計(jì)量論壇

標(biāo)題: 協(xié)方差可略的三條是誤導(dǎo)——關(guān)于相關(guān)性的討論（3） [打印本頁]

作者: 史錦順 時(shí)間: 2015-10-22 15:39
標(biāo)題: 協(xié)方差可略的三條是誤導(dǎo)——關(guān)于相關(guān)性的討論（3）
本帖最后由史錦順于 2015-10-22 16:09 編輯

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                     協(xié)方差可略的三條是誤導(dǎo)
                                 —— 關(guān)于相關(guān)性的討論（3）
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                                                                                                               史錦順
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（一）計(jì)量規(guī)范《JJF1059.1-2012》的表述
協(xié)方差可略的三條
4.4.4.1 協(xié)方差的估計(jì)方法
   a）兩個(gè)輸入量的估計(jì)值xi與xj的協(xié)方差在以下情況時(shí)可取零或忽略不計(jì)：
   1）xi和xj中任意一個(gè)量可作為常數(shù)處理；
   2）在不同實(shí)驗(yàn)室用不同測量設(shè)備、不同時(shí)間測得的量值；
   3）獨(dú)立測量的不同量的測量結(jié)果。
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（二）交叉因子的史氏求法
   誤差量有兩個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)是“絕對性”，一個(gè)是“上限性”。誤差分析的基礎(chǔ)是誤差元（測得值減真值）。誤差合成的任務(wù)是把誤差元變成誤差范圍（誤差元的絕對值的一定概率意義上的最大可能值）。誤差范圍體現(xiàn)誤差量的兩個(gè)特點(diǎn)。誤差范圍恒正，誤差范圍是誤差量的上限。
   誤差合成就是把誤差元變成誤差范圍。
   標(biāo)準(zhǔn)誤差σ是隨機(jī)誤差的表征量，3σ是隨機(jī)誤差范圍。貝塞爾公式，以平均值代換掉標(biāo)準(zhǔn)誤差定義中的真值，可實(shí)現(xiàn)對標(biāo)準(zhǔn)誤差的計(jì)算，稱為實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)誤差。
   標(biāo)準(zhǔn)誤差的定義是取“均方差”，是系列測得值的誤差（以真值為參考）的“平方和的平均值的根”。貝塞爾公式的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)誤差，是殘差（測得值減平均值）的“平方和的平均值的根”。
   在隨機(jī)誤差的處理上，經(jīng)典誤差理論用“方和根法”，利用了“二量之和的平方等于二量各自平方的和”這個(gè)隨機(jī)變量的特性，是巧妙而成功的。
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   1980年啟動而于1993年推行的不確定度論（包括1980年后的一些誤差理論書籍），把“方和根法”，推廣到僅有系統(tǒng)誤差或以系統(tǒng)誤差為主的場合，這就出了問題。這里仔細(xì)分析一下各種情況。
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2.1理論基礎(chǔ)
   函數(shù)的變化量，等于函數(shù)對各個(gè)自變量偏微分的和。就是泰勒展開的一級近似。
            f(x,y) = f(xo,yo)+ (?f/?x) (x-xo)+ (?f/?y) (y-yo)                         （1）
            f(x,y) - f(xo,yo) =(?f/?x) Δx+ (?f/?y) Δy                                  （2）
            Δf =(?f/?x)Δx + (?f/?y)Δy                                                       （3）
   公式（3）是變量關(guān)系的普遍形式。對所研究的特定函數(shù)來說，?f/?x、?f/?y是常數(shù)。
   變量關(guān)系用于測量計(jì)量領(lǐng)域，x是測得值，xo是真值, Δx是測得值x的誤差元；y是測得值，yo是真值，Δy是測得值y的誤差元；f(x,y)是求得的函數(shù)值， f(xo,yo) 是函數(shù)的真值，Δf= f(x,y)-f(xo,yo) 是求得的函數(shù)值的誤差元。
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2.2 交叉因子的一般表達(dá)
   設(shè)函數(shù)的誤差由兩項(xiàng)誤差Δx、Δy引起。由此，函數(shù)的兩項(xiàng)誤差元為：
         Δf(x) = (?f/?x) Δx
         Δf(y) = (?f/?y) Δy
   把分項(xiàng)誤差作用的靈敏系數(shù)與該項(xiàng)誤差歸并，記為：
         Δf(x) = ΔX
         Δf(y) = ΔY
   函數(shù)的誤差元式（3）變?yōu)椋?br />          Δf=ΔX +ΔY                                                                         （4）
   對（4）式兩邊平方并求和、平均：
         (1/N)∑Δf^2=(1/N)∑(ΔX +ΔY)^2
                           =(1/N)∑ΔX^2 + 2(1/N)∑ΔXΔY+(1/N)∑ΔY^2             （5）
   （5）式右邊的第一項(xiàng)為σ(X)^2，第三項(xiàng)為σ(Y)^2; （5）式的第二項(xiàng)是交叉項(xiàng)，是我們研究的重點(diǎn)對象。第二項(xiàng)為
            2(1/N)∑ΔXΔY = 2{(1/N)(∑ΔXΔY) / [σ(X) σ(Y)]} [σ(X) σ(Y)]
            = 2J [σ(X) σ(Y)]                                                                   （6）
   （5）成為
            σ(f)^2 = σ(X)^2+2 J [σ(X) σ(Y)] + σ(Y)^2                               （7）
   （6）式（7）式中的J為：
            J =(1/N)(∑ΔXΔY) / [σ(X) σ(Y)]                                                 （8）
   當(dāng)前，稱J（通常記為r）為相關(guān)系數(shù)。這和統(tǒng)計(jì)理論的相關(guān)系數(shù)，物理意義不一致。為澄清已有的混淆，以下稱J為交叉因子。
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2.3 隨機(jī)誤差間合成的交叉因子
   記誤差元為ε，系統(tǒng)誤差元為β，隨機(jī)誤差元為ξ。
   對隨機(jī)誤差的合成，ΔX是ξx, ΔY是ξy，代入（8）式，并變成殘差形式（以平均值為參考），有：
            J =[1/(N-1)](∑ξxξy) / [σ(X) σ(Y)]                                                 （9）
   由于ξx、ξy是隨機(jī)誤差，可正可負(fù)，可大可小，有對稱性與有界性，多次測量，是大量的，因此，隨機(jī)誤差間的合成的交叉因子為零（或可以忽略）。
   隨機(jī)誤差合成，“方和根法”成立。由（7）式，有
            σ(f) =√[σ(X)^2+ σ(Y)^2]                                                             （10）
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2.4 隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差合成的交叉因子
   兩個(gè)分項(xiàng)誤差，一個(gè)是隨機(jī)的，記為ξ；一個(gè)是系統(tǒng)的（重復(fù)測量中不變），記為β。代入公式（8），有
            J =(1/N)(∑ξiβ) / [σ(X) σ(Y)]                                                          （11）
   系統(tǒng)誤差元是常數(shù)可以提出來，有
            J =(1/N) (β∑ξi) / [σ(X) σ(Y)]                                                          （12）
   精密測量，要進(jìn)行多次重復(fù)測量取平均值，ξi 相當(dāng)于殘差，殘差之和為零。因此精密測量時(shí)，隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差的交叉因子可以忽略，因此，“方和根法”成立。
   說明一點(diǎn)。此前，我沒做過這項(xiàng)推導(dǎo)，又顧及單次測量無抵消作用的情況，曾主張隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差的合成用“絕對值合成法”。此法不錯(cuò)，但保守。鑒于現(xiàn)在已有上述證明，且注意到“單次測量”僅出現(xiàn)在隨機(jī)誤差可略（重復(fù)測量中示值為常值）的普通測量中，可以不必顧慮。由是，我的主張更改為：系統(tǒng)誤差范圍與隨機(jī)誤差范圍合成，可以用“方和根法”合成。
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2.5 系統(tǒng)誤差與系統(tǒng)誤差合成的交叉因子
   設(shè)（8）式中ΔX為系統(tǒng)誤差βx ，ΔY為系統(tǒng)誤差βy，則系統(tǒng)誤差的交叉因子為
            J =(1/N)(∑βxβy) / [σ(X) σ(Y)]                                                       （13）
   βx、βy為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差在系列測量時(shí)不變，是常數(shù)。有
            σ(X)= |βx|                                                                                  （14）
            σ(Y)= |βy|                                                                                  （15）
   將（14）（15）代入（13），則得系統(tǒng)誤差的交叉因子為：
            J =(1/N) (∑βxβy) / [ |βx| |βy| ]
               =(1/N)Nβxβy / [|βx| |βy|]
               =±1
   即有
            |J|=1                                                                                           （16）
   當(dāng)βxβy同號時(shí)，系統(tǒng)誤差的交叉因子為+1；當(dāng)βxβy異號時(shí)，系統(tǒng)誤差的交叉因子為-1.
   當(dāng)系統(tǒng)誤差的交叉因子為+1時(shí)，（7）式為：
            σ(f)^2 = σ(X)^2+2 σ(X) σ(Y) + σ(Y)^2
               = [σ(X) + σ(Y)]^2
   既有：
            σ(f) = σ(X) + σ(Y)                                                                         （17）
   即
            | Δf | =|ΔX|+|ΔY|
   也就是
            | Δf | =|βx|+|βy|                                                                         （18）
      （18）式就是絕對值合成公式。
   當(dāng)系統(tǒng)誤差的交叉因子為-1時(shí)，（15）式變?yōu)槎坎畹墓健Ｒ驗(yàn)橥ǔＶ皇侵老到y(tǒng)誤差之誤差范圍，又鑒于誤差量“上限性”的特點(diǎn)，二量差的公式不能用。
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   綜上所述，系統(tǒng)誤差在“方和根法”合成時(shí)，交叉項(xiàng)中的交叉因子是+1（相關(guān)系數(shù)為-1的解不能用）；這樣，“方和根法”，就回歸為“絕對和法”。
   測量儀器的誤差，通常以系統(tǒng)誤差為主。在有系統(tǒng)誤差存在，特別是以系統(tǒng)誤差為主的通常情況下，交叉項(xiàng)中的誤差項(xiàng)，不是弱相關(guān)而是強(qiáng)相關(guān)（借用常用說法）。這樣，不確定度評定的通常的假設(shè)條件“不相關(guān)”，通常是不成立的。就是說，不確定度評定的“方和根法”是沒道理的。不確定度理論有五大難關(guān)：分布規(guī)律、不相關(guān)假設(shè)、變系統(tǒng)為隨機(jī)、范圍到方差的往返折騰、求自由度，都是自找麻煩，并無必要；不僅不必要，由于忽略交叉項(xiàng)，不合理地縮小誤差范圍，違背誤差量的上限性特點(diǎn)，成為工程的隱患。

