計量論壇

標題: 不確定度測量模型的誤導 [打印本頁]

作者: 史錦順 時間: 2016-9-10 10:40
標題: 不確定度測量模型的誤導
本帖最后由史錦順于 2016-9-10 10:49 編輯

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                                 不確定度測量模型的誤導
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                                                                                             史錦順
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   在不確定度的實用評定中，“測量模型”是核心概念，是評定的依據。有些評定雖然沒列出模型，但也或深或淺地受到測量模型的影響。
   “模型”應該是一種簡化。但不確定度論提出的“測量模型”，把簡單的問題復雜化，一個簡單而明確的差值，卻叫“模型”，結果是模糊物理意義，錯用數學方法，混淆手段與對象，誤導實際操作，造成測量計量中的多種錯誤。
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（一）兩大步驟的混淆；重復取差的錯誤
   計量的基本任務是基于計量標準，以實際測量，確定測量儀器的誤差量。
   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意義（99%）上的最大可能值。
   誤差量的特點是絕對性與上限性。處理誤差問題的原則第一是保險性；第二是合理性。
   計量的條件是必須有計量標準。以計量標準的標稱值代表真值。
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   誤差元為：
            Δ = M-Z                                                                               （1）
   誤差范圍為：
            R = |Δ|[sub]max [/sub]                                                                         （2）
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   計量的任務是利用計量標準，對被檢儀器，實現公式（1）、（2）所表達的內容。
   用計量標準的標稱值來代表真值，測得的值稱為測得值的實驗值。基本的操作公式為：
            Δ[sub]實驗[/sub]= M-B                                                                         （3）
   標準的誤差范圍，形成計量的誤差。
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   M是測得值。儀器有測得值函數，這是本級問題，是零階問題。對測得值求差，是一階差分。而分析差量Δ的誤差，是差量的差量，是測得值的二階差分。
   分析處理計量業務，是處理儀器誤差的認知問題，著眼點必須是“一階差分”；分析計量誤差，著眼點是“二階差分”。這是正常的操作。
   不確定度論，把“一階差分”“二階差分”搞混淆了。一開始，就對Δ取微分，Δ本來就是差值，再取微分，犯了重復取差的錯誤。其后果是：
   1 誤導了計量的基本操作。不用微分，測得值的變化會自動顯示出來。這是誤差量本身的變化特性，是隨機誤差。不是確定誤差時的誤差。多次測量求得的σ，是被檢儀器的隨機誤差，是計量的求解對象；而一經取微分，就錯當成計量誤差了，把一階差分當成了二階差分。混淆了對象與手段，誤把被檢儀器的隨機誤差歸類到計量誤差上。
   2 計量的誤差，僅僅取決于計量標準（及標準附屬設備），卻不當地加上了被檢儀器的重復性與分辨力。
   3 考核計量標準性能，不當地引入被檢儀器的性能。
   4 計量中第一任務是確定被檢儀器誤差范圍，以判別合格性；第二任務是確定儀器的系統誤差，以給出修正值，并給出修正后儀器誤差范圍。不確定度論，把這兩項任務搞混淆了。以至于，送檢后，用戶弄不清上級計量部門開出的“擴展不確定度”是被檢儀器的不確定度還是上級部門自身的不確定度。正如，老王胸部不適，去醫院透視檢查。檢查結果單上寫：沒病。醫院權威解釋說：檢查結果單上寫的“沒病”，是醫生沒病。天哪，這算什么邏輯！而當今推行不確定度論的計量界，有人就這樣說事！
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（二）計量的基本任務是確定被檢儀器的誤差范圍
【正解】計量中，測知誤差范圍的操作與計算
   檢定的具體操作是用測量儀器測量計量標準。因已知標準的量值，由此來求得測量儀器的測得值與真值的差，即誤差。測量儀器性能的表征量是誤差范圍，因此必須求誤差元的絕對值的最大可能值。求最大可能值的嚴格方法是統計方法，但通常的檢定工作都是采用簡化法，但不能忘記找最大差值這個要點。

