計量論壇
標題: 不確定度評定的十條弊病(2) [打印本頁]
作者: 史錦順 時間: 2014-8-19 07:33
標題: 不確定度評定的十條弊病(2)
本帖最后由 史錦順 于 2014-8-19 07:53 編輯
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不確定度評定的十條弊病(2)
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史錦順
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3 B類評定條款多無用，GUM法白繞圈
不確定度評定的B類評定，表面上看，條款很多，除看說明書及驗格證外，沒有實用的內容。
例如：“以前的測量數據”。以前的測量數據，是現在的實際情況嗎？這是廢話。“手冊上的數據”，這是以共性取代個性的錯誤思維。
B類評定的條款，由于是隨意的杜撰，VIM與GUM竟截然不同，JJF1059的兩個版本之間也截然不同。因為都是沒用的廢話，就隨便去說，哪像國際規范、國家規范的樣子。
有用的話，只有一句：看說明書、驗合格證。看說明書、驗合格證能算評定嗎？
在B類評定條款的背后，還有個GUM法。僅是咀嚼誤差理論吃過的饃，上不得規范條款。而真正用的，就是GUM法。-
GUM法的本質是一切為了搞“方和根法”合成。把儀器指標、分辨力等收集來的材料與部分測量結果（如重復性），先假設每項的分布，根據分布，除以一個因子。取各項的方和根，稱為標準不確定度，再乘一個因子（直接取2，或根據分布取個倍乘因子）得擴展不確定度。就這樣用一個數除，合成后，再乘個數，竟把本來的誤差范圍，就變成號稱“可信性”的不確定度了，機理是什么，物理意義何在，天知道。其實是白繞圈。
1 不確定度評定，最根本的材料就是誤差理論的成果，儀器的誤差范圍。對測量者來說，知道儀器指標，又計量過，用就是了，還評什么？對計量者來說，儀器性能指標恰是被檢對象，能不能用，有待我的檢查，你沒資格做為評定的材料。
2 要進行不確定度評定就得知道各種儀器的分布、各種被測量的分布。測量者、計量者哪有這套本事？這些，就是那幾位不確定度論的炮制者，那些規范的起草人，也辦不到。這是些蒙人的話。實際工作中就是編造與抄襲。不能怪那些工作人員，都是被逼的。本來干不了，硬讓干。
試問：如此難為人，是必要的嗎？
早在1991年，即正式推行不確定度論之前，中國國家計量規范《JJF1097-91》就規定：“本規范所述方法與誤差分布無關”。可見，通常的測量計量工作，不必考慮誤差的分布規律。
分布，是不確定度論麻煩人的最重的一招。
誤差量的特點是其上限性。以誤差范圍為核心的誤差理論，可以不計較分布！
3 B類評定的GUM法的基本思想，是變系統誤差為隨機誤差，這是不確定度論難以逾越的一道關。既是不必要的，也是違反規律的。
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4 方和根合成對系統誤差行不通
GUM法的另一道關是相關系數的求法。筆者最近發現，相關系數的公式只適用于隨機誤差。在有系統誤差的條件下，相關系數公式不成立。因為它對系統誤差的靈敏度為零。以前的樣板評定，都是“假設獨立”，這是掩耳盜鈴。
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現行的相關系數公式為：
(, 下載次數: 357)
（1）
n為測量次數，s(x)與s(y)分別是X和Y的實驗標準偏差。
筆者認為：相關系數公式是在隨機變量的條件下得出的。可以處理隨機誤差問題，但對系統誤差，不能應用。
公式（1）起決定作用的分子項，與系統誤差無關，不能反映系統誤差的相關性。
設各X(i)加常數C，平均值也加常數C，差值不變。各Y(i)也加常數C，因其平均值也加C，其差值也不變。就是說，對于系統誤差，相關、不相關、相關程度大小，現行的相關系數公式，反映不出來。
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“方和根法”對隨機誤差是成立的，可用的。但對系統誤差，不好用。以往說的用相關系數判別，沒法用，實際上也沒人用。隨機、獨立、大量，這三條不能滿足，用則出錯。
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工作怎么辦？隨機誤差合成用“方和根法”，未定系統誤差用數學手冊上的“絕對值法”，簡單、方便又可靠，為什么不可以？否定不確定度論的枷鎖，一切順暢！
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作者: njlyx 時間: 2014-8-19 11:45
本帖最后由 njlyx 于 2014-8-19 11:47 編輯
回復 1# 史錦順
兩個信號{xi、yi，i=1、2、3、.....}（或兩個序列，或兩個變量）的互相關系數是表達兩者取值成線性比例關系程度的系數（即表達兩者是否符合【yi≡kxi，，i=1、2、3、..... ,k為任意常數】關系，如果符合則取值為1（對應k>0)或-1（對應k<0) ，不符合則為-1~+1之間的數值，數值的絕對值越小，符合程度就越差。），其定義及應用并不限于“隨機序列”（隨機變量），對確定性變量或序列照樣有意義。....只是對一些特殊的隨機序列會有不必費力求解的已知結果，如白噪聲信號或序列（可以通俗的認為是“絕對隨機“的序列）與任何信號或序列的互相關系數肯定為零！.......另：所給互相關系數公式（1）或是只考察兩信號{xi、yi，i=1、2、3、.....}（或兩個序列，或兩個變量）相對各自均值之變化部分的“相關性”，從而會有對于“系統誤差”為零的“結果”？ 這應該不是衡量兩誤差分量之間互相關性的恰當公式！
作者: 史錦順 時間: 2014-8-19 16:51
回復 2# njlyx
先生說： 所給互相關系數公式（1）或是只考察兩信號{xi、yi，i=1、2、3、.....}（或兩個序列，或兩個變量）相對各自均值之變化部分的“相關性”，從而會有對于“系統誤差”為零的“結果”？ 這應該不是衡量兩誤差分量之間互相關性的恰當公式！
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先生一眼就看清了問題的本質。統計理論討論相關問題，都是討論“變化部分”的關系。公式（1）載于GUM的C.3.4到C.3.6,以及葉德培《測量不確定度》p67.這是典型的通用的相關系數公式。對隨機誤差是對的。隨機誤差的期望值是零，有限次測量隨機誤差之平均值接近零，每個隨機誤差元與平均值之差，體現了該隨機誤差元的變化部分，基本等于該隨機誤差元本身，與相應另一隨機誤差元的變動部分的乘積，近似第i對兩個隨機誤差元的乘積，把這些乘積從1加到N，這個和代入公式，得+1，完全正相關，得-1，完全負相關，如果得零，則完全不相關。這用來分析隨機誤差，是正確的。
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以上是講隨機誤差。不知真值的場合，觀察測得值的變化，就可觀察隨機誤差。而測得值與平均值之差，就近似為隨機誤差元。
系統誤差的情況則完全不同。當已知被測量真值時，可以知道系統誤差的正負或零。在不知真值的情況下（沒有標準值），沒法得知系統誤差元的大小和正負。
相關系數公式（1），沒要求有真值存在這個條件，處理不了有系統誤差的問題。
假設x與y都知道真值，把平均值換成真值，系統誤差就顯出來。但系統誤差既然已經確切知道，相關不相關還有什么用呢？況且，在測量中，知道真值這個假設本身是不成立的。
在不知真值的條件下，有可能判斷系統誤差的相關性嗎？有這種公式嗎？
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作者: njlyx 時間: 2014-8-19 19:08
回復 3# 史錦順
如果不計成本，對于普通測量器具（測量系統）而言，是可以通過“標定”（——測量‘不確定度’足夠小的‘已知量’）找到形形色色的影響因素所致測量誤差分量的變化規律——包括所謂“系統誤差”分量和“隨機誤差分量”，從而分析它們在一定條件下的相關性————此項工作若要做到‘精細’，花費可能是巨大的；對于一個具體的測量結果，其誤差的全面分析通常需要基于相應測量器具（測量系統）的已知“規律”，是不可能通過對一個被測量的多次重復測量（即便是假定被測量是‘常量’的場合）獲得其“系統誤差”分量的‘統計規律’的。......在評估一個“測量結果”的“測量不確定度”時，誤差分量之間的互相關系數實際不大可能由對被測量的多次重復測量的測得值序列、基于諸如（1）式之類的公式‘現買現用’！應該是基于事先對測量器具（測量系統）的充分了解（包括理論分析和必要的‘標定’實驗）————此事‘精細’做來花費可能巨大、效益未見得可觀，必要性嚴重存疑。現時的“方案”確實在互相關系數的獲取方面打了‘馬虎’眼，難怪先生批判。....實用的方案應該是承認誤差分量的“系統誤差”與“隨機誤差”之分（名稱宜適當調整），據此理想化的簡化相關系數：“系統誤差”分量（其實是其序列的自相關系數理想化為1的‘誤差分量’）之間的相關系數認作1；任何“隨機誤差”分量（其實是其序列的自相關系數理想化為0的‘誤差分量’，也就是白噪聲特性的誤差分量）與其它誤差分量之間的相關系數認作0。