   除對純隨機(jī)誤差外，不搞“方和根合法”合成，也就避免了不確定度論提出以來的困擾計(jì)量界的五大難關(guān)，多么輕松！
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2.6 系統(tǒng)誤差比重大時(shí)，合成的交叉因子
   測量儀器的誤差，通常是以系統(tǒng)誤差為主的。若系統(tǒng)誤差在總誤差的比重，大于60%，則誤差因子也會大于0.6，就是強(qiáng)相關(guān)。因此，正視測量儀器以系統(tǒng)誤差為主的實(shí)際情況，各儀器的測量誤差合成，一般不能用“方和根法”。
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（三）《JJF1059.1-2012》置疑
    【JJF1059.1-2012條款】出處見（一），下同。
   1）xi和xj中任意一個(gè)量可作為常數(shù)處理；協(xié)方差可以忽略。
   【史評】
   這條的意思，是說：xi與xj中，有一個(gè)是常量，協(xié)方差就可忽略。兩個(gè)都是常量，則更可忽略。在討論誤差合成中，系統(tǒng)誤差是常量。本條款說：二分項(xiàng)誤差中，有一個(gè)是系統(tǒng)誤差，則協(xié)方差可略。二誤差都是系統(tǒng)誤差，則協(xié)方差當(dāng)然可略。
   由前邊（二）中的推導(dǎo)證明，可知：兩個(gè)誤差都是隨機(jī)誤差，協(xié)方差可略；兩誤差中有一個(gè)是隨機(jī)誤差，另一個(gè)是系統(tǒng)誤差，協(xié)方差也可略。當(dāng)二量都是系統(tǒng)誤差時(shí)，強(qiáng)相關(guān)，協(xié)方差不可略。
   可見，本文的協(xié)方差忽略條件是有一個(gè)是純隨機(jī)誤差；而JJF1059卻說協(xié)方差的忽略條件是有一個(gè)是系統(tǒng)誤差。
   兩種說法有本質(zhì)區(qū)別。規(guī)范條款認(rèn)為協(xié)方差通?？梢院雎?；因此通常可用“方和根法”；本文分析則說明，通常“方和根法”是不成立的。因?yàn)闇y量儀器的誤差，不僅有系統(tǒng)誤差，而且通常是以系統(tǒng)誤差為主的。
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    【JJF1059.1-2012條款】
   2）在不同實(shí)驗(yàn)室用不同測量設(shè)備、不同時(shí)間測得的量值；協(xié)方差可以忽略。
   【史評】
   不同實(shí)驗(yàn)室、不同測量設(shè)備、不同時(shí)間的測量，都避免不了有系統(tǒng)誤差存在，而且測量儀器一般是以系統(tǒng)誤差為主。必須至少有一個(gè)是純隨機(jī)誤差（或隨機(jī)誤差占絕大比例），才能忽略協(xié)方差。因此，在不同實(shí)驗(yàn)室用不同測量設(shè)備、不同時(shí)間測得的量值，只要系統(tǒng)誤差占主導(dǎo)，就不能忽略協(xié)方差。
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    【JJF1059.1-2012條款】
   3）獨(dú)立測量的不同量的測量結(jié)果；協(xié)方差可以忽略。
   【史評】
   此條不妥。理由同上。只要測量中系統(tǒng)誤差占較大比例，而不是純隨機(jī)誤差，就不能忽略協(xié)方差。
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   總之，《JJF1001-2012》為宣揚(yáng)GUM的“方和根法”而強(qiáng)調(diào)的“協(xié)方差可忽略”的三項(xiàng)條款，是不對的，是一種誤導(dǎo)。
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   強(qiáng)調(diào)指出：
   在討論合成方法中，把交叉項(xiàng)能否忽略，說成是相關(guān)不相關(guān)，這本身就是一種誤導(dǎo)。兩個(gè)完全不相關(guān)的量，只要取這二量的和的平方，平方的展開式中，就必然有交叉項(xiàng)。此交叉項(xiàng)能不能忽略，不是二量是否相關(guān)的問題，而是必須有一個(gè)量可正可負(fù)地變化，或兩個(gè)量同時(shí)可正可負(fù)的變化，才能忽略交叉項(xiàng)。如果兩個(gè)量都是常量，交叉項(xiàng)必定不能忽略。同號為正，而異號為負(fù)，不存在抵消的問題。不確定度論出世以來，把交叉項(xiàng)同“相關(guān)系數(shù)”聯(lián)系起來，造成嚴(yán)重的誤導(dǎo)。許多人在此誤導(dǎo)之下，以為二量不相關(guān)就可以忽略交叉項(xiàng)，其實(shí)，這是錯(cuò)誤的。
   本文與前文，筆者也時(shí)而有“相關(guān)”與“不相關(guān)”的說法，那是“借用”或僅僅是針鋒相對地辯論，其實(shí)本人并沒有囿于不確定度論的說教。
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作者: 史錦順 時(shí)間: 2015-10-22 16:29
倒數(shù)第11行，應(yīng)為JJF1059.1-2012.