   A 統計方法找誤差元絕對值的最大值
   設標準的真值為Z，標稱值為B，對第j計量點的儀器示值為Mi，在第j計量點測量N次（N通常取20，不能小于10）。
   A1 求平均值M[sub]平[/sub]。
   A2 按貝塞爾公式求單值的σ。
   A3 求平均值的σ[sub]平[/sub]
            σ[sub]平[/sub]= σ/√N
   A4 求測量點的系統誤差范圍
            Δ[sub]系[/sub] = M[sub]平[/sub]－B
            R[sub]系[/sub]= │M[sub]平[/sub]－B│                                                                   （4）
   A5 取平均值的隨機誤差范圍是3σ[sub]平[/sub]。
   A6 單值隨機誤差范圍是3σ。
   A7 被檢測量儀器的誤差范圍由系統誤差范圍R[sub]系[/sub]、確定系統誤差時的測量誤差范圍3σ平與示值的單值隨機誤差范圍3σ合成。一個系統誤差與兩個隨機誤差合成，取“方和根”。因系以標準的標稱值為參考得出，稱其為誤差范圍實驗值，記為

            R[sub]實驗[/sub]= √[R[sub]系[/sub][sup]2[/sup]+ (3σ[sub]平[/sub])[sup]2[/sup]+ (3σ)[sup]2 [/sup]]                                              （5）

   逐點搞統計測量太煩，可僅在隨機誤差較大的一個測量點上進行；其他測量點（約19個）簡化操作。以各點的M-B的絕對值與（2）式的給出值中的最大者為R[sub]實驗[/sub]。

