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計量論壇

標(biāo)題: 《誤差PK不確定度六十篇集》代序——致國家質(zhì)檢總局的信 [打印本頁]

作者: 史錦順 時間: 2014-12-19 16:01
標(biāo)題: 《誤差PK不確定度六十篇集》代序——致國家質(zhì)檢總局的信
本帖最后由史錦順于 2014-12-19 16:23 編輯

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               《誤差PK不確定度六十篇集》代序
                                       ——致國家質(zhì)檢總局的信

尊敬的支樹平局長、尊敬的韓毅司長：
   我是中國電子科技集團總公司第27研究所（河南鄭州）的退休高級工程師，黨員，77歲。1956年入北大物理系，1963年無線電電子系畢業(yè)。一生工作于測量計量領(lǐng)域。畢業(yè)分配到中國計量科學(xué)研究院，建立微波阻抗國家標(biāo)準(zhǔn)與阻抗計量7年，參加銫原子時間頻率基準(zhǔn)研制3年。1973 年調(diào)入27所（主要專業(yè)方向是測控），研制晶體頻標(biāo)2年，研制小銫鐘3年，負(fù)責(zé)頻率計量與航天測量設(shè)備（外測）的測量、檢驗等20年。曾任中國計量測試學(xué)會時頻專業(yè)委員會委員。在學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文十余篇。退休后的16年，在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)表學(xué)術(shù)討論文章百余篇。現(xiàn)就一項國際性的學(xué)術(shù)爭論與我建立的測量計量新學(xué)說，向領(lǐng)導(dǎo)報告如下。

一  關(guān)于學(xué)術(shù)爭論的情況
   測量是人類的一項基本實踐活動。計量是保證測量準(zhǔn)確的社會行為。我國的計量事業(yè)，歷史悠久。秦始皇統(tǒng)一度量衡，計量已是國政。新中國建立后，計量受到黨和國家的重視。改革開放以來，我國計量事業(yè)發(fā)展迅速。
   近代測量計量理論，以誤差理論為基礎(chǔ)，已有三百年的歷史。近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)的成功，證明誤差理論的主流是正確的。受歷史的限制，誤差理論以常量測量為基本對象，這是它的局限。現(xiàn)代大量變量測量的出現(xiàn)（如宇航中的頻率測量），要求發(fā)展測量計量理論。1966年美國人阿侖提出的阿侖方差，起到一定作用，但只限于對頻率穩(wěn)定度的表征，其視覺狹小且公式的物理意義費解，未能改善誤差理論的全局。時代催生新的測量計量學(xué)說。
   1980年之后，美國的NIST（相當(dāng)國家計量院），提出不確定度理論，要點是認(rèn)為“真值不可知，誤差不可求。要評定不確定度”。它不是已有理論的發(fā)展，而是否定常規(guī)、否定歷史，重新搞一套。由于拋棄誤差理論的樸素的唯物論思想，以“真值不可知論”為出發(fā)點和指導(dǎo)思想，步入歧途。
   1993年國際計量委員會就不確定度論進行表決，18個委員，有16票反對；不知怎么，不久就通過了。此后，八個國際學(xué)術(shù)組織聯(lián)合向全世界推薦。我國的計量主管部門，質(zhì)檢總局及所屬計量司，以“與國際接軌”為理由，大力推行不確定度論。制定出大量貫徹不確定度論的規(guī)范、規(guī)程等法規(guī)性文件，硬性貫徹推行。且把推行不確定度當(dāng)做方針，這不妥，因為不確定度論是錯誤的。
   對不確定度論，許多人有異議。一些有識之士，如中國計量科學(xué)研究院的馬鳳鳴、錢鐘泰等名家，早在二十年前就強烈反對不確定度論，卻未能引起重視；推行不確定度論以來，許多技術(shù)人員違心地執(zhí)行錯誤的規(guī)定與作法，心情壓抑，牢騷頗多。而有意見又得不到表達機會，影響了計量界的干群關(guān)系和上下級關(guān)系。當(dāng)我在網(wǎng)上開始發(fā)表系列批評不確定度的意見時，不少網(wǎng)友表示有同感，并希望向高層領(lǐng)導(dǎo)部門呼吁。此事不單純是學(xué)術(shù)問題，牽涉一系列以質(zhì)檢總局名義發(fā)布的國字號的計量法規(guī)的指導(dǎo)思想（講辯證唯物論還是講不可知論）、政策原則（與國際接軌要不要鑒別是非）、思想路線（尊重歷史、尊重實踐，還是只相信個別洋人的怪論）、以及實際應(yīng)用（靠實測還是講評估，操作是對還是錯）等等問題，各方意見分歧。特別是，不確定度論本身毫無實際用途，而且錯誤嚴(yán)重，妨礙實際工作（如工業(yè)上最常用的游標(biāo)卡尺，按不確定度評定（倪育才《實用測量不確定度評定》150頁引用的歐洲的評定實例），全中國、全世界就沒有一把同規(guī)格的卡尺能合格。）；反對者有理，有力；壓服，是不能持久的，也不應(yīng)該。我懇切希望質(zhì)檢總局與計量司領(lǐng)導(dǎo)重視這個問題，采取果斷措施，停止推行不確定度論。并下決心，在測量計量的理論上開創(chuàng)一條中國人的獨創(chuàng)之路。
      不確定度論的要害是立足于“不可知論”，全盤否定以真值概念為基礎(chǔ)的經(jīng)典測量計量學(xué)。不確定度論否定真值的可知性，出發(fā)點錯；否定誤差可求，舍實測而搞評估，方向錯；混淆對象與手段，邏輯關(guān)系錯；公式錯、表達錯，以致根本錯、全盤錯。我經(jīng)十多年的嚴(yán)格探索，認(rèn)定不確定度論的偽科學(xué)本質(zhì)，寫出論文，抨擊不確定度論。該文提出重大學(xué)術(shù)爭議，無疑是有價值的。送給刊物，被拒絕發(fā)表，編輯通知我：與當(dāng)前計量主管部門意見相悖，不能發(fā)表。我只好另尋出路。恰值互聯(lián)網(wǎng)興起，我于2004年在網(wǎng)上發(fā)表“測量不確定度理論置疑”一文，隨即被二十幾個網(wǎng)站轉(zhuǎn)載。《中國物理網(wǎng)》對此文冠以“思想的火花”的前置標(biāo)題，分七次轉(zhuǎn)載。此后，對國際標(biāo)準(zhǔn)、我國標(biāo)準(zhǔn)，以及網(wǎng)友提出的問題，進一步研究，最近三年發(fā)表108篇短文（六輪），抨擊不確定度理論。現(xiàn)匯集為《駁不確定度百論集》送上。顧及太長，特寫了個摘要本，列舉了不確定度論的錯誤與弊病40條。
   推行不確定度論以來，造成一些思想混亂與一些工作的失誤。簡要說幾條。
   第一，錯誤地宣揚“真值不可知”的觀點。
   認(rèn)識是存在的反映。辯證唯物論認(rèn)為：客觀事物是可以認(rèn)識的。世上只有尚未認(rèn)識的事物，沒有不可認(rèn)識的事物。這是人們該有的基本認(rèn)識，也是一切科學(xué)研究的基礎(chǔ)。
   德國唯心主義哲學(xué)家康德說：“客觀之物，不可知”。美國人1980年后提出的不確定度論，基本觀點就是“真值不可知”。“真值不可知”論，是康德唯心論的翻版。
   真值可知，人們才去測量；才有保證測量準(zhǔn)確的計量。況且物理公式都是量的公式，都是量的實際值的公式，都是量的真值的公式。否定真值的可知性，就等于否定一切物理公式，顯然，這是極端錯誤的。
   美國的幾個人有什么異常的觀點，這不奇怪。（最基本的原始材料，僅僅是NIST的一個內(nèi)部報告，稱“技術(shù)注記”。）國際組織大力推行這種觀點，是不妥當(dāng)?shù)摹＝陙恚覈膰矣嬃恳?guī)范與檢定規(guī)程，也盲從于這種觀點，把體現(xiàn)這一觀點的內(nèi)容，全盤照搬。《JJF1001-2011》甚至直接寫上“真值是不可知的”。在我國的國家計量規(guī)范中寫這樣的條文，是錯誤的；這是違反我國的指導(dǎo)思想的。規(guī)定既如此，還要通過辦學(xué)習(xí)班、檢查、考試等活動來貫徹，這對計量工作者，特別是年輕人，影響不好。
   第二，“不確定度”，概念含混，定義多變；邏輯混亂，公式錯誤，表達混沌。學(xué)不確定度理論五年十年，竟說不清不確定度到底是什么。糊涂的理論，不當(dāng)?shù)牟僮鳎挥嬃咳藛T多數(shù)一頭霧水；一些清醒者則憤恨、責(zé)罵。網(wǎng)上討論，對不確定度，就有“洋垃圾”“瞎扯淡”“吃飽撐的”等說法。一些國際的專家和我國的某些專家試圖解釋，說法竟有七種之多；不僅不同，有些還相互對立。
   國家計量規(guī)范規(guī)定：“準(zhǔn)確度是定性的，不是定量的，不能用數(shù)字表達”。此話抄自國際標(biāo)準(zhǔn)，是美國人在瞪眼睛說瞎話。全世界長期、廣泛使用的“準(zhǔn)確度”，明明是定量的，卻硬說是定性的，這是現(xiàn)代版的指鹿為馬。我國國家規(guī)范竟跟著美國人這樣說。而實際上，還是用定量的準(zhǔn)確度。2007年黨中央、國務(wù)院授予中國計量科學(xué)研究院銫原子時間頻率基準(zhǔn)一等科技進步獎，明確地寫著“準(zhǔn)確度5E-15”。國家規(guī)范規(guī)定“準(zhǔn)確度是定性的”，因為不正確，也就不執(zhí)行，形成言行不一的局面。而美國人自己又是怎樣干的呢？美國的兩大儀器公司安捷倫公司與福祿克公司，到2013年7月（推行不確定度論20年后的現(xiàn)在），各種測量儀器的指標(biāo)依然是“準(zhǔn)確度”，在準(zhǔn)確度的欄目下都是具體的數(shù)字。這表明，美國人的不確定度理論，美國的廠家并不理會；而我國卻動用國家行政力量，去硬性推行，實在不應(yīng)該。
   第三，不確定度論的無能、無用及錯誤表現(xiàn)
推行不確定度論二十年了。實際效果是負(fù)作用。
   1擺設(shè)。計量裝置的評定的結(jié)果是可以被忽略了事，并不用其具體數(shù)據(jù)。不能做否定判斷。評與不評一樣。平常工作不用；上級檢查組來，擺擺樣子（網(wǎng)上討論的說法）。
   2 費事。按誤差理論極簡單的事，搞不確定度評定，要費很多時間。如算自由度，很難算。只好東抄西抄。抄來也不知有啥用。最簡單的、計量過的卡尺、千分尺，也要求使用者評定不確定度，評定方法的文件長達51頁，真不知這種規(guī)范讓檢驗工人怎樣執(zhí)行。
   3 礙事。把經(jīng)計量院檢定合格的測量儀器，評定得很差，使好儀器沒人敢用。（這是一位網(wǎng)友講的實例，進口的2%的微波功率計，檢查組評定為8%）
   4混淆對象與手段。這是不確定度評定致命傷。評定檢定裝置的檢定能力，要看被檢儀器的性能，這是把對象的問題賴在手段上，是荒唐地顛倒父子輩分。
   5 錯誤地拆分。在計量與測量中，測量儀器指標(biāo)是個整體，不能拆分。對直接測量、計量，不確定度論的對測得值函數(shù)的微分，是錯誤的。
   6 隱患。不確定度論錯誤地規(guī)定分散性一律除以根號N，使分散性指標(biāo)夸張根號N倍（宇航測頻，規(guī)定測量次數(shù)N取100，則夸張10倍），這樣，就有出事故的危險。我國目前的宇航測量設(shè)備研制，抵制不確定度論，用阿侖方差，不除以根號N。如果不廢除不確定度論，以后的人們一旦按不確定度論辦事，隱患很大。
   不確定度論已充斥我國的計量法規(guī)。我收集到的印有“中華人民共和國”字樣的規(guī)范或規(guī)程就有三十多種。不確定度理論，錯誤多多；不確定度評定，對測量儀器計量的評定，幾乎全錯，有害于計量事業(yè)，必須嚴(yán)肅對待。
   我殷切希望質(zhì)檢總局領(lǐng)導(dǎo)與計量司領(lǐng)導(dǎo)重視這件事。提倡科學(xué)，反對迷信。 “求真”，“務(wù)實”。要允許提出不同意見，提倡、鼓勵創(chuàng)新；組織學(xué)術(shù)辯論，是非不難判斷。本人所報告的研究結(jié)果就表明：中國人有能力在測量計量理論領(lǐng)域澄清是非、創(chuàng)造有中國特色的新理論，走在世界計量界的前頭。

