計量論壇

標題: 談談大家對不確定度的理解和有過的應用 [打印本頁]

作者: 半杯紅茶 時間: 2014-11-19 07:46
標題: 談談大家對不確定度的理解和有過的應用
我是一名大型企業計量檢定人員，在看到所有計量刊物上大篇大篇的不確定度文章時，我想不出不確定度有何用途？在我的工作中對不確定度的應用也只停留在計量建標的技術資料中，想了解一下大家對不確定度的理解和應用。

作者: zhoujidai 時間: 2014-11-19 08:36
同感，在實際工作中就基本沒有用過，感覺就像大忽悠，一些故作高深的人成天念著不確定度已示知識淵博.......

作者: 小女子太丑 時間: 2014-11-19 09:32
其實對于檢定一般不給出不確定度但是如果出校準證書都要給出不確定度的這個時候不確定度就比較重要有時候人家回去要用的

作者: moonkai 時間: 2014-11-19 13:12
開校準證書的時候，給出的校準結果，要給出不確定度。打個比方，都是三針法測量螺紋塞規的單一中徑，你用外徑千分尺和測長儀分別來做，比如給出的數據是一樣的，你更信任哪個，肯定是兩者中測量不確定度小的那個，可靠性更好。您說是不是？所以測量不確定度還是有作用的。

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-11-20 15:23
　　測量設備的校準必須在給出校準結果的同時給出校準結果的測量不確定度，以方便校準結果的使用者確定使用的范圍。校準結果的不確定度不能滿足被采信的基本要求的，校準結果的使用單位將另尋一家校準方法的不確定度滿足要求的機構重新校準。
　　一些非常重要的測量任務和項目，在給出檢測結果的同時也應該給出檢測結果的測量不確定度。例如政府監管部門提供的市場產品抽樣樣品某種有害物質的成分含量檢測項目，應該給出有害物質的成分含量檢測結果，并同時給出該檢測結果的不確定度，以方便監管部門確認檢測報告提供的檢測結果是否可作為法律裁定的采信證據，如果不確定度達不到要求，監管部門可廢棄該檢測結果，另尋一家檢測方法滿足可信性要求的檢測機構重新檢測。
　　對于大量的一般測量任務，可將所用測量設備的示值允差“當作”其引入的擴展不確定度與被測參數的控制限相比較，比值不大于1/3的測量結果即可采信，用于對其是否可應用于擬實施的測量過程進行判定，不必進行不確定度評定。對于按照檢定規程實施的檢定，一般只要求合格與否的結論，且建標時已對檢定方法進行了不確定度評定，可以不必重復進行不確定度評定。

作者: 半杯紅茶 時間: 2014-11-20 15:39
回復5#,請問"對于大量的一般測量任務，可將所用測量設備的示值允差“當作”其引入的擴展不確定度與被測參數的控制限相比較，比值不大于1/3的測量結果即可采信", 1/3的依據在哪里可以找到？謝

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-11-21 00:37

半杯紅茶發表于 2014-11-20 15:39
回復5#,請問"對于大量的一般測量任務，可將所用測量設備的示值允差“當作”其引入的擴展不確定度與被測參數 ...

　　1/3原則可到計量技術基礎教科書上找，因1/3原則是個基本原則，沒有哪個標準、規范加以規定。但所有的有符合性判定要求的檢定規程、校準規范、檢驗規范等都使用了1/3原則。1/3原則的表達式是K=U/T≤1/3，式中的T是控制限，是允許的最大值減去最小值，相當于公差帶寬度。比值K只能小不能大，一般取1/3～1/10，K越小測量結果越可靠，越安全，測量成本也越高，我們就應該在可靠與成本中“踩鋼絲”，選擇最佳比值。被測對象的風險越大就應該犧牲點成本取越小的K，盡可能靠向1/10；風險小，選擇的比值K就應該盡可能靠向1.3。檢定與校準風險大于一般測量過程，因此取K=1/6。T＝2MPEV，所以JJF1094規定U≤T/6=MPEV/3。壓力表檢定涉及安全風險性更大，取K=1/8，所以使用的標準表引用誤差為被檢表引用誤差的1/4。

作者: chemmodejian 時間: 2014-11-21 15:01
我們企業幾乎用不到。大多數人都不懂。

作者: JIXIANYU 時間: 2014-11-21 17:38
這個1/3原則的表達式是K=U/T≤1/3，寫的好！舉例相當于把示值誤差當做擴展不確定度(甚至實際有簡化成分度值)，去除以公差。我覺得和測量能力指數Mcp那個計算公式和指標有關，可否請規矩灣錦苑幫反推導。說不定1/3原則就是和mcp 有關。發現很多人都在探究這個1/3由來，還有實驗室人說某培訓班上老師說，記得從歐洲一標準上看過，這個標準追溯估計需要非一般能力和見識才能偶遇了……