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2015-10-22 18:31
　　JJF1059.1-2012的4.4.4.1 協(xié)方差的估計(jì)方法a）款講的這３條說的是測量不確定度分類是否相關(guān)，是否需要計(jì)算協(xié)方差的規(guī)則，根本見不是講誤差合成中的相關(guān)性問題。
　　不確定度分量是否相關(guān)，是否需要計(jì)算相關(guān)系數(shù)、協(xié)方差，關(guān)鍵是測量某個(gè)輸入量ａ時(shí)，給輸出量引入的不確定度會不會影響到測量輸入量ｂ時(shí)給輸出量引入的不確定度分量也發(fā)生某種規(guī)律性變化。這和數(shù)學(xué)關(guān)系式中各變量、自變量之間的相關(guān)性完全是兩碼事。
　　在不同實(shí)驗(yàn)室用不同測量設(shè)備、不同時(shí)間測得的量值，以及獨(dú)立測量的不同量，他們的測量過程各自獨(dú)立，一個(gè)人測量ａ如何能夠影響另一個(gè)人測量ｂ？以測量速度為例，張三用秒表測量時(shí)間，李四用卷尺測量距離，張三的時(shí)間測量怎么會影響李四的距離測量？在研究不確定度分量的相關(guān)性時(shí)，一定要避開函數(shù)式變量間的相關(guān)性，避開誤差合成中誤差的相關(guān)性。不確定度是靠測量過程信息估計(jì)得到的，不確定度分量的相關(guān)性也只與兩個(gè)輸入量的測量過程的特性信息有關(guān)。

作者: 史錦順 時(shí)間: 2015-10-22 19:32

規(guī)矩灣錦苑發(fā)表于 2015-10-22 18:31
　　JJF1059.1-2012的4.4.4.1 協(xié)方差的估計(jì)方法a）款講的這３條說的是測量不確定度分類是否相關(guān)，是否需要 ...