二  關(guān)于《新概念測量計量學(xué)》
   我高興地向領(lǐng)導(dǎo)報告：在唯物辯證法的思想指導(dǎo)下，積50年的實踐與研究，我建立起一種有中國特色的新學(xué)說——新概念測量計量學(xué)。新學(xué)說繼承經(jīng)典測量學(xué)的合理內(nèi)核即真值、誤差、準(zhǔn)確度等基本概念，又鑒于大量變量測量的出現(xiàn)，在測量計量學(xué)中，引入變量的概念，提出統(tǒng)計測量的新概念。對測量計量的總體，深化理解，提高認(rèn)識，總結(jié)出幾項區(qū)分方法，提出測量計量的十余項新概念。新學(xué)說《新概念測量計量學(xué)》包括：
   1 真值與真值群的新概念。誤差元與誤差范圍的新概念。
   2 測量分類法。統(tǒng)計測量的新概念。分散性表征法則。
   3 測量方程的新概念
   4 誤差方程的新概念
   5 自差統(tǒng)計的新概念
   6 測量計量的結(jié)果表達與處理。兩類區(qū)間的新概念。等量代換法則。
   7 測量方程的應(yīng)用
   （1）計時方程的新概念
   （2）測速誤差新解
   8 單項創(chuàng)新
   （1）相位測距的新概念
   （2）波導(dǎo)特性阻抗的新概念
   其中“波導(dǎo)特性阻抗的新概念”，是我剛參加工作時的成果，因為得到過錢學(xué)森先生的親筆批復(fù)信（1972年），并由此在南京14所應(yīng)用成功（人造衛(wèi)星地面站雷達的饋線設(shè)計，原來用教科書公式設(shè)計，反射大，不合格；林守遠(yuǎn)等按阻抗新概念設(shè)計，成功）。這對我一生鼓勵很大。包括寫現(xiàn)在這封信。我年輕時能給國防科委領(lǐng)導(dǎo)錢學(xué)森寫信，也就鞭策老年的我，該給我國的計量主管部門寫信，因為當(dāng)前的學(xué)術(shù)探索，分量要重得多，它是關(guān)乎爭取國際話語權(quán)、實現(xiàn)中國計量夢的大事。測量計量應(yīng)用很廣，且又當(dāng)“不確定度論”擾亂全世界測量計量界的時候，中國計量主管部門站出來，撥開測量計量領(lǐng)域的迷霧，明辨是非，特別是就此事開展一次辯證唯物論的宣傳，進行邏輯知識與研究方法的普及，這是件大事。在世界性的學(xué)術(shù)大辯論中，建立并推廣中國人自己的一門新學(xué)說《新概念測量計量學(xué)》，是振奮人心的。有古典文明的中國，在中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下，百花齊放、百家爭鳴，在經(jīng)濟繁榮、國力強盛的同時，出現(xiàn)學(xué)術(shù)大發(fā)展的蓬勃景象，是可以預(yù)期的，是歷史的必然。我雖年老，但仍壯心不已，誓為實現(xiàn)振興中華的中國夢而盡力。我期盼得到質(zhì)檢總局領(lǐng)導(dǎo)與計量司領(lǐng)導(dǎo)的支持。我希望在你們的領(lǐng)導(dǎo)下，成就這項為國爭光的事業(yè)。

   我的報告材料（打印，A4，300頁，約四十萬字）為：
   1 信
   2《新概念測量計量學(xué)》第三稿（前兩稿為2004、2011的網(wǎng)絡(luò)版）
   3 不確定度論的錯誤與弊病（《駁不確定度百論集》摘要）
   4《駁不確定度百論集》
   此致
敬禮！
                                                                        電子科技集團總公司第27研究所退休辦史錦順（簽字）

