計(jì)量論壇

標(biāo)題: 統(tǒng)計(jì)方式錯(cuò)位——不確定度體系的病根 [打印本頁(yè)]

作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-10-2 09:56
標(biāo)題: 統(tǒng)計(jì)方式錯(cuò)位——不確定度體系的病根
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                             統(tǒng)計(jì)方式錯(cuò)位
                                        ——不確定度體系的病根
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                                                                                                史錦順
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       不確定度理論的核心是如下三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的概念:標(biāo)準(zhǔn)不確定度——合成不確定度——擴(kuò)展不確定度。這三個(gè)概念構(gòu)成的不確定度體系,其總的基礎(chǔ)與來(lái)源是不確定度特有的統(tǒng)計(jì)方式。
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       測(cè)量計(jì)量領(lǐng)域的統(tǒng)計(jì)方式有兩種:“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”與“臺(tái)間統(tǒng)計(jì)”。
       時(shí)域統(tǒng)計(jì)的采樣方式,以時(shí)刻為變量,一個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)時(shí)刻。測(cè)量計(jì)量中,用一臺(tái)儀器,重復(fù)測(cè)量同一被測(cè)量,所進(jìn)行的測(cè)量、計(jì)算、表達(dá),就是時(shí)域統(tǒng)計(jì)。也就是說(shuō),對(duì)重復(fù)測(cè)量的統(tǒng)計(jì),是時(shí)域統(tǒng)計(jì)。
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       有一種情況,是用一臺(tái)儀器測(cè)量多個(gè)被測(cè)量,例如,對(duì)一批機(jī)械零件尺寸的測(cè)量、統(tǒng)計(jì)。這種統(tǒng)計(jì)表達(dá)零件尺寸偏差的分布情況,是臺(tái)間統(tǒng)計(jì)。是對(duì)象的臺(tái)間統(tǒng)計(jì)。
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       在儀器生產(chǎn)廠,檢驗(yàn)具體一臺(tái)儀器的合格性,要進(jìn)行重復(fù)測(cè)量,是時(shí)域統(tǒng)計(jì)。
       在儀器生產(chǎn)廠,對(duì)某一種型號(hào)(規(guī)格)的多臺(tái)儀器的誤差的測(cè)量與分析,是臺(tái)間統(tǒng)計(jì)。一個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)一臺(tái)儀器。系統(tǒng)誤差,對(duì)各臺(tái)不同,呈現(xiàn)分布現(xiàn)象。
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       儀器出廠后,要應(yīng)用,要計(jì)量。在實(shí)際應(yīng)用中,在計(jì)量中,特定的一臺(tái)儀器,有其系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差,總效果(誤差范圍)由儀器指標(biāo)限定。但必定有如下客觀情況:系統(tǒng)誤差是個(gè)恒定的值。系統(tǒng)誤差的變化量,通常較小,用長(zhǎng)期穩(wěn)定度表達(dá)。
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       實(shí)際應(yīng)用的客觀情況是用一臺(tái)儀器去進(jìn)行測(cè)量。對(duì)這臺(tái)儀器來(lái)說(shuō),系統(tǒng)誤差是恒值。這是基本的事實(shí),是處理誤差合成問(wèn)題的基礎(chǔ)。
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       不確定度論的基本主張是:系統(tǒng)誤差也是隨機(jī)的,也有分布。這種說(shuō)法,對(duì)誤差分析(不確定度分析)來(lái)說(shuō),只有在“用多臺(tái)儀器測(cè)量一個(gè)量”的時(shí)候,才成立。
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       注意,用多臺(tái)測(cè)量?jī)x器測(cè)量一個(gè)量,是一種空想,不符合實(shí)際。
       不確定度論的統(tǒng)計(jì)方式是“臺(tái)間統(tǒng)計(jì)”,是不符合應(yīng)用測(cè)量與計(jì)量的客觀情況的。
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       時(shí)域統(tǒng)計(jì)的重復(fù)測(cè)量一般要進(jìn)行10次到20次。相應(yīng)的“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”要用10臺(tái)到20臺(tái)測(cè)量?jī)x器。而時(shí)頻計(jì)量要求統(tǒng)計(jì)樣本100個(gè),與時(shí)域測(cè)量的100次測(cè)量相應(yīng)的臺(tái)域統(tǒng)計(jì),要用100臺(tái)儀器進(jìn)行測(cè)量,這既無(wú)必要,也不可能。
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       不確定度論的統(tǒng)計(jì)方式“臺(tái)間統(tǒng)計(jì)”是統(tǒng)計(jì)方式的錯(cuò)位。錯(cuò)位的統(tǒng)計(jì)方式,使不確定度的基本概念不成立。
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1 對(duì)系統(tǒng)誤差,標(biāo)準(zhǔn)不確定度不成立
       GUM在引出不確定度概念時(shí)說(shuō):稱標(biāo)準(zhǔn)偏差為標(biāo)準(zhǔn)不確定度。對(duì)隨機(jī)誤差,方差存在、可求,用貝塞爾公式可計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差。用標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)定義標(biāo)準(zhǔn)不確定度是沒(méi)有問(wèn)題的。
       系統(tǒng)誤差,有方差嗎?這要看統(tǒng)計(jì)方式。在生產(chǎn)廠,面對(duì)同一型號(hào)規(guī)格的100臺(tái)儀器,各臺(tái)的系統(tǒng)誤差不同。就是說(shuō)系統(tǒng)誤差隨臺(tái)號(hào)而變化,是一種變量,沒(méi)有特定的規(guī)律,是隨機(jī)變量。隨機(jī)變量可取方差。各臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)偏差不同。就是說(shuō),系統(tǒng)誤差在臺(tái)間是有分布的。這種分布是臺(tái)間的分布,對(duì)臺(tái)間統(tǒng)計(jì)有效。如果,接下來(lái)用這100臺(tái)儀器一起去測(cè)量一個(gè)量值,那就可以利用系統(tǒng)誤差的這種分布特性。但不會(huì)有這種情況發(fā)生。
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       實(shí)際情況是,應(yīng)用者是用一臺(tái)儀器去測(cè)量。用一臺(tái)儀器進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。應(yīng)用中的統(tǒng)計(jì)是對(duì)重復(fù)測(cè)量的統(tǒng)計(jì)。在重復(fù)測(cè)量中,該臺(tái)儀器的系統(tǒng)誤差是個(gè)恒值。而恒值的方差為零。系統(tǒng)誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差為零,也就是標(biāo)準(zhǔn)不確定度為零。
       有人說(shuō)系統(tǒng)誤差的可能取值是不同的,因而是隨機(jī)的。不對(duì),注意,這里是同一臺(tái)儀器,其系統(tǒng)誤差可能大些,也可能小些,但在實(shí)際應(yīng)用的重復(fù)測(cè)量中,在“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”中,系統(tǒng)誤差是常值,而不是變值。系統(tǒng)誤差在時(shí)域統(tǒng)計(jì)中,標(biāo)準(zhǔn)偏差必為零。
       必為零的標(biāo)準(zhǔn)偏差不能表征系統(tǒng)誤差,因而標(biāo)準(zhǔn)不確定度不能表征系統(tǒng)誤差。因此,對(duì)系統(tǒng)誤差來(lái)說(shuō),標(biāo)準(zhǔn)不確定度的概念不成立。而通常測(cè)量?jī)x器的誤差范圍是以系統(tǒng)誤差為主的。標(biāo)準(zhǔn)不確定度不能表征儀器的系統(tǒng)誤差,也就是不能表征儀器的誤差范圍,不能表達(dá)儀器的性能。
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2 合成不確定度不成立
       不確定度論的合成,建立在隨機(jī)性的基礎(chǔ)上。系統(tǒng)誤差,沒(méi)有方差,沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)不確定度,因而也就沒(méi)法按方差合成,沒(méi)法由標(biāo)準(zhǔn)不確定度推演出合成不確定度。合成應(yīng)是范圍間合成;按方差合成,走不通。決定合成方法的是交叉系數(shù);所謂“相關(guān)系數(shù)”是誤導(dǎo)。假設(shè)不相關(guān),是導(dǎo)致錯(cuò)誤的掩耳盜鈴行為。
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3 擴(kuò)展不確定度不成立
       沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)不確定度,合成不確定度不正確,擴(kuò)展不確定度就是無(wú)源之水、無(wú)本之木。
       測(cè)量計(jì)量,幾百年來(lái),包含概率都取99%;在科技大發(fā)展的當(dāng)今,卻取95%,這是一種倒退行為。
       說(shuō)“以擴(kuò)展不確定度為半寬的區(qū)間,包含真值”,是一句沒(méi)有根據(jù)的話,推導(dǎo)不出來(lái)。
       擴(kuò)展不確定度不成立。
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       標(biāo)準(zhǔn)不確定度不成立;合成不確定度不成立;擴(kuò)展不確定度不成立。根源是統(tǒng)計(jì)方式錯(cuò)位。這是不確定度論的病根。這是沒(méi)法修補(bǔ)的。怎辦?廢棄!
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補(bǔ)充內(nèi)容 (2016-10-2 16:19):
1 中 “各臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)偏差不同” 改為 “各臺(tái)的系統(tǒng)誤差不同”。
作者: 規(guī)矩灣錦苑    時(shí)間: 2016-10-2 10:43
  史老師樓上對(duì)統(tǒng)計(jì)方式的兩種描述應(yīng)該說(shuō)是正確的,但后面的幾個(gè)推論我的看法不同。
  1 對(duì)系統(tǒng)誤差,標(biāo)準(zhǔn)不確定度不成立。
  的確標(biāo)準(zhǔn)不確定度與系統(tǒng)誤差是兩個(gè)根本不同的概念,誤差是產(chǎn)生不確定度的原因,不確定度是因?yàn)橛姓`差而產(chǎn)生的結(jié)果,“因果關(guān)系”不能說(shuō)成是等同關(guān)系。誤差是衡量測(cè)得值準(zhǔn)確性的參數(shù),是測(cè)得值與作為約定真值的參考值之差;不確定度是衡量測(cè)得值可信性(可靠性)的參數(shù),是通過(guò)獲得測(cè)得值的測(cè)量方法所有有用信息估計(jì)得到的一個(gè)區(qū)域半寬度。
  2 合成不確定度不成立。
  測(cè)得值往往是通過(guò)測(cè)量若干個(gè)與被測(cè)量有關(guān)的參數(shù)通過(guò)計(jì)算得到,也受到組成測(cè)量方法的諸要素影響,每一個(gè)輸入量和影響因素都會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)一定的不可信程度(稱為不確定度分量),那么測(cè)得值的不可信程度就必然由各個(gè)不確定度分量共同確定,這個(gè)共同的不可信程度就稱為該測(cè)得值的“合成不確定度”。至于各分量的合成方法是代數(shù)和還是均方根,有沒(méi)有相關(guān)項(xiàng)則要具體情況具體分析,不能千篇一律。
  3 擴(kuò)展不確定度不成立。
  測(cè)量活動(dòng)就是測(cè)量工程,把測(cè)量工程與建筑工程相比較,為了設(shè)計(jì)計(jì)算方便安全系數(shù)應(yīng)統(tǒng)一為1,交付實(shí)施的應(yīng)該乘以一個(gè)大于1的安全系數(shù)才能確保工程實(shí)施后的安全性。在測(cè)量工程中,包含因子k就類似于建筑工程的安全系數(shù),在測(cè)量工程的安全性評(píng)估中(各不確定度分量的分析中)必須將包含因子全部折算成1,求出包含因子為1的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度,交付測(cè)量工程施工(實(shí)施測(cè)量)時(shí),還應(yīng)該乘以一個(gè)大于1的包含因子,以防止測(cè)量工程的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生,確保測(cè)量工程的安全,這個(gè)乘以大于1的包含因子后的不確定度就稱為“擴(kuò)展不確定度”。
作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-10-2 16:39
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       主帖的兩種統(tǒng)計(jì)的說(shuō)法,受益于崔偉群先生在本網(wǎng)發(fā)表過(guò)的“用多臺(tái)儀器測(cè)量同一量”的論述。
       本人由“多臺(tái)儀器測(cè)量同一量”不符合測(cè)量計(jì)量的實(shí)際情況這一點(diǎn)出發(fā),指出不確定度理論的統(tǒng)計(jì)方法錯(cuò)位,由此,不確定度的三大概念:標(biāo)準(zhǔn)不確定度——合成不確定度——擴(kuò)展不確定度,都不成立,也就是整個(gè)不確定度體系是沒(méi)道理的,是不成立的。
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      老史的觀點(diǎn)有新意,但對(duì)不對(duì)呢?請(qǐng)崔偉群先生談?wù)効捶ā?br /> -