   先生說：
　　JJF1059.1-2012的4.4.4.1 協(xié)方差的估計(jì)方法a）款講的這３條說的是測量不確定度分類（項(xiàng)）是否相關(guān)，是否需要計(jì)算協(xié)方差的規(guī)則，
   我認(rèn)為它不對，講了理由。你看不懂也罷，硬要說我不是就問題談問題。太奇怪了。三條都說協(xié)方差可略。難道JJF1099.1的意思不是協(xié)方差可略嗎？
   你說：是否需要計(jì)算協(xié)方差的規(guī)則，錯(cuò)，不是需要不需要計(jì)算的問題，已經(jīng)明確說明可以忽略，就是不要算。難道這不是很明白嗎？

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2015-10-23 00:27
本帖最后由規(guī)矩灣錦苑于 2015-10-23 00:32 編輯

史錦順發(fā)表于 2015-10-22 19:32
先生說：
　　JJF1059.1-2012的4.4.4.1 協(xié)方差的估計(jì)方法a）款講的這３條說的是測量不確定度分 ...

　　史老師，JJF1059.1-2012的標(biāo)題是《測量不確定度評定與表示》，講的是不確定度評定，不是講誤差分析，因此其4.4.4.1條a）款講的3條是測量不確定度的兩個(gè)分量（不是分類）之間是否相關(guān)，是否需要計(jì)算協(xié)方差的識別規(guī)則，不是講誤差分析中的誤差合成，也不是講函數(shù)式的變量與自變量之間是否相關(guān)，是否需要計(jì)算協(xié)方差的規(guī)則。我們不能將不確定度評定與誤差分析扯在一起混淆不清，用誤差合成中的相關(guān)性或函數(shù)式變量之間的相關(guān)性去套用或解釋不確定度分量合成時(shí)的相關(guān)性是錯(cuò)誤的。
　　三條都說協(xié)方差可略，并不是JJF1099.1說協(xié)方差都可略，而是說協(xié)方差可略的識別三個(gè)條件，達(dá)到這些條件之一的兩個(gè)不確定度分量之間即可視為不相關(guān)，協(xié)方差也就可略。

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-23 08:19
相關(guān)系數(shù)、協(xié)方差不是概率論中的嗎？難不成概率論中這些也是不對的？

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-23 08:26
本帖最后由 csln 于 2015-10-23 08:29 編輯

英國《自然》雜志網(wǎng)站2011年8月報(bào)道，歐洲研究人員發(fā)現(xiàn)了中微子超光速現(xiàn)象，意大利格蘭薩索國家實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)裝置接收了來自歐洲核子研究中心的中微子，兩地相距730公里，中微子“跑”過這段距離的時(shí)間比光速快了60納秒，參與實(shí)驗(yàn)的瑞士伯爾尼大學(xué)的專家說，他和同事被這一結(jié)果震驚了，他們隨后反復(fù)觀測到這個(gè)現(xiàn)象1.6萬次，并仔細(xì)考慮了實(shí)驗(yàn)中其他各種因素的影響，認(rèn)為這個(gè)觀測結(jié)果是可靠的，于是決定將其公開

60納秒在時(shí)間測量上是一個(gè)非常大的量值，如果這個(gè)試驗(yàn)成立，整個(gè)現(xiàn)代物理學(xué)基礎(chǔ)將被顛覆

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-23 09:50
后經(jīng)證實(shí)，“超光速”是連接GPS信號的光纖接觸問題引起的

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-23 09:51
這個(gè)試驗(yàn)最終導(dǎo)致瑞士和意大利兩個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室主任辭職

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-23 09:52
一個(gè)石破天驚發(fā)現(xiàn)背后或許存在著一個(gè)低級錯(cuò)誤