                                                                                                                                    2013年8月20日

建議學(xué)術(shù)理論評審人：
北京大學(xué) 王義遒（曾任北大常務(wù)副校長），量子頻標(biāo)專家，中國計量計量測試學(xué)會副理事長。
中國計量科學(xué)研究院馬鳳鳴（主編《JJF1008-2007》）、楊孝仁（曾任亞太地區(qū)計量會議主席）、錢鐘泰（我國最早著文抨擊不確定度論的計量專家）。

(此前，國家質(zhì)檢總局網(wǎng)上回話：您好！感謝您的來信！請您將文字資料寄到北京市海淀區(qū)馬甸東路9號，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局計量司，郵編100088。總值班電話  010-82260001)
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作者: 斤斤計較 時間: 2014-12-19 22:33
回信了嗎？我想知道結(jié)果

作者: 史錦順 時間: 2014-12-20 08:06
本帖最后由史錦順于 2014-12-20 08:08 編輯

斤斤計較發(fā)表于 2014-12-19 22:33
回信了嗎？我想知道結(jié)果

      沒有回信。談不上結(jié)果。
   我只能說明過程。
   學(xué)術(shù)上的事，探討難，得到結(jié)果更難。
   奮斗，就是我的樂趣；我將竭盡全力。至于結(jié)果，我就難以預(yù)料了。
   已經(jīng)看到的國家質(zhì)檢總局關(guān)于簡化26項評定的通知，與我的主張大體是一致的。我不能說“通知”與我的意見有關(guān)，因為反對不確定度論的人早就大有人在；我也不能說“通知”與我的主張無關(guān)，我畢竟在2011年、2012年曾兩次報送材料（這次是第三次）。“簡化”得對，是質(zhì)檢總局領(lǐng)導(dǎo)決策之功；“簡化”不當(dāng)，我推卻不了推波助瀾的責(zé)任。當(dāng)然也僅僅是道義上的。言者無罪嗎。
   有一點我是堅信不疑的，那就是：不確定度論是偽科學(xué)，必然被廢棄。

作者: qcdc 時間: 2014-12-20 11:01

史錦順發(fā)表于 2014-12-20 08:06
沒有回信。談不上結(jié)果。
我只能說明過程。
學(xué)術(shù)上的事，探討難，得到結(jié)果更難。

真是遺憾，雖然我對您的一些觀點并不贊成，可是，您花了那么長的時間和精力，寫了那么多的文章，提出了那么多的問題和觀點，三次上書他們竟然不給個回信，實在是放肆、官僚！是對我們做學(xué)問者的極大不尊重，是駁回還是贊成，總得給點說法，也好讓我們這壇子里清靜一下，到底是用原來的誤差還是用現(xiàn)在的不確定度來描述測量結(jié)果的質(zhì)量。哎！

作者: 走走看看 時間: 2014-12-20 12:58
提示: 作者被禁止或刪除內(nèi)容自動屏蔽

作者: 走走看看 時間: 2014-12-20 13:25
提示: 作者被禁止或刪除內(nèi)容自動屏蔽

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時間: 2014-12-21 12:06
　　我對史老師的孜孜追求和對計量事業(yè)的無比熱愛精神始終抱有崇敬和崇拜的感情，史老師以其古稀的高齡發(fā)表了上百篇文章，其中不乏有創(chuàng)新點，對計量事業(yè)的發(fā)展有推波助瀾的作用，對普及計量基礎(chǔ)知識有很大裨益，是我們永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣。但關(guān)于不確定度的評價和對術(shù)語“準(zhǔn)確度”的看法方面，我的確與史老師有迥然不同的看法。
　　是誤差理論建立在“誤差”廣泛存在于測量之中的基礎(chǔ)上，是誤差理論認(rèn)為凡是測量就或大或小地存在著誤差，由于誤差的存在，通過測量獲得被測量值是不可能的，人們只能無限趨近于真值而不能獲得真值，只能用高準(zhǔn)確度的測量結(jié)果“約定為”真值，或作為“參考值”與被測量的測量結(jié)果相比較，這就是誤差理論下的“真值不可知”論。這個理論數(shù)百年來一直促進著計量科學(xué)的不斷發(fā)展，促進新的測量設(shè)備和測量方法不斷創(chuàng)新，“只有更好，沒有最好”，計量科學(xué)的發(fā)展也將永無止境。這都是誤差理論的“功勞”，和不確定度無關(guān)，這個“功勞”不能歸功于不確定度。
　　測量不確定度只不過是應(yīng)用了誤差理論的這一定論，認(rèn)為既然誤差理論已經(jīng)認(rèn)為真值不可知，但真值存在區(qū)間的寬度可以通過獲得測量結(jié)果的測量過程所有信息加以評估，從而產(chǎn)生了不確定度評定的理論。誤差理論和不確定度評定的理論從兩個側(cè)面分別描述測量過程和測量結(jié)果的品質(zhì)，一個側(cè)重于準(zhǔn)確性的描述，另一個側(cè)重于可靠性或稱可信性的描述，兩者描述的特性各不相同，不能畫等號，因此兩者將相輔相成，共同支撐著測量和測量過程這個現(xiàn)象解讀的基礎(chǔ)理論。
　　至于“準(zhǔn)確度”這個術(shù)語已經(jīng)在國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)定義為“定性的”術(shù)語，就不應(yīng)該再應(yīng)用于“定量的”的場合。準(zhǔn)確性定量的術(shù)語可以用“誤差”、“示值誤差”、“允許誤差”、“誤差限”、“誤差范圍”、“最大誤差”、“最大誤差絕對值”等等許多由“誤差”為詞干組成的術(shù)語來描述，為什么一定要用已經(jīng)規(guī)定為只用于“定性”場合下才允許使用的“準(zhǔn)確度”術(shù)語呢？如果把“準(zhǔn)確度”也用于定量的場合，那么定性的場合又打算用什么術(shù)語來描述呢？術(shù)語其實是人們共同約定的，老祖宗如果一開始把樹叫馬，把馬叫樹，后人對馬和樹的理解就會與現(xiàn)在相反，既然國內(nèi)外術(shù)語的定義已經(jīng)把“準(zhǔn)確度”定義為定性的術(shù)語，我們就不應(yīng)該再將它用于定量的描述場合。

作者: 陜西計量 時間: 2014-12-21 21:48
給史老師致敬，不確定度應(yīng)該進行簡化與限定范圍，一般基層的計量人員就不要整這個不確定度，拿我們來說，評定出幾十個項目的不確定度評定方法，從來就沒人看，只有每次專家檢查/審核的時候拿出來，你給客戶的計量結(jié)果出不確定度，客戶還要你告知該儀器多少級，因為，在現(xiàn)場不確定度客戶不知怎么用

作者: 喬浩 時間: 2014-12-21 21:58
對史老的孜孜不懈的學(xué)術(shù)追求致以崇高的敬意！正是有了像您這樣的計量前輩，我們計量事業(yè)的明天才會更美好！

作者: xfcy01 時間: 2014-12-21 22:14
很多的不確定度評定都不統(tǒng)一，方法和分量，引用的不確定分量還有好多為估計值，幾個人來做，可能就是幾個結(jié)果。在具體工作中，指導(dǎo)意義不大，有事還容易引起不必要的誤解。個人認(rèn)為取消或簡化了更有利于實際工作。

作者: zhatv 時間: 2014-12-22 16:09

陜西計量發(fā)表于 2014-12-21 21:48
給史老師致敬，不確定度應(yīng)該進行簡化與限定范圍，一般基層的計量人員就不要整這個不確定度，拿我們來說，評 ...