作者: moonkai 時間: 2014-11-24 10:48
本帖最后由 moonkai 于 2014-11-24 10:56 編輯

規版，您說的這個理論應該是計量器具的合格評定又稱符合性評定，在一級計量師教材中有，我想提醒您的是這個1/3原則適用于計量器具的合格評定，我不同意您說的用于大量一般測量任務的說法，我認為這個應該僅僅用于計量器具的型式評價和檢定這樣能做出合格與否結論的任務。具體如下，評定示值誤差的不確定度u95或k=2時的U,與被評定測量儀器的最大允許誤差的絕對值MPEV之比小于或等于1/3，此時示值誤差評定的測量不確定度對符合性評定的影響可忽略不計，
此時合格判據 |△|≤MPEV 判為合格
   不合格判據|△|＞MPEV 判為不合格
式中  |△|為被檢儀器示值誤差的絕對值
      MPEV為被檢儀器示值的最大允許誤差的絕對值
對于型式評價和仲裁檢定，必要時U和MPEV之比也可以取小于等于1/5

作者: JIXIANYU 時間: 2014-11-24 19:59

等待規版和其他大神的各方面綜合解析……

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-11-25 00:08

JIXIANYU 發表于 2014-11-21 17:38
這個1/3原則的表達式是K=U/T≤1/3，寫的好！舉例相當于把示值誤差當做擴展不確定度(甚至實際有簡化成分度值 ...

　　測量能力指數Mcp的確和1/3原則是同一件事的兩種表述方式。原國家計量局提出的一般檢驗與監控過程的Mcp≥1.5，而Mcp＝T/(6σ)=T/(2U)，則1.5≤T/(2U)，3U≤T，U≤T/3。

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-11-25 00:36

moonkai 發表于 2014-11-24 10:48
規版，您說的這個理論應該是計量器具的合格評定又稱符合性評定，在一級計量師教材中有，我想提醒您的是這個 ...

　　你說的情況來自于JJF1094，給出的判別式是U≤MPEV/3，否則就應該對被檢對象的允差壓縮，壓縮量為U，當U足夠大時壓縮量占據了整個誤差范圍（全部允差值）時，測量結果即無法用來評判被測量的符合性，此時的測量結果就達到了絕對不可信而必須廢棄，更換方法重新測量。對一般測量的判別式是U≤T/3，一般綜合測量風險對準確度要求和測量成本取1/3～1/10，式中T是被測量允差全寬，相當于公差帶寬度。只不過檢定/校準的風險遠大于一般測量，在1/3～1/10之中取了1/6，此時判別式變為U≤T/6，因為測量設備允差最大絕對值MPEV＝T/2，所以對測量設備的檢定/校準結果（或方法）是否可靠（可信）的判別式改寫為：U≤MPEV/3。如果是采用了1/5實際上就是U≤T/10，仍然是1/3原則的具體應用。總之，判別式是U≤T/3的1/3是底線，不能比1/3更大。選擇的測量設備示值允差與被測量的控制限相等是無論如何不允許的，是違背量值溯源性溯源鏈兩端，上游準確度必須高于下游準確度的基本原理的。

作者: JIXIANYU 時間: 2014-11-25 11:09
本帖最后由 JIXIANYU 于 2014-11-25 11:10 編輯

規矩灣錦苑發表于 2014-11-25 00:08
　　測量能力指數Mcp的確和1/3原則是同一件事的兩種表述方式。原國家計量局提出的一般檢驗與監控過程的Mc ...

規版說到Mcp，我把我知道的關于這個標準給大家分享一下，也讓版主這個推理更有依據，讓1/3原則越來越清晰。
好歹是有標準依據了。
另外，哪位大神如果知道1/3原則這方面的歐洲標準，請分享相關信息，謝！

【航天工業標準】QJ 1873.3-1990 計量文件設計管理規范檢測能力指數Mcp和計量工程效率指數的分析計算

QJ 1873.3-1990 計量文件設計管理規范檢測能力指數Mcp和計量工程效率指數的分析計算..pdf (58.94 KB, 下載次數: 24)

作者: tplink 時間: 2014-11-25 11:36
學習了！
有些工程師，在做測試結果很臨界的時候，會去看設備校準報告的不確定度的，我認為還是有用的，可以辦他們分析。

作者: JIXIANYU 時間: 2014-11-28 22:34
本帖最后由 JIXIANYU 于 2014-11-28 22:35 編輯

規版之前的回復信息：
國家標準對1/3~1/10原則的應用：如果是光滑工件測量，即尺寸的測量，按國家標準GB/T3177《光滑工件尺寸的檢驗》第5.1條規定，測量設備引起的測量不確定度與工件公差的比值分為３檔，分別為Ⅰ檔1/10，Ⅱ檔1/6，Ⅲ檔1/4。這就是1/3~1/10原則在國家標準中的具體應用。