作者: 史錦順 時(shí)間: 2015-10-23 11:31

csln 發(fā)表于 2015-10-23 09:52
一個(gè)石破天驚發(fā)現(xiàn)背后或許存在著一個(gè)低級錯(cuò)誤

   先生說：“一個(gè)石破天驚發(fā)現(xiàn)背后或許存在著一個(gè)低級錯(cuò)誤”。
   這句話用在不確定度理論與不確定度評定上，是很恰當(dāng)?shù)摹?/font>
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   本來，誤差理論中的誤差合成方法，很簡單，也很明確。
   1 隨機(jī)誤差是統(tǒng)計(jì)變量，用統(tǒng)計(jì)理論處理。單個(gè)量值的統(tǒng)計(jì)，用貝塞爾公式；隨機(jī)誤差合成，用“方和根法”。隨機(jī)誤差可正可負(fù)，因此二項(xiàng)和的平方，等于二項(xiàng)平方的和。交叉項(xiàng)為零?！胺胶透ā背闪?。
   2 符號和量值都知道的系統(tǒng)誤差叫已定系統(tǒng)誤差?？梢孕拚?，也可以進(jìn)行代數(shù)（符號加量值）運(yùn)算。
   3 通常的系統(tǒng)誤差是未定系統(tǒng)誤差。就是只知道它在重復(fù)測量中是個(gè)常量，不是量值可變的隨機(jī)誤差。未定系統(tǒng)誤差的符號與量值都是不知道的。但知道其最大可能的范圍，就是其上限值。
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   誤差理論與不確定度理論，對待1、2兩種情況，處理方法基本一致。分歧產(chǎn)生在對未定系統(tǒng)誤差的處理上。經(jīng)典誤差理論認(rèn)為：對未定系統(tǒng)誤差的合成用“絕對和法”；而不確定度理論主張用“方和根法”。不確定度理論為能用“方和根法”，要過五大難關(guān)，就是分布、不相關(guān)、變系統(tǒng)為隨機(jī)、方差與范圍間的往返折騰、求自由度。因?yàn)椴淮_定度理論要把未定系統(tǒng)誤差當(dāng)作隨機(jī)誤差處理，就得過這五個(gè)難關(guān)。
   第一關(guān)，要知道量值與誤差的分布規(guī)律，這是很難很難的事情。專家都處理不了；一般的測量者、計(jì)量者不可能處理。
   第二關(guān)，要“假設(shè)不相關(guān)”，這是掩耳盜鈴。本質(zhì)是二項(xiàng)和展開式中的交叉項(xiàng)可以忽略。這在有系統(tǒng)誤差存在的條件下是不可能的。來本網(wǎng)發(fā)帖的兩位專家：njlyx、崔偉群都證明系統(tǒng)誤差的相關(guān)系數(shù)的絕對值是1（我也證明了這一點(diǎn)）。而測量儀器一般是以系統(tǒng)誤差為主的。這就是說“假設(shè)不相關(guān)”是錯(cuò)誤的；“方和根法”對一般情況（有系統(tǒng)誤差的儀器）是不成立的。
   以后再論另外的三關(guān)；就現(xiàn)在的討論，這第二關(guān)就是不確定度論的滑鐵盧。交叉項(xiàng)的交叉系數(shù)（類比地稱為相關(guān)系數(shù)）是+1（-1的解，不符合誤差的上限性，廢棄），于是，“方和根法”就轉(zhuǎn)化為“絕對和法”。這就是說，不確定度論必須自己退回到誤差理論。而一經(jīng)返回誤差理論，那煩人的五個(gè)難關(guān)，也就沒有必要了，煙消云散了。
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作者: csln 時(shí)間: 2015-10-23 12:00

史錦順發(fā)表于 2015-10-23 11:31
先生說：“一個(gè)石破天驚發(fā)現(xiàn)背后或許存在著一個(gè)低級錯(cuò)誤”。
這句話用在不確定度理論與不 ...

先生是時(shí)間頻率計(jì)量專家，看一下頻標(biāo)漂移的相關(guān)系數(shù)說不定會對不確定度相關(guān)系數(shù)有新的理解

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-23 12:01
這就是說，不確定度論必須自己退回到誤差理論。

下這么絕對的結(jié)論，恐怕沒什么意義

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-23 12:06
不確定度并不算一個(gè)石破天驚的發(fā)現(xiàn)，是經(jīng)典誤差理論的發(fā)展和演變，僅此而已

作者: 規(guī)矩灣錦苑 時(shí)間: 2015-10-23 15:30
　　我認(rèn)為問題的關(guān)鍵仍然是史老師抱定了不確定度就是誤差或誤差范圍，忽視了誤差的定義和不確定度的定義存在著天壤之別，所以總是用看待或解釋誤差分析理論的角度來看待或解釋不確定度評定，這樣來看不確定度，不確定度評定就是萬劫不復(fù)的，同樣如果用看待不確定度的觀點(diǎn)看待誤差理論也會萬劫不復(fù)。其實(shí)兩個(gè)理論都是科學(xué)的，都是測量實(shí)踐所必須的，不能因?yàn)檎`差理論誕生的早就掐死不確定度，也不能因?yàn)椴淮_定度評定誕生的晚就得到偏愛而廢掉誤差理論。
　　不確定度與誤差兩個(gè)定義不同，兩套理論不同，兩種來源不同，兩者用途也不同，它們是測量領(lǐng)域大家庭中天生一對好姐妹。不能用誤差分析理論照套不確定度評定，也不能用不確定度評定理論照套誤差分析。因此，不能用誤差合成的相關(guān)性去看待不確定度合成中的相關(guān)性。

作者: 285166790 時(shí)間: 2015-10-24 15:55
未定系統(tǒng)誤差經(jīng)過溯源就變成了已知的系統(tǒng)誤差。問題的關(guān)鍵是史老在校準(zhǔn)時(shí)不愿意對已知的系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正，而要執(zhí)意引入不確定度的評定中去，才造成了一系列麻煩。但是我們看看國家的校準(zhǔn)規(guī)范，或以”等“來確定準(zhǔn)確度的檢定規(guī)程，無不在內(nèi)容中都是明確要求帶入標(biāo)準(zhǔn)器修正值的。

作者: 史錦順 時(shí)間: 2015-10-24 20:56

285166790 發(fā)表于 2015-10-24 15:55
未定系統(tǒng)誤差經(jīng)過溯源就變成了已知的系統(tǒng)誤差。問題的關(guān)鍵是史老在校準(zhǔn)時(shí)不愿意對已知的系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正， ...