作者: 崔偉群    時(shí)間: 2016-10-8 15:45
史錦順 發(fā)表于 2016-10-2 16:39
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       主帖的兩種統(tǒng)計(jì)的說(shuō)法,受益于崔偉群先生在本網(wǎng)發(fā)表過(guò)的“用多臺(tái)儀器測(cè)量同一量”的論述。
       ...


您提到我,我就試著回復(fù)一下:
1.如果不忽略實(shí)際工作中的任何影響因素,無(wú)論什么測(cè)量或計(jì)量,毫無(wú)例外每個(gè)測(cè)得值都是唯一的不同儀器對(duì)唯一的不同被測(cè)對(duì)象的測(cè)量或計(jì)量。
2.當(dāng)我們認(rèn)為可以忽略或正視某些影響因素時(shí),例如時(shí)間,則可以認(rèn)為測(cè)量?jī)x器或被測(cè)對(duì)象不隨時(shí)間改變;或隨時(shí)間改變

因此
即使一個(gè)測(cè)量?jī)x器不使用,在實(shí)際客觀環(huán)境中,它的性能也時(shí)刻在變化的,當(dāng)這種變化可以忽略時(shí),我們稱其為穩(wěn)定(恒定),當(dāng)這種變化不能忽略時(shí),我們稱其在一定條件下服從某種分布或最大允許值是多少。

為了更加清晰,我們有必要從理論上加以區(qū)分,因此有如下模型
1.測(cè)量設(shè)備性能(系統(tǒng)誤差)恒定,被測(cè)對(duì)象恒定,被測(cè)量真值恒定
2.測(cè)量設(shè)備性能(系統(tǒng)誤差)恒定,被測(cè)對(duì)象不恒定,被測(cè)量真值變化
3.測(cè)量設(shè)備性能(系統(tǒng)誤差)不恒定,被測(cè)對(duì)象恒定,被測(cè)量真值恒定
4.測(cè)量設(shè)備性能(系統(tǒng)誤差)不恒定,被測(cè)對(duì)象不恒定,被測(cè)量真值變化。

這四個(gè)模型涵蓋了現(xiàn)有所有可能的測(cè)量或計(jì)量的數(shù)學(xué)類型。參見(jiàn)拙作《測(cè)量不確定度的數(shù)學(xué)原理》

對(duì)于系統(tǒng)誤差是否服從某個(gè)分布,是與我們掌握的已知信息密切相關(guān)的。這也是概率論只所以成立的精髓:
拋起一枚硬幣,在硬幣未落地之前,正面、反面是未定的,所以我們說(shuō)拋硬幣,落地的全部結(jié)果服從概率分布;當(dāng)硬幣落地之后,其事件是確定的(假設(shè)是正面),很少有人會(huì)再談這個(gè)確定的結(jié)果(正面)服從什么分布,而只談這一事件(正面)在實(shí)驗(yàn)條件下發(fā)生的概率。

對(duì)于符合模型1的測(cè)量,當(dāng)我們已知測(cè)量設(shè)備系統(tǒng)誤差的具體恒定值時(shí),顯然不必再談系統(tǒng)誤差的分布。然而當(dāng)我們只知道測(cè)量設(shè)備系統(tǒng)誤差的部分信息(如系統(tǒng)誤差范圍)時(shí),我們就會(huì)問(wèn)這個(gè)具體的恒定的系統(tǒng)誤差以什么概率出現(xiàn)在系統(tǒng)誤差范圍或給定的其他范圍內(nèi),這時(shí)必然會(huì)談到系統(tǒng)誤差的概率分布,這是模型1中系統(tǒng)誤差有分布的本質(zhì)原因——————即我們?nèi)狈ψ銐蛴行У男畔ⅰ?br />
對(duì)于您談到的“用多臺(tái)測(cè)量?jī)x器測(cè)量一個(gè)量,是一種空想,不符合實(shí)際”,或許我們理解不同吧,我認(rèn)為物理上的使用一個(gè)樣品進(jìn)行傳遞比對(duì)比較符合多臺(tái)設(shè)備測(cè)量一個(gè)被測(cè)對(duì)象的情況。




作者: tempuseruser    時(shí)間: 2016-10-9 09:40
受教了,通過(guò)您的帖子,學(xué)到了一些知識(shí)。
作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-10-13 20:00
本帖最后由 史錦順 于 2016-10-13 20:07 編輯
崔偉群 發(fā)表于 2016-10-8 15:45
您提到我,我就試著回復(fù)一下:
1.如果不忽略實(shí)際工作中的任何影響因素,無(wú)論什么測(cè)量或計(jì)量,毫無(wú)例外每 ...