   B 簡化操作
   準確度等級低的通用測量儀器，隨機誤差很小，可簡化處理。在被檢儀器量程上，選有代表性的以及可能誤差較大的測量點約10個，每點測量一次，求各點的誤差元絕對值的最大值，得R[sub]實驗[/sub]。
            R[sub]實驗[/sub]= │M - B│[sub]max [/sub]
                     = |Δ|[sub]max[/sub]                                                                         (6)
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   C 分辨力誤差的測量
   高精度儀器，分辨力誤差遠小于儀器隨機誤差。分辨力誤差體現于重復性測量中，可不單獨立項。但有些儀器，特別是量程的低端，有分辨力誤差起決定性作用的情況。這時，要實測分辨力誤差。要求計量標準有高于被檢儀器分辨力10倍的細調度（分辨力）。此時，分辨力誤差項代替（4）中的隨機誤差項。
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【模型的誤導A】
   針對計量，不確定度論給出的模型為
            Δ[sub]實驗[/sub] = M-B                                                                         （3）
   1 這里Δ[sub]實驗[/sub]是誤差元的實測值。基礎操作中，沒有多次測量，不符合精密測量的常規。通常計量是精密測量，不能只測量一次。計量而僅測一次，是不對的。單個值，沒有統計的意義。誤導去取測得值的平均值，忽視了儀器的隨機誤差，也是不對的。（極低檔次的計量除外）。
   2 違背測量儀器水平的表征量是“誤差范圍”。不求誤差絕對值的最大值，違背誤差量“上限性”的特點。
   3 測量儀器示值的隨機變化，是測量儀器的一種本性，說明示值是統計變量。對儀器示值的測量與表征是統計測量，要用單值的σ，而不能用σ[sub]平[/sub]，即不能除以根號N. 不確定度論框架下的重復測量，σ都除以根號N了，因而對于重復性，都處理錯了。
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（三）計量的誤差
【正解】
   計量的誤差公式推導如下。
   必須認清：求什么，用什么，靠什么，得什么。物理公式必須物理意義確切。物理公式必須是意義明確的“構成公式”。
   測量是用測量儀器測量被測量，以求得被測量的值。而計量是用被檢儀器來測量已知量值的標準，以求得測量儀器的誤差，看是否合格。計量是測量的逆操作。測量儀器的誤差，是計量的認識對象。計量的目的是求得儀器的誤差，必須是測得值與被測量真值之差，而得到的是測得值與標準標稱值之差；對計量本身的誤差分析，就是求這二者的差別。
   設測得值為M，計量標準的標稱值為B，標準的真值為Z；儀器的誤差元（以真值為參考）為Δ儀，檢定得到的儀器測得值與標準的標稱值之差值為Δ示，標準的誤差元為Δ標。
   1 要得到的測量儀器的誤差元為：
            Δ[sub]儀 [/sub]= M – Z                                                                         （7）
   2 計量得到儀器的視在誤差元為：
            Δ[sub]實驗 [/sub]= M– B                                                                         （8）
   3 標準的偏差元為
            Δ[sub]標[/sub]= Z –B                                                                            （9）
   4 （8）與（7）之差是計量誤差元：
            Δ[sub]計[/sub] =Δ[sub]實驗[/sub]–Δ[sub]儀[/sub] =（M-B）-（M-Z）
               =Z–B
               =Δ[sub]標[/sub]                                                                               （10）
   誤差范圍是誤差元的絕對值的最大可能值。誤差范圍關系為：
            │Δ[sub]計[/sub]│[sub]max [/sub]= │Δ[sub]標[/sub]│[sub]max[/sub]
即有
            R[sub]計[/sub] = R[sub]標[/sub]                                                                            （11）
   （11）式是計量誤差的基本關系式，計量誤差由標準（及其附件）的誤差范圍決定。計量誤差與被檢儀器的誤差因素無關。
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【模型的誤導B】
   不確定度論的計量模型為
            Δ[sub]實驗[/sub]= M - B                                                                         （6）
   不確定度論的分析方法是對（6）式做微分。
            dΔ= dM – dB                                                                      （12）
   由（12），誤差Δ的改變量dΔ（誤差的確定誤差，即計量的誤差）由測得值的改變量dM與標準的改變量dB共同構成。相互無關，取均方合成。多次測量中，測得值的變化，即由dM 統計而成的示值的σ[sub]平 [/sub]是構成計量不確定度（計量誤差）的一條因素。分辨力誤差，類似示值重復性構成的不確定度，也是計量不確定度因素之一。計量標準的標稱值與真值之差dB，是計量不確定度的第三個因素。
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   不確定度論的上述分析，只有第三個因素是對的。第一因素重復性、第二因素分辨力誤差，都是示值誤差本身固有的性質，是認識（計量）的對象，不是計量的認識不當，不是計量的誤差，也就不是計量的不確定度。它們是對象的不確定度，是示值的不確定度，而不是計量的不確定度。
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   （7）式右側第一項的dM,其表達結果，就是隨機誤差。可惜不確定度的概念中，沒有相應的“隨機不確定度”的概念，本來是量值不確定度中的一部分（即儀器誤差量中的隨機誤差部分）竟糊里糊涂地賴在計量誤差上了。
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   這是對公式（6）的不當的微分，形成的誤導。
   不確定度論對計量誤差的分析及推導出的計量中的不確定度構成，是錯誤的。計量的誤差（計量不確定度）僅僅是計量標準（包括附屬設備）的誤差范圍；而被檢儀器示值的分散性σ以及分辨力誤差，都是示值誤差（示值不確定度）的一部分。
   由上，不確定度論關于計量誤差的構成、確定與應用，是誤導。是錯誤的。
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（四）計量的資格
【正解】
      公式（11）指出：計量的誤差取決于所用計量標準的誤差。因此，要選用誤差范圍足夠小的標準。標準的誤差范圍與被檢儀器的誤差范圍指標之比（誤差區間半寬同比）要小于等于q；q值通常取1/4，時頻計量q取值為1/10。
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【模型的誤導C】
   當今的不確定度論，所確定的用于計量的不確定度，既包含標準的誤差范圍（這是必須的），也包括了被檢對象的重復性、分辨力、甚至溫度影響、機械不良（如游標卡尺的計量評定）等的影響，是誤導，是錯誤的。竟然出現：能檢高檔測量儀器卻不能檢低檔測量儀器的怪現象。其實都是不確定度模型的誤導，都是錯誤的。
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（五）合格性判別
【正解】
   設被檢儀器的誤差范圍指標是MPEV，若
            R ≤ MPEV                                                                            （13）
則被檢測量儀器合格。
   R是被檢儀器的誤差范圍，參考值是被測量的真值。而實測的儀器的誤差范圍，是以標準的標稱值為參考值的。計量中實測得到的是被檢儀器的誤差的測得值|Δ|[sub]max[/sub].誤差量的測量結果是：
            R = |Δ|[sub]max[/sub]±R[sub]計[/sub]
            = |Δ|[sub]max[/sub]±R[sub]標[/sub]                                                                                  （14）
   判別合格性，必須用誤差的測量結果（R）與儀器指標MPEV比。
   A）由于計量誤差的存在，R的最大可能值是|Δ|max+R(標)。若此值合格，因儀器誤差絕對值的其他可能值都比此值小，則所有誤差可能值都合格。因此，合格條件為：
            |Δ|[sub]max[/sub]+R[sub]標[/sub] ≤ MPEV
即
            |Δ|[sub]max[/sub] ≤ MPEV - R[sub]標[/sub]                                                                            （15）
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   B）由于計量誤差的存在，R的最小可能值是|Δ|max - R(標)。若此值因過大而不合格，因儀器誤差絕對值的其他可能值都比此值大，則所有誤差可能值都不合格。因此，不合格條件為：
            |Δ|[sub]max[/sub] - R[sub]標[/sub] ≥ MPEV
即
            |Δ|[sub]max [/sub]≥ MPEV + R[sub]標 [/sub]                                                                            （16）
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   為充分顯現誤差元的絕對值的最大可能值，要根據測量儀器的特點，合理的設置標準的標稱值。標準的標稱值要有足夠的細度、足夠的量值范圍，合理的分布。計量中，要有足夠的采樣點，有足夠的測量次數。要重點針對測量儀器的薄弱點。總的原則是要找到測量儀器誤差范圍的最大可能值（或接近值）。
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【模型的誤導D】
   國家計量規范《JJF1094-2002 測量儀器特性評定》中規定的合格性判別公式中的計量誤差項，是U95,而U95中包含被檢儀器的重復性、分辨力等項，是誤導，是錯誤的。
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（六）計量標準裝置的計量能力
【正解】
   計量的計量能力，取決于計量標準（包括附屬設備）的誤差范圍，而與被計量的儀器的性能無關。
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【模型的誤導E】
   國家計量規范《JJF1033-2008 計量標準考核規范》中規定的計量標準的不確定度U95中包含被檢儀器的重復性、分辨力等項，是誤導，是錯誤的。
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   說明：以上所講計量誤差，都是指計量中對“判別合格性”時的計量誤差。計量業務包括檢定、校準、測試等業務。當測定被計量儀器的系統誤差，以確定測量儀器的修正值時，確定系統誤差的計量誤差，包括被檢測量儀器的隨機誤差與分辨力誤差。這是誤差區分的需要。不能混淆“測定系統誤差時的誤差”與“判別合格性時的計量誤差”這兩個不同的項目。
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作者: 史錦順 時間: 2016-9-11 09:09
本帖最后由史錦順于 2016-9-11 09:11 編輯