嚴(yán)重同意！我們這里的客戶也不知怎么用不確定度（其實我也是不清楚怎么用的，雖然是搞了20年計量），客戶其實需要是儀器是否合格；誤差是多少。至于不確定度只是在建標(biāo)時才去研究一下，平時不管。我也是不喜歡這個中看不中用的東西。誤差反而有實際作用，并且簡單明了。

作者: youleer 時間: 2014-12-22 17:23
支持史老，古稀之年還在為止奮斗。希望回信早日得到答復(fù)

作者: moonkai 時間: 2014-12-23 15:18
對史老的學(xué)術(shù)精神深深表示敬意，但是不確定度理論真的是偽科學(xué)嗎？
轉(zhuǎn)載一篇文章，我覺得寫的很有道理。
測量不確定度和誤差是計量學(xué)中研究的基本命題，也是計量測試人員經(jīng)常運用的重要概念之一。它直接關(guān)系著測量結(jié)果的可靠程度和量值傳遞的準(zhǔn)確一致。然而很多人由于概念不清，很容易將二者混淆或誤用，本文結(jié)合學(xué)習(xí)《測量不確定度評定與表示》的體會，著重談?wù)劧咧g的不同之處。　　首先要明確的是測量不確定度與誤差二者之間概念上的差異。

　　測量不確定度表征被測量的真值所處量值范圍的評定。它按某一置信概率給出真值可能落入的區(qū)間。它可以是標(biāo)準(zhǔn)差或其倍數(shù)，或是說明了置信水準(zhǔn)的區(qū)間的半寬。它不是具體的真誤差，它只是以參數(shù)形式定量表示了無法修正的那部分誤差范圍。它來源于偶然效應(yīng)和系統(tǒng)效應(yīng)的不完善修正，是用于表征合理賦予的被測量值的分散性參數(shù)。不確定度按其獲得方法分為A、B兩類評定分量。A類評定分量是通過觀測列統(tǒng)計分析作出的不確定度評定，B類評定分量是依據(jù)經(jīng)驗或其他信息進行估計，并假定存在近似的“標(biāo)準(zhǔn)偏差”所表征的不確定度分量。

　　誤差多數(shù)情況下是指測量誤差，它的傳統(tǒng)定義是測量結(jié)果與被測量真值之差。通常可分為兩類：系統(tǒng)誤差和偶然誤差。誤差是客觀存在的，它應(yīng)該是一個確定的值，但由于在絕大多數(shù)情況下，真值是不知道的，所以真誤差也無法準(zhǔn)確知道。我們只是在特定的條件下尋求最佳的真值近似值，并稱之為約定真值。

　　通過對概念的理解，我們可以看出測量不確定度與測量誤差的主要有以下幾方面區(qū)別：

　　一.評定目的的區(qū)別：
　　測量不確定度為的是表明被測量值的分散性;
　　測量誤差為的是表明測量結(jié)果偏離真值的程度。
　　

　　二.評定結(jié)果的區(qū)別：
　　測量不確定度是無符號的參數(shù)，用標(biāo)準(zhǔn)差或標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)或置信區(qū)間的半寬表示，由人們根據(jù)實驗、資料、經(jīng)驗等信息進行評定，可以通過A，B兩類評定方法定量確定;
　　測量誤差為有正號或負(fù)號的量值，其值為測量結(jié)果減去被測量的真值，由于真值未知，往往不能準(zhǔn)確得到，當(dāng)用約定真值代替真值時，只可得到其估計值。

　　三.影響因素的區(qū)別：
　　測量不確定度由人們經(jīng)過分析和評定得到，因而與人們對被測量、影響量及測量過程的認(rèn)識有關(guān);
　　測量誤差是客觀存在的，不受外界因素的影響，不以人的認(rèn)識程度而改變;
　　因此，在進行不確定度分析時，應(yīng)充分考慮各種影響因素，并對不確定度的評定加以驗證。否則由于分析估計不足，可能在測量結(jié)果非常接近真值（即誤差很小）的情況下評定得到的不確定度卻較大，也可能在測量誤差實際上較大的情況下，給出的不確定度卻偏小。
　
　　四.按性質(zhì)區(qū)分上的區(qū)別：
　　測量不確定度不確定度分量評定時一般不必區(qū)分其性質(zhì)，若需要區(qū)分時應(yīng)表述為：“由隨機效應(yīng)引入的不確定度分量”和“由系統(tǒng)效應(yīng)引入的不確定度分量”;
　　測量誤差按性質(zhì)可分為隨機誤差和系統(tǒng)誤差兩類，按定義隨機誤差和系統(tǒng)誤差都是無窮多次測量情況下的理想概念。
　　
　　五.對測量結(jié)果修正的區(qū)別：
　　“不確定度”一詞本身隱含為一種可估計的值，它不是指具體的、確切的誤差值，雖可估計，但卻不能用以修正量值，只可在已修正測量結(jié)果的不確定度中考慮修正不完善而引入的不確定度;
　　而系統(tǒng)誤差的估計值如果已知則可以對測量結(jié)果進行修正，得到已修正的測量結(jié)果。
　　一個量值經(jīng)修正后，可能會更靠近真值，但其不確定度不但不減小，有時反而會更大。這主要還是因為我們不能確切的知道真值為多少，僅能對測量結(jié)果靠近或離開真值的程度進行估計而已。
　　雖然測量不確定度與誤差有著以上種種不同，但它們?nèi)源嬖谥芮械穆?lián)系。不確定度的概念是誤差理論的應(yīng)用和拓展，而誤差分析依然是測量不確定度評估的理論基礎(chǔ)，在估計B類分量時，更是離不開誤差分析。例如測量儀器的特性可以用最大允許誤差、示值誤差等術(shù)語描述。在技術(shù)規(guī)范、規(guī)程中規(guī)定的測量儀器允許誤差的極限值，稱為“最大允許誤差”或“允許誤差限”。它是制造廠對某種型號儀器所規(guī)定的示值誤差的允許范圍，而不是某一臺儀器實際存在的誤差。測量儀器的最大允許誤差可在儀器說明書中查到，用數(shù)值表示時有正負(fù)號，通常用絕對誤差、相對誤差、引用誤差或它們的組合形式表示。例如土0.1PV，土1%等。測量儀器的最大允許誤差不是測量不確定度，但可以作為測量不確定度評定的依據(jù)。測量結(jié)果中由測量儀器引入的不確定度可根據(jù)該儀器的最大允許誤差按B類評定方法評定。又如測量儀器的示值與對應(yīng)輸入量的約定真值之差，為測量儀器的示值誤差。對于實物量具，示值就是其標(biāo)稱值。通常用高一等級測量標(biāo)準(zhǔn)所提供的或復(fù)現(xiàn)的量值，作為約定真值（常稱校準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)值）。在檢定工作中，當(dāng)測量標(biāo)準(zhǔn)給出的標(biāo)準(zhǔn)值的擴展不確定度為被檢儀器最大允許誤差的1/3～1/10時，且被檢儀器的示值誤差在規(guī)定的最大允許誤差內(nèi)，則可判為合格。

作者: njlyx 時間: 2014-12-23 17:24

moonkai 發(fā)表于 2014-12-23 15:18
對史老的學(xué)術(shù)精神深深表示敬意，但是不確定度理論真的是偽科學(xué)嗎？
轉(zhuǎn)載一篇文章，我覺得寫的很有道理。
測 ...

此文“觀點”或許是“測量不確定度”的當(dāng)前“主流觀點”？其特色是：讀起來話都不錯，理解起來可以遐想無度，實施起來可以混亂不堪！.... 要想“測量不確定度”能活下來，先要讓它有一個普通老百姓都能理解的物理意義！--- 史先生對“測量不確定度”應(yīng)當(dāng)含義的理解是適當(dāng)?shù)模∷磳Φ摹皞慰茖W(xué)”或是“推廣者”賦予它的不恰當(dāng)說辭及一些違背常理的所謂“評估方法”。.... 愛因哈特先生初提“不確定度”時的表述應(yīng)該是沒有什么問題的，問題在于有人做了不恰當(dāng)?shù)摹鞍l(fā)展”。

作者: jhabcd 時間: 2014-12-24 08:48
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作者: 史錦順 時間: 2014-12-24 11:03
本帖最后由史錦順于 2014-12-24 11:15 編輯

moonkai 發(fā)表于 2014-12-23 15:18
對史老的學(xué)術(shù)精神深深表示敬意，但是不確定度理論真的是偽科學(xué)嗎？
轉(zhuǎn)載一篇文章，我覺得寫的很有道理。
測 ...

