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計量論壇

標(biāo)題: 計量之辯(3)——待定區(qū)半寬不是U95 [打印本頁]

作者: 史錦順 時間: 2015-2-27 10:47
標(biāo)題: 計量之辯(3)——待定區(qū)半寬不是U95
本帖最后由史錦順于 2015-2-27 10:48 編輯

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                                       計量之辯(3)
                                                   ——待定區(qū)半寬不是U95
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                                                                                                                        史錦順
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（一）合格性判別的待定區(qū)半寬是R(標(biāo))
1.1 計量誤差之正解
   目的是求得測得值與真值之差：
               Δ(真)= M-Z                                                                                     （1）
   得到的是測得值與標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)稱值之差：
               Δ(測)= M-B                                                                                     （2）
   （2）式與（1）式的差就是計量的誤差元
               r(計)= Δ(測)- Δ(真)
                  = M-B - (M-Z)
                  =Z-B
                  =r(標(biāo))                                                                                     （3）
   計量的誤差范圍
               |r(計)|max=|r(標(biāo))|max
               R(計)=R(標(biāo))                                                                                  （4）
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1.2 合格性判別
   求差公式是Δ= M-B，其中B（標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值）對各次具體操作是常量，而M不同。同一測量點，每次測量的M不同，是由隨機誤差引起的；量程內(nèi)各取樣測量點的M不同，反映了系統(tǒng)誤差與隨機誤差的總合，各點間的不同。因為測量儀器的誤差范圍指標(biāo)MPEV，是誤差元絕對值的最大可能值，因此計量必須找|Δ|的最大可能值（簡記為|Δ|max）。
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   判別儀器合格，條件為：
               |Δ(真)|max ≤ MPEV                                                                         （5）
   但是，測量只能得到|Δ(測)|max，而|Δ(真)|max的最大可能是
               |Δ(真)|max=|Δ(測)|max+R(標(biāo))                                                          （6）
   按（6）式代換（5）式左端并移項，合格的條件為：
               |Δ|max ≤ MPEV-R(標(biāo))                                                                      （7）
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   判別儀器不合格，條件為：
               |Δ(真)|max ≥ MPEV                                                                         （8）
   但是，測量只能得到|Δ(測)|max，而|Δ(真)|max的最小可能是
               |Δ(真)|max=|Δ(測)|max - R(標(biāo))                                                          （9）
   按（9）式代換（8）式左端并移項，不合格的條件為：
               |Δ|max ≥ MPEV + R(標(biāo))                                                                   （10）
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   上待定區(qū)為：+[MPEV±R(標(biāo))]                                                                   （11）
   下待定區(qū)為：- [MPEV±R(標(biāo))]                                                                   （12）
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   由上可知，合格性判別的待定區(qū)的半寬是R(標(biāo))。就是計量所用標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍。
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（二）U95之誤
   誤差，指測得值與真值的差距。誤差是個泛指概念，包括誤差元與誤差范圍這兩個概念。誤差元是測得值減真值；誤差范圍是誤差元的絕對值的一定概率（99%）意義上的最大可能值。
   誤差元說明誤差概念的物理意義，是不可缺的。但在測量計量的實踐中，用的是誤差范圍的概念。誤差范圍體現(xiàn)了誤差量的兩大特點：只論絕對值和誤差的上限性。誤差范圍的概念，貫穿于測量儀器的研制、計量與應(yīng)用測量三大場合，應(yīng)用是成功的。
   測量儀器的誤差范圍指標(biāo)，在制造場合被確定，在計量環(huán)節(jié)被公證，用戶使用測量儀器，前提是已知測量儀器的性能指標(biāo)。儀器的性能指標(biāo)，制定時必須計及正常應(yīng)用條件的影響；而用戶選購儀器時已考慮儀器能適應(yīng)自己的需要。滿足測量儀器的使用條件、正確操作的條件下，實際測量的誤差不超過儀器的誤差范圍值標(biāo)值。因此，測量者的直接測量，就以測量所用儀器的誤差范圍指標(biāo)作為測得值的誤差范圍，是合理的，而又簡捷方便。
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   不確定度論出世的理由是“真值不可知，誤差不可求”。這是個測量佯謬。所指誤差理論的問題，根本就不存在。計量的業(yè)務(wù)就是實測誤差的。計量中有計量標(biāo)準(zhǔn)，計量標(biāo)準(zhǔn)的值，是相對真值。而研制、計量、應(yīng)用測量，著眼點又是誤差范圍，真值與相對真值的差別，體現(xiàn)在所用計量標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍中。計及標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍，儀器的誤差范圍就幾乎全概（概率99%）包含真值。測量得到測得值，測量結(jié)果（測得值加減誤差范圍）包含真值；只要誤差范圍滿足實用要求，就達(dá)到了測量的目的。這就是測量計量的基本原理，這就是測量的真諦。
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   不確定度論的一套評定，毫無道理。
   1 在測量場合，評定要用儀器的誤差范圍指標(biāo)。這是自打嘴巴。說“誤差不可求”，卻用人家給出的誤差指標(biāo)，實在荒唐。
   2在計量場合，評定的U95，包括標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍，這是應(yīng)該的；但加進(jìn)被檢儀器的性能，如被檢儀器的分辨力、重復(fù)性，被檢儀器的溫度影響，以及機械不良等等，則是錯誤的。計量的誤差，就是標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍，（1）式到（4）式，就是嚴(yán)格的推導(dǎo)。U95所包括的內(nèi)容，除計量標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍R(標(biāo))以外，那些屬于被檢儀器的性能，是實測的對象，都實際包括在|Δ|max之中；把這些被檢儀器的性能拉出來，放在U95之中，變成合格性判別的“障礙項”，是錯誤的。
   3 評定U95的錯誤根源是錯誤地拆分測得值函數(shù)。
   計量的基本公式是
               Δ(測)= M-B                                                                                        （2）
   按不確定度評定的GUM法評定不確定度，就是對（2）式做泰勒展開，就是求微分。這是錯誤的操作。計量是實測M值，對M有影響的各種因素，起作用于M值之中，再微分，就重計了。是分析，還是實際測量，要區(qū)分開，不能又實測又疊加上分析。
   測得值函數(shù)（用誤差范圍來體現(xiàn)），在研制中確定，在計量中公證，在測量中應(yīng)用。它是個整體，計量中不能拆分，測量中也不能拆分。
   在測量中、在計量中，拆分測得值函數(shù)，是不確定度評定的主要錯誤。
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   總之，《JJF1094-2002》合格性判別式，用擴展不確定度U95代換標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍R(標(biāo))，這是錯誤的。
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