   先生說：問題的關(guān)鍵是史老在校準(zhǔn)時(shí)不愿意對已知的系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正，而要執(zhí)意引入不確定度的評定中去，才造成了一系列麻煩。
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   “不修正”是史錦順的個(gè)人問題嗎？不是的。
   從測量計(jì)量的整體來看，“修正”是極少數(shù)，僅僅對量塊、砝碼這樣的單值量具才可能修正。校準(zhǔn)只能校準(zhǔn)幾十個(gè)點(diǎn)，修正值僅僅對校準(zhǔn)點(diǎn)才有效；而一般的精密測量儀器，通?？赡艿臏y量點(diǎn)數(shù)是幾萬到幾百萬，那些絕大多數(shù)的測量點(diǎn)，沒有修正值，怎么修正？HP8662A頻率綜合器的輸出頻率點(diǎn)是一百二十億個(gè)值，怎么能修正？
   對各種各樣的絕大多數(shù)測量儀器來說，校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)只是測量點(diǎn)數(shù)的百分之一，甚至萬分之一，不可能都修正。把眼睛放在1%的可修正點(diǎn)上，而忽略占99%以上的不能修正的測量點(diǎn)，算什么觀點(diǎn)，什么邏輯？不管大多數(shù)點(diǎn)的“不能修正”，只著眼少數(shù)點(diǎn)的“可修正”，就說都修正了，不是瞎扯淡嗎？規(guī)范再權(quán)威，說瞎話就沒有權(quán)威。
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   下面引兩句我國著名時(shí)頻專家馬鳳鳴先生的話。引自《時(shí)間頻率計(jì)量》（國家質(zhì)檢總局組編，計(jì)量檢測人員培訓(xùn)教材）。
   1  在時(shí)頻領(lǐng)域，實(shí)用上無人去修正……（p158)
   2  理論上，偏差一旦確定了就可以修正……但實(shí)際上不是單一地使用修正后的頻率值，而是以此作標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生各種頻率值和時(shí)間間隔值，甚至涉及一系列變換，要對每個(gè)值進(jìn)行事后修正相當(dāng)麻煩，故實(shí)際上沒人去進(jìn)行這種修正。使用者都是按標(biāo)稱值使用，他要知道的是實(shí)際值偏離標(biāo)稱值有多遠(yuǎn)……一句話，關(guān)心的就是頻率準(zhǔn)確度，根據(jù)實(shí)用要求選購相應(yīng)準(zhǔn)確度的頻標(biāo)。（p164）
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   看清楚了吧，“不修正”不是老史的毛病，是慣例。
   “都修正了”，那才是假話，才是誤導(dǎo)。
   既然大多數(shù)不修正，那我們就必須嚴(yán)肅、嚴(yán)格地看待與處理系統(tǒng)誤差。
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作者: csln 時(shí)間: 2015-10-25 12:29
本帖最后由 csln 于 2015-10-25 12:36 編輯

“不修正”是史錦順的個(gè)人問題嗎？不是的。
   從測量計(jì)量的整體來看，“修正”是極少數(shù)，僅僅對量塊、砝碼這樣的單值量具才可能修正。校準(zhǔn)只能校準(zhǔn)幾十個(gè)點(diǎn)，修正值僅僅對校準(zhǔn)點(diǎn)才有效；而一般的精密測量儀器，通?？赡艿臏y量點(diǎn)數(shù)是幾萬到幾百萬，那些絕大多數(shù)的測量點(diǎn)，沒有修正值，怎么修正？HP8662A頻率綜合器的輸出頻率點(diǎn)是一百二十億個(gè)值，怎么能修正？
   對各種各樣的絕大多數(shù)測量儀器來說，校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)只是測量點(diǎn)數(shù)的百分之一，甚至萬分之一，不可能都修正。把眼睛放在1%的可修正點(diǎn)上，而忽略占99%以上的不能修正的測量點(diǎn)，算什么觀點(diǎn)，什么邏輯？不管大多數(shù)點(diǎn)的“不能修正”，只著眼少數(shù)點(diǎn)的“可修正”，就說都修正了，不是瞎扯淡嗎？規(guī)范再權(quán)威，說瞎話就沒有權(quán)威。

頻率合成器輸出頻率不能修正嗎？當(dāng)然不是，頻率合成器頻率合成原理是對參考鐘頻分頻、倍頻后通過相加、相減得到需要的輸出頻率，不管是一百二十億個(gè)頻率點(diǎn)還是一千二百億個(gè)頻率點(diǎn)，只修正其鐘頻就可以了，因?yàn)檩敵龅念l率點(diǎn)全部是鎖定到其鐘頻上的，驗(yàn)證方法很簡單，用一臺高精度頻率測量設(shè)備，把測量設(shè)備鐘頻加入頻率合成器外標(biāo)輸出端，或者把頻率合成器內(nèi)部參考輸出加入測量設(shè)備參考輸入端，可以發(fā)現(xiàn)，自相關(guān)后除了相位噪聲、短穩(wěn)有損失（當(dāng)然是很少，與這臺合成器性能有關(guān)），頻率不確定度（過去稱頻率準(zhǔn)確度）一般是可以達(dá)到商品型小銫鐘指標(biāo)的，不僅HP8662A，設(shè)計(jì)講究點(diǎn)的頻率合成器，如R/S產(chǎn)品、安立產(chǎn)品、中電四十一所產(chǎn)品、北京普源精電產(chǎn)品均能滿足這一點(diǎn)。不太相信史先生做時(shí)間頻率計(jì)量時(shí)沒有做過這樣的測量

一臺8位半數(shù)字萬用表，直流電壓測量點(diǎn)有2億個(gè)點(diǎn)，需要每個(gè)點(diǎn)修正嗎？當(dāng)然不是，表內(nèi)ADC的微分線性誤差、積分線性誤差能保證只修正參考基準(zhǔn)電壓就可以，所有的測量點(diǎn)差不多都會同基準(zhǔn)電壓一致了

其他電子產(chǎn)品大致也是如此，線性、頻響不能保證的會有一個(gè)修正表，修正表點(diǎn)以外的會通過內(nèi)插法（當(dāng)然還有其他算法）修正。