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      先生說“轉(zhuǎn)載一篇文章，我覺得寫的很有道理”。
      第一，轉(zhuǎn)載文章，一定要說明出處。這是對文章作者的尊重，也是文化界、科學(xué)界的一種規(guī)矩，一種道德規(guī)范。而且說明出處與作者，對讀者也是很重要的，一個院士或某權(quán)威人物，同一個初入門的人，影響力是不一樣的。如果是一個權(quán)威人物的文章，我一定要寫幾篇文章來和他辯論；如果是一個模仿別人的初學(xué)者，多費筆墨就沒必要了。
   我覺得這篇文章，是不確定度推行者的一般說教，毫無新意，不值得重視。不是“很有道理”，而是缺乏邏輯，前言不搭后語。批駁不確定度論，我在網(wǎng)上已發(fā)表了二百多篇文章。（《駁不確定度論一百六十篇集》、《論誤差與不確定度四十篇集》、《誤差PK不確定度六十篇集》，本網(wǎng)本欄目中都有。）我說“不確定度論是偽科學(xué)”，是基于那二百多篇文章來說的。
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   我說過，不確定度是測量儀器誤差與被測量變化的混合體，僅僅在基本物理常數(shù)的測量中可用。。
      除基本物理常數(shù)測量的個別領(lǐng)域外，在通常的測量與計量的廣大領(lǐng)域是不能用的，用則一片混淆，一本混沌賬
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   說“測量不確定度表征被測量的真值所處量值范圍的評定。它按某一置信概率給出真值可能落入的區(qū)間”。這是早已有之的誤差范圍的概念。不確定度論這樣說，是鳩占鵲巢。誤差范圍，又稱誤差限、極限誤差、最大允許誤差、準(zhǔn)確度、準(zhǔn)確度等級。是誤差理論的老概念、常用概念。GUM1993年登臺說“不確定度是可疑度（可信度）”“不確定度是分散性”，到VIM3又說是包含真值的區(qū)間。最后這個說法是有用的，但有如下問題：
   1 包含真值區(qū)間的半寬是誤差范圍。誤差范圍用了幾百年了，改稱“不確定度”，沒必要。
   2 誤差元定義為測得值減真值。誤差范圍定義為誤差元的絕對值在一定概率意義（99%）的最大可能值。這里有單元（誤差元），有集合（誤差范圍），誤差范圍包含真值可以嚴(yán)格推導(dǎo)出來。而不確定度是集合的概念，卻沒有構(gòu)成集合的單元。平白無故說包含真值，沒有根據(jù)，沒法推導(dǎo)出不確定度包含真值的區(qū)間表達式。
   3 “說真值不可知、誤差不可求”，卻又必須引用儀器的誤差范圍，自打嘴巴。
   4  GUM說“誤差很小，不確定度可能很大”，又說“不確定度很小，誤差也可能很大”，而人們測量計量的目的就是要得到盡可能接近真值的測得值。不確定度宣布自己與測得值接近真值的情況無關(guān)，就等于說它無用。
   5 不確定度不是客觀的實際，而是人們的主觀評估，沒有“證偽性”，不能證偽的理論就是為偽科學(xué)。科學(xué)理論的錯誤能用實驗檢驗，稱“證偽性”。不確定度評定取決于主觀評定，一人一個樣；誰錯，沒法用實驗證實，即不能實驗證偽。且錯誤多多，我在給質(zhì)檢總局的信中就摘要指出不確定度理論的錯誤與不確定度評定的弊病四十條。因本網(wǎng)已分期登過，不再占網(wǎng)頁篇幅，僅附上報的文集摘要《不確定度論的錯誤與弊病》一份，供你參考。
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(, 下載次數(shù): 21)
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作者: 光宇_tgX11 時間: 2014-12-24 14:45
不確定度不是客觀的實際，而是人們的主觀評估

作者: lhy118 時間: 2014-12-24 20:45
本帖最后由 lhy118 于 2014-12-24 20:46 編輯

史老的每一篇文章都讀過，史老這種為真理而堅持的精神值得我們每一位量友的學(xué)習(xí)和尊重，科學(xué)技術(shù)的進步往往就是在這種堅持與爭論中前進的。

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時間: 2014-12-25 00:22

史錦順發(fā)表于 2014-12-24 11:03
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先生說“轉(zhuǎn)載一篇文章，我覺得寫的很有道理”。
第一，轉(zhuǎn)載文章，一定要說明 ...

　　 1 “包含真值區(qū)間的半寬是誤差范圍”，或“不確定度就是誤差范圍”，這種說法嚴(yán)重混淆了誤差范圍與不確定度兩個本質(zhì)不同的概念。誤差范圍用了幾百年，事實證明它是科學(xué)的，當(dāng)然應(yīng)該繼續(xù)沿用。誤差范圍改稱“不確定度”，沒必要，不確定度并不是誤差范圍。誤差范圍改稱不確定度是一種概念模糊或偷換概念的做法。
   2 誤差元定義為測得值減真值。誤差范圍定義為誤差元的絕對值在一定概率意義（99%）的最大可能值。誤差范圍包含真值可以嚴(yán)格推導(dǎo)出來。暫且不論有了國內(nèi)外統(tǒng)一的“誤差”定義，該不該定義“誤差元”這個術(shù)語，就這個說法，我認(rèn)為應(yīng)該是正確的。但緊跟著說“不確定度是集合的概念”就錯誤了，不確定度僅僅是一個半寬，一個區(qū)間的半寬度，不是包含有許許多多個什么“元”的“集合”，沒有必要和“集合”的概念扯到一起。真值只有一個，這個真值客觀存在，其存在區(qū)間不能確定，但該區(qū)間的寬度可以用測量過程的信息加以估計。不確定度評定不是估計真值存在的區(qū)間在哪里，而僅僅是估計這個區(qū)間的半寬，所以，的的確確沒有人能有辦法推導(dǎo)出不確定度包含真值的區(qū)間表達式。
　　 3 “說真值不可知、誤差不可求”，這是客觀事實。誤差理論的誕生和存在數(shù)百年，就是因為誤差不滅，誤差不滅真值無法得到，真值不知測量結(jié)果與真值的差又何來？儀器的誤差范圍，顧名思義是誤差的范圍，誤差不可知，但誤差大小的范圍是可知的，這不能叫自打嘴巴。
   4  GUM說“誤差很小，不確定度可能很大”，又說“不確定度很小，誤差也可能很大”，這也是事實，這是針對同一個測量結(jié)果而言而不是針對因果關(guān)系的兩個東西而言。“因”（輸入量）的誤差大給“果”（輸出量）引入的不確定度分量就一定大，“因”（輸入量）的誤差小給“果”（輸出量）引入的不確定度分量就一定小。“人們測量計量的目的就是要得到盡可能接近真值的測得值”，此話不假。不確定度宣布自己與測得值接近真值的情況無關(guān)，此話也不假，但并不等于說不確定度無用，它的用途并不表征測量結(jié)果偏離真值的程度，描述偏離程度是測量誤差和誤差范圍去描述的職責(zé)。不確定度描述的是測量結(jié)果的可疑程度，是測量結(jié)果或測量方案值不值得我們采信的程度，不是偏離轉(zhuǎn)載的程度。
   5 不確定度不是客觀的實際，而是人們的主觀評估，但這個評估必須按規(guī)定規(guī)則，只要按規(guī)則評估，任何人估計的結(jié)果雖然不能完全相同，但也八九不離十，這和有沒有“證偽性”無關(guān)。體操運動的成績每個裁判員的評分可能均不相同，但只要按規(guī)則給運動員評分，就一定是八九不離十的，大家都給9.9幾分，你給6分、7分，下一屆運動會你就別當(dāng)裁判了。不確定度評定取決于主觀評定，一人一個樣，只要八九不離十，誰都沒有錯，難道體操運動員的成績還需要想辦法用實驗證實，實驗證偽嗎？除非弄虛作假胡評亂評或運動員吃禁藥的行為才需要證偽。

作者: 史錦順 時間: 2014-12-25 07:31
本帖最后由史錦順于 2014-12-25 07:33 編輯

lhy118 發(fā)表于 2014-12-24 20:45
史老的每一篇文章都讀過，史老這種為真理而堅持的精神值得我們每一位量友的學(xué)習(xí)和尊重，科學(xué)技術(shù)的進步往往 ...