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                                             論統(tǒng)計(jì)方式
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                                                                      史錦順
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       縱橫兩種統(tǒng)計(jì)方式,是測(cè)量計(jì)量理論的關(guān)鍵性問(wèn)題。我提議崔偉群先生來(lái)評(píng)論一下,其目的在于引起他的注意。看來(lái),他并沒(méi)認(rèn)識(shí)到這個(gè)問(wèn)題的重要性。
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       牛很大;牽著牛鼻子,就能控制它。不確定度論的理論、作法很多,但它的基本體系,卻是建立在一個(gè)統(tǒng)計(jì)方式上。抓住這個(gè)統(tǒng)計(jì)方式,就抓住了不確定度論的要害。
       崔先生表達(dá)過(guò),不確定度的統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ),是一種情況,那就是“用許多臺(tái)儀器測(cè)量同一個(gè)量”。這對(duì)我很有啟發(fā)。必須面對(duì)的問(wèn)題是:這符合測(cè)量計(jì)量的實(shí)際情況嗎?
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       我認(rèn)為:應(yīng)用中的測(cè)量,是認(rèn)識(shí)量值,僅僅是一種情況,那就是用一臺(tái)儀器測(cè)量待測(cè)的量。精密測(cè)量,要進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量。統(tǒng)計(jì)是針對(duì)多次重復(fù)測(cè)量進(jìn)行的。在這種統(tǒng)計(jì)方式下,測(cè)量?jī)x器的系統(tǒng)誤差是恒值。系統(tǒng)誤差沒(méi)有分布,沒(méi)有方差。
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       “為認(rèn)知量值,用多臺(tái)儀器測(cè)量同一個(gè)量”,是一種脫離客觀實(shí)際的空想,是不存在的。不確定度理論建立在這個(gè)虛擬的基礎(chǔ)上,說(shuō)明不確定度的立論,沒(méi)有客觀根據(jù),是不成立的。這是不確定度理論的致命傷。以下從統(tǒng)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā),做進(jìn)一步探討。
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(一)統(tǒng)計(jì)方式的定義
       基礎(chǔ)測(cè)量(經(jīng)典測(cè)量),被測(cè)量是常量。
       1)不確定度方式
       不確定度論的統(tǒng)計(jì)方式,簡(jiǎn)稱“不確定度方式”:用同一型號(hào)(同樣規(guī)格)的多臺(tái)(例如20臺(tái),下同)儀器測(cè)量同一被測(cè)量(常量)。
       不確定度方式是各臺(tái)儀器間的統(tǒng)計(jì),稱“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”。統(tǒng)計(jì)平均、統(tǒng)計(jì)方差都是按各臺(tái)儀器的臺(tái)號(hào)展開(kāi)。對(duì)時(shí)間軸來(lái)說(shuō),統(tǒng)計(jì)時(shí)刻是一個(gè)點(diǎn),統(tǒng)計(jì)方向垂直于時(shí)間軸,是橫向統(tǒng)計(jì)。
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       2)誤差方式
       誤差理論的統(tǒng)計(jì)方式,簡(jiǎn)稱“誤差方式”:用一臺(tái)儀器多次(例如20次)測(cè)量同一被測(cè)量(常量)。
       誤差方式的采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻不同的各次測(cè)量,稱“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”。統(tǒng)計(jì)平均、統(tǒng)計(jì)方差都是按各次測(cè)量的順序號(hào)展開(kāi)。每次測(cè)量對(duì)應(yīng)時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn),N次測(cè)量對(duì)應(yīng)時(shí)間軸上的N個(gè)點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)方向是沿時(shí)間軸方向,是縱向統(tǒng)計(jì)。
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(二)統(tǒng)計(jì)的意義
       統(tǒng)計(jì)的對(duì)象是隨機(jī)變量。常值是隨機(jī)變量的一個(gè)特定點(diǎn)。
       1 求統(tǒng)計(jì)平均值
       2 求標(biāo)準(zhǔn)偏差
       3 求誤差范圍(誤差絕對(duì)值的一定概率意義上的最大可能值)
       4 基于誤差量的絕對(duì)性和上限性,求誤差合成的計(jì)算公式。要體現(xiàn)可能的抵消作用。
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(三)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)實(shí)踐
       常量的計(jì)算,按數(shù)學(xué)計(jì)算的規(guī)律進(jìn)行。加、減、乘、除,乘方、開(kāi)方……
       統(tǒng)計(jì)變量的計(jì)算,要根據(jù)統(tǒng)計(jì)變量的規(guī)律進(jìn)行。
       統(tǒng)計(jì)試驗(yàn),是通過(guò)采樣,確定統(tǒng)計(jì)規(guī)律,確定統(tǒng)計(jì)特征值。
       統(tǒng)計(jì)實(shí)踐,利用統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)中得到的規(guī)律與特征值進(jìn)行計(jì)算。
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       統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)必須與統(tǒng)計(jì)實(shí)踐相符合,必須是同一方式。
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       測(cè)量計(jì)量的統(tǒng)計(jì)實(shí)踐,是對(duì)重復(fù)測(cè)量的統(tǒng)計(jì),是時(shí)域統(tǒng)計(jì)。測(cè)量計(jì)量的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn),必須是時(shí)域統(tǒng)計(jì)。這樣,統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)的特征值(及規(guī)律)才能在統(tǒng)計(jì)實(shí)踐中有效,才能應(yīng)用。
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       如果統(tǒng)計(jì)實(shí)踐是一種方式,而統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)是不同的另一種方式,那就犯了統(tǒng)計(jì)方式錯(cuò)位的錯(cuò)誤。錯(cuò)位的統(tǒng)計(jì),規(guī)律不符,特征值混淆,統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)無(wú)效。
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(四)幾種情況分析
4.1 計(jì)量的重復(fù)測(cè)量與應(yīng)用測(cè)量的重復(fù)測(cè)量
       一臺(tái)儀器,送計(jì)量部門計(jì)量。在計(jì)量中,因?yàn)橛杏?jì)量標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)稱值代表真值,由此而引入的計(jì)量誤差可略)經(jīng)重復(fù)測(cè)量,經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算,可以確定:
       1)系統(tǒng)誤差值
               β = M[sub]平[/sub] - B
       2)標(biāo)準(zhǔn)偏差σ
       3)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ[sub]平[/sub]
       4)隨機(jī)誤差范圍3σ
       5)儀器的誤差范圍(準(zhǔn)確度,MPEV)
               R[sub]儀[/sub] = √[β[sup]2[/sup]+(3σ[sub]平[/sub])[sup]2[/sup]+(3σ)[sup]2[/sup] ]
       6)測(cè)定系統(tǒng)誤差時(shí)的誤差范圍
               R[sub]系[/sub] =√[(3σ[sub]平[/sub])[sup]2[/sup]  + R[sub]標(biāo)[/sub][sup]2[/sup]  + 分辨力誤差[sup]2[/sup] ]   
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      計(jì)量中,對(duì)一臺(tái)儀器進(jìn)行重復(fù)測(cè)量,統(tǒng)計(jì)是時(shí)域統(tǒng)計(jì)。在該儀器的實(shí)際應(yīng)用中,也是時(shí)域統(tǒng)計(jì)。二者的統(tǒng)計(jì)方式,都是“誤差方式”,因此在計(jì)量中獲得的特征值,都可以在應(yīng)用中使用。注意有如下特點(diǎn):
       1)系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差,性質(zhì)不同、作用不同、處理方式不同,不能混淆。
       2)系統(tǒng)誤差是恒值,沒(méi)有方差(方差為零)。
       3)系統(tǒng)誤差可以修正;隨機(jī)誤差不能修正。
       4)在誤差合成中,系統(tǒng)誤差的交叉系數(shù)的絕對(duì)值是1,對(duì)二、三項(xiàng)系統(tǒng)誤差,合成公式應(yīng)為“絕對(duì)和”,而不是“方和根”。
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4.2  不確定度統(tǒng)計(jì)中,統(tǒng)計(jì)方式錯(cuò)位

       對(duì)隨機(jī)誤差,不確定度理論把平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差定義為“標(biāo)準(zhǔn)不確定度”。因?yàn)殡S機(jī)誤差是統(tǒng)計(jì)變量,這樣做,是可以的。但不確定度理論認(rèn)為,儀器的誤差范圍除以根號(hào)3是標(biāo)準(zhǔn)不確定度,這是錯(cuò)誤的。是不成立的。主要錯(cuò)誤是
       1)誤差范圍以系統(tǒng)誤差為主。這樣做,把時(shí)域統(tǒng)計(jì)中的恒值誤差,當(dāng)成是隨機(jī)的。這不符合基本事實(shí)。實(shí)際情況是,在多次重復(fù)測(cè)量中,系統(tǒng)誤差是恒定的值,硬把它說(shuō)成是隨機(jī)的,毫無(wú)道理。
       2)認(rèn)為系統(tǒng)誤差是隨機(jī)的,于是在誤差合成中,認(rèn)為系統(tǒng)誤差間必然有相互抵消的作用。于是取“方和根”。這種看法和作法都是錯(cuò)誤的。
       3)這種認(rèn)識(shí)上的錯(cuò)誤,根源是統(tǒng)計(jì)方式的錯(cuò)位。在生產(chǎn)廠,為獲知一批儀器性能及其一致性,可以進(jìn)行“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”。用100臺(tái)同規(guī)格的測(cè)量?jī)x器測(cè)量同一計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。各臺(tái)儀器的系統(tǒng)誤差不同,呈某種分布(如均勻分布)。注意,此分布表現(xiàn)的是各臺(tái)儀器間的不同。系統(tǒng)誤差的值對(duì)各臺(tái)儀器不同,是隨機(jī)的,可以求其方差,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。可以定義平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為標(biāo)準(zhǔn)不確定度。但這個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)不確定度”,是多臺(tái)儀器測(cè)量一個(gè)量時(shí)存在的特征值,如果在應(yīng)用中是“用多臺(tái)儀器測(cè)量一個(gè)被測(cè)量”,那時(shí),這個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)不確定度”是成立的,是有效的。而實(shí)際情況不是這樣。實(shí)際情況是用一臺(tái)儀器,對(duì)同一量進(jìn)行多次測(cè)量。統(tǒng)計(jì)方式不同。用“多臺(tái)儀器測(cè)量一個(gè)量”的統(tǒng)計(jì)方式得到的“系統(tǒng)誤差為隨機(jī)變量”,而“用一臺(tái)儀器測(cè)量一個(gè)量”的統(tǒng)計(jì)方式,得到“系統(tǒng)誤差為常值”,二者是根本不同的,不能通用。
       由于統(tǒng)計(jì)方式的錯(cuò)位,對(duì)系統(tǒng)誤差,標(biāo)準(zhǔn)不確定度在實(shí)際應(yīng)用中是不成立的,是無(wú)效的。這動(dòng)搖了全部不確定度理論的基礎(chǔ)。
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4.3 比對(duì)是哪種統(tǒng)計(jì)?
       【崔偉群論點(diǎn)】
       “物理上的使用一個(gè)樣品進(jìn)行傳遞比對(duì)比較符合多臺(tái)設(shè)備測(cè)量一個(gè)被測(cè)對(duì)象的情況。”
       【史評(píng)】
        不是。這種量值傳遞方式,目的是確定參加比對(duì)的各臺(tái)儀器自身的誤差值。為此必須對(duì)每一臺(tái)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。統(tǒng)計(jì),必須是對(duì)每一臺(tái)自身的時(shí)域統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果才有用。
        此時(shí)如果進(jìn)行臺(tái)域統(tǒng)計(jì),那就是對(duì)參加比對(duì)的全體的性能進(jìn)行評(píng)定,得到的不是每臺(tái)的個(gè)性,而是多臺(tái)儀器全體的共性。這個(gè)統(tǒng)計(jì)方式,與儀器的實(shí)際應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)實(shí)踐是錯(cuò)位的。因?yàn)閼?yīng)用中是“一臺(tái)儀器多次重復(fù)測(cè)量一個(gè)量”。
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作者: 崔偉群    時(shí)間: 2016-10-14 09:51
本帖最后由 崔偉群 于 2016-10-14 10:09 編輯
史錦順 發(fā)表于 2016-10-13 20:00
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                                             論統(tǒng)計(jì)方式
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如果您實(shí)在不認(rèn)可物理上的比對(duì),那您研究研究化學(xué)上的多家定值吧,看看是不是符合您的要求?
現(xiàn)在的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也是多個(gè)國(guó)家定值的結(jié)果。

如果像您那樣嚴(yán)格的要求,個(gè)人認(rèn)為您所謂的:“一臺(tái)儀器多次重復(fù)測(cè)量一個(gè)量” 其實(shí)是 多臺(tái)儀器單次測(cè)量不同的量。所以對(duì)可忽略條件的認(rèn)識(shí)是我們彼此間認(rèn)識(shí)不同的原因。

適宜的忽略和適宜的重視都很重要。
作者: 285166790    時(shí)間: 2016-10-14 16:06
本帖最后由 285166790 于 2016-10-14 16:09 編輯

        我對(duì)所謂系統(tǒng)誤差的分布有不同理解,單臺(tái)儀器的系統(tǒng)誤差短時(shí)間內(nèi)相對(duì)是固定的,當(dāng)然不存在什么分布一說(shuō)。不確定度里對(duì)未定系統(tǒng)誤差的分布只是一種充分考慮了所有情況的前提下,一種假設(shè)的分布,由于未定的系統(tǒng)誤差部分,我們無(wú)法知道它處于具體哪個(gè)點(diǎn)位,只有充分考慮各種可能,才能使最終求的包含區(qū)間沒(méi)有遺漏部分。
作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-10-15 09:28
285166790 發(fā)表于 2016-10-14 16:06
我對(duì)所謂系統(tǒng)誤差的分布有不同理解,單臺(tái)儀器的系統(tǒng)誤差短時(shí)間內(nèi)相對(duì)是固定的,當(dāng)然不存在什么分布 ...