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   思考題1  被檢儀器示值的變化，表現的是被檢儀器的特性，還是計量的誤差？
   思考題2  不確定度論的計量模型為
            Δ[sub]實驗[/sub]= M - B                                                                         （6）
      不確定度論的分析方法是對（6）式做微分：
            dΔ[sub]實驗[/sub]= dM – dB                                                                      （12）
      （12）式右側的第二項，是標準的誤差。第一項dM是什么？當前，不確定度理論把測得的重復性與分辨力誤差當作dM,并認為是計量的不確定度（計量的誤差范圍）您認為有道理嗎？

作者: 吳下阿蒙 時間: 2016-9-12 09:48
本帖最后由吳下阿蒙于 2016-9-12 09:51 編輯

史錦順發表于 2016-9-11 09:09
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思考題1 被檢儀器示值的變化，表現的是被檢儀器的特性，還是計量的誤差？
思考題2 不確 ...

思考題1  被檢儀器示值的變化，表現的是被檢儀器的特性，還是計量的誤差？
被檢儀器示值的變化，首先當然表現的是被檢儀器的特性。但是否是計量的誤差需要討論。
就我個人對不確定度的理解，從貝賽爾公式看，它的目的是用有限的樣本反應整體無限的可能。既然把其做為一個分量，那么我認為合成不確定度的目的也在于此。
假設一電源設定是30V，而被檢儀器示值在變化，如果我只是測了1次，求取這1次的誤差（即這單個樣本的誤差）確實是和被檢儀器示值變化無關，但為了反應總體的誤差，個人認為被檢儀器示值的變化就是需要考慮的。

思考題2  不確定度論的計量模型為
您的模型有問題，太簡單了。

  dΔ實驗= dM – dB                                                                      （12）
      （12）式右側的第二項，是標準的誤差。？？？？（6）能微分成這樣？這 dB 表示標準的誤差？？？？抱歉，看不懂。。。