謝謝你長期堅持讀我的文章。有你這樣若干位熱心的讀者，對我是很大的鼓勵。由于不斷有學(xué)術(shù)問題要思考，又要逐字逐句地推敲下一篇文章，且不可否認(rèn)的年老體衰，因此我對許多該回的帖子，沒有回。借此機會，向那些讀我文章的網(wǎng)友致意！
我的文章，不同于一般的教材，不是一般知識的講解，而是提出些新的觀點。說明這一點，是請你和諸位網(wǎng)友用審視的態(tài)度、鑒別的眼光來看待我的文章和帖子。當(dāng)然，我的每個看法，自認(rèn)為都是經(jīng)過深思熟慮的，是值得人們認(rèn)真思考的。洋人說得對，還是老史說得對，要客觀地比較鑒別。我希望大家不要迷信洋人，當(dāng)然更不要迷信老史。人當(dāng)有自知之明；我希望你和網(wǎng)友們把看出的問題，即我文章中的錯誤及不妥的地方告訴我。我先謝謝了。
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作者: jujiangliu 時間: 2014-12-25 16:26
工業(yè)所用測量儀表是用精度等級來表述儀表的測量準(zhǔn)確程度的，對于廣大使用者來說直觀明了，若是用不確定度來描述，對于普通使用者來說，就很難理解了。用戶到計量檢定機構(gòu)進行計量檢定，所關(guān)心的是是否合格，誤差有多大，并不關(guān)心其置信度是多少。

作者: mol 時間: 2014-12-26 21:33
不讓用準(zhǔn)確度,就用準(zhǔn)確度等級吧! 1級,2級,5級我覺得也蠻直觀!
辯論發(fā)現(xiàn)價值,觀點影響中國!
辯不出來,我們就跳出來看看!人家是怎么辯的!它山之石,可以攻玉!

波粒互補性與等價性之爭

作者: 史錦順 時間: 2014-12-27 08:41
本帖最后由史錦順于 2014-12-27 09:17 編輯

mol 發(fā)表于 2014-12-26 21:33
不讓用準(zhǔn)確度,就用準(zhǔn)確度等級吧! 1級,2級,5級我覺得也蠻直觀!
辯論發(fā)現(xiàn)價值,觀點影響中國!
辯不出來,我們 ...

       先生說：“不讓用準(zhǔn)確度,就用準(zhǔn)確度等級吧!  1級,2級,5級我覺得也蠻直觀!”
   【史評】
   先生的觀點很通達，很實際。也是當(dāng)前的一種通行方式。但現(xiàn)在是不確定度論當(dāng)家的時代，用準(zhǔn)確度等級，理論上不通、法制上不符。
      為什么說理論上不通呢？因為準(zhǔn)確度等級不過是特定的準(zhǔn)確度，按著不確定度論的邏輯，說“準(zhǔn)確度是定性的，不能給出數(shù)值”，當(dāng)然準(zhǔn)確度等級也必然不能給出數(shù)值。現(xiàn)在是不確定度理論當(dāng)家，準(zhǔn)確度禁用；準(zhǔn)確度等級也不能用。國家質(zhì)檢總局專家李慎安先生就特別強調(diào)這一點（網(wǎng)上有李先生講演稿《測量準(zhǔn)確度與測量儀器準(zhǔn)確度》）。
      可是，推行不確定度論20年了，在中國，貶了“準(zhǔn)確度”卻弄不掉“準(zhǔn)確度等級”。正確的作法，要偷偷地干。為什么讓人們陷此尷尬境地？都是不確定度論的“指鹿為馬”，準(zhǔn)確度明明是定量的，卻偏偏說是定性的。
   美國的幾個人，發(fā)明了“測量不確定度”，為了推行自己，誣陷“準(zhǔn)確度是定性的”。中國人善于“服從”，不讓用“準(zhǔn)確度”，掩耳盜鈴地用“準(zhǔn)確度等級”。而美國人自己卻不理這一套。美國的大儀器公司安捷倫與福祿克，到現(xiàn)在（推行不確定度20年之后），測量儀器的指標(biāo)還是“準(zhǔn)確度”。
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   準(zhǔn)確度一詞，全人類用了幾百年了，從來都是定量的。美國人仍然在用；中國人更應(yīng)該理直氣壯地用！準(zhǔn)確度、準(zhǔn)確度等級都是定量的，簡單明白，且大眾習(xí)慣，都該有合法的地位！
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   至于先生所引的關(guān)于“測不準(zhǔn)關(guān)系”的歷史性辯論，與本網(wǎng)的學(xué)術(shù)討論毫無關(guān)系。量子理論的“不確定性原理”（舊譯“測不準(zhǔn)關(guān)系”）與美國人提出的測量不確定度，風(fēng)牛馬不相及，沒有一點共同之處。
      本人上世紀(jì)50年代末，在北大物理系上《量子力學(xué)》課一年（每周4節(jié)課），算是科班出身的。工作后在國家計量院搞過幾年大銫鐘，在二十七所又搞了幾年小銫鐘，所用基本理論都是量子理論，我的關(guān)于銫躍遷的推導(dǎo)，還被北大王慶吉教授編入北大量子頻標(biāo)教材（占7頁）。由此我敢說是懂得量子理論的。簡單說一句吧：量子理論的爭論同當(dāng)今的誤差理論與不確定度論的爭論，毫無關(guān)系。美國人從來沒敢把“測量不確定度”與量子理論的“不確定性原理”做任何一點聯(lián)系。但美國人的用詞，起了狐假虎威的作用。倒是幾個中國人，例如國家計量院的劉智敏、崔偉群，望文生義，把“測量不確定度”武斷地溯源到量子理論的“不確定性原理”，是錯誤的，他們竟“指狐為虎”了。
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   量子理論的“不確定性原理”可以推導(dǎo)出來；是微觀粒子波粒二象性的反映。是一種經(jīng)過了歷史考驗的科學(xué)原理。
      “測量不確定度”是描述測量準(zhǔn)確性以及被測量變化性的一種混合方法，與量子理論的“不確定性原理”沒有任何關(guān)系。
      不確定度論不能推導(dǎo)出來，邏輯混亂，理論錯誤、評定錯誤，是謊花，是莠草，是偽科學(xué)。
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作者: 規(guī)矩灣錦苑 時間: 2014-12-27 11:58
　　謝謝22樓提供了一篇對誤差理論與不確定度評定理論孰對孰非之爭非常有價值的好文章（以下簡稱“文章”）。文章以電子的波動性和粒子性講述了當(dāng)時兩大學(xué)派的討論歷史，我們可以用人們最為熟悉的光現(xiàn)象為例。光的波動說是早已成熟了的理論，而粒子說的提出必然遭到波動說的強烈反對，使光學(xué)的研究進入了兩難的境地，波動說和粒子說同樣也爭論了數(shù)十年，波動性在全人類也用了很長的時間，一直到現(xiàn)在仍然在用，中國人和全世界也都理直氣壯地用，波動說也是簡單明白且大眾習(xí)慣，但最終人們還是認(rèn)識到波動性和粒子性是光現(xiàn)象的兩重性（文章稱為“波粒兩象性”）。波動性和粒子性是光的兩種不同特性，相互并不矛盾，如果把它們畫等號那就必然矛盾重重，爭論不休，你死我活了。現(xiàn)在人們終于認(rèn)識到波粒兩象性決定了波動說和粒子說的互補性。文章有段話很精彩，擇錄如下：
　　玻爾認(rèn)為，物質(zhì)的波粒二象性是微觀現(xiàn)象中的一個很基本的要素，而量子力學(xué)中的許多結(jié)論可以看成這一要素的后果。他指出，波動圖象是和時空標(biāo)示直接聯(lián)系著的，而粒子圖象則是和能量及動量的守恒原理直接聯(lián)系著的。……，這種守恒原理就是物理學(xué)中基本的因果描述方式。當(dāng)考慮傳播問題時，人們關(guān)心的是時空描述，這時人們就采用……波動圖象。當(dāng)考慮碰撞之類的相互作時，人們關(guān)心的是因果描述，這時人們就采用……粒子圖象。……，因此這兩種圖象也永遠(yuǎn)不會直接地發(fā)生沖突。……。而另一方面，我們的全部經(jīng)驗也肯定地證明，這兩種圖象各自有著其不可否認(rèn)的實驗證據(jù)，因此也就不存在根本排除其中任何一種圖像的可能，我們只能按照條件的不同而有時用這種，有時用那種，而不能在任何一種情況下都只用一種圖象，而且只要把這兩種圖象適當(dāng)?shù)亍⒎謩e運用起來，我們就能對所研究的現(xiàn)象作出完備的、合理的描述，因此說這兩種圖象是互補的。
　　上述這段話用于誤差理論與不確定度評定理論的相互關(guān)系解讀很有參考價值，仿照波爾對波粒兩象性的描述來描述測量活動現(xiàn)象的“誤差不確定度兩象性”如下：
　　測量活動的誤差和不確定度（或準(zhǔn)確性與可信性）二象性是測量現(xiàn)象中的一個很基本的要素，而不確定度評定理論中的許多結(jié)論可以看成這一要素的后果。誤差分析理論是和測量結(jié)果準(zhǔn)確性直接聯(lián)系著的，而不確定度評定理論則是和測量結(jié)果的可信性或稱可靠性直接聯(lián)系著的。不確定度和測量誤差之間存在著因果關(guān)系，有一個誤差存在就會產(chǎn)生一個不確定度分量。當(dāng)考慮測量準(zhǔn)確性問題時，人們就采用誤差分析理論。當(dāng)考慮測量可靠性時，人們就采用不確定度評定理論。因此這兩種理論永遠(yuǎn)不會直接地發(fā)生沖突。而另一方面，我們的全部經(jīng)驗也肯定地證明，這兩種理論各自有著其不可否認(rèn)的實驗證據(jù)，因此也就不存在根本排除其中任何一種理論的可能，我們只能按照條件的不同而有時用這種，有時用那種，而不能在任何一種情況下都只用一種理論，而且只要把這兩個理論適當(dāng)?shù)亍⒎謩e運用起來，我們就能對所研究的測量現(xiàn)象作出完備的、合理的描述，因此說誤差分析和不確定度評定這兩種理論是互補的。
　　在評判測量過程或測量結(jié)果是否可被采信時，應(yīng)該使用不確定度評定理論，在評判測量過程或測量結(jié)果的準(zhǔn)確性時，就應(yīng)該使用誤差分析理論，輸入量的不準(zhǔn)確必然帶來輸出量的不可信，輸出量的不可信決定了用這個輸出量評判被測參數(shù)的符合性會處于巨大誤判風(fēng)險之中，輸入量可信了或可靠了，我們就可以進一步研究測量過程和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性問題，如果其可靠性不滿足要求，不能被我們采信，再準(zhǔn)確的測量方案和測量結(jié)果也必須廢棄而加以改進。