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       先生說(shuō):“單臺(tái)儀器的系統(tǒng)誤差短時(shí)間內(nèi)相對(duì)是固定的,當(dāng)然不存在什么分布一說(shuō)”。
       這是對(duì)的,是正確的認(rèn)識(shí)。系統(tǒng)誤差是恒值,所以才能修正。如果否定系統(tǒng)誤差的恒定性,那就等于說(shuō)一切修正都是不應(yīng)該的。而事實(shí)上,“修正”,歷史上早就有,是合理、正常的操作,只是所占比例不大(按修正值使用的儀器占社會(huì)所用全部?jī)x器總量的比例不會(huì)超過(guò)萬(wàn)分之一,但畢竟有,而且是合理的、正確的)。而如今的校準(zhǔn),則更重視修正。說(shuō)“系統(tǒng)誤差是隨機(jī)的”,等于否定一切修正;而否定修正的觀點(diǎn),是對(duì)不確定度論自身的否定。不確定度論一開(kāi)頭就說(shuō),已知的系統(tǒng)誤差修正了,未定的系統(tǒng)誤差用不確定度表達(dá)。再說(shuō)系統(tǒng)誤差是隨機(jī)的,是不能修正的,那就前后矛盾了,就違反不確定度理論立論的前提了。
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       先生的第二段的論斷,不成立。說(shuō)“假設(shè)分布”是“考慮各種可能”以便“包含區(qū)間沒(méi)有遺漏部分”。就是說(shuō):不確定度論的作法,是取不利情況,或最差可能。
       其實(shí),把系統(tǒng)誤差說(shuō)成是隨機(jī)的、是有分布的,是嚴(yán)重的低估了系統(tǒng)誤差的可能的作用。兩項(xiàng)系統(tǒng)誤差合成,取“方根”(絕對(duì)值化的需要)時(shí),二項(xiàng)和平方的展開(kāi)式,交叉系數(shù)的絕對(duì)值必為1(njlyx先生與崔偉群先生都證明過(guò)),因?yàn)橄到y(tǒng)誤差為恒值,在統(tǒng)計(jì)中,相互間沒(méi)有抵消作用,這樣,誤差合成公式應(yīng)為“絕對(duì)和”。而不確定度論把系統(tǒng)誤差看成是隨機(jī)的,在統(tǒng)計(jì)中,兩項(xiàng)誤差間有抵消作用,于是,不確定度的合成公式都取“方和根”(假設(shè)不相關(guān)是走形式,也是根據(jù)系統(tǒng)誤差是隨機(jī)變量的假定),這就低估了合成不確定度。于是把“包含區(qū)間”估計(jì)小了。這是錯(cuò)誤的。
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      系統(tǒng)誤差是恒值(定義如此,事實(shí)如此,量值本身的慢變化用長(zhǎng)期穩(wěn)定度另外表達(dá))。必須正視這個(gè)實(shí)際情況。違反事實(shí)的理論是偽科學(xué)。任何國(guó)際規(guī)范、國(guó)家規(guī)范,符合事實(shí),符合規(guī)律,有道理,就有權(quán)威,任何人都該遵從。反之,如果規(guī)范本身的條款不符合事實(shí),違背規(guī)律,沒(méi)道理,那就沒(méi)有權(quán)威。那種“正確的要服從,不正確也要服從”的說(shuō)教,在科技技術(shù)工作中,是行不通的,是錯(cuò)誤的。
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      看過(guò)先生在本版塊的所有帖子,總的來(lái)說(shuō),先生勇于發(fā)言,態(tài)度是積極的。但總覺(jué)得有些模棱兩可。如本帖,既然認(rèn)定“系統(tǒng)誤差是恒值”,就該從這個(gè)基本事實(shí)出發(fā),去反對(duì)不確定度理論的“系統(tǒng)誤差是隨機(jī)的”這一論調(diào),不該給它打圓場(chǎng)。因?yàn)樗皇鞘拱瑓^(qū)間變大,而是變小了,嚴(yán)重降低了可信性。怎能說(shuō):“使最終求的包含區(qū)間沒(méi)有遺漏部分”呢?

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作者: 285166790    時(shí)間: 2016-10-15 22:28
本帖最后由 285166790 于 2016-10-15 22:30 編輯
史錦順 發(fā)表于 2016-10-15 09:28
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       先生說(shuō):“單臺(tái)儀器的系統(tǒng)誤差短時(shí)間內(nèi)相對(duì)是固定的,當(dāng)然不存在什么分布一說(shuō)”。
       這是 ...


       我也是覺(jué)得這個(gè)論壇是少有計(jì)量專業(yè)的論壇,所以也常來(lái)捧捧場(chǎng),有個(gè)討論問(wèn)題的地方挺好。
       就這個(gè)問(wèn)題我是這樣看的,目前沒(méi)有哪個(gè)理論說(shuō)系統(tǒng)誤差是隨機(jī)的,不確定度也不例外,只是在未定系統(tǒng)誤差的處理上采用了與隨機(jī)誤差類似的處理方法以使問(wèn)題得到適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。但這個(gè)使用是有前提的:各未定系統(tǒng)誤差間不能有明顯的相關(guān)性,如果明顯相關(guān),尤其是正相關(guān),那肯定是不行的。還有這種方法還只適用于大多數(shù)普通使用要求的計(jì)量?jī)x器,它們對(duì)測(cè)量結(jié)果的要求沒(méi)有這么高。如果有特定的高要求肯定也不能這么草率的合成。我們通常領(lǐng)域的計(jì)量要求是經(jīng)濟(jì)合理,現(xiàn)有這種處理方式實(shí)際上是經(jīng)濟(jì)性與科學(xué)嚴(yán)密性之間的一種較為合理妥協(xié)方案。您可能一直在較高要求的特殊領(lǐng)域工作,所以對(duì)方法的嚴(yán)密性有較高要求,您這些計(jì)量要求要求需要特事特辦,不是一個(gè)通用合成方法所能解決的。

作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-10-16 08:44
崔偉群 發(fā)表于 2016-10-14 09:51
如果您實(shí)在不認(rèn)可物理上的比對(duì),那您研究研究化學(xué)上的多家定值吧,看看是不是符合您的要求?
現(xiàn)在的國(guó)際 ...

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       崔偉群先生帖中提到,國(guó)際上的“定值”測(cè)量,特別是“現(xiàn)在的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也是多個(gè)國(guó)家定值的結(jié)果,是用多臺(tái)儀器測(cè)量一個(gè)量”。
       這個(gè)論述,正確,我贊成。對(duì)我有幫助,我表示感謝。
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       近期,我在思索兩類統(tǒng)計(jì)的問(wèn)題時(shí),著眼點(diǎn)是絕大多數(shù)的應(yīng)用測(cè)量的情況,而忽略了一些特殊情況,如物理常數(shù)的測(cè)量。有些話也說(shuō)得過(guò)頭了。如說(shuō):用多臺(tái)儀器同時(shí)測(cè)量一個(gè)量的情況,是一種不符合實(shí)際的空想。應(yīng)該說(shuō)明,一些特例除外。
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       主貼相關(guān)段落修改為:
       不確定度論的統(tǒng)計(jì)方式,是生產(chǎn)場(chǎng)合的對(duì)多臺(tái)儀器的“臺(tái)間統(tǒng)計(jì)”。這只適用于用多臺(tái)(例如20臺(tái))儀器同時(shí)測(cè)量一個(gè)量的情況。這種情況,在應(yīng)用測(cè)量中是極特殊的情況,如國(guó)際物理常數(shù)的測(cè)量、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻定標(biāo)等,是用多臺(tái)儀器同時(shí)測(cè)量一個(gè)量,此時(shí)是“臺(tái)間統(tǒng)計(jì)”。但是,對(duì)通常的測(cè)量計(jì)量來(lái)說(shuō),“用多臺(tái)儀器同時(shí)測(cè)量一個(gè)量”是一種不符合實(shí)際的空想。大量現(xiàn)實(shí)是生產(chǎn)定標(biāo)、計(jì)量檢測(cè)、應(yīng)用測(cè)量的時(shí)序進(jìn)程。在定標(biāo)、計(jì)量、應(yīng)用測(cè)量各個(gè)場(chǎng)合,都是用一臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量一個(gè)物理量。統(tǒng)計(jì)是對(duì)重復(fù)測(cè)量的統(tǒng)計(jì)。這種統(tǒng)計(jì)是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”。在時(shí)域統(tǒng)計(jì)中,隨機(jī)誤差是統(tǒng)計(jì)變量,而系統(tǒng)誤差是恒值。
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       有下劃線的部分,是接受崔偉群先生意見(jiàn)后的修改。崔先生的其他意見(jiàn)就“存異各表”,留待歷史的考驗(yàn)吧。
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作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-10-24 12:11
本帖最后由 史錦順 于 2016-10-24 12:21 編輯