作者: wrq51 時間: 2016-9-12 10:31
老師辛苦了

作者: 何必 時間: 2016-9-12 11:13
本帖最后由何必于 2016-9-12 11:48 編輯

   數學模型應包含全部對測量結果的不確定度有顯著影響的影響量，包括修正值以及修正因子。它既能用來計算測量結果，又能用來全面地評定測量結果的不確定度。由于在許多情況下，用來計算測量結果的公式是一個近似式，因此一般不要把數學模型簡單地理解為就是計算測量結果的公式，也不要理解為就是測量的基本原理公式。在許多情況下它們經常是有區別的。
   原則上，似乎所有對測量結果有影響的輸入量都應該在計算公式中出現，但實際情況卻不然。有些由隨機效應引入的輸入量雖然對測量結果有影響，但由于信息量的缺乏，在具體測量時無法定量地計算出它們對測量結果影響的大小和方向。這相當于所對應的修正值的數學期望為零（因為隨機誤差就是數學期望為零的誤差），但是這些修正值的不確定度仍必須考慮，這一類輸入量將不可能出現在測量結果的計算公式中。也有些輸入量由于對測量結果的影響很小而被忽略，故在測量結果的計算公式中也不出現，但它們對測量結果不確定度的影響卻可能是必須考慮的。如果僅從計算公式出發來進行不確定度評定，則上述這些不確定度分量就可能被遺漏。
   一個好的數學模型應該能滿足下述條件：
   1、數學模型應包含對測量不確定度有顯著影響的全部輸入量，即不遺漏任何對測量結果有顯著影響的不確定度分量；
   2、不重復計算任何一項對測量結果的不確定度有顯著影響的不確定度分量；
   3、當選取的輸入量不同時，有時數學模型可以寫成不同的形式，各輸入量之間的相關性也可能不同。此時一般應選擇合適的輸入量，以避免處理較麻煩的相關性。

以上段落出自倪育才老師的《實用測量不確定度評定》（第3版）第五章第二節建立數學模型 P57頁。

當誤差無法直接評估時，將采用分項評估和綜合的方法。誤差評估中最重要的原則是“主要誤差項不得遺漏和重復估計”。“GUM93”缺乏正確有效和規范化的誤差分解方法，它用其4.1條“測量模型化”來應付這一問題。完善的“測量模型化”要求分析者對測量原理有全面正確的理解，對大多數執行者這是一種過分的要求。即使在“GUM93"本身的略為復雜的實例中都帶有“主要誤差項遺漏和多次重復評估”的問題，很難期望其它執行者不犯類似的錯誤。在“GUM93"實例中普遍存在上述問題的另一個原因是它的分項和綜合概念存在混亂：“GUM93"的術語“測量不確定度”的注2把“誤差分項”混淆成“不確定度分項”，以“不確定度”的評估方法作為分項的依據是根本無法保證主要誤差項不被遺漏。........
   分項方法的概念混亂、缺乏正確有效和規范化的誤差分解方法是“GUM93"的重要缺陷之一，它是執行中的最大障礙。

   以上段落出自錢鐘泰老師的《測量準確度評估講座（4）》

作者: 何必 時間: 2016-9-12 11:38
本帖最后由何必于 2016-9-12 11:49 編輯

續上
”GUM93“在”術語和定義、評定對象、分項方法和綜合方法、測量數據“四個方面存在原則性的概念混亂。其實例又因評定對象不明及”主要誤差項遺漏和重復估計“是不可信的及不足效仿的。(錢鐘泰老師的《測量準確度評估講座（1）》

   也就是說我們現在應用的”測量不確定度理論（或工具）“是一個”帶病的、有缺陷的“理論（或工具），在這種狀態下，大家只能憑著自己的理解來執行。
   關于”測量模型“：
   1、“GUM93”是因為缺乏正確有效和規范化的誤差分解方法，所以才期望用測量模型來解決這一問題！？
   2、即使是對同一個被測量，準確度要求不一樣，需要考慮的分量也不一樣，也就是說測量模型也不一樣；
   3、讓執行者去建立一個合理的測量模型不是一件很容易的事；如果有研究學者來做這方面的事，那對于執行者來說在評定不確定度時可能會變得輕松一些。
   4、現階段，大家只能憑著自己的理解，參考現行的一些樣板來”照貓畫虎”建立測量模型，至于是不是”合理“的，那就是智者見智，仁者見仁了。

作者: 吳下阿蒙 時間: 2016-9-12 11:53

何必發表于 2016-9-12 11:38
續上
”GUM93“在”術語和定義、評定對象、分項方法和綜合方法、測量數據“四個方面存在原則性的概念混亂。 ...