作者: 史錦順 時間: 2014-12-27 16:41

規(guī)矩灣錦苑發(fā)表于 2014-12-27 11:58
　　謝謝22樓提供了一篇對誤差理論與不確定度評定理論孰對孰非之爭非常有價值的好文章（以下簡稱“文章”） ...

      統(tǒng)計變量的區(qū)間，其半寬等于kσ。其中σ是把被測量的各個值代入貝塞爾公式求出的標(biāo)準(zhǔn)偏差（又稱實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差），而k是區(qū)間半寬與σ的比值，稱為置信系數(shù)。k值通常取3，不確定度論提倡取2。對正態(tài)分布來說，k為2時的置信度是95.54%，就是以2σ為半寬的區(qū)間，包含隨機變量各個取值的概率是95.54%；k為3的置信概率是99.73%，就是以3σ為半寬的區(qū)間，包含隨機變量各個取值的概率是99.73%.
   由上，在統(tǒng)計變量的區(qū)間表達上，k與σ含義各不相同。σ的大小表明分散性的大小；而k值表明可信性。k大，可信性大：k小，可信性小。
   誤差理論把各個測得值代入貝塞爾公式算出σ；不確定度論同樣把各個測得值代入貝塞爾公式算出σ。誤差理論說測量結(jié)果等于測得值加減誤差范圍，測量結(jié)果的區(qū)間中包含真值；VIM3也說以擴展不確定度為半寬的區(qū)間包含真值。
   都是包含真值的區(qū)間，誤差理論的誤差范圍（3σ加系統(tǒng)誤差），不確定度論之U95(2σ并均方合成系統(tǒng)誤差)，都是表明區(qū)間大小的。不確定度絕對不是什么可信性。
   看看我國各類計量的量值傳遞系統(tǒng)表吧。所有的最高標(biāo)準(zhǔn)都標(biāo)有不確定度；過去都叫誤差范圍，就是準(zhǔn)確度。就是說，或者叫誤差范圍，或者叫不確定度。只能二取一。
   什么“二象性”，別扯淡了！

作者: 走走看看 時間: 2014-12-27 19:11
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作者: sfjljczx 時間: 2014-12-27 19:24
學(xué)習(xí)了，謝謝

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時間: 2014-12-27 22:47

史錦順發(fā)表于 2014-12-27 16:41
統(tǒng)計變量的區(qū)間，其半寬等于kσ。其中σ是把被測量的各個值代入貝塞爾公式求出的標(biāo)準(zhǔn)偏差（又稱 ...

　　對于史老師所說的kσ，以及2σ、3σ和置信概率的問題，也是誤差理論中的基本理論之一，我從來都不懷疑。但誤差理論中的所謂可信性大小是置信概率的大小，沒有計量單位，而非被測量真值所在區(qū)間的寬度，其計量單位與被測量完全相同，因此置信概率不是不確定度表述的測量結(jié)果的可信性，甚至與不確定度評定中所說的包含因子概念上都不相同。VIM3說以擴展不確定度為半寬的區(qū)間包含真值，但從不說擴展不確定度是包含真值的區(qū)間，不確定度只是個寬度，與被測量值或被測量真值的大小無關(guān)，也就是說不確定度與包含被測量真值的區(qū)間位置無關(guān)。
　　誤差范圍是被測量測量結(jié)果與其真值之差的變化范圍，這個“范圍”既包含有測量結(jié)果，也包含有真值，是測量結(jié)果減去真值所得結(jié)果的區(qū)間，因此不僅表達一個區(qū)間的寬度，也表達一個區(qū)間的位置，這個區(qū)間就是誤差的變化范圍，也是測量結(jié)果的變化范圍，在這個范圍中雖然也包含著真值，但它仍然只是測量結(jié)果和測量誤差的范圍，而不是被測量真值的包含區(qū)間。
　　我國各類計量的量值傳遞系統(tǒng)表，并非所有的最高標(biāo)準(zhǔn)都標(biāo)有不確定度，有許多只標(biāo)有最大誤差或最大允差，也有既標(biāo)有允差也標(biāo)有不確定度的，傳遞系統(tǒng)中允差使用符號Δ，不確定度使用符號U。
　　過去都叫誤差范圍，是因為不確定度并未誕生，不知道還有一個不確定度。誤差范圍的確就是準(zhǔn)確性的一種指標(biāo)，但不確定度不是準(zhǔn)確度的指標(biāo)，而是可信性的指標(biāo)。量值傳遞系統(tǒng)中或叫誤差范圍，或叫不確定度，叫誤差范圍的必是測量設(shè)備（包括計量標(biāo)準(zhǔn)和工作用計量器具）自身誤差所決定，叫不確定度的則和測量設(shè)備自身誤差無關(guān)，而只決定于檢定/校準(zhǔn)它的方法可靠性。
　　量塊的檢定就是最典型的例子，量塊的準(zhǔn)確度級別決定于量塊自身中心長度偏差。無論用什么方法檢定，其中心長度偏差已經(jīng)確定了其準(zhǔn)確度級別，量塊級別不可改變。而用不同準(zhǔn)確度等別的標(biāo)準(zhǔn)量塊檢定同一個量塊，這個量塊的中心長度偏差（準(zhǔn)確度級別）盡管不變，但因檢定方法使用的標(biāo)準(zhǔn)量塊準(zhǔn)確度等別不同，給該被檢量塊所定的準(zhǔn)確度等別也會不同。量塊的級別說明了量塊的準(zhǔn)確性，量塊的等別則說明檢定方法的可靠性，這就是典型的誤差理論與不確定度理論的“二象性”，也是它們的“互補性”。誤差和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性直接聯(lián)系著，而不確定度和測量結(jié)果的可信性或稱可靠性直接聯(lián)系著。當(dāng)考慮量塊的準(zhǔn)確性時，人們就采用誤差范圍（允差），當(dāng)考慮量塊檢定的可靠性時，人們就采用不確定度。因此誤差范圍和不確定度“永遠(yuǎn)不會直接地發(fā)生沖突”，我們只能按不同要求而有時用誤差范圍，有時用不確定度，而不能在任何一種情況下都只用一種，只要把這兩個概念“適當(dāng)?shù)亍⒎謩e運用起來”，我們就能對量塊檢定現(xiàn)象作出完備的、合理的描述，因此說誤差分析和不確定度評定這兩種理論是互補的。