修正后剩余的部分是所謂未定系統(tǒng)誤差，測量當(dāng)時(shí)是系統(tǒng)的，但是在以后相當(dāng)長使用時(shí)間內(nèi)又是隨機(jī)的，大小方向均可能會變化，當(dāng)然未必符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

   下面引兩句我國著名時(shí)頻專家馬鳳鳴先生的話。引自《時(shí)間頻率計(jì)量》（國家質(zhì)檢總局組編，計(jì)量檢測人員培訓(xùn)教材）。
   1  在時(shí)頻領(lǐng)域，實(shí)用上無人去修正……（p158)
   2  理論上，偏差一旦確定了就可以修正……但實(shí)際上不是單一地使用修正后的頻率值，而是以此作標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生各種頻率值和時(shí)間間隔值，甚至涉及一系列變換，要對每個(gè)值進(jìn)行事后修正相當(dāng)麻煩，故實(shí)際上沒人去進(jìn)行這種修正。使用者都是按標(biāo)稱值使用，他要知道的是實(shí)際值偏離標(biāo)稱值有多遠(yuǎn)……一句話，關(guān)心的就是頻率準(zhǔn)確度，根據(jù)實(shí)用要求選購相應(yīng)準(zhǔn)確度的頻標(biāo)。（p164）

時(shí)間頻率領(lǐng)域?yàn)槭裁礋o人修正呢？因?yàn)閷ζ胀ňд駚碚f這個(gè)偏差是個(gè)未定系統(tǒng)誤差，晶體振蕩器漂移和波動導(dǎo)致修正沒有意義，真的全都不修正嗎？當(dāng)然不是，恒溫晶振當(dāng)然要修正，頻率不確定度要調(diào)整到比日波動或是老化低一個(gè)數(shù)量級，這是頻標(biāo)檢定規(guī)程中一個(gè)檢定項(xiàng)目，好象叫：頻率準(zhǔn)確度的測量和校準(zhǔn)

所以說  “都修正了”，那才是假話，才是誤導(dǎo)。真正才是假話，才是誤導(dǎo)

作者: 史錦順 時(shí)間: 2015-10-25 13:12

csln 發(fā)表于 2015-10-25 12:29
“不修正”是史錦順的個(gè)人問題嗎？不是的。
從測量計(jì)量的整體來看，“修正”是極少數(shù)，僅僅對量塊、 ...

我從來不修正。馬鳳鳴也不修正。這是事實(shí)，沒有假話。馬鳳鳴在國家計(jì)量院掌管全國的時(shí)頻計(jì)量（時(shí)頻計(jì)量的規(guī)范是馬起草的），我相信他的話。修正不修正，個(gè)人有權(quán)處理自已業(yè)務(wù)。但作為一種當(dāng)家理論，是不能忽略大多數(shù)“不修正”這個(gè)事實(shí)的。先生可能比馬鳳鳴還強(qiáng)，但要表現(xiàn)出來。你的語言很有殺傷力。我盡量回避就是了。

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-25 13:53

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-25 16:56

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-25 17:08

作者: 都成 時(shí)間: 2015-10-25 20:05

史錦順發(fā)表于 2015-10-25 13:12
我從來不修正。馬鳳鳴也不修正。這是事實(shí)，沒有假話。馬鳳鳴在國家計(jì)量院掌管全國的時(shí)頻計(jì)量（時(shí) ...

無論是檢定證書還是校準(zhǔn)證書，給出的數(shù)據(jù)大概有三個(gè)作用，一是用于合格判定，二是用于考核穩(wěn)定性，三就是必要時(shí)用來修正。好多按等使用計(jì)量器具都要修正，怎么一個(gè)時(shí)間頻率怎樣，別的就怎樣，是否有些不妥？

作者: 285166790 時(shí)間: 2015-10-26 10:26

史錦順發(fā)表于 2015-10-25 13:12
我從來不修正。馬鳳鳴也不修正。這是事實(shí)，沒有假話。馬鳳鳴在國家計(jì)量院掌管全國的時(shí)頻計(jì)量（時(shí) ...

您不修正是因?yàn)槟阋罁?jù)的是檢定規(guī)程，并不是專門的校準(zhǔn)規(guī)范，檢定規(guī)程要求的內(nèi)容不完全適用于開展的校準(zhǔn)工作，這點(diǎn)我早就指出了。校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定時(shí)校準(zhǔn)證書所特有的，您既然要評定就應(yīng)當(dāng)按照校準(zhǔn)規(guī)范的要求進(jìn)行。您可以自己看看校準(zhǔn)規(guī)范，哪個(gè)不修正。至于總有那么一小部分不能完全修正的、未定的系統(tǒng)誤差，它們的分布是未知的，影響也是很小的，用方和根處理甚至忽略不計(jì)足以，不會對結(jié)果產(chǎn)生顯著的影響。

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-26 11:52
本帖最后由 csln 于 2015-10-26 11:59 編輯

史錦順發(fā)表于 2015-10-25 13:12
我從來不修正。馬鳳鳴也不修正。這是事實(shí)，沒有假話。馬鳳鳴在國家計(jì)量院掌管全國的時(shí)頻計(jì)量（時(shí) ...