一個好的數學模型應該能滿足下述條件：
   1、數學模型應包含對測量不確定度有顯著影響的全部輸入量，即不遺漏任何對測量結果有顯著影響的不確定度分量；
   2、不重復計算任何一項對測量結果的不確定度有顯著影響的不確定度分量；
   3、當選取的輸入量不同時，有時數學模型可以寫成不同的形式，各輸入量之間的相關性也可能不同。此時一般應選擇合適的輸入量，以避免處理較麻煩的相關性。

說實話，這樣的模型確實很難建立。。。。而我們經常寫那些U=U1-U2  I=U/R等模型，更像是個黑箱模型

作者: 何必 時間: 2016-9-12 12:03

吳下阿蒙發表于 2016-9-12 11:53
一個好的數學模型應該能滿足下述條件：
1、數學模型應包含對測量不確定度有顯著影響的全部輸入量 ...

倪育才老師的《實用測量不確定度評定》（第3版）第五章第二節建立數學模型中提到有“透明箱模型和黑箱模型”兩種測量模型。其中根據測量原理用透明箱模型導出數學模型，我覺得很難！可能更多的是用“黑箱模型”。

作者: 史錦順 時間: 2016-9-12 15:53
本帖最后由史錦順于 2016-9-12 15:55 編輯

吳下阿蒙發表于 2016-9-12 09:48
思考題1 被檢儀器示值的變化，表現的是被檢儀器的特性，還是計量的誤差？
被檢儀器示值的變化，首先當 ...

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計量中，不確定度評定所本公式
   GUM評定的方法是對測得值函數作泰勒展開。所謂“模型”，就是函數與差值的泰勒展開式。
   歐洲的樣板評定，直接寫出偏差公式，這是測得值函數泰勒展開的簡化形式。倪玉才的書中都引用了。范巧成的書，也有同樣的表達形式。
   中國的樣板評定，與國際上的通用方式是一致的。
   各種形式的評定歸并于如下的形式，統稱不確定度計量評定，簡稱計量評定。
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   不確定度計量評定的基本公式（又稱數學模型、測量模型）是
            EM= M―B                                                                         （1）
            EM(0)+ ΔEM = M(0) + ΔM(分辨)+ ΔM(重復)+ ΔM(其他)―[B(0) +ΔB(標)]
            EM(0) = M(0)―B(0)
            ΔEM =ΔM(分辨)+ ΔM(重復)+ ΔM(其他) ―ΔB(標)                   （2）
   M是被計量儀器的示值，B是標準量，EM是差值，加（0）表示無計量誤差時的量。
   ΔEM是要評定的計量不確定度（元），ΔM(分辨)表示被檢儀器分辨力因素，ΔM(重復)表示“用測量儀器測量計量標準”時讀數的重復性，ΔM(其他)是被檢儀器其他因素的影響；ΔB(標)是標準的誤差。
   依據（1）（2）式進行不確定度評定，是當前計量不確定度評定的常規。中國的評定如此，歐洲的評定也是如此。其本質就是GUM的泰勒展開法。
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   EM本來是差值。再對EM取差才能得出式（2）來。于是就把[ΔM(分辨)+ ΔM(重復)+ ΔM(其他)]這些本來屬于“示值誤差”的內容，誤解為計量的誤差（計量的不確定度）了。

作者: 何必 時間: 2016-9-12 16:36

史錦順發表于 2016-9-12 15:53
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計量中，不確定度評定所本公式
GUM評定的方法是對測得值函數作泰勒展開。所謂“模型”，就是函數 ...