作者: 走走看看 時間: 2014-12-29 11:52
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作者: 規(guī)矩灣錦苑 時間: 2014-12-29 16:14
　　誤差理論的建立或誕生基礎(chǔ)就是“誤差無處不在無時不有，因此被測量真值通過測量不可得”，人們通過測量只能無限趨近于真值而得不到真值，但誤差理論仍然是非常好地解決了測量和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性問題，誤差理論建立的目的就是解決測量準(zhǔn)確性問題，這個目的應(yīng)該說達到了。無論系統(tǒng)誤差、隨機誤差、精密度、正確度還是當(dāng)前有爭議的“粗大誤差”都是誤差理論中解決測量準(zhǔn)確性問題的基本術(shù)語。但計量學(xué)發(fā)展到當(dāng)今階段，人們發(fā)現(xiàn)測量不僅僅有“準(zhǔn)確性”的特性，還有另一個特性“可信性”。誤差理論解決準(zhǔn)確性一點問題也沒有，但解決可信性卻無能為力，于是誕生了不確定度這個術(shù)語和不確定度評定的理論。
　　“不確定度說白了就是隨機誤差因素的量”，說其對，對就對在因為輸入量的“隨機因素的量”導(dǎo)致了輸出量的不確定度，但千萬不能理解為“不確定度說白了就是隨機誤差”的一種，業(yè)內(nèi)就是有部分人持有這種觀點，不確定度不是誤差，也不是誤差范圍。不確定度理論并非相對誤差理論更嚴(yán)密，誤差理論本來就非常嚴(yán)密，只不過誤差理論只解決測量準(zhǔn)確性問題，不確定度評定理論只解決測量可信性問題，兩者不能相互更換解決對方解決的問題，因此用不確定度解決準(zhǔn)確性問題同樣的不“嚴(yán)密”。兩者之間是姐妹關(guān)系，互為補充，是因為“測量”這個現(xiàn)象或活動具有準(zhǔn)確性和可信性的“二象性”，所以才同時需要誤差分析理論和不確定度評定理論，這和光現(xiàn)象的波動性和粒子性“二象性”需要波動說和粒子說兩個理論來解釋完全類似。

作者: njlyx 時間: 2014-12-29 16:49
本帖最后由 njlyx 于 2014-12-29 16:51 編輯

走走看看發(fā)表于 2014-12-29 11:52
如果不考慮真值不可知的因素，誤差理論可以解決一切問題，正確性用系統(tǒng)誤差、準(zhǔn)確度足以描述，分散性用隨機 ...

贊同“扯”和“太扯”的評語！

不贊成有個超越“誤差理論”的“不確定度理論”的說法。

將“不確定度”表述看作“誤差理論”發(fā)展后的有機成份或更恰當(dāng)？以往【應(yīng)用“不確定度”表述之前】的“誤差理論”習(xí)慣用“純客觀”（或謂“絕對正確”）的“指標(biāo)”表達相關(guān)特性（包括測量結(jié)果的“正誤”、測量系統(tǒng)的“優(yōu)劣”、...)，從愛因哈特開始，人們意識到：不可能得到那些理想中的“純客觀”（或謂“絕對正確”）的特性“指標(biāo)”值！....與不能完全確定一般量的真值相對應(yīng)！....于是，采用“不確定度”表述——將人們對種種特性的認(rèn)識“結(jié)果”賦予一個有限“責(zé)任”的“承諾”，使相關(guān)結(jié)果的應(yīng)用者用起來“放心”！

應(yīng)用“不確定度”表述前、后，關(guān)于“測量結(jié)果”及“儀器特性”的報告示例如下：

（1）測量某工件長度L——
應(yīng)用“不確定度”表述前的“測量結(jié)果”報告：工件長度L=xxx.xxx mm;  說明：所用測量器具型號、編號、校準(zhǔn)情況、...; 測量方案及相關(guān)條件;...｛測量者不必明確“承諾”可能的測量誤差范圍！｝

應(yīng)用“不確定度”表述后的“測量結(jié)果”報告：工件長度L=xxx.xxx mm;  測量不確定度 U=0.0yy mm(P%)......｛測量者明確“承諾”: 測量誤差范圍有P%的可能性不會超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝

（2）某“計量檢定機構(gòu)”檢定“報告”某測量儀器在某點的“示值誤差”δ——
應(yīng)用“不確定度”表述前的報告：“示值誤差”δ=xxx.xxx mm;  說明：“檢定”所用標(biāo)準(zhǔn)器具型號、編號、相關(guān)“證書”情況、...;‘檢定’方案及相關(guān)條件[一般或可說明所遵循的‘檢定規(guī)程’文號];...｛‘檢定’者不必明確“承諾”可能的‘檢定’測量誤差范圍！｝

應(yīng)用“不確定度”表述后的報告：“示值誤差”δ=xxx.xxx mm;  U=0.0yy mm(P%)......｛‘檢定’者明確“承諾”: ‘檢定’測量誤差范圍有P%的可能性不會超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝

（3）某測量儀器供應(yīng)者宣示其所供儀器的“精度”指標(biāo)——

應(yīng)用“不確定度”表述前：“xx誤差”δ1=yy%，“xxx誤差”δ2=yyy%，.....; 說明：適當(dāng)?shù)?來歷'...｛不明確“承諾”可能的測量誤差范圍！｝

應(yīng)用“不確定度”表述后： U=0.0yy mm(P%)......｛供應(yīng)者明確“承諾”: 測量誤差范圍有P%的可能性不會超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝

說明：以上僅為個人“理想”，不完全符合當(dāng)前官定現(xiàn)狀。

作者: bjingliang 時間: 2014-12-29 17:18
學(xué)習(xí)了，重視計量工作

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時間: 2014-12-29 20:00
　　既然 lyx 老師堅持將不確定度與誤差范圍混為一談，與精度混為一談，那就自己混淆吧。但不確定度的確是被測量真值存在區(qū)間的寬度，誤差范圍的確是被測量測量結(jié)果的范圍，不確定度可以用來評判測量結(jié)果的可信性，但卻不能起到誤差范圍評判測量結(jié)果準(zhǔn)確性的作用，兩者是兩個完全不同的術(shù)語，它們的定義不同、來源不同、特性不同、用途不同，我也只能說到這個程度。我們兩人的觀點不同已是討論過多次了，我們可以各自保留各自的觀點，至于扯與不扯還是不要下結(jié)論為好，留給量友們自己識別和留待今后的計量科學(xué)發(fā)展驗證。
　　我認(rèn)為，31樓對測量誤差、示值誤差、精度的解讀應(yīng)該是正確的，但對不確定度的解讀就大錯特錯了。
　　（1）“測量結(jié)果”報告：工件長度L=xxx.xxx mm，測量不確定度 U=0.0yy mm(P%)沒有絲毫的意思在說“誤差范圍”多大，他只是告訴我們應(yīng)該在他給出的不確定度寬度內(nèi)使用他的測量結(jié)果，超范圍使用測量結(jié)果，測量結(jié)果就不可采信了。測量結(jié)果的誤差范圍可以用上游測量結(jié)果給出，也可以用所用測量設(shè)備的允差表述，但卻不能用不確定度表述誤差范圍。
　　（2）某“檢定機構(gòu)”用“不確定度”表述”某測量儀器在某點的“示值誤差”的報告：“示值誤差”δ=xxx.xxx mm; U=0.0yy mm(P%)與（1）的表述含義完全相同，無非是所用測量設(shè)備換成了計量標(biāo)準(zhǔn)，被測對象換成了儀器示值誤差。
　　（3）儀器供應(yīng)者宣示其所供儀器的“精度”指標(biāo)用“不確定度”表述為 U=0.0yy mm(P%)，就大錯特錯了。儀器沒有不確定度的特性，只有最大誤差和允差的說法，商家應(yīng)該用“最大誤差”不超過0.0yy mm來宣示其提供的儀器誤差范圍不會超出(-0.0yy ~ +0.0yy)mm，這個宣示不能有P%的說法，對于顧客來說合格就是合格，不合格就必須更換，0.001%的不合格具體到某個顧客就是100%的不合格。

作者: njlyx 時間: 2014-12-29 21:53
本人在31#的認(rèn)識與某人在33#的表述形同水火

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時間: 2014-12-29 22:42
　　完全贊同樓上的看法，的確兩種觀點“形同水火”，截然不同。就讓兩種形同水火的觀點都擺在同一個平臺上留給大家識別，留待以后的計量科學(xué)發(fā)展去驗證吧，現(xiàn)在也只能用國家法規(guī)JJF1001的定義判別孰是孰非了。

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