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       史錦順指出:推行不確定度理論以來(lái),計(jì)量(包括檢定與校準(zhǔn))中評(píng)定的測(cè)量不確定度U[sub]95[/sub],是測(cè)定系統(tǒng)誤差時(shí)的誤差范圍,即測(cè)定系統(tǒng)誤差時(shí)的測(cè)量不確定度。也就是修正值的擴(kuò)展不確定度。系統(tǒng)誤差的絕對(duì)值與U[sub]95[/sub]比較,只有系統(tǒng)誤差絕對(duì)值遠(yuǎn)大于U[sub]95[/sub]時(shí),才值得修正。

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      校準(zhǔn)證書上給出的測(cè)量不確定度就是U95。U95是什么?
       1) U[sub]95[/sub]是測(cè)定系統(tǒng)誤差時(shí)的測(cè)量不確定度。
       2) U[sub]95[/sub]不是計(jì)量的不確定度,不能被當(dāng)成是待定區(qū)的半寬。
       3) U[sub]95[/sub]不是修正前的儀器的測(cè)量不確定度。

       4) U[sub]95[/sub]不是修正后的儀器的測(cè)量不確定度。
    特請(qǐng)因U[sub]95[/sub]計(jì)算而名聲很高的都成先生(范巧成/qcdc)談?wù)効捶?/font>。
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作者: njlyx    時(shí)間: 2016-10-24 17:40
將計(jì)量(測(cè)量)手段與對(duì)象混淆不分,很可能就是造成當(dāng)前很多含糊的病根兒?!…在此點(diǎn)上非常贊同史先生的觀點(diǎn)!雖然要想將手段與對(duì)象徹底分清確實(shí)很困難,但只有成心想"分",才能把相應(yīng)的概念理清楚!  在此前提下,因?yàn)轶w系完善的各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),完全可以在實(shí)用的條件控制下將大部分的對(duì)象、手段的影響問(wèn)題在滿足實(shí)用要求的標(biāo)準(zhǔn)下分辨清楚!…如果在概念上就成心的眉毛胡子一把抓,是不可能分清對(duì)象、手段的各自好歹的,而在許多實(shí)際應(yīng)用中往往需要這種"分清"。

補(bǔ)充內(nèi)容 (2016-10-25 11:47):

因?yàn)轶w系完善  應(yīng)該改為   依靠體系完善
作者: njlyx    時(shí)間: 2016-10-24 17:43
因?yàn)轶w系完善  應(yīng)該改為   依靠體系完善

補(bǔ)充內(nèi)容 (2016-10-25 11:48):
請(qǐng)將此刪除
作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-11-7 09:28
njlyx 發(fā)表于 2016-10-24 17:40
將計(jì)量(測(cè)量)手段與對(duì)象混淆不分,很可能就是造成當(dāng)前很多含糊的病根兒?!…在此點(diǎn)上非常贊同史先生的觀點(diǎn)! ...


                                              njlyx的意見(jiàn)


【 儀器出廠后,要應(yīng)用,要計(jì)量。在實(shí)際應(yīng)用中,在計(jì)量中,特定的一臺(tái)儀器,有其系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差,總效果(誤差范圍)由儀器指標(biāo)限定。但必定有如下客觀情況:系統(tǒng)誤差是個(gè)恒定的值。系統(tǒng)誤差的變化量,通常較小,用長(zhǎng)期穩(wěn)定度表達(dá)。
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       實(shí)際應(yīng)用的客觀情況是用一臺(tái)儀器去進(jìn)行測(cè)量。對(duì)這臺(tái)儀器來(lái)說(shuō),系統(tǒng)誤差是恒值。這是基本的事實(shí),是處理誤差合成問(wèn)題的基礎(chǔ)。】<<<<<<<<<<
            

      對(duì)于某臺(tái)“特定儀器”的那個(gè)變化量通常較小、近乎取恒定值的“系統(tǒng)誤差”es,該如何“確定”它呢?.....大抵有兩類方法吧?——

1.  直接對(duì)該臺(tái)“特定儀器”實(shí)施“校準(zhǔn)”,獲得es的一個(gè)“主要成份”esa,同時(shí)會(huì)遺留一個(gè)“未知成份”esb:
                     es=esa+esb                                                                               (1)
其中的esb值又如何“確定”呢? esb值由對(duì)實(shí)施該“校準(zhǔn)”的“校準(zhǔn)系統(tǒng)(包括其中的標(biāo)準(zhǔn)器及配套的儀器系統(tǒng))”的“系統(tǒng)誤差”esba及部分“隨機(jī)誤差”esbb構(gòu)成:
                    esb=esba+esbb                                                                           (2)
相應(yīng)有
                   es=esa+esba+esbb                                                                       (3)
    如果“校準(zhǔn)系統(tǒng)”的“系統(tǒng)誤差”esba“已知”【如何“確定”?又是一個(gè)連環(huán)問(wèn)題】,那么es中的(esa+esba)當(dāng)是一個(gè)已知的“定值”,但esbb部分的“值”應(yīng)該取多少呢?——只能依靠對(duì)該“校準(zhǔn)系統(tǒng)”的特性進(jìn)行“統(tǒng)計(jì)”來(lái)“估計(jì)”其“可能的取值范圍”吧?

2.  依據(jù)與該臺(tái)“特定儀器”宏觀特性完全相似的一些列“儀器”的“系統(tǒng)誤差”值 es1~esN:
             es1=es1a+es1b、es2=es2a+es2b、...、esk=eska+eskb、...、esN=esNa+esNb
其中,eska(k=1~N)是值“已知”的分量、eskb(k=1~N)是具體值“未知”的分量(只能“估計(jì)”其可能的“取值范圍”)。
     通過(guò)對(duì)es1~esN的所謂“臺(tái)間統(tǒng)計(jì)”獲得 es的“平均值”及“標(biāo)準(zhǔn)偏差”之類。


作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-11-7 16:33
史錦順 發(fā)表于 2016-11-7 09:28
njlyx的意見(jiàn)




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                               答njlyx先生(1)
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                                                                             史錦順
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       先生的考慮,僅僅局限于“多臺(tái)儀器測(cè)量同一量”這種情況。就是“臺(tái)間統(tǒng)計(jì)”這種情況。注意點(diǎn)僅僅是如何取值,尚未觸及老史的基本論題:統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)的方式與統(tǒng)計(jì)實(shí)踐的方式必須相符合。老史的主要觀點(diǎn)是說(shuō):由“臺(tái)間統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)”認(rèn)知的規(guī)律與得知的量值,不能用于測(cè)量計(jì)量領(lǐng)域的“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”方式。
       測(cè)量計(jì)量的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)實(shí)踐,是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”。在時(shí)域統(tǒng)計(jì)中,測(cè)量?jī)x器的系統(tǒng)誤差是恒值;而恒值的方差是零。標(biāo)準(zhǔn)不確定度的定義是標(biāo)準(zhǔn)偏差;這樣,標(biāo)準(zhǔn)不確定度不能表征系統(tǒng)誤差。
       誤差范圍是以系統(tǒng)誤差為主的。因?yàn)橄到y(tǒng)誤差的方差是零,因而表征系統(tǒng)誤差(或用以表征誤差范圍)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度是不成立的。
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       客觀上有兩種情況,也就有相應(yīng)的兩種統(tǒng)計(jì)方法。
       情況甲:用一臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量同一量值。統(tǒng)計(jì)方式是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”。
       情況乙:用多臺(tái)儀器同時(shí)測(cè)量同一量值。統(tǒng)計(jì)方式是“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”
       現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,是由“臺(tái)間統(tǒng)計(jì)”而來(lái)的,不能用于“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”的情況。用“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”定義的不確定度,用在“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”中,這就犯了“統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)”不符合“統(tǒng)計(jì)實(shí)踐”的錯(cuò)誤。
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作者: njlyx    時(shí)間: 2016-11-7 20:21
史錦順 發(fā)表于 2016-11-7 09:28
njlyx的意見(jiàn)


"<<<<<<<<<<"之前 【】中的文字不是本人的觀點(diǎn),是引用您(史先生)的文字。
作者: njlyx    時(shí)間: 2016-11-7 20:46
本帖最后由 njlyx 于 2016-11-7 21:26 編輯
史錦順 發(fā)表于 2016-11-7 16:33
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                               答njlyx先生(1)
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您是否認(rèn)為獲得一套測(cè)量?jī)x器(系統(tǒng)、方案)之“系統(tǒng)測(cè)量誤差”分量es的“恰當(dāng)”方法只能是15#所述的第1類方法?....即便如此,也沒(méi)有任何人能完全確定此es的“值”——只能“確定”其中一部分esa+esba(如果“校準(zhǔn)”工作恰當(dāng),也許是占主導(dǎo)的那個(gè)大部分);另有剩余的一部分esbb是“實(shí)際”無(wú)法確定的,只能依靠“統(tǒng)計(jì)”信息合理估計(jì)其“可能的取值范圍”(如15#所言,esbb其實(shí)是由相應(yīng)“校準(zhǔn)系統(tǒng)(方法)”的所謂“隨機(jī)誤差(分量)”引起的東西)。....與“測(cè)量不確定度”關(guān)聯(lián)的是那剩余部分esbb。對(duì)于esa+esba部分,它已是個(gè)“確定量”,不再是“測(cè)量不確定度”關(guān)注的東西了!   “經(jīng)典”測(cè)量誤差理論的“誤差合成”中,也沒(méi)有人會(huì)在esa+esba上面多費(fèi)腦細(xì)胞——“合成”不過(guò)是代入“函數(shù)式”直接算出相應(yīng)“輸出量”誤差分量的具體值(不是“可能的范圍值”),要么修正掉它?要么容忍它?...


或者,您有辦法完全確定一套測(cè)量?jī)x器(系統(tǒng)、方案)之“系統(tǒng)測(cè)量誤差”分量es的“值”??


作者: njlyx    時(shí)間: 2016-11-7 21:18
本帖最后由 njlyx 于 2016-11-7 21:22 編輯
史錦順 發(fā)表于 2016-11-7 16:33
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                               答njlyx先生(1)
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客觀上有兩種情況,也就有相應(yīng)的兩種統(tǒng)計(jì)方法。
       情況甲:用一臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量同一量值。統(tǒng)計(jì)方式是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”。
       情況乙:用多臺(tái)儀器同時(shí)測(cè)量同一量值。統(tǒng)計(jì)方式是“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”
.......