請教史老兩個問題：

1、公式（1）按泰勒公式展開后如何得到 “ΔM(分辨)+ ΔM(重復)+ ΔM(其他)”這些項，我感覺這些是人為添加進去的，無法按泰勒公式展開推導得到？

2、不確定度計量評定的基本公式（又稱數學模型、測量模型）是公式（1）和（2），這時候評定出來的測量不確定度是誰的不確定度？

作者: 史錦順 時間: 2016-9-13 08:13

何必發表于 2016-9-12 16:36
請教史老兩個問題：

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【問】：
   1、公式（1）按泰勒公式展開后如何得到 “ΔM(分辨)+ ΔM(重復)+ ΔM(其他)”這些項，我感覺這些是人為添加進去的，無法按泰勒公式展開推導得到？
【答】：
   泰勒公式是對函數的展開式（測量計量取一階項足夠。因為測量計量的對象——誤差，是小于3%的小量，二階以上的項可以忽略），要先寫函數關系，才能做泰勒展開。而寫出函數關系的事，必然是人做的。寫測得值的函數關系，就是把測得值當因變量（函數），而把各種決定、影響測得值的因素當作是自變量。分辨力、重復性、溫度效應等影響示值，必然要寫入測得值函數的因素中，因此“ΔM(分辨)+ ΔM(重復)+ ΔM(其他)”就必然出現。這是沒問題的，誰做分析，也都是如此。
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【問】：
   2、不確定度計量評定的基本公式（又稱數學模型、測量模型）是公式（1）和（2），這時候，評定出來的測量不確定度是誰的不確定度？
【答】：
   請你仔細看看我的文章（主帖）。我的論點是：計量中的不確定度評定，都弄錯了，不倫不類。
   1 不確定度概念本身是混沌的。一會說是“分散性”，一會說是“準確性”（包含真值區間的半寬）。前者是隨機誤差；后者是系統誤差與隨機誤差的綜合，二者是本質不同的。都叫“測量不確定度”，到底是什么？GUM本身就給出互相對立的兩種說法。
   2 不確定度是量值的測量誤差，還是量值本身的變化？是自來混沌。
   3 對象與手段的混淆。計量的誤差來自標準裝置，而“計量”不確定度卻包含被檢儀器的性能。于是，不確定度推行以來的“合格性判別”“標準裝置的計量能力評定”，就都搞錯了。
      對我的說法，你可能暫時想不通。沒關系，可以慢慢想，也可以一點一點地辨別、辯論。不過我告訴你，我已寫四百多篇文章（本欄目都有），對我的每個大論點小論點，我都是經過深思熟慮的，是有把握的。
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作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-9-13 13:17
　　JJF1001對測量模型的定義是明確的，是“測量中涉及的所有已知量間的數學關系”（見5.31條），表達了“輸出量Y是被測量，其量值由測量模型中所有輸入量的有關信息推導得到”（見注１）。因此，“所謂‘模型’就是函數與差值的泰勒展開式”是說法背離了標準給測量模型下的定義。
　　不確定度從來不說是“準確性”，準確性是誤差、誤差范圍、允許誤差等“誤差”概念解決的問題，不是不確定度該解決的問題。不確定度說是“真值的分散性”，其實唯一的被測量，其真值也是唯一的，把真值可能存在的區間內假設為處處都有真值存在，是為了便于估計出這個區間的半寬，這種所謂的“分散性”是估算中的假設，一個唯一真值沒有“分散性”。
　　不確定度不是“量值的測量誤差”，不應該將“測量不確定度”與量值的“測量誤差”相混淆，畫等號。
　　測量對象與測量手段是堅決不能混淆的。測量誤差來自所用測量設備，對于校準這種測量，所用測量設備是標準裝置，因此史老師說“計量的誤差來自標準裝置”并無不妥。
　　“‘計量’不確定度卻包含被檢儀器的性能”這句話錯了，儀器的性能沒有不確定度，是儀器的性能可能給校準結果引入不確定度分量，不確定度屬于校準結果，不屬于儀器，儀器的性能中沒有不確定度。儀器的性能有許許多多，被檢參數只是其性能之一，例如示值誤差，當校準儀器示值誤差時，也許儀器的其它性能例如其分辨力、重復性等性能會給示值誤差的校準結果引入不確定度，這和示值誤差給示值誤差引入不確定度是兩碼事，被校參數不能給被檢參數引入不確定度，非被檢參數則可能給被檢參數引入不確定度。
　　被測對象或被校測量設備的合格性判定使用的是含有測量誤差的測量結果與允許誤差相比較，不確定度并不參與被檢儀器的合格性判定，而只是用來評判用于判定被校對像合格性判定的測量結果是否可用，是否可信。但用不確定度判定測量結果可信或可用以后，才能夠用該測量結果評判被測對象的合格性，未經用不確定度判定是否可采信的測量結果不能用來評判被測對象的合格性。