作者: thearchyhigh 時間: 2014-8-20 18:20
原來史老師的疑惑根本是在隨機誤差和系統誤差往不確定度上套結果套不上。但誰讓您去套了。
1、測量不確定度定義：根據所用到的信息，表征賦予被測量值分散性的非負參數。而誤差是與約定真值相比較的一個數據，完全不是一回事。不確定度是有理論支稱的，而誤差是人為規定的（因為約定真值是人為規定的）。概念不同，用處不同。
2、一個測量結果100（U=1,k=2),95%的測量結果在99~101，非常簡單明白吧，誰管他是隨機的還是系統的。但不用不確定度，麻煩您給我用你支持的理論表示一下這個測量結果，不要告訴我不行或者說我測量出來是99.8，反正就是99.8，下次測量是99.7，又說反正就是99.7。
作者: online 時間: 2014-8-20 21:22
不錯補充到處挖大偉大的
作者: njlyx 時間: 2014-8-20 22:54
本帖最后由 njlyx 于 2014-8-20 23:02 編輯
回復 5# thearchyhigh
現行“測量不確定度”的曖昧定義在哪兒說了它只描述‘測得值’的‘分散性’，而不關心被測量的“真值”？！...... “被測量值分散性”的含義恐怕是更接近“被測量真值的分散性”，而不是“‘測得值’的‘分散性’”！ 因為一度有人不顧實用時的混亂，說“量值”就意味著“量的定義值”，避免再使用“真值”！...... 在請回“真值”的意境下，“被測量值分散性’”應該是等于“被測量真值的分散性”。
若不認“真值”，測試計量便無所追求。..... 十分贊同史先生對“真值”之名的捍衛。
不問‘測量誤差’的“測量不確定度”究竟是什么？？？？
一個不告訴你與“真值”差多遠的測得值及其‘分散性’的具體意義是什么？
作者: thearchyhigh 時間: 2014-8-21 08:55
本帖最后由 thearchyhigh 于 2014-8-21 09:03 編輯
回復 7# njlyx
首先不確定度是測量結果的分散性。這里面有兩個概念：“測量結果”及“分散性”。 如中國的千克原器的“測量結果” ：“1kg+0.271mg，標準偏差σ=0.008mg”，我們知道真值是在1.000000263~1.000000279之間"。單看不確定度：標準偏差σ=0.008mg，與真值是沒有關系的，但整個“測量結果”是與真值有關系的。 本不用我再說“真值是一個變量本身所具有的真實值，它是一個理想的概念，一般是無法得到的。”這個概念了吧。而你要用誤差理論怎么來表述？一定要把真值“規定”為1kg+0.271mg，然后誤差正負0.008mg或者3倍0.024？當然這說法是成立的，但你不覺得不能很完善完整準確科學的表述 “中國的千克原器的
“測量結果””嗎？誤差0.008mg，怎么分布的，而且既然誤差分為隨機誤差及系統誤差，那隨機誤差多少？系統誤差多少？
作者: thearchyhigh 時間: 2014-8-21 09:01
對了，我怎么也犯同樣的錯誤了。“誤差0.008mg，怎么分布的而且既然誤差分為隨機誤差及系統誤差，那隨機誤差多少？系統誤差多少？，”。這個問中的分布取消，分布是不確定度的，誤差沒有這樣的說法。。那請只看下半句。 當然也不要來問我，“1kg+0.271mg，標準偏差σ=0.008mg”，隨機誤差及系統誤差是多少，我講不確定度，沒有那些概念。
作者: njlyx 時間: 2014-8-21 14:50
本帖最后由 njlyx 于 2014-8-21 14:59 編輯
回復 8# thearchyhigh
1. 【“真值是一個變量本身所具有的真實值，它是一個理想的概念，一般是無法得到的。”】是一個有點“扯淡”的‘概念’。不知是哪個老師教您的？還是您自己悟出來的？
“真值”并不僅僅只是一個‘真實值’（---客觀存在的，不是虛無的？….若非此意，算我誤解，道歉！），如果僅強調其‘客觀存在性’，怎么會“一般是無法得到”（確切表述宜為“一般無法確定”）呢？ “真值”的要義是“大家（全世界信奉國際計量規則的人們）一致承認的、毫無異議的‘值’”！—— 要如此“大家”達成共識，當非易事。因此，“一般無法確定”。全世界能“確定”的“真值”屈指可數：那塊“鉑金”在18XX年X月X日X時的‘質量’（真值）是1kg；旋轉一周的圓周角（真值）是360°；……。一般的量，凡人都只能根據自己的能力‘合理猜測’（主要依據計量測試結果，自身經驗、知識不可忽略）其量值Z（真值）有PP%的可能性落在X-U~X+U的范圍內。
從理論上來說，任何“量值對象”（“量值的載體”）的“量值”確實都可能是‘變量’，這其實是說“真值”可能是隨時變化的。 但“真值”的‘定義’無關‘變量’。
2. 關于【中國的千克原器的“測量結果” ：“1kg+0.271mg，標準偏差σ=0.008mg”，我們知道真值是在1.000000263~1.000000279之間"。】，需要明確了解其中“σ=0.008mg的標準偏差”的成份后才好‘合理解讀’——
如果這“σ=0.008mg”僅包括由‘國際基準千克原器’傳遞相關的不確定因素（‘國際基準千克原器’自身的不確定度分量、比對方案及儀器系統的不確定影響），那么“1kg+0.271mg，標準偏差σ=0.008mg”稱之為中國千克原器的“測量結果”是合適的，這“σ=0.008mg的標準偏差”純粹就是那次“傳遞”測量的“測量誤差”使然。對此“測量結果”的‘合理解讀’是：代表本國政府的XXX計量院宣布中國千克原器在X時X刻（“傳遞”測量完成時刻）的真值有63.X%的可能性落在1.000000263kg~1.000000279kg之間。
如果這“σ=0.008mg”還包括(在上述影響因素之外)中國千克原器在有效工作期間的可能影響效應（可能的附著、侵蝕、變異…），那么再將“1kg+0.271mg，標準偏差σ=0.008mg”稱為中國千克原器的“測量結果”便不是十分合適了，或宜直接稱為中國千克原器的“量值”，此“σ=0.008mg的標準偏差”不僅包括“測量誤差”的影響。對此中國千克原器“量值”的‘合理解讀’是：代表本國政府的XXX計量院宣布中國千克原器在XX—XXX期間（有效工作期）的真值有63.X%的可能性落在1.000000263kg~1.000000279kg之間。
3. 綜合各種影響因素獲得“σ=0.008mg”的過程是必須妥善處理各分量之間的‘互相關系數’的，若不是親歷者，不好說三道四。
4. 按當前的‘規矩’，最終報告的“測量不確定度”確實不區分“系統分量”與“隨機分量”，如此處的“σ=0.008mg”。
作為一個孤立的測量結果，如上述2.中的第一種情況，這種“分解”確實沒有什么實際意義。
但對于多個“測量結果”或“量值”的‘相關應用’來說，這種“分解”確實有實際意義（“分解”的分量名稱有待斟酌）——
如上述2.中的第二種情況，如果有了這種“分解”，那這中國千克原器用于向下級標準器傳遞時，便可能通過重復多次取平均而合理減小這千克原器自身的不確定度分量對下級標準器的影響（其中的“系統分量”（名稱宜適當調整）影響是不能通過多次重復減小的！）。
再如，若還有個中國千克副基準也同時完成了由國際千克原器的“傳遞”測量，相應得到其標準偏差σb=0.00X mg。如果有了這種“分解”，那這中國千克副基準與中國千克原器在共同應用時，量值誤差之間的相關性便方便處理了。
當前的‘規矩’沒做“分解”，不等于完全沒有必要。
作者: njlyx 時間: 2014-8-21 16:03
本帖最后由 njlyx 于 2014-8-21 16:07 編輯
回復 10# njlyx
更正：
1. 其中的“大家（全世界信奉國際計量規則的人們） 宜改正為“大家（全體信奉相同計量規則的人們）
2. 其中的63.X% 應為 68.3%
作者: thearchyhigh 時間: 2014-8-21 17:09
本帖最后由 thearchyhigh 于 2014-8-21 17:12 編輯
回復 10# njlyx
首先，感謝給我修改了一處錯誤，“ 真值是在1.000000263~1.000000279之間 “應為”真值約有68.3%的概率在1.000000263~1.000000279之間 “，后面我發現了，可惜超過48分鐘，想到不影響我的觀點的本質，就算了。其次，說問題要抓要點，不然長編大論把人繞進去？我是回復你說的【現行“測量不確定度”的曖昧定義在哪兒說了它只描述‘測得值’的‘分散性’，而不關心被測量的“真值”？！ 】，回復是【不確定度是通過測量結果來與真值相聯系的。】，所以不要說【測量不確定度不關心被測量的“真值”】
最后，看你的回復基本和我的觀點也一致吧。。。至于概念性的術語定義（都是人為規定的,不傷大雅）請看JJF1001，從先生回復中提醒先生需要看（真值、測量結果、量值、測量誤差、系統測量誤差、隨機測量誤差）