】 ???

所謂能區(qū)分為“系統(tǒng)分量”、“隨機(jī)分量”的“測(cè)量誤差”,應(yīng)該是某個(gè)測(cè)量?jī)x器(系統(tǒng)、方案)的“特性”,而不應(yīng)該是某個(gè)“測(cè)量結(jié)果”的“特性”吧?....某個(gè)“測(cè)量結(jié)果”中的那個(gè)具體“測(cè)量誤差”值是相應(yīng)測(cè)量?jī)x器(系統(tǒng)、方案)的“測(cè)量誤差”這個(gè)“特性”體(“隨機(jī)過(guò)程”)的一個(gè)具體“樣本”!...分所謂“系統(tǒng)分量”、“隨機(jī)分量”,可能還是要針對(duì)測(cè)量?jī)x器(系統(tǒng)、方案),而不應(yīng)針對(duì)“測(cè)量結(jié)果。

用“一臺(tái)儀器”進(jìn)行測(cè)量,有這“一臺(tái)儀器”的所謂“系統(tǒng)測(cè)量誤差分量”; 用多臺(tái)儀器協(xié)同測(cè)量,構(gòu)成一套“測(cè)量方案”,有這“一套測(cè)量方案”的所謂“系統(tǒng)測(cè)量誤差分量”。兩者應(yīng)該不是一回事。

作者: 285166790    時(shí)間: 2016-11-7 22:39
本帖最后由 285166790 于 2016-11-7 22:41 編輯

       偶爾又思考了一下這個(gè)問(wèn)題,其實(shí)包含概率想到達(dá)100%很簡(jiǎn)單,k取3就行了,我試了幾組數(shù)據(jù),結(jié)果比絕對(duì)和算出來(lái)的值還大,完全可以保證可靠性要求。
       其實(shí)在我們實(shí)際建標(biāo)工作中,最重要但是驗(yàn)證環(huán)節(jié),所謂95%的包含概率只是在理論分析階段的初步估算,但是驗(yàn)證階段是必須要100%滿足的,也就是EN值要小于1,否則通不過(guò)的,如果不通過(guò)就要采取一切可采取的措施直至驗(yàn)證通過(guò)為止,是不是這樣?所以我們實(shí)際工作是理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的嚴(yán)密流程,按規(guī)定操作是不會(huì)出現(xiàn)那5%的意外的。

作者: yandaqing78    時(shí)間: 2016-11-8 09:52
受教,學(xué)習(xí)到不少的知識(shí)
作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-11-11 07:50
本帖最后由 史錦順 于 2016-11-11 07:59 編輯
njlyx 發(fā)表于 2016-11-7 20:46
您是否認(rèn)為: 獲得一套測(cè)量?jī)x器(系統(tǒng)、方案)之“系統(tǒng)測(cè)量誤差”分量es的“恰當(dāng)”方法只能 ...

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                                      答njlyx先生(2)
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                                                                                    史錦順
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(一)關(guān)于統(tǒng)計(jì)方式和測(cè)量方案
       “多臺(tái)儀器測(cè)量同一量”這種情況,是極特殊的情況。例如,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻的定標(biāo),國(guó)際物理常數(shù)的測(cè)量,公用值如重力加速度g值的確定等。這些極特殊的測(cè)量,是極少數(shù)科學(xué)家的事,可以專門處理。
       測(cè)量計(jì)量學(xué),研究通常的情況。而通常的情況,是“一臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量一個(gè)量”。所進(jìn)行的統(tǒng)計(jì),是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”。
       工廠中生產(chǎn)的儀器,要檢驗(yàn)。檢驗(yàn)是確定個(gè)體特性,就是具體測(cè)定一臺(tái)儀器的合格性。檢驗(yàn)要逐臺(tái)進(jìn)行,在有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的條件下,確定儀器的合格性。這里的統(tǒng)計(jì),是時(shí)域統(tǒng)計(jì)。
       一臺(tái)測(cè)量?jī)x器,從生產(chǎn)廠的檢驗(yàn)起,走上試驗(yàn)與應(yīng)用之路。工廠的檢驗(yàn),用戶的驗(yàn)收,計(jì)量部門的計(jì)量(校準(zhǔn)或檢定),所進(jìn)行的測(cè)量,都是應(yīng)用的準(zhǔn)備,都是認(rèn)識(shí)分析,所進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)都是“統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)”;而用該儀器進(jìn)行的實(shí)際測(cè)量,是“統(tǒng)計(jì)實(shí)踐”。
       統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)是統(tǒng)計(jì)實(shí)踐的準(zhǔn)備與保證。統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)是為統(tǒng)計(jì)實(shí)踐服務(wù)的,二者的統(tǒng)計(jì)方式必須是一致的。
       通常的測(cè)量與計(jì)量,基本條件是用一臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量。這樣,統(tǒng)計(jì)實(shí)踐是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”,因而“統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)”也必須是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”。
       在“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”中,系統(tǒng)誤差是恒值(90%的恒定即可;時(shí)間要求一年,即檢定周期內(nèi)),恒值的方差是零。就是說(shuō),無(wú)論系統(tǒng)誤差有多大,它的方差必定是零。因此,不能用方差來(lái)描述系統(tǒng)誤差。
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       不確定度理論的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,定義為平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在時(shí)域統(tǒng)計(jì)中,這可以描述隨機(jī)誤差,但不能描述系統(tǒng)誤差。而系統(tǒng)誤差是儀器誤差范圍的主體部分。系統(tǒng)誤差,在儀器指標(biāo)中,包含在誤差范圍中。而誤差范圍是以系統(tǒng)誤差為主的,因此在統(tǒng)計(jì)實(shí)踐中,可視誤差范圍為系統(tǒng)誤差,這保守些,但這是保險(xiǎn)的,也是必要的。
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       要注意大多數(shù)。
       1 測(cè)量計(jì)量的絕大多數(shù),是一臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量一個(gè)量,是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”。
       2 測(cè)量計(jì)量的絕大多數(shù),是不修正系統(tǒng)誤差的。
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       先生在19#最后說(shuō):用“一臺(tái)儀器”進(jìn)行測(cè)量,有這“一臺(tái)儀器”的所謂“系統(tǒng)測(cè)量誤差分量”; 用多臺(tái)儀器協(xié)同測(cè)量,構(gòu)成一套“測(cè)量方案”,有這“一套測(cè)量方案”的所謂“系統(tǒng)測(cè)量誤差分量”。兩者應(yīng)該不是一回事
       我文章的主體,說(shuō)不確定度理論的統(tǒng)計(jì)方法錯(cuò)位,講的就是這兩種統(tǒng)計(jì)方式的不同。在“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”中得到的規(guī)律和特征值,不能應(yīng)用于“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”。在臺(tái)域統(tǒng)計(jì)中,系統(tǒng)誤差是隨機(jī)的(各臺(tái)儀器的系統(tǒng)誤差值不同,有隨機(jī)性),而在時(shí)域統(tǒng)計(jì)中,系統(tǒng)誤差是恒值(一臺(tái)儀器,其系統(tǒng)誤差是恒值)。通常的測(cè)量計(jì)量是一臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量一個(gè)量,是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”,因而對(duì)通常的測(cè)量計(jì)量,標(biāo)準(zhǔn)不確定度不成立(系統(tǒng)誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差必為零)。
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(二)微小誤差可以忽略
       先生用符號(hào)exa exb exba exbb
       ex表示誤差量,a表測(cè)量(校準(zhǔn))后的已知值,b表示未知部分。以下劃線部分是原文。
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1 直接對(duì)該臺(tái)“特定儀器”實(shí)施“校準(zhǔn)”,獲得es的一個(gè)“主要成份”esa,同時(shí)會(huì)遺留一個(gè)“未知成份”esb:
                     es=esa+esb                                                                  (1)
其中的esb值又如何“確定”呢? esb值由對(duì)實(shí)施該“校準(zhǔn)”的“校準(zhǔn)系統(tǒng)(包括其中的標(biāo)準(zhǔn)器及配套的儀器系統(tǒng))”的“系統(tǒng)誤差”esba及部分“隨機(jī)誤差”esbb構(gòu)成:
                     esb=esba+esbb                                                              (2)
相應(yīng)有
                     es=esa+esba+esbb                                                          (3)
    如果“校準(zhǔn)系統(tǒng)”的“系統(tǒng)誤差”esba“已知”【如何“確定”?又是一個(gè)連環(huán)問(wèn)題】,那么es中的(esa+esba)當(dāng)是一個(gè)已知的“定值”,但esbb部分的“值”應(yīng)該取多少呢?——只能依靠對(duì)該“校準(zhǔn)系統(tǒng)”的特性進(jìn)行“統(tǒng)計(jì)”來(lái)“估計(jì)”其“可能的取值范圍”吧?