作者: hulihutu 時間: 2016-9-17 08:22
建議廣大初學者、入門者不要參與史老前輩他們的神仙之爭，容易陷入誤區。畢竟日常工作還是要按JJF1001進行，難到會把JJF1001推翻了不成？國家正在大力建設創新社會，數不清的各種標準亟待建立并付諸實施，各級計量工作者任重道遠。神仙的歸神仙，凡人的歸凡人。神仙們訂好規則，舉出范例，我們凡人按部就班，踏實做好份內工作就是了。向史老前輩和各路神仙致敬！

作者: 史錦順 時間: 2016-9-17 11:31

hulihutu 發表于 2016-9-17 08:22
建議廣大初學者、入門者不要參與史老前輩他們的神仙之爭，容易陷入誤區。畢竟日常工作還是要按JJF1001進行 ...

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   你的建議，反映你的認識。你可以表達你的認識，我當然也可以表達我的認識。認識正確，就是有利工作、推動發展的正能量。認識不正確，就是不利工作、阻礙發展的負能量。
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   人類應用了幾百年的誤差理論，基本內容是正確的，應用是成功的。誤差理論功不可么。誤差理論是常量測量的理論，現代出現大量統計測量，這就要發展新的測量計量理論，以適應科學技術與生產發展的需要。提出新的理論（如1966年的阿侖方差），本是正常的事；但以“不可知論”為指導思想的不確定度理論，卻使測量計量理論步入歧途。
   不確定度理論的思想基礎是不可知論。說“真值不可知”、“誤差不可求”，這就從根本上否定了誤差理論的基礎。
   說誤差“不可求”，它自己卻只能從誤差計算不確定度；說“真值不可知”，又說以U為半寬的區間包含真值。用“不可求”的東西進行計算，說“不可知”的東西，就在區間中。如此邏輯混亂，靠解讀JJF1001，能說清楚嗎？
   你覺得JJF1001那么神圣不可置疑，你知道JJF1001-2011的第一起草人是誰嗎？她就是葉德培。葉先生在網上（優酷網）講課時，嚴厲指出：評定計量裝置的計量能力，計入被檢儀器的性能是錯誤的。
   起草人能夠批評計量規范，為什么別人就不能有不同看法？
   規范正確，就有權威，就要執行；規范有錯，就沒有強制別人跟著犯錯誤的權力。要知道，規范就是那么幾個人起草的。國家質檢總局批準實施，但解釋權在歸口單位，卻沒有對規范本身正誤負責的單位。沒有任何人敢說“對要執行，錯也要執行”。
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   不確定度論沒有給測量計量帶來任何正確的、可用的理論和方法，而是造成許多混亂。
   概念混淆、邏輯混亂、結果混沌，是不確定度論的基本特征。容忍不確定度論這種偽科學泛濫，就是對科學不負責任、對社會不負責任。
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   人生在世，上學讀書，要讀十幾年，就是要明白道理。從事測量計量行業，難道不該學明白測量計量的道理嗎？看別人有什么見解，判斷是非，這是一種極其重要的鍛煉。識破當前理論的錯誤，或認識到有哪些不足，才能創新。要明白：因循守舊是創新的大敵。
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   你的帖子，很像你的筆名，就是糊里糊涂。你是真糊涂還是裝糊涂，有你的自由。但你想阻止廣大網友弄清學術上的是非，是不該的。要明白！不要糊涂！
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作者: hulihutu 時間: 2016-9-17 13:49
史老前輩誤解了。學術探究很必要，JJF1001不是神圣不可侵犯，如果真推翻了，我們就按新的標準做。如果您老人家還沒有退休，單位要你出計量報告，按不按JJF1001出？法律依據何在？這不是讓廣大基層的同志犯難嗎？

作者: ZZC0918 時間: 2016-9-26 11:26
學習了，感謝

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