PS：本人現在才真正說下個人的一個理解（本人觀點僅供參考，沒有類似申明的都是有標準規范參照，提醒大家如果要得出重要結論，像吏老師的“否定不確定度”，一定要有理有據，如果是自己想當然的話請說明）：不確定度是針對測量結果，更具體說是測量數值。是誤差理論的一個分支，通過數學理論來定量分析誤差理論中隨機誤差及一小部分系統誤差（因為有一小部分不能修正的未知的系統誤差為了便于計算，在不影響結果的情況下會放大考慮成某隨機分布）。
作者: njlyx 時間: 2014-8-21 17:53
本帖最后由 njlyx 于 2014-8-21 17:59 編輯
回復 12# thearchyhigh
關于“真值”的‘含義’，還是您自己好好再看看那定義為宜。..... “量的定義值”的‘含義’究竟接近誰的認識？
本人贊同追求“真值”的“測量不確定度”表述，所述個人觀點不敢絲毫攀比‘標規’‘正解’--- 部分現行‘標規’朦朧難敬。
作者: thearchyhigh 時間: 2014-8-21 23:03
回復 13# njlyx
本質上是一樣，就行了。 像JJF 1001 的98版中 [ 1. 量的真值只有通過完善的測量才“有可能獲得” 。 2. 真值按其本性是“不確定的 ”。 3. 與給定的特定量定義一致的值不一定只有一個] 。 2011版中 [1、在描述關于測量的“誤差方法”中，認為真值是唯一的，實際上是“不可知” 的。..]。 標準中都變化了獲得、確定、可知3個詞，所以不用太較真。先生開始抓住我的表述“不可得到”說了一大段，我有點小小的意見而已……
作者: njlyx 時間: 2014-8-22 09:38
回復 14# thearchyhigh
個人理解應可自由的。作為學術交流，JJF之類的中某些‘定義’也應該是可以批評的。
那段回帖針對“真值”的說辭也事出有因吧。不當處，歡迎具體批判。
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-22 20:59
我認為史錦順老師關于誤差理論方面的說教是完全正確的，勿容置疑，誤差和誤差范圍是表達測量結果偏離被測量真值（或約定真值、參考值）的程度，定量表述了測量結果的準確性。如果說測量結果100，誤差在±1內，則被測量一定在99~101之內，這個誤差1就定量表述了測量結果100的準確性。但可惜的是史老師將這個理論用于對不確定度的解讀，這就大錯特錯了。
不確定度不是誤差，也不是誤差范圍，并不表述測量結果偏離被測量真值的大小。不確定度的本質是人們估計的被測量真值所在區間的半寬，且僅僅是個（半）寬度而已，與測量結果的大小毫無關系，無非是人們將其用來表述測量結果的可疑度（或可信性、可靠性）罷了。
一個測量結果100（U=1，k=2)，正確的解讀應該是：測量者給出的測量結果是100，這是給出的唯一測量結果，此外沒有別的測量結果。100這個測量結果的不確定度當包含因子k＝2時是1，即測量者估計的被測量真值存在區間半寬是1，定量表述測量結果的可信性或可靠性是1。這個1不是測量結果的誤差，不表示測量結果在99~101內，不能表示測量結果準確性，因此，95%的測量結果在99~101的說法混淆了誤差與不確定度的概念。
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-22 23:12
１真值是被測量本身所具有的真實值，真值是符合被測量定義的理想的量值，真值并不虛無縹緲，而是客觀存在的量值。但因為誤差無處不在無時不有，通過測量獲得真值是無法得到的，只能通過理論計算或約定產生真值，通過測量得到的只能是含有不同誤差大小的測量結果。
２中國的千克原器的“測量結果” 為1kg+0.271mg，標準偏差σ=0.008mg，從這句話中我們知道千克原器的（約定）真值是1.000000271kg，測量不確定度為0.008mg。在不確定度尚未誕生前，人們不得已而用誤差的概念表述了不確定度的大小，認為“基準”的真值在(1.000000263~1.000000279)kg之間，現在看來這是一種錯誤的認識。作為基準的量值就是約定為沒有誤差的“真值”，所有質量的測量均溯源至基準。假設有另一個東西能夠測量出“基準”的誤差，測量出基準的理論真值在多大區間內，那個測量出它的誤差的東西一定會取代它作為基準的地位，這個基準就不再是基準了。
３獲得“σ=0.008mg”的過程的確是必須妥善處理各不確定度分量之間的‘互相關系數’的，這些不確定度分量的來源就是通過對獲得該千克原器的“測量結果” 的測量方法各組成要素的信息進行不確定度分量的評估得到的，然后加以合成。
４按當前的不確定度評定規定，最終報告的“測量不確定度”確實不區分“系統分量”與“隨機分量”，也完全沒有必要分系統分量和隨機分量。如此處的“σ=0.008mg”因為不是誤差而是不確定度，所以它只是個半寬，并不存在正負號，絲毫沒有1.000000271kg±0.008mg（介于1.000000263kg~1.000000279kg區間）的含義，它只表示1.000000271kg這個基準的“真值”的可疑度或可信性、可靠性是0.008mg。
作者: 史錦順 時間: 2014-8-23 09:27
回復 16# 規矩灣錦苑
先生說：“一個測量結果100（U=1，k=2)，……這個1不是測量結果的誤差，不表示測量結果在99~101內，不能表示測量結果準確性，因此，95%的測量結果在99~101的說法混淆了誤差與不確定度的概念。”。
先生的說法違反不確定度理論的基本文件GUM,且看GUM的原文及葉德培先生的譯文。
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(A) GUM原文
6.2.1 ……The result of a measurement is then conveniently expressed as Y = y ± U, which is interpreted to mean that the best estimate of the value attributable to the measurand Y is y, and that y - U to y + U is an interval that may be expected to encompass a large fraction of the distribution of values that could reasonably be attributed to Y. Such an interval is also expressed as y-U≤Y≤y+U （引自《JCGM 100:2008》p23）
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(B) 葉德培譯文
……測量結果可方便地表示成
Y = y ± U
意思是被測量的最佳估計值為y，由 y-U 到 y+U 是一個區間，可期望該區間包含了能合理賦予的Y值的分布的大部分。這樣一個區間也可以表示成 y-U≤Y≤y+U （引自葉德培：《測量不確定度》p53）
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先生是沒看到這段文字，還是自已標新立意，又另外創造了一個“不確定度”呢？測得值是100，U是1，按GUM必有：
99≤Y≤101
講不確定度，就得說GUM的不確定度；你自己心目中不確定度是什么東西，別人不好考究。
作者: 史錦順 時間: 2014-8-23 11:09
本帖最后由 史錦順 于 2014-8-23 11:21 編輯
回復 17# 規矩灣錦苑
先生說：
“中國的千克原器的“測量結果” 為1kg+0.271mg，標準偏差σ=0.008mg，從這句話中我們知道千克原器的（約定）真值是1.000000271kg，測量不確定度為0.008mg。在不確定度尚未誕生前，人們不得已而用誤差的概念表述了不確定度的大小，認為“基準”的真值在(1.000000263~1.000000279)kg之間，現在看來這是一種錯誤的認識。作為基準的量值就是約定為沒有誤差的“真值”，所有質量的測量均溯源至基準。假設有另一個東西能夠測量出“基準”的誤差，測量出基準的理論真值在多大區間內，那個測量出它的誤差的東西一定會取代它作為基準的地位，這個基準就不再是基準了”。
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先生膽子真大，對自己不了解的事，竟敢胡說。
國際單位制的質量單位“千克”，是實物定義值。國際計量大會定義，1千克就是國際計量局的千克原器的質量。這是定義值。這個千克原器的復制品，分發給各國，作為該國的國家基準。中國的國家千克原器是由國際計量局提供的編號為60和61號的鉑（90%）銥（10%）合金制成的千克基準器（《計量知識手冊》P230）。網友提供的材料，1kg+0.271mg，標準偏差σ=0.008mg，其中的1kg+0.271mg，只能由國際計量局提供。3σ是誤差范圍，因此，中國國家千克基準的真值范圍為