【史評(píng)】
       先生考慮問(wèn)題,過(guò)于復(fù)雜了。誤差理論用不上,實(shí)際工作更用不上。
       誤差量有三大特點(diǎn)
       1 絕對(duì)性。誤差量大小只論絕對(duì)值。(這是對(duì)結(jié)果而言,不是分析,分析中用誤差元,考慮抵消性,要講究正負(fù)。)
       2 上限性。誤差范圍定義為誤差元絕對(duì)值一定概率(99%)意義上的最大可能值。
       3 微小誤差可略。所謂“微小”是相對(duì)而言的。同量值比較,誤差是一階小量。由于用處的不同,“誤差”比“量值”的相對(duì)數(shù)(即相對(duì)誤差),各有不同,沒(méi)有一般的限制。商業(yè)稱重,1%就夠了。而科學(xué)技術(shù)的測(cè)量則可能有10[sup]-10[/sup]的需求。這是一階微小性,依客觀需求與技術(shù)水平而定,沒(méi)有特定的值。
       測(cè)定誤差時(shí)的誤差,取決于所用高檔儀器的誤差范圍。測(cè)定誤差的誤差,比被測(cè)的誤差量小到1/10,就夠用了。
       同誤差量相比,小到1/10以下的“誤差的誤差”,可以忽略。這就是“微小誤差可略”準(zhǔn)則。現(xiàn)代的測(cè)量計(jì)量技術(shù),有各個(gè)檔次的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量?jī)x器。對(duì)通用測(cè)量計(jì)量來(lái)說(shuō),確定esa,而達(dá)到esb可略的程度,是可以辦到的。在時(shí)頻界,很容易使esb/esa小到百分之一以下。至于建立基準(zhǔn)時(shí)的誤差分析與測(cè)量,是專門的學(xué)問(wèn),由世界頂尖的科學(xué)家處理,對(duì)一般實(shí)際工作也不會(huì)有不可忽略的影響。
       測(cè)量計(jì)量的實(shí)際應(yīng)用與不同學(xué)派的爭(zhēng)論問(wèn)題,本質(zhì)是測(cè)量?jī)x器誤差范圍es從1到1/10的問(wèn)題。例如,兩項(xiàng)系統(tǒng)誤差的合成,取絕對(duì)和還是取方和根,差別可能達(dá)到es的30%,因而必須辯論清楚,而不能“忽略”其差別。

(三)一種錯(cuò)誤的取值方式
       先生的第二種取值方式為:

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       2 依據(jù)與該臺(tái)“特定儀器”宏觀特性完全相似的一些列“儀器”的“系統(tǒng)誤差”值 es1~esN:
      es1=es1a+es1b、es2=es2a+es2b、...、esk=eska+eskb、...、esN=esNa+esNb
其中,eska(k=1~N)是值“已知”的分量、eskb(k=1~N)是具體值“未知”的分量(只能“估計(jì)”其可能的“取值范圍”)。
     通過(guò)對(duì)es1~esN的所謂“臺(tái)間統(tǒng)計(jì)”獲得 es的“平均值”及“標(biāo)準(zhǔn)偏差”之類。
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       這種取值方式,是“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”的方法。這樣的取值,是從“用多臺(tái)儀器測(cè)量一個(gè)量”的情況下的“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”得到的量值及規(guī)律,僅適用于“用多臺(tái)儀器測(cè)量一個(gè)量”的實(shí)際操作。這種情況有,如確定國(guó)際時(shí)標(biāo)或測(cè)定物理常數(shù),但數(shù)量極少,不會(huì)超過(guò)人類測(cè)量計(jì)量總量的萬(wàn)分之一。我們要討論大多數(shù)的情況。測(cè)量計(jì)量理論的對(duì)象是通常的測(cè)量計(jì)量工作。
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       通過(guò)“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”獲得數(shù)據(jù)或認(rèn)定規(guī)律,是誤導(dǎo),是錯(cuò)誤操作。不確定度理論正是犯了“統(tǒng)計(jì)方式錯(cuò)位”的錯(cuò)誤。究其根源,是忽視計(jì)量的存在。對(duì)誤差,用戶自己不能測(cè)量,國(guó)家計(jì)量部門都可以測(cè)量。測(cè)準(zhǔn)誤差量的1/10,就足夠了;而在計(jì)量部門,測(cè)準(zhǔn)到誤差量的1%,是可以辦到的。能測(cè)量,就不要亂估計(jì)。
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(四)關(guān)于儀器誤差范圍的數(shù)值利用
       測(cè)量者用儀器進(jìn)行測(cè)量,在選用儀器時(shí)就已知該臺(tái)儀器的誤差范圍。
       由于誤差范圍通常以系統(tǒng)誤差為主,就可以視誤差范圍為系統(tǒng)誤差。這樣處理,簡(jiǎn)化了,也是保險(xiǎn)的。也是必要的。誤差合成,按“范圍”合成。
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       現(xiàn)行的不確定度理論,直接的“范圍合成”不用,要取方差,去了再回來(lái),目的是進(jìn)行“方差合成”。測(cè)量計(jì)量是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”,在時(shí)間軸上,系統(tǒng)誤差是恒值,沒(méi)有方差(標(biāo)準(zhǔn)偏差為零)。這樣做是錯(cuò)誤的。而從量值上說(shuō),去時(shí)除以根號(hào)3(1.7),返回時(shí)要乘以2,硬是把誤差范圍給放大了,卻又把99%的置信度降低為95%. 無(wú)理又陪本。胡鬧。
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作者: csln    時(shí)間: 2016-11-11 08:12
本帖最后由 csln 于 2016-11-11 08:18 編輯

現(xiàn)行的不確定度理論,直接的“范圍合成”不用,要取方差,去了再回來(lái),目的是進(jìn)行“方差合成”。測(cè)量計(jì)量是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”,在時(shí)間軸上,系統(tǒng)誤差是恒值,沒(méi)有方差(標(biāo)準(zhǔn)偏差為零)。這樣做是錯(cuò)誤的。而從量值上說(shuō),去時(shí)除以根號(hào)3(1.7),返回時(shí)要乘以2,硬是把誤差范圍給放大了,卻又把99%的置信度降低為95%. 無(wú)理又陪本。胡鬧。

在時(shí)間軸上,系統(tǒng)誤差是恒值嗎,請(qǐng)史先生確認(rèn)一下,一臺(tái)5071A小銫鐘,某月某日檢定時(shí)測(cè)量得到其相對(duì)頻率偏差是6*E-13,先生能否確定3個(gè)月以后其相對(duì)頻率偏差依然是6*E-13,6個(gè)月以后呢?9個(gè)月以后呢?或許先生認(rèn)為6*E-13是恒定的,但我見(jiàn)過(guò)的從事頻率計(jì)量的人只知道這臺(tái)銫鐘準(zhǔn)確度是1*E-12,不知道某個(gè)時(shí)間其頻率偏差在1*E-12內(nèi)那個(gè)地方

而從量值上說(shuō),去時(shí)除以根號(hào)3(1.7),返回時(shí)要乘以2,硬是把誤差范圍給放大了,在這個(gè)論壇上,只見(jiàn)過(guò)史先生同規(guī)矩灣是這樣處理的,別人都是要考慮分布,求U95時(shí)乘的是1.65
作者: csln    時(shí)間: 2016-11-11 10:36
如果可以確定系統(tǒng)誤差相對(duì)頻率偏差是6*E-13是恒定的,何不修正掉把小銫鐘當(dāng)基準(zhǔn)鐘使用,就算不當(dāng)基準(zhǔn)鐘使用按1*E-13使用也行啊

不能吧,既然不能確定這個(gè)系統(tǒng)誤差在時(shí)間軸上是恒定不變的,又不知道在什么地方,為什么要用范圍合成呢?不確定的范圍合成當(dāng)然用方差更合理
作者: njlyx    時(shí)間: 2016-11-11 14:27
史錦順 發(fā)表于 2016-11-11 07:50
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                                      答njlyx先生(2)
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以您的數(shù)學(xué)功力,熟悉一下"隨機(jī)過(guò)程"的有關(guān)理論與方法應(yīng)該不在話下;  而這"隨機(jī)過(guò)程"的概念與您極力反對(duì)的"不確定度"應(yīng)該是沒(méi)有關(guān)系的,建議您了解一下,可能對(duì)深入認(rèn)識(shí)所謂"系統(tǒng)測(cè)量誤差"與所謂"隨機(jī)測(cè)量誤差"的"本質(zhì)"差異有用處。……拋開(kāi)"測(cè)量不確定度"的概念不論,您當(dāng)前對(duì)所謂"系統(tǒng)測(cè)量誤差"的解讀是與我等意見(jiàn)分歧的焦點(diǎn),也是您發(fā)表的論述中出現(xiàn)少量無(wú)法用常規(guī)數(shù)學(xué)方法正常表達(dá)(只能用您自己專門定義的"運(yùn)算"示意)的癥結(jié)所在。………如果已經(jīng)知道了一個(gè)"常量"的具體取值,為什么放著這個(gè)具體的取值不用,而要去用它的"可能取值范圍"?您如果不正視這個(gè)問(wèn)題,便不可能客觀審視您對(duì)所謂"系統(tǒng)測(cè)量誤差"的認(rèn)識(shí)。
作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-11-16 09:57
本帖最后由 史錦順 于 2016-11-16 10:14 編輯
njlyx 發(fā)表于 2016-11-11 14:27
以您的數(shù)學(xué)功力,熟悉一下"隨機(jī)過(guò)程"的有關(guān)理論與方法應(yīng)該不在話下;  而這"隨機(jī)過(guò)程"的概念與您極力反對(duì) ...