龍騰的回復信息：參考MCP計算方法，在以往的計量基礎知識上有說法。

yangzhaosheng的回復信息：JJF 1094-2002 測量儀器特性評定中有提到不確定度的1/3的比例關系。

ydq的回復信息：三分之一原則的出處，國家標準的確是有此規定的。當前因公務身在外地，相關技術資料不在身邊，待找到后再告知。

http://www.bkd208.com/forum.php?mo ... page%3D1&page=2
【關于三分之一原則（1/3原則）這篇帖子】

作者: JIXIANYU 時間: 2014-11-29 21:06

chuxp回復：有次聽施昌彥老師講課，大家追問這個原則是否有技術依據，老師建議我們回去查看JJF1104-2003《國家計量檢定系統表編寫規則。這里面是這樣說的……6.8 特性評定結果的不確定度與最大允許誤差的絕對值之比……評定示值誤差的不確定度U95與被評定測量儀器的最大允許誤差的絕對值MPEV之比，應小于或等于1:3，即U95≤1/3MPEV。
如果去除掉被檢儀器的不確定度分量后，剩下的主要就是標準器引入的了。------這樣大致就可以近似認為：標準器引入的不確定度分量應小于被檢允許誤差的三分之一。

pengyun2006回復：其實樓主的問題并沒什么不當之處，技術上的值是具有一定來源，可以是國際標準，國際建議或經驗總結的。我的記憶中在OIML 國際法定計量組織中有相關建議，我一時找不到類似《D008-e04測量標準選擇》那個文件代號。

http://www.bkd208.com/forum.php?mo ... 6%E4%B9%8B%E4%B8%80
【誤差一般應不大于被測參數誤差的三分之一這篇帖子】

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-11-29 22:14
本帖最后由規矩灣錦苑于 2014-11-29 22:29 編輯

　　JJF1104-2003《國家計量檢定系統表編寫規則》有兩條規定與“三分之一原則”有關：
　　6.7 等級間計量標準器的不確定度之比
　　檢定系統表中從上到下的傳遞過程中，計量標準器的準確度隨之降低。兩個相鄰等別之間的不確定度之比，建議在2到10之間。
　　在不同領域，技術發展會有較大的差異，因此計量基準的最佳測量能力與受檢計量儀器的最大允許誤差之間的差異會不同。實際應用中兩個相鄰等別之間的不確定度之比的選擇應考慮上述因素，根據需要和可能而定，并盡可能選擇比較大的值。
　　6.8 特性評定結果的不確定度與最大允許誤差的絕對值之比
　　計量標準的最佳測量能力是評定示值誤差的不確定度U95的不確定度來源之一。
　　評定示值誤差的不確定度U95與被評定測量儀器的最大允許誤差的絕對值MPEV之比，應小于或等于 1:3，即U95≤MPEV/3。
　　注：在一定情況下，評定示值誤差的不確定度U95，可取包含因子k=2的擴展不確定度U代替。

　　這是“檢定系統”編寫規定，現在講“溯源系統”也是一樣。量值溯源系統從被測參數的測量結果開始溯源到所用測量設備，再溯源到工作計量標準，最高計量標準，最后到國家或國際計量基準，從被測參數的測量到工作用測量設備的校準/檢定，直至最高計量標準的檢定，每一個溯源鏈都應該遵循1/3原則，使測量結果或測量過程的不確定度U與最大允許誤差的絕對值MPEV之比小于或等于 1:3，即U≤MPEV/3。對于一般測量結果因為風險小于計量檢定/校準，可控制U≤T/3，其中被測參數控制限（相當于公差帶寬度）T＝2MPEV。

作者: JIXIANYU 時間: 2014-11-30 07:16
這個標準相關內容的發現，非常貼近了！因為現在再說1/3，不太會像我們口頭語言那么說量具精度和尺寸公差之間比值小于等于1/3，會用更流行的不確定度來描述，特別是2000年以后的標準。JJF1104-2003《國家計量檢定系統表編寫規則》，估計有對應參照的歐美標準。