馬先生的話不但先生相信，很多人都相信，但感覺先生是選擇性相信，馬先生說的不修正，感覺是在產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)內(nèi)時(shí)不修正，也沒法修正，修正了也沒有意義，沒有人能把晶振修正成鐘使用，這同其他專業(yè)也沒有本質(zhì)區(qū)別，沒有人能把6位半萬用表修正成8位半表使用，超出技術(shù)指標(biāo)時(shí)還是要修正的，頻率實(shí)驗(yàn)室的頻率合成器一般要加外標(biāo)使用，先生總不至于否定吧，先生認(rèn)為HP8662A頻率綜合器的輸出頻率點(diǎn)是一百二十億個(gè)值，怎么能修正？與JJF 1180-2007 3.40定義不一致，馬先生編寫了時(shí)間頻率校準(zhǔn)的測量不確定度，先生也不相信

先生說我的語言很有殺傷力，我不能認(rèn)同，我除了陳述事實(shí)外，只是借用了先生一句話，如果讓先生不快，我很抱歉，以后盡量不對先生觀點(diǎn)發(fā)表意見

作者: winnie0109 時(shí)間: 2015-10-27 15:57
謝謝分享?。。。?！

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-28 10:08
本帖最后由 csln 于 2015-10-28 10:14 編輯

系統(tǒng)誤差不能所有點(diǎn)都修正真的？假的？

以輸出頻率有120億個(gè)點(diǎn)的HP8662A輸出頻率為例

自keysight(原HP、agilent)網(wǎng)站下載HP8662A手冊

作者: chuxp 時(shí)間: 2015-10-28 12:07
使用外頻標(biāo)本質(zhì)是改變儀器設(shè)備的硬件構(gòu)成，好像不能算成是一種對“系統(tǒng)誤差”的修正吧？一般“修正”大概是指僅僅對測量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)上的處理。

作者: 史錦順 時(shí)間: 2015-10-28 12:39

chuxp 發(fā)表于 2015-10-28 12:07
使用外頻標(biāo)本質(zhì)是改變儀器設(shè)備的硬件構(gòu)成，好像不能算成是一種對“系統(tǒng)誤差”的修正吧？一般“修正”大概是 ...

對。符合事實(shí)，符合習(xí)慣。

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-28 13:28
本帖最后由 csln 于 2015-10-28 13:45 編輯

chuxp 發(fā)表于 2015-10-28 12:07
使用外頻標(biāo)本質(zhì)是改變儀器設(shè)備的硬件構(gòu)成，好像不能算成是一種對“系統(tǒng)誤差”的修正吧？一般“修正”大概是 ...

您的意思是儀器內(nèi)部ROM中修正表不算修正、3458A校準(zhǔn)中打開后面板校準(zhǔn)開關(guān)的校準(zhǔn)過程不算修正、HP8662A不經(jīng)測量直接更換內(nèi)部參考為原子頻標(biāo)不算修正？大法碼標(biāo)定時(shí)不作任何數(shù)據(jù)處理直接在配重孔中加配重塊到其標(biāo)稱值不算修正？這些系統(tǒng)誤差沒有了，不算修正算什么？

我的理解同您的不同，不管用什么方法，把這個(gè)設(shè)備那個(gè)系統(tǒng)誤差弄沒有了，只剩下了無法修正的未定系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，一句話，使用時(shí)不用再管那些系統(tǒng)誤差、不確定度評定時(shí)不用再考慮或許可能相關(guān)的系統(tǒng)誤差，就是把系統(tǒng)誤差修正了

作者: 285166790 時(shí)間: 2015-10-28 15:07

csln 發(fā)表于 2015-10-28 13:28
您的意思是儀器內(nèi)部ROM中修正表不算修正、3458A校準(zhǔn)中打開后面板校準(zhǔn)開關(guān)的校準(zhǔn)過程不算修正、HP8662A不經(jīng) ...

高度贊同！具體工作中的修正方法是多種多樣的，只要能有效去除已知的系統(tǒng)誤差，就是到達(dá)了修正的目的。這樣在接下來的校準(zhǔn)工作中，就不存在什么已知的系統(tǒng)誤差的不確定度合成問題了。

作者: chuxp 時(shí)間: 2015-10-28 17:22
嗯，看法是有不一致的地方。不過對于使用者來說，ROM中修正表的具體數(shù)據(jù)、砝碼中的配重塊等實(shí)在是無從知曉，只能那樣直接使用，像是被強(qiáng)制接受“修正”，沒有不修正的選擇了。其實(shí)，這些涉及軟硬件的調(diào)整措施，應(yīng)稱為“校正”更確切。
對絕大多數(shù)使用者而言，他們手頭只有測量設(shè)備和對應(yīng)的證書，修正基本上只能應(yīng)依據(jù)證書上的數(shù)據(jù)，即所謂“加更正值”使用。例如大砝碼，檢定證書上的數(shù)據(jù)如果表明它輕了1克，那么，使用者只需在稱量結(jié)果上加上1克即可，顯然沒必要打開配重孔塞1克東西進(jìn)去，而且使用者也沒有這種操作的資質(zhì)。
關(guān)于修正，比較權(quán)威的定義可參見JJF1001-2011第5.7條。

作者: csln 時(shí)間: 2015-10-28 18:29
本帖最后由 csln 于 2015-10-28 18:37 編輯

chuxp 發(fā)表于 2015-10-28 17:22
嗯，看法是有不一致的地方。不過對于使用者來說，ROM中修正表的具體數(shù)據(jù)、砝碼中的配重塊等實(shí)在是無從知曉 ...

這個(gè)恐怕你錯(cuò)了，ROM中的修正表，您是可以通過儀器菜單打開看到的，您甚至可以修改，您也可以選擇不使用這個(gè)修正表，法碼標(biāo)定時(shí)的修正量，報(bào)告中一般會告訴您的，不然您怎么追溯您過去使用法碼的測量結(jié)果，您對標(biāo)定的理解有偏差，你自己當(dāng)然可能沒有這個(gè)資質(zhì)

況且發(fā)的那一貼只是討論系統(tǒng)誤差能還是不能修正，不是討論修正方法

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