1.000000247kg~1.000000295kg 置信概率 99%
也可以說是
1.000000263kg~1.000000279kg 置信概率 68%
以上兩種說法都是誤差理論意義下的正確說法。先生說，不確定度出現前的認識是錯誤的，這是極不該有的言論，是否定歷史的錯誤言論。
你憑自己的想象，說基準沒有誤差，是錯誤的。單位是國際計量大會的決議的定義值，就是約定值。基準是復現單位定義值的，都有誤差范圍。這個誤差范圍，只有各國千克原器的值，可以由國際計量局通過與國際千克原器的比較測量給出，其他種基準，靠誤差的分析與測量（就是VIM3說的特殊方法），給出各國國家基準的誤差范圍（準確度）。當前世界上水平最高的是美國的銫原始頻率標準NIST-F2，它給出的不準確度是1E-16.(1992年前叫準確度，1993到2006年叫不確定度，此后，2007年、2011年、2014年都叫“不準確度”也就是回到了原來的“準確度”)
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自己不了解情況，憑想象說“基準無誤差”，是錯誤的。勸你自重。不要說自己不懂的事。中國的各項國家基準，世界各國的國家最高標準（基準有不同叫法），都是標有誤差范圍的。1992年前都叫準確度，1993年后有些改稱不確定度，還是指誤差范圍。倒是美國人自己又叫起“不準確度”來。像你那樣，連y-U≤Y≤y+U都不承認，你的那個不確定度還有什么用？
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作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-23 11:34
回復 18# 史錦順
測量結果如果可方便地表示成 Y=y±U ，后面沒有緊跟包含因子k的大小，且解讀成“被測量的最佳估計值為y，由 y-U 到 y+U 是一個區間，可期望該區間包含了能合理賦予的Y值的分布的大部分。這樣一個區間也可以表示成 y-U≤Y≤y+U ”，那么這個U與誤差Δ也就概念混淆了，與測量結果如果可方便地表示成 Y=y±Δ并無任何差異，那就完全如史老師所評判的一樣，不確定度的誕生純屬多此一舉，純屬添亂。
但，事實上不確定度U并不是誤差Δ，給出U必須同時給出包含因子k。正確的說法應該是：測量結果可方便地表示成 Y=y±U ，k＝？（2或3）；也可以方便地表示成 Y=y±Up ，kp＝？，Veff＝？。解讀為被測量Y的測量結果是y，測量結果y的擴展不確定度為U，包含因子為k=2(或3)；或被測量Y的測量結果是y，包含概率p時的擴展不確定度為Up，包含因子為kp，有效自由度為Veff。U僅僅是人們對被測量真值存在區間的“寬度”（半寬）估計值，與被測量測量結果和真值的大小無關，不能和測量結果y構成一個有價值的區間，和y構成有價值的區間的是誤差Δ。因此，籠統地說被測量Y的最佳估計值為y，介于y－U 至y＋U， 極易混淆測量結果與被測量真值的界限。
測得值是100，U是1，這個1是不確定度U不是誤差Δ，不能構成測量結果的區間99≤Y≤101。測量者告訴顧客的只是測量結果為唯一的100，100的可疑度（或可信性、可靠性）即測量不確定度為1，不能隨便將不確定度1與測量結果100相加減去計算一個什么區間，它們兩個是風馬牛不相及的概念，兩者不能隨便相加減，可以和測量結果相加減的只有誤差Δ或與其反號的修正值，而該檢測報告并沒有報告測量誤差Δ，不應該將不確定度U當成誤差Δ使用。
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-23 12:19
回復 19# 史錦順
史老師說的很對， “國際單位制的質量單位千克，是實物定義值。國際計量大會定義，1千克就是國際計量局的千克原器的質量。這是定義值。” 符合定義的量值正是“真值”本性，“千克原器的復制品，分發給各國，作為該國的國家基準”，也就是作為該國的“約定真值”。各國千克原器的“約定真值”（對國際計量局來說是測量結果）只能由國際計量局提供，這都是合情合理的，我們之間并沒有任何分歧。
國際計量局的報告為1kg+0.271mg，標準偏差σ=0.008mg，其中的1kg+0.271mg＝1.000000271kg就是國際計量局提供“約定真值”，約定真值是唯一的，不存在誤差，不存在1.000000263kg~1.000000279kg這個區間。σ=0.008mg應視為1.000000271kg的標準不確定度，3σ是包含因子k=3時的擴展不確定度U，而不是誤差范圍。作為基準是沒有誤差的或其誤差是無法獲得的，這并不是我的想象，而是真值的定義所決定的。假設我們有另外一樣東西可以測得“基準”的誤差或誤差范圍，這個“基準”也就失去了作為基準的地位，基準的地位一定會被另外一樣東西所取代。因此對于基準我們只能通過對獲得其量值的測量方法全部信息來評估其量值的不確定度，而不能獲得其誤差，其誤差的獲得需要等待新的基準誕生后對其進行測量才能獲得。
同時我也非常贊賞史老師并不崇洋媚外而敢于挑戰不確定度理論的精神，這種精神也一直激勵著我。將這種精神用在此處，我認為美國人對其時間頻率基準一會叫準確度，一會叫不確定度，一會又叫準確度或不準確度，概念混淆或模糊，出爾反爾，反復無常的做法并不值得贊賞，所以史老師說我“膽子真大”，我并不反對。
作者: 史錦順 時間: 2014-8-23 15:08
回復 20# 規矩灣錦苑
你的論述，不符合GUM的條文。GUM說得很明白，你硬是不理GUM的說法，你的“不確定度”就不是GUM的不確定度了。
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你的邏輯關系弄反了，要從不確定度的評定方法、測量方法、來源量、計算方法、用途，這等等實際內容與特征，來判別不確定度是不是誤差范圍（不是測得值減真值的那個誤差元，而是表明誤差元可能取值的誤差范圍）。 先說不確定度不是誤差范圍，再去說不該表達為y-U≤Y≤y+U(為討論方便，以下簡稱“區間公式”)，這個邏輯是不對的。你可以贊成GUM的說法，你同樣可以反對GUM的說法，但你沒資格讓GUM該怎樣說，也不應該拋開GUM的用法，而自己另作解釋。
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要知道不確定度的這個“區間公式”（是GUM的公式，k=2是可以省略的），正是不確定度理論與不確定度評定的要點。是不確定度論能盛行的要點。你取消這一點，基本就消滅了不確定度論。
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“區間公式”，完全表明了不確定度的本質：不管說多少，原來不確定度就是誤差范圍。你表示過，如果如此，你就贊同我對不確定度的抨擊，由此我看到我對你的一線希望：盡快看清這一點，早日參加反對不確定度論的斗爭。
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作者: 史錦順 時間: 2014-8-23 16:02
本帖最后由 史錦順 于 2014-8-23 16:10 編輯
回復 21# 規矩灣錦苑
“約定真值”的說法，是國際計量界的一大語病，是“真值不可知”的錯誤造成的不良用語之一。
測量計量歷史上，以及當前的國際計量界，所約定的、被普遍應用的是計量單位的約定值。這些值，確實是約定的，是國際計量大會定義的，這種約定，主要是七大基本單位，個別的物理常數，如光速。有些約定，僅僅是為了方便，如重力加速度的常用值，沒有多大意義（1970年代，計量院有個項目是潛艇的“重力加速度測量”，就是說，國際雖有標準值，真正用的還得自己測量）。國際約定值，數量很少，也不過幾十個數值。
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量值是物質、物體、現象的可以定量確定的屬性，量值有多少？萬萬億億計，每個量值都有它的客觀的量值，即真值，怎樣約定？因此，說“約定真值”是不妥的。
對人們需要知道的量值，可以去測量，測量得到測得值，那個被測量的客觀值，就是真值，是無法“約定”的。所以“約定真值”叫法不對。
我國質量基準（60#或61#）的具體質量值，是國際計量局的測得值，不是“約定”。全世界只能約定一個“千克原器”的質量是國際單位制的“1千克”。這是實物標準，它也有變化（國際計量界正準備以自然現象代替），1986年《計量知識手冊》說國際千克原器的量值是1kg,而σ是2E-9，也不說沒有誤差。只有自然基準（非實物的物理現象），才可定義為沒有誤差的單位。但基準是復現單位定義的實物裝置，總不能絕對完善，因此基準還是有誤差。全世界水平最高的NIST-F2，指標不準確度1E-16.世界上沒有沒有誤差的基準（變化可以構成誤差。）。
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作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-23 22:47
回復 23# 史錦順
量值是物質、物體、現象的可以定量確定的屬性，量值的數量以萬萬億億計，每個量值都有它的客觀的量值，即真值，這個說法是大家的共識。真值的定義的確是符合被測量定義的量值，人們怎么對被測量進行定義，那個符合定義的量值才是其真值，人們要認識被測量需要通過測量手段獲得其量值，但因為誤差理論明確告訴我們，只要是測量，誤差就不可避免地存在著，因此人們通過測量獲得的只能是測量結果而不能得到符合定義的真值，所以平時人們使用的所謂真值只能是約定的，約定達到某個準確度要求的測量結果為被測量真值。
全世界只能約定一個“千克原器”的質量是國際單位制的“1千克”，我國的質量基準（60#或61#）的具體質量值，是國際計量局的測得值，該測得值在我國國內被“約定”為質量量值1.000000271kg的真值，國內所有的質量檢測結果最終都必須溯源至這個國家基準。如果說基準有誤差，請問老師，誤差用什么測得？
1986年《計量知識手冊》說國際千克原器的量值是1kg，而σ是2E-9；全世界水平最高的NIST-F2，指標不準確度1E-16。這個σ為2E-9和1E-16被叫作“不準確度”，長期以來的的確確是叫錯了。它們并不是用另一個比國際基準準確性還高的東西測得，并不是國際千克原器量值的誤差而是評估的不確定度，因此叫作“可疑度”或者可信性、可靠性等均可。世界上的基準之所以稱為“基準”是因為其準確度最高，其誤差無法測得或視為誤差為零。但誤差為零的量值仍然有不確定度，因此只有無誤差的基準，沒有無不確定度的基準。
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-23 23:16
回復 22# 史錦順
不確定度不是通過測量得到的，而是人們通過測量過程的全部信息估計出的，不確定度的定義已經決定了它既不是誤差（史老師定義的誤差元），也不是誤差范圍。既然不確定度不是誤差也不是誤差范圍，為什么一定要違背其定義非要將其作為誤差范圍使用呢？不確定度既然不是誤差范圍，就不該表達為y-U≤Y≤y+U。
不確定度理論是個誕生不久的新理論，仍在不斷成長和完善之中，我國于2012年發布了JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》，等同采用了ISO/IEC Guide98-3-2008《測量不確定度表示指南》(簡稱GUM)，其中明確規定了測量結果的表述方法在給出Y=y±U的同時必須給出k=2或k=3，不能省略k=2（或3）。標準只是講在評估不確定度分量時，如果遇到所用信息中只有U而無k時，無奈之下不得不視為k=2，這并不是說我們在給出測量結果時可以不給出k值，計量工作者和測量者不應該繼續制造這種無奈。因此，我否定“區間公式”的存在，并沒有消滅不確定度，而是對國家和國際新標準的一種合理解釋，符合GUM新標準的核心思想。
作者: 史錦順 時間: 2014-8-25 11:54
本帖最后由 史錦順 于 2014-8-25 12:17 編輯
回復 24# 規矩灣錦苑
先生問：如果說基準有誤差，請問老師，誤差用什么測得？
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史答：先生問我這個問題，算問對人了。我不是這方面的權威，但畢竟有過研制基準的經歷，可以回答這個問題。
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我國國家計量院的研究基準的兩位院士，一個是張鐘華院士（電學基準），一位是李天初院士（時頻基準）。先引兩位院士的論述與成果，再談我的經歷與看法。
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（一）中國質量報訪中國工程院院士張鐘華 2013-04-15
量子計量基準研究大有可為（摘要）
本報記者 楊蕾
張鐘華長期從事建立計量基準的工作，負責建立的量子化霍爾電阻基準，其準確度比國外最高水平高了10多倍，居世界第一，2007年該項目獲國家科技進步一等獎。因此《規劃》中提出的“加強計量科技基礎及國家計量基準研究”成為他最關注的內容。尤其是《規劃》明確提出“應對國際單位制中以量子物理為基礎的自然基準取代實物基準的重大技術革命，建立新一代高準確度、高穩定性量子計量基準”，這些內容正好與張鐘華正在從事的研究緊密相關。他認為，這一提法充分體現了《規劃》高瞻遠矚的戰略考慮。“當前國際上計量科學的研究重點就是用量子基準替代實物基準。我國如不在此方面迎頭趕上，必將影響到我國建成創新性國家的目標。”
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（二）一千克有多重？工程院院士張鐘華解析質量標準（摘要）
2012年01月13日 人民政協報 王菡娟
砝碼原器已出現一定誤差
“盡管這種實物基準一般是用工業界所能提供的最好的材料及工藝制成，難保證其絕對穩定。”
“最高等級的實物計量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之中斷。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。”張鐘華說。
量子計量基準成為救星
如何采用一種新型的計量基準來代替傳統的實物基準砝碼原器，使一千克的重量更為精確目前已成為世界各國計量科學家的重要工作之一。隨著量子計量基準的出現，為科技工作者提供了全新的途徑。
張鐘華表示，用量子現象復現量值的計量基準統稱為量子計量基準，其有著下述明顯優點:量子計量基準的準確度一般要比實物計量基準高幾個數量級。量子計量基準是一種物理實驗裝置，可以多處建立。不會有一旦損壞不能準確復現的問題。按照相同原理建立的量子計量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問題。
“量子計量基準一旦取代實物計量基準，計量科學將發生革命性變化。因此，量子計量基準的研究被作為國際計量科學的最前沿、尖端課題。”
量子計量基準一出現就受到了廣泛的關注，發展極為迅速。第一個付諸使用的量子計量基準是1960年國際計量大會通過采用的86Kr光波長度基準。第二個量子計量基準，也是最著名和最成功的，是1968年在國際上正式啟用的銫原子鐘，代替了原來用地球周期運動導出的天文時間基準，銫原子鐘在上億年中才可能出現一秒的誤差。
據張鐘華介紹，20世紀下半葉以來，電學的量子計量基準得到了飛速發展。1962年，約瑟夫森效應被發現，可把電壓與微波輻射頻率聯系起來，得到準確度與頻率基準相接近的量子電壓基準，目前其準確度已達到10-13。另一項重大發現是1980年由德國科學家馮克里青發現的量子化霍爾效應。利用此種效應，可以建立一種準確度遠遠高于傳統的實物基準的量子電阻基準——量子化霍爾電阻基準。同時對于溫度單位開爾文、物質量的單位摩爾在利用量子計量方面都有不同的進展。
攻克質量實物基準尚需時日
在量子領域取得的諸多進展令世界各國的計量科學院為之振奮，如今各國的計量研究院正在努力攻克經典計量學中的頑固堡壘——用某種量子計量基準來代替尚在使用的鉑銥合金千克砝碼實物基準。國際計量委員會已明確號召各國的計量科學家用各種各樣的方案來攻克量子質量基準這一難關。
“目前，對這一十分迫切的課題已提出了若干解決方案。例如，用高度提純的硅晶體中的硅原子質量作為新的量子質量基準就是一種有希望的方法，其關鍵步驟是實際計數出硅晶體中原子的數目。這一方案經多年探索，準確度已達到3×10-8，但要進一步提高準確度則遭遇到很大困難。還有一種辦法是利用約瑟夫森電壓和量子化霍爾電阻導出量子電功率量值，再經過速度及重力測量后可導出質量量值。從原則上說也算是一種量子質量基準。盡管這種方案構思十分巧妙，但稍嫌復雜。意大利、新西蘭等國家計量實驗室也提出了自己的方案，但進展不太順利。”張鐘華告訴記者。
面對國際上熱烈開展的前沿課題，我國也作出了積極響應。
（三）2007年科技日報消息
2007年2月27日，中共中央、國務院在北京隆重舉行國家科學技術獎勵大會。這次大會獎勵共計329項，其中，國家科技進步一等獎20項。中國計量科學研究院“NIM4激光冷卻-銫原子噴泉時間頻率基準裝置研究”榮獲國家科技進步一等獎。經過實驗測試和評估，我國最新一代時間頻率基準“NIM4激光冷卻一銫原子噴泉時間頻率基準”頻率準確度達到5×10^-15，相當于600萬年不差一秒，達到世界先進水平。
史注：NIM4的負責人是李天初，隨后被評為中國工程院院士。現在是中國計量科學研究院首席科學家。
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（四）關于基準的指標
從以上關于我國計量界的兩位院士的論述與成就的報道看
1 基準是有誤差的，說基準沒有誤差是錯誤的。
2 基準的表征指標是“準確度”（見紅字）。不確定度論硬性規定“準確度是定性的，不能給出具體數值”是錯誤的說法。是瞪眼睛說瞎話。是現代版的指鹿為馬。準確度就是誤差范圍，又叫極限誤差。就是誤差元的絕對值一定概率意義下的最大可能值。推行不確定度論20多年后的2012年2013年張鐘華院士，兩篇報道中連稱六次“準確度”可見這個詞的定量性、科學性和根本性。世界上任何組織、任何個人也是否定不了的。美國的世界最高水平的銫噴泉鐘，頻率“不準確度”是1E-16，（2007年、2011年、2014年都這樣稱呼）美國兩大測量儀器公司安捷倫與福祿克的儀器指標一直用“準確度”；該兩公司還申明：不確定度就是準確度。
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黨中央、國務院在對中國計量科學研究院兩項成果授予國家科技進步一等獎的時候，都有準確度說明。
1 “量子化霍爾電阻基準，其準確度比國外最高水平高了10多倍，居世界第一，2007年該項目獲國家科技進步一等獎”。
2 “NIM4激光冷卻一銫原子噴泉時間頻率基準”頻率準確度達到5×10^-15，相當于600萬年不差一秒，達到世界先進水平”。
準確度一詞在黨中央、國務院的科學獎決定中使用，有最高的權威性。請你不要再按不確定度論的錯誤言論，放肆地說“準確度是定性的”。一個指鹿為馬的謊言，怎么就那么迷信它？
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（五）答規矩灣問
1 我1963年到1973年在國家計量院工作10年。
1964年6月提出革新微波教科書阻抗概念的“波導特性阻抗的新概念”。經錢學森批轉，與七級部二院討論；1970年，經十院科技部介紹給14所。林守遠、王典成等學者將阻抗新概念用于人造衛星地面站饋線設計，獲得成功（此前按大學教科書概念設計，產品反射大，不合格）。此文1979年在有爭議的情況下，經中國電子學會學術委員會主任陳芳允院士簽署，發表于《電子學報》1979年第2期。
我1963年參加工作不久，就受命參與籌備建立“微波阻抗國家標準”。阻抗新概念的提出，為研制標準奠定了嚴格的理論基礎。1964年下半年，在分析原蘇聯微波阻抗標準誤差大的基礎上，提出“雙探針法定度標準負載”的新方案。要點是相位差四分之一波導波長的兩次測量，方便的消除了接頭反射等幾項系統誤差。1965年通過計量院院級檢定，開始檢定大華儀器廠生產的標準負載。1966年初，在全國新產品展覽會上展出。
2 1966到1967年，我用較長時間，用實驗方法來鑒別教科書上“測量線誤差公式”的正誤。那些公式有蘇聯的、美英的，也有中國人推導的。種類繁多，差異甚大。我的辦法是用“外推法”，即特意放大誤差值，提高測量的分辨力，在誤差大值的條件下，判別公式的正誤，再運用于正常的誤差分析中。終于肯定了一些公式正確；而否定了一些公式。隨后編寫了我國第一版《測量線檢定規程（試行）》。后來寫成論文《測量線檢定與誤差公式的實驗鑒別》，發表于《無線電技術》1976年第10期。
3 1970年，因周恩來總理親自過問原子鐘研制，我被調到時頻處，參與銫時間頻率基準的NIM1的研制工作。從無線電處調去的14人，就是一個任務：銫基準的一項誤差——頻譜誤差的分析與測量。為了測量頻譜誤差，還要專門搞氨分子鐘（原有加工件）；大部分人干這件事，我則主要進行理論分析。一個月內，我對拉姆齊雙腔躍遷（1951年發明，1979年獲得諾貝爾獎）函數作了推導和簡化處理，給出躍遷公式的簡化模型，從而推導出新的頻譜誤差公式（此推導后來被北大王慶吉教授編入《量子頻標原理》的附錄中，打印本，占7頁）。在時頻處作了學術報告。受到薛傳惲等專家的肯定。我被任命為NIM1誤差理論組成員，參加銫基準核心技術問題的論證。一年以后，薛傳惲告訴我：“用你的公式一年前計算的結果與美國剛剛公布的結果一致”。于是在NIM1中就用這個公式了。NIMI后來研制成功并受獎（不是后來的NIM4），我已調到27所，接到過“參與NIM1研制”的獎狀。
4 我的在計量院工作的十年經歷表明，建立基準（導出單位一般稱國家標準），主要是選取物理機制。銫雙腔躍遷的物理機制是美國人拉姆齊發明的，我國是選用。十多年前美國人發明銫噴泉原子鐘（也獲得諾貝爾獎。到此，已有6人因原子鐘獲諾貝爾獎，包括美籍華人朱棣文，他發明激光冷卻法，是銫噴泉鐘的基本技術之一），我國的NIM4仍是仿制，得國家科技進步一等獎，而不是發明獎。
說來好笑，我的《雙探針法定度標準法》，外國沒有，應該是一項發明。但項目小，也不是世界最好的方案，比不上“反射計”方案（雙探針法簡單，曾解決一時之需）。那時是貶斥個人名利的時代，組內65年以后參加工作的人，都不知道這個方法是組長提出的，還是副組長（史錦順）提出的。組長在鑒定會上不說，我也不便自己表白。倒是我在離開阻抗小組時，整理組內文件，才發現組長給院領導報告的草稿，內稱：“史錦順活學活用毛澤東思想，發明雙探針法”云云，方知，組長并沒有埋沒我。李樂山院長（兼黨委書記），很器重我，除阻抗概念外，大概與此也有關系。
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5 以上材料，我是在說明，基準（或國家標準）的建立，第一是物理機制，第二是誤差分析，第三，按分項誤差的要求，設計加工部件，按裝調試，第四誤差測量。基準靠自身的分項誤差測量與計算、合成，沒有整體比較法。建立基準的這個誤差范圍確定方法，就是VIM3說的給出基準指標的特殊方法。全世界都是如此。不要說基準沒有誤差那樣的錯話。
國際單位的定義值，是國際約定值，而基準的量值，是復現單位的定義值。基準的輸出值與定義值是有差別的，這就是基準的誤差。因定義值沒有實物（除千克原器外）不能將基準的值與定義值作實驗比較。但可以按物理機制的函數關系，分析誤差因素，得出的公式，在放大因素量的條件下，證明其正確性（外推法），再實際測量誤差因素，代入誤差公式計算誤差元。把各項誤差合成，即得誤差范圍。這就是基準的準確度。也有人把這個誤差范圍就叫“不確定度”，其實，是一個意思。
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作者: thearchyhigh 時間: 2014-8-25 12:49
本帖最后由 thearchyhigh 于 2014-8-25 12:52 編輯
回復 16# 規矩灣錦苑
總結：
1、約定真值在JJF 1001-2011中已不采用，新的表述是“約定量值”
2、測量結果：與其他有用的相關信息一起賦予被測量的一組量值。通常表示為單個測得的量值和一個測量不確定度。
單獨對規矩：
1、 Y=y±U只是測量結果的表述方法，或是不確定度在測量結果中的表述方法。沒有誰說這樣表示就是誤差了。當然不確定度單獨使用時不能加正負號（見JJF1059.1) 。
2、不確定要落到實處，必用區間公式。【先生說不確定度只表征"可信度“，與真值大小無關】，當然應是”測量結果的可信度“，這點我認可，前提是要有一個量值，同樣不確定度為1，量值為10000和量值為100的可信度一樣嗎？。像MCM法（比GUM適用范圍更寬，可驗證GUM法），測量不確定度的表述直接就是區間了：給定概率，【ymin, ymax】
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-25 13:01
再次感謝史老師用這么大的篇幅回復我，史老師是我心中的偶像，特別是在時間頻率計量方面為國家做出的貢獻以及在誤差理論研究方面的功底都是值得我學習的。但就不確定度理論的觀點上我的確和史老師有不同的看法。
1關于基準是否有誤差
史老師說，基準的量值也是測量得到的，因此必有誤差，應該說是對的。但基準是當前準確度最高的，所有的同類量都必須溯源到基準，沒有比基準的量值準確度更高的另一個量值和它相比較，因此基準的誤差是無法獲得的，或者說誤差視為０。史老師說“基準靠自身的分項誤差測量與計算、合成，沒有整體比較法”也正是說明無法通過測量獲得基準的誤差，只能通過對測量方法的的所謂“誤差分析”得到一個所謂的“誤差范圍”，其實這種分析就是現在的“不確定度評定”雛形，得到的是“不確定度”而不是“誤差范圍”。在不確定度誕生前，以及非計量專業人士并不了解不確定度的現在，用所謂的“誤差范圍”表述“不確定度”是情有可原的，無可挑剔的，但在計量領域的業內應該清楚的理解他們的表述本質上的含義是不確定度。史老師所說“基準誤差范圍常常取1σ。其他標準特別是測量儀器不得效仿，必須取3σ”，這正是擴展不確定度的包含因子k的取值大小問題，1σ正是合成標準不確定度uc，3σ正是擴展不確定度U，且k=3。
2關于術語“準確度”的用法
準確度是個定性的術語而不是定量的術語，這在計量領域里已經明確規定，計量領域以外的人習慣性理解為定量的名詞，這有賴于計量工作者的不斷宣傳加以糾正，而不是背離定義附和不正確的使用。定性的準確度術語按高低排序的標識或符號是準確度等級，因此準確度等級也是個定性的術語。基準是唯一的，同類量中準確度最高的，無法獲得誤差，永遠在準確度高低排序中排在第一位，因此基準連準確度等級也沒有，或者上連給出準確度等級的必要性都沒有。基準就是基準，基準準確性最高，沒有準確度等級，沒有誤差，只有測量不確定度。
作者: chuxp 時間: 2014-8-25 14:28
基準的誤差為０是不言而喻的。但有時也有特殊手段，來監視基準的誤差變化情況，例如過去的實物基準“歐姆”。1990年前歐姆是實物基準，各國把自己國家的實物電阻基準定期送國際計量局檢定，獲得基準量值。澳大利亞的國家計量實驗室NML每次送檢電阻回來，都用一個特殊的實驗來核對檢定證書上的數據，即用“可計算電容法”連續監視國際計量局的標準電阻器組的量值達24年，證實了保存在國際計量局的電阻單位隨時間線性下降，變化速率為-6.14×10-8/年。并且這一著名的實驗結果成為后來決定量子化霍爾電阻的SI值（克里青常數）的重要依據之一。
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-25 20:01
回復 27# thearchyhigh
你說的很對。
1.“真值”的“真”字在“量值”中是多余的，量的真值與量值同義，約定真值是過去的應該術語，因此現在使用的是約定量值。但當前大家更習慣于用約定真值，我說的約定真值就是當前的約定量值。
2.正如你所說新的術語“測量結果”的定義包含了測得的結果和這個測量結果的不確定度兩部分內容。但因本主題帖討論不確定度應不應該存在的問題，主題帖認為測量結果有誤差或誤差范圍足矣，并不承認測量結果有不確定度，所以我不得不就新定義兩部分單列，“測得的結果”按過去的定義作為測量結果，將不確定度單獨游離出來，就其是否存在致命弊病而必須被扼殺進行探討。
3. Y=y±U是測量結果的表述方法，U是不確定度，但必須后面緊跟包含因子k，例如k=2。Y=y±Δ是測量結果過去的表述方法，Δ是最大誤差。兩種方法寫成公式因使用了符號Δ和U很容易區別，但實際工作中以數據表示時，例如給出測量結果Y=123.50±0.03，就很難判別0.03是最大誤差還是不確定度。如果后面緊跟包含因子k，0.03就必為不確定度，沒有給出k又不加文字說明的可視為最大誤差。這就是JJF1059.1-2012特別強調給出Y=y±U必須緊跟著給出k=2（或3）的道理。
4.即便MCM法評定的不確定度，也不會背離不確定度的定義，測量不確定度表述的仍然只是個寬度（半寬）而不可能是區間。MCM法的評定結果有以下四方面內容：δY，u(δY)，給定概率，[Ymin, Ymax]，分別是輸出量、輸出量的不確定度、給定概率、輸出量的包含區間。因此，你說的區間[δYmin，δYmax]表述的是在給定包含概率的條件下輸出量δY的包含區間，既不是不確定度也不是不確定度表達的區間，不確定度是u(δY)，仍然僅僅是個半寬，不是區間。
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-25 20:38
回復 29# chuxp
是的，基準的誤差為０是不言而喻的。但正如你所說，任何測量過程都必須受控，基準量值的向下傳遞這個測量過程也不例外，也應該用特殊手段來監視，監視基準的誤差變化情況。你給出的電阻歐姆案例以及國際間相同基準的比對等都是監視的方法。因為有了對基準的監視，才會發現基準相對很微弱的不穩定性，也才會促使人們研究更為穩定的儀器、實物或自然現象取代現有基準成為新的基準，不斷改進和完善。每有一個新的基準實現，也才同時測得了原有“基準”的誤差，新的基準誤差仍然約定為０。 澳大利亞NML每次送檢電阻回來，都用“可計算電容法”監視國際計量局的標準電阻器組的量值，發現保存在國際計量局的電阻單位基準變化速率為-6.14×10-8/年。這促使國際電阻基準必須用新的基準代替，促使量子化霍爾電阻（克里青常數）的誕生。為大家熟知并最為典型的長度基準1m，對其進行的連續監視結果何嘗不是促使對其多次改進的重要原因之一。但這種監視在新的基準誕生之前，仍然改變不了對基準誤差為零的約定，基準只有測量不確定度而沒有測量誤差，基準仍然是所有同類量溯源的源頭，具有任何測量結果都不能對其說三道四并給出基準誤差大小的至高無上的地位。
作者: 史錦順 時間: 2014-8-26 15:48
本帖最后由 史錦順 于 2014-8-26 15:51 編輯
回復 29# chuxp
先生說：“基準的誤差為０是不言而喻的”。“不言而喻”一詞的意思是不用說話就能明白，表明道理很淺顯。不知先生從哪里得知“基準的誤差為零”這種話。這是一句錯話。不僅不是“不言而喻”，而是根本沒道理的話。既不符合事實，也毫無道理。
計量單位的定義值，是國際計量大會的決議，是人為的一種約定，“單位的定義值”沒有誤差。但一個國家的計量基準（全國的最高標準）是復現計量單位定義值的裝置，這個裝置的量值與單位定義值必定是有差別的，這個差別就是誤差。因此，絕不能說“基準的誤差為零”。
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先生接著說：“但有時也有特殊手段，來監視基準的誤差變化情況”。這后一句恰恰否定了前一句。有誤差，才有誤差的變化；連誤差的變化都可以“監視”，不正說明基準有誤差嗎？
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我這里絕不是咬文嚼字，而是盡我所知，講點計量知識。我引用兩位院士的講解與成就，并講了我個人從事基準與國家標準誤差研究的情況，先生總該參考一下，竟說：“基準的誤差為零是不言而喻”，你這樣一口否定國家計量院的以及世界上研究基準誤差的一切人，不覺得放肆嗎？因為你這句話，等于說研究基準誤差的人，都是笨蛋，基準誤差為零，還去研究個屁！
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作者: 史錦順 時間: 2014-8-26 16:36
回復 31# 規矩灣錦苑
先生說：“是的，基準的誤差為０是不言而喻的。但正如你所說，任何測量過程都必須受控，基準量值的向下傳遞這個測量過程也不例外，也應該用特殊手段來監視，監視基準的誤差變化情況。……每有一個新的基準實現，也才同時測得了原有“基準”的誤差，新的基準誤差仍然約定為０。
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我引那些材料，有兩位院士的論述與成就，有我個人參與研究基準誤差、國家標準誤差的情況，怎么就一點都聽不進去？不信中國人的話，看看外國的情況嗎，世界上有哪個國家、哪項基準，說自己的誤差是零呢？沒有，一個也沒有！“新的基準誤差仍然約定為零”，是一句錯話。現在的基準，實物國際基準只有“千克原器”一種。早期，人們曾一度認為它是計量單位的定義值，沒有誤差，后來發現它有變化，于是千方百計想代換它。1986年公布的“千克原器”的1σ是2E-9.就不能說它沒有誤差。至于其他基本計量單位，都已過渡到自然現象。單位定義值是人為約定，無誤差；但基準是復現單位量值的裝置，必定有誤差。世界上沒有任何一個國家、任何一項基準，聲稱自已的誤差為零！也絕不會“約定為零”。要知道，各國的基準，多數是進行比對的（銫原子鐘幾乎天天通過GPS比對），有的要送檢（如千克基準），怎能有約定自己的基準誤差為零這類昏話？說自己的誤差為零，還怎么比對，還怎么送檢？請你自重，說自己知道的事，不要憑自己的想象亂說。
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作者: 都成 時間: 2014-8-26 17:15
本帖最后由 都成 于 2014-8-26 17:17 編輯
回復 33# 史錦順
史老說的很好，很精彩！就目前來講，只有國際千克原器的質量約定為1千克，沒有誤差也沒有不確定度，即便它的質量變了，但是，其質量確實在變化。其它基準無論是國際的還是國家的，都有不確定度，最準的時間不是也有嗎？有不確定度就說明不準，就存在誤差，不確定度就是可能誤差的度量，不確定度曾經不就是這么定義的嗎？
史老對過去的誤差理論認為存在缺陷，對其進行改造：給出了“誤差元”和“誤差范圍”的概念，大致對應原來“測量誤差”和“極限測量誤差”的概念。“不確定度”概念的提出沒有改變“測量誤差”的概念，他對應于史老的“誤差范圍”的概念，只是史老強調3倍的標準偏差，而不確定度強調對應概率約為95%，當然也可以99%，如此而已。
不確定度評定國際已成定局，我認為可以做的是在理論上去完善這個評定方法，在應用上研究如何簡化評定。不確定度評定真的是誤差理論的發展，是取代誤差理論中的相關內容，國際國內研究發展了這么多年，可能還有不完善的地方，但大錯特錯的問題估計很少，否則這些參與起草GUM和1059的專家和組織顏面何在。
有些人的觀點不辨也罷，因為他不會改變，徒勞。
作者: chuxp 時間: 2014-8-26 17:23
回史老
嗯，是我沒說清楚。應該是定義值誤差為零。定義是有時間點的，當時規定那一組標準電阻的平均值是一歐姆，多年后，其量值肯定有所變化，只不過是大家認可了，那個是國際計量局的原器，所以沒誤差。。。而已。
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-26 17:43
回復 33# 史錦順