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-11-30 10:45
　　JJF1094-2002《測量儀器特性評定》的5.3.1.4條同樣給出了“評定示值誤差的不確定度U95與被評定測量儀器的最大允許誤差的絕對值MPEV之比，應小于或等于 1:3，即U95≤MPEV/3”的要求，與JJF1104-2003《國家計量檢定系統表編寫規則》6.8條的要求一字不差，這是因為編寫的“檢定系統表”也是用于“測量儀器評定”的，因此，應該是JJF1104引用了JJF1094的相關規定。而所有的檢定規程和校準規范在規定使用的計量標準允差與被檢儀器允差的比值時均遵守JJF1094和JJF1104的規定。
　　測量設備的檢定/校準就是儀器的特性測量，也是一種測量活動。如果把2MPEV＝T作為被測對象（示值誤差）的控制限，這就是說，在測量設備的計量特性評定活動中，包括檢定系統表的設計、檢定規程/校準規范的編制、實施計量檢定或計量校準等無不遵守計量學基本規則“1/3原則”，或者說1/3原則在測量設備的計量特性評定領域被廣泛采用，無非是因為測量設備的示值誤差測量比一般產品的特性測量風險性更大，不得不在U≤T/3的前提條件下選擇了更小的比值1/6。所以說，1/3原則是測量界或計量界共同遵守的“公理”或基本原則。

作者: JIXIANYU 時間: 2014-12-4 14:08

GB-T 3177-2009 產品幾何技術規范(GPS) 光滑工件尺寸的檢驗

記得好像規版也說過的，這個標準中的相關部分，也貼上來。

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-12-4 15:35
　　之所以GB/T 3177-2009《產品幾何技術規范(GPS) 光滑工件尺寸的檢驗》提出了計量器具的測量不確定度允許值約為測量不確定度的0.9倍，就是因為在測量結果的總不確定度中，測量設備引入的不確定度分量占據了絕大部分，這也就是為什么在不確定度評定理論誕生前，人們可以用測量設備的允差與被測量的允差全寬相比，若干≤1/3，就基本認可測量設備的選擇合適的原因所在，其實這就是以測量設備給測量結果引入的不確定度分量與被測量控制限之比U1/T≤1/3近似代替測量方案的不確定度與被測量控制限之比U/T≤1/3的具體應用，只不過此處還有一個替代，那就是將測量設備的示值允差在量值大小上代替示值允差給測量結果引入的不確定度分量，因此U1/T≤1/3又進一步改寫為Δ(允)/T≤1/3。
　　此標準的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ檔采用了1/10、1/6、1/4正是考慮到不同的誤差風險在≤1/3的基礎上作出的選擇，正是1/3原則在光滑工件檢測中的具體應用。

補充內容 (2014-12-6 00:22):
第二行的“測量設備的允差與被測量的允差全寬相比，若干≤1/3”應該改為“測量設備的允差與被測量的允差全寬相比，如果≤1/3，，

作者: xianglingzi 時間: 2014-12-5 22:37
暫時用不到不等于沒有用。比如準確制定內控指標。

作者: guojy 時間: 2014-12-6 10:51
學習、理解，應用肯定廣！

作者: 老實的大頭 時間: 2014-12-15 12:11

不確定度看某些文章 9幾年就有人寫不確定度的文章了，為什么現在人人都知道

還不就是CNAS：17025鬧的這體系對不確定度有直接要求

其實從實用角度來說：還真是可有可無的東西，高精度需要給出不確定度的儀器或器具，企業校準不了，不用做。

不需要的自然就不需要了

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2014-12-16 11:37

老實的大頭發表于 2014-12-15 12:11
不確定度看某些文章 9幾年就有人寫不確定度的文章了，為什么現在人人都知道

還不就是CNAS：17025鬧的 ...

　　25說的不能說沒有道理。在22樓我說，在一般的測量過程設計時，可以用測量設備的示值允差在量值大小上代替示值允差給測量結果引入的不確定度分量，因此U1/T≤1/3進一步改寫為Δ(允)/T≤1/3，那么使用公式Δ(允)≤T/3選擇測量設備的最大示值允差Δ(允)就可以了，這里就沒有用到測量不確定度U。在高風險或高精度、復雜的測量過程設計時則不能這樣替代，必須使用公式U/T≤1/3，詳細分析測量過程中的各個輸入量及其諸要素給測量結果帶來的不確定度分量，合成后再根據包含因子k確定擴展不確定度U，以判定所選測量方案或所選測量設備是否滿足測量要求。因此25樓說，從實用角度來說，“還真是可有可無的東西”。
　　但，我們還是應該清醒地認識到一般的測量過程設計時，似乎沒有用到測量不確定度U，其實本質上還是使用了不確定度U，只不過人們把U的大小近似看作為測量設備的最大示值允差Δ(允)，用Δ(允)代替了U而已。用測量設備的示值允差代替示值允差給測量結果引入的不確定度分量，是一種近似的方法，就是俗話所說的“大概差不離”，對低風險的一般測量過程基本上沒有什么問題，但不能因此擴展而用于所有的測量過程，特別是用于高風險或復雜的、高精度的測量過程。

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