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                                    答njlyx先生(3)
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                                                                                史錦順
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(一)學(xué)習(xí)與研究
       先生指導(dǎo)我熟悉一下隨機(jī)過(guò)程的有關(guān)理論與方法,我知道這是好意。其實(shí)我一直是在查找數(shù)理統(tǒng)計(jì)方面的書。自己有幾本老書,網(wǎng)上也下載了幾本書。學(xué)下來(lái),不得要領(lǐng)。
       通常,遇到問(wèn)題看看書,也是常理,但那是已經(jīng)成熟的東西。而新問(wèn)題,新?tīng)?zhēng)論,通常是不能靠讀書解決問(wèn)題的。需要的是思考、研究,邊學(xué)習(xí),邊創(chuàng)新。
       新思路是不能違反那些被事實(shí)證明了的科學(xué)道理的。基本事實(shí)、客觀規(guī)律,是學(xué)習(xí)、研究的基本對(duì)象;客觀規(guī)律,是質(zhì)疑、評(píng)論的根本依據(jù);客觀規(guī)律,是破舊立新的最高原則。
       要有所前進(jìn),靠本本不行;更不能人云亦云。要勇于質(zhì)疑,要大膽立論。
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       既然指導(dǎo)我讀隨機(jī)過(guò)程的書,卻又說(shuō):“這‘隨機(jī)過(guò)程’的概念與您極力反對(duì)的"不確定度"應(yīng)該是沒(méi)有關(guān)系的”,這就矛盾了,看不懂先生的意思。
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       我希望先生指出:我的新理論、新算法,哪些不對(duì)。我愿意聽(tīng)具體的意見(jiàn)。只有具體的意見(jiàn),才好辨別是非。
       下邊就一個(gè)具體問(wèn)題談點(diǎn)不同看法。
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(二)關(guān)于對(duì)系統(tǒng)誤差的認(rèn)識(shí)
       我畢業(yè)分配到國(guó)家計(jì)量院的第二年,即1964年,馮師顏教授的“誤差理論與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理”發(fā)表,我買了一本,伴隨我半個(gè)世紀(jì)多了。常看,都翻爛了。馮書對(duì)系統(tǒng)誤差的定義是:
       根據(jù)誤差的性質(zhì)及其產(chǎn)生的原因,誤差可分為1)系統(tǒng)誤差或恒定誤差;2)偶然誤差或或然誤差(此后不久,偶然誤差被計(jì)量界改稱為隨機(jī)誤差至今)……
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       從《馮書》,我體會(huì)到:誤差分類的根據(jù)是誤差的客觀性質(zhì)與客觀來(lái)源。系統(tǒng)誤差是符號(hào)、數(shù)值恒定的誤差。
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       不確定度理論,甚至一些現(xiàn)代的誤差理論,按“已知”與“未知”來(lái)給誤差分類,這是許多關(guān)于系統(tǒng)誤差認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的病根。
       “已知”、“未知”,因人而異。儀器是公用品,不是個(gè)人身上的特有器官。
       誤差范圍中有多大隨機(jī)誤差,測(cè)量者來(lái)一場(chǎng)20次的重復(fù)測(cè)量,即可認(rèn)知。用貝塞爾公式算出的是單值的標(biāo)準(zhǔn)誤差σ;σ除以根號(hào)N,得平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差,記為σ[sub]平[/sub]。隨機(jī)誤差是測(cè)量者可以認(rèn)知的。
       但系統(tǒng)誤差不同。測(cè)量者沒(méi)有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),不能測(cè)定系統(tǒng)誤差。但在有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)合,如計(jì)量機(jī)構(gòu)有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),是可以測(cè)定系統(tǒng)誤差的。生產(chǎn)廠也應(yīng)該有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),也可測(cè)定系統(tǒng)誤差。
       所謂“測(cè)定誤差”,不能要求絕對(duì)準(zhǔn)確。任何測(cè)量都是相對(duì)的。不確定度論用以否定誤差理論而發(fā)出的“真值不可知”“誤差不可知”的論調(diào),是小學(xué)生的絕對(duì)化觀念。是錯(cuò)誤的。
       任何研究者,都應(yīng)該明白相對(duì)真理與絕對(duì)真理的辯證關(guān)系。
       《現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典》在【相對(duì)真理】條說(shuō):                    
       “相對(duì)真理是在總的宇宙發(fā)展的過(guò)程中,人們對(duì)于在各個(gè)發(fā)展階段上的具體過(guò)程的正確認(rèn)識(shí)。它是對(duì)客觀世界的近似的不完全的反映。相對(duì)真理和絕對(duì)真理是辯證統(tǒng)一的,絕對(duì)真理寓于相對(duì)真理之中,在相對(duì)真理中包含有絕對(duì)真理的成分,無(wú)數(shù)相對(duì)真理的總和就是絕對(duì)真理。”
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       測(cè)量有誤差是測(cè)量準(zhǔn)確的相對(duì)性。但測(cè)量結(jié)果中既有測(cè)得值又有誤差范圍。以誤差范圍為半寬的區(qū)間中又高概率(99%)包含真值,這又體現(xiàn)了測(cè)量準(zhǔn)確的絕對(duì)性。而這一切,都必須以儀器、標(biāo)準(zhǔn)的客觀測(cè)量為準(zhǔn)。測(cè)量計(jì)量有誤差范圍,是其量值準(zhǔn)確的相對(duì)性的表現(xiàn),而測(cè)量計(jì)量的溯源性,是量值測(cè)量準(zhǔn)確的絕對(duì)性的體現(xiàn)。
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       在對(duì)“系統(tǒng)誤差”的認(rèn)識(shí)上,我和先生的分歧,就體現(xiàn)在絕對(duì)與相對(duì)的關(guān)系上。你質(zhì)疑“系統(tǒng)誤差的恒值性”,一說(shuō)就是“沒(méi)有亙古不變的系統(tǒng)誤差”。一臺(tái)儀器能用多少年?在壽命期內(nèi)不變,就是絕對(duì)符合定義了,要什么“亙古不變”。而一般檢定周期為一年,儀器的系統(tǒng)誤差,一年不變,就是相對(duì)的滿足定義。而所謂的“不變”也不是不允許一點(diǎn)變化。系統(tǒng)誤差一年內(nèi)變化自身的0.1%,就完全可以忽略,可以確定為“恒值”;而通常,對(duì)待誤差量,小于1/10就可視為“微小誤差”,可以忽略。退一步,就算變化1/4,那“不變部分”還是主要的,還比把系統(tǒng)誤差當(dāng)成隨機(jī)誤差接近實(shí)際。
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       還有一個(gè)問(wèn)題是,關(guān)于系統(tǒng)誤差的修正問(wèn)題。不確定度論的提出,最早是以“已知系統(tǒng)誤差已經(jīng)修正”為前提的。先生也說(shuō),已知的系統(tǒng)誤差該修正。不論誰(shuí),承認(rèn)系統(tǒng)誤差可以修正,就必然是承認(rèn)系統(tǒng)誤差的恒值性或基本恒值性。不然,怎么能修正?
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       不確定度論與現(xiàn)代誤差理論,都有一個(gè)說(shuō)法:“已知的系統(tǒng)誤差當(dāng)然應(yīng)該修正;未知的系統(tǒng)誤差,因不知其大小,要按隨機(jī)誤差處理”。我認(rèn)為這個(gè)論調(diào)錯(cuò)誤如下:
       1 系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的劃分與處理,必須按客觀事實(shí)、客觀現(xiàn)象、客觀規(guī)律來(lái)認(rèn)識(shí)、劃分與處理。按個(gè)人的是否知曉來(lái)劃分,太主觀了,必然出錯(cuò)。況且,不同單位,不同場(chǎng)所,有不同的設(shè)備,測(cè)量者可以認(rèn)識(shí)隨機(jī)誤差,但因沒(méi)有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),不能確定系統(tǒng)誤差的大小,而在計(jì)量部門,有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),可以在各種等級(jí)水平上確定系統(tǒng)誤差。
       2 “已知系統(tǒng)誤差誤差,就該修正”,是不符合實(shí)情的。
       1)一些單值量具或標(biāo)準(zhǔn),如量塊、砝碼,修正用得較多。
       2)測(cè)量?jī)x器,通常有數(shù)萬(wàn)個(gè)測(cè)量點(diǎn),各點(diǎn)的系統(tǒng)誤差,又常常不同。而計(jì)量校準(zhǔn)給出的幾個(gè)或幾十個(gè)校準(zhǔn)值,杯水車薪,不夠用。
       3)由于應(yīng)用的方便、管理的便利,絕大多數(shù)測(cè)量?jī)x器是按說(shuō)明書給出的指標(biāo)應(yīng)用的。不修正的情況,比例大于99%.

       4)不確定度論的基本出發(fā)點(diǎn),是系統(tǒng)誤差是隨機(jī)的,否則就沒(méi)法定義“標(biāo)準(zhǔn)不確定度”,沒(méi)法按方差合成,得不出合成不確定度,也就得不出擴(kuò)展不確定度。本人揭示的“不確定度論統(tǒng)計(jì)方式的錯(cuò)位”,即把“多臺(tái)儀器測(cè)量一個(gè)量”的“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”的規(guī)律(系統(tǒng)誤差的按臺(tái)不同的隨機(jī)性),用在實(shí)際應(yīng)用的“一臺(tái)儀器多次重復(fù)測(cè)量同一量”的“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”(系統(tǒng)誤差是恒值)上,這是“統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)”不符合“統(tǒng)計(jì)實(shí)踐”的嚴(yán)重錯(cuò)誤。就憑這一條,就可以否定不確定度理論的根本立足點(diǎn)。
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       總之,“系統(tǒng)誤差必然修正”是一個(gè)極端認(rèn)識(shí),不符合絕大多數(shù)實(shí)情;而把不知大小的系統(tǒng)誤差當(dāng)作隨機(jī)誤差處理,是個(gè)更嚴(yán)重的錯(cuò)誤。把系統(tǒng)誤差在“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”中無(wú)方差的客觀性質(zhì),篡改為在“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”中的隨機(jī)量,導(dǎo)致應(yīng)用(時(shí)域統(tǒng)計(jì))中對(duì)系統(tǒng)誤差合成取“方和根”的錯(cuò)誤。這嚴(yán)重低估誤差范圍(可能達(dá)到30%),是不能允許的。
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作者: 吳下阿蒙    時(shí)間: 2016-11-16 11:12
本帖最后由 吳下阿蒙 于 2016-11-16 11:29 編輯
史錦順 發(fā)表于 2016-11-16 09:57
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                                    答njlyx先生(3)


1.測(cè)一臺(tái)儀器多次的時(shí)域統(tǒng)計(jì),以一正常的校準(zhǔn)流程,進(jìn)行的就是多次的時(shí)域統(tǒng)計(jì),取測(cè)試平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。先從誤差考慮,誤差來(lái)自于測(cè)試的平均值,按隨機(jī)和系統(tǒng)誤差定義,這個(gè)給出的誤差其實(shí)只是恒定的系統(tǒng)誤差B(隨機(jī)誤差被抵消)。當(dāng)然這里把標(biāo)準(zhǔn)器的測(cè)試值做為了真值使用,即未考慮標(biāo)準(zhǔn)器本身可能存在的系統(tǒng)誤差。如考慮標(biāo)準(zhǔn)器等,那么我們可以理解為這個(gè)給出的誤差B(或者修正值)是整個(gè)測(cè)試結(jié)果的系統(tǒng)誤差(其