史老師的每個帖子我都認真拜讀了，我不是沒有聽進去史老師所講的例子，我也相信專家們包括院士講過您所說的話，但，我認為不確定度的定義是不能違背的。我們的專家和院士的確水平和貢獻遠遠不是我們所能與之相比的，但我仍然認為誤差理論的深入人心和根深蒂固也會造成一些習慣性的看法不適應科技發展步伐的情況。在沒有不確定度時期，上述說法沒有絲毫問題，但自從誕生了不確定度，將測量結果的準確性與可疑性嚴格區分開來，將測量誤差與測量不確定度嚴格區分開來，上述說法就的確值得深入探討了。
現在的基準，實物國際基準只有“千克原器”一種，基準本來就是同種量溯源源頭，不再有比它高的源頭，是最高準確度的量值，具有量值溯源的絕對權。，只能用基準的量值去說其它任何測量結果的誤差多大，而不能反過來說其它的東西測得基準的誤差有多大，否則基準就不再是基準而是另一樣東西了，因此基準的誤差是約定為零的，是這條“水系”的最高端。后來人們通過對測量過程（量值傳遞過程）的持續監視，發現了質量基準的微小變化，科學發展知道了基準有誤差，才促使人們努力尋找一個更好的東西取代它的基準地位。和長度基準1m的多次更新換代一樣，新的質量基準現正處于懷孕待產期，如果某一天新的基準誕生了，現在的質量基準將不再是基準，就可以用新的基準測量并確定老基準的誤差了，那時新的基準又被約定為誤差為零，任何東西的量值準確性都不會超過它。還是那句話，基準雖然約定為誤差為零，但不確定度不能為零，因此以前所說的基準的不準確度實質上是其測量不確定度而不是其不準確度。
作者: 八一八 時間: 2014-8-26 23:24
樓上幾位的討論，使我受益匪淺，不回復一下感覺只有2位再討論
作為觀眾我基本每天來刷新一下。。嘿嘿
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-27 00:36
都成老師和史老師兩個人的觀點，表面看一個承認不確定度的存在價值，一個堅決否定不確定度的存在價值，但本質上有一個共同點，那就是：[“不確定度”概念的提出沒有改變“測量誤差”的概念]認為[不確定度評定真的是誤差理論的發展，是取代誤差理論中的相關內容]。其實不確定度的概念與測量誤差的概念根本不是一回事，毫無共同之處，更談不上用不確定度理論去取代誤差理論，也談不上取代誤差理論中的一部分，它們兩者之間的關系乃是相輔相成、互相補充，各自從不同側面來解釋測量活動中的現象，就如同人們了解大象，只不過一個是描述了大象的腿像柱子，另一個描述大象的身子像一堵墻。不確定度描述測量結果的可信性，誤差和誤差范圍描述測量結果的準確性，各自只定量描述測量結果的某個質量參數，只有相互合作，共同描述測量結果的質量，才是其質量的全部面貌。把不確定度視為誤差或誤差范圍的別稱或改良，混淆在一起，永遠也解釋不清測量現象，更無法解釋清楚不確定度這個概念，不確定度理所當然有百害而無一利，該扼殺在搖籃之中。
作者: 都成 時間: 2014-8-27 08:45
本帖最后由 都成 于 2014-8-27 09:00 編輯
規版的觀點真是山難改性難移，您在本論壇中有許多個錯誤觀點，也有許多人與您辯論，有些話也說的很不好聽，可是都沒有用，您不在乎。當然您也有許多正確的，請網友甄別吧。
我敢斷言史老所說的“誤差范圍”等同于“不確定度”用來描述測量結果的質量，只是獲得和表示的方法上存在差異，敬請史老評判，此問題不解決，一切都是扯淡。
直白的說，對一個特定量的測量要給出測得值，再給出“不確定度”或史老所說的“誤差范圍”來描述測量結果的質量，是給不出誤差的。什么誤差和誤差范圍描述測量結果的準確性，一派胡言，誤差都得不到，哪來的描述準確性。對于儀器的檢定或校準是一種特殊的測量，可以獲得儀器的示值誤差，來對儀器的計量特性做出判斷，示值誤差等于儀器示值減標準值，示值是一個純數，示值誤差本質上是一個測量結果，其值取決于標準值，這個測量結果的誤差我們還是給不出，還是只能給出“不確定度”或史老所說的“誤差范圍”來描述測量結果的質量。
作者: njlyx 時間: 2014-8-27 09:39
回復 39# 都成
贊同！
另，本人觀點：現時“不確定度”應用的主要“含糊”之一可能是其“歸屬者”錯了。 “不確定度”的真正“歸屬者”或應是‘認識主體’，是‘認識主體’對‘被認識對象’的“不確定度”。如果把“不確定度”看成是‘被認識對象’的‘客觀特性指標’，便總難厘清關系了。
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-8-27 10:16
我的觀點在未得到科學的否定之前，我的確是“江山易改本性難移”，對于那些好聽的難聽的話我都不在乎，我關注的只是其中的技術觀點和看法，任何量友與我不同的觀點我都非常歡迎提出來，我很高興與不同觀點之間的討論，只有不同觀點擺在一起對比、分辨才能真正理解正確的觀點的真實含義。
我認為史老師在誤差理論方面的功底是深厚的，對于史老師關于誤差理論方面的觀點我只能認真學習而幾乎毫無不同看法。史老師所說測量準確性是測量、計量工作的核心，用誤差和誤差范圍表述測量方法、測量設備和測量結果的準確性等，我都持完全贊同的觀點。我認為因為誤差的定義就是測量結果與被測量真值（現定義為參考值）之差，換言之就是測量結果偏離真值的程度，這就是準確性的概念。我和史老師的不同觀點僅在于對不確定度的看法，我認為不確定度與誤差范圍無論從名稱、定義、性質、用途等各個方面都毫無共同之處，因此將不確定度與誤差范圍混淆在一起，用解釋誤差范圍的道理去解釋不確定度是不適當的，是概念混淆的錯誤，其結果必然會越解釋越混亂，讀者也就越糊涂，甚至必然推導出不確定度純屬多余、添亂，必須將其消滅在萌芽之中的錯誤結論。
雖然真值通過測量不可得，誤差也就不可得，但較高精度的測量結果可視為較低精度測量結果的真值從而計算出較低精度測量結果的誤差，這是計量界的共識。從這個意義上說誤差是可以得到的，是可以給出的，只不過給出誤差的任務落到了溯源鏈的上游測量過程身上，而不是給出測量結果的這個測量過程自身。
的的確確"儀器的檢定/校準是一種特殊的測量，可以獲得儀器的示值誤差，來對儀器的計量特性做出判斷，示值誤差等于儀器示值減標準值"，儀器示值減標準值正是“測量結果減真值或參考值”的具體應用，屬于誤差的概念，因此示值誤差可用于評判被檢儀器的準確性，這就是誤差或誤差范圍用于準確性定量評判的典型案例之一。如果把示值誤差看成是一個測量結果，計量標準就是使用的測量設備，被檢儀器示值誤差就是被測參數，被測參數“示值誤差”的測量結果將“取決于標準值”。“示值誤差”測量結果的誤差作為檢定人員還是給不出，只能給出通過檢定方案所有信息主觀估計的“不確定度”。如果按史老所說的“誤差范圍”來描述這個測量結果的質量，檢定員只能憑示值誤差的測量結果是否在檢定規程允許的計量要求（示值允差）范圍內加以判斷。不超出示值允差將判為合格，那么我們就可以放心大膽地說“合格的儀器準確性不超過檢定規程規定的示值允差”，這也就是史老師所說的示值允差這個“誤差范圍”是合格測量設備準確性的判定指標，示值允差完全可以用來描述被檢儀器測量結果準確性的質量。
從上述分析來看，只要是涉及誤差、允許誤差、誤差范圍等含有“詞根”誤差的名詞術語，就都可以描述測量結果、測量設備、測量過程的準確性。但描述其可信性卻仍然離不開“不確定度”，不確定度是定量描述測量結果、測量過程可信性或可靠性的參數，含有誤差“詞根”的名詞術語無法描述可信性或可靠性這個質量參數，只能定量描述準確性的質量參數。
作者: 都成 時間: 2014-8-28 11:10
本帖最后由 都成 于 2014-8-28 11:53 編輯
請史老點評一下，您所說的“誤差范圍”是否等同于“不確定度”用來描述測量結果的質量，只是獲得和表示的方法上存在差異，沒有“不確定度”之前，用“極限誤差”來描述測量結果的質量，也沒人說什么，您將其稱作“誤差范圍”并在獲得的方法上做了改良，是不是這樣。現在國際上都采用“不確定度”來代替原來的“極限誤差”，您主張還用“誤差范圍”，這沒問題，只要科學合理又不被誤解，用什么都成，事實不是這樣，“不確定度”的提出至少解決了概念混亂的問題，至于評定方法要有一個到成熟再到簡化的過程，“誤差范圍“也沒那么簡單，如果它有簡單的處理方法，同樣可以推薦到不確定度的評定中去，應該沒問題。敬請史老評判，此問題不解決，一切都是扯淡。
作者: horizen99 時間: 2014-8-28 11:24
底層計量就不要搞那么復雜了，gum那啥的是白瞎。接觸到參考標準、基準的同志們辛苦了，夠繞腦細胞了。
作者: fuffn 時間: 2014-8-28 17:45
大多數基層計量人員是沒有能力深入理解這些的。
作者: njlyx 時間: 2014-8-28 17:53
本帖最后由 njlyx 于 2014-8-28 18:00 編輯
回復 44# fuffn
這應該是“正解”！所謂“不確定度”應該是‘人’（認識主體）對‘被認識對象’的“不確定程度”，因‘人’而已的，并不是‘被認識對象’的某種‘客觀指標’。只有那些各級標準（器）及一些“非常重要對象”的“不確定度”會因為綜合了若干‘人’的認識而顯得相對“客觀”。
.......只是，現行的“定義”沒有往一般凡人好理解的這種意思上走？！
怎么原貼的“正解”文字被修掉了？？
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