦法處理系統誤差的合成問題，而相關系數公式不能反映系統誤差的相關性，對待系統誤差，“方和根法”行不通。

3 把系統誤差說成是隨機的，硬性地把系統誤差變性為隨機誤差，是不確定度論的一個基本思想。

不確定度論的說法：用一臺儀器測量一個量，測量多次，某項誤差不變，說是系統誤差，但要用一百臺儀器同時測量此量，該項誤差就是隨機的。

史錦順認為，只是儀器數量大還不行，同一型號，可能此項誤差仍不是隨機的，要說它是隨機的，要加一個條件，就是用一百種不同原理的測量儀器測量，此項誤差才可能是隨機的。

人們測量，一種量肯定用一臺儀器測量。用多臺儀器測量同一量，是理論家的空想，不符合實際情況。至于能保證變性成功的用多種原理的測量儀器測量同一量，既無必要，也不可能。

-

不確定度理論力圖把系統誤差變成隨機誤差，這是一大難關。

總之，“變性關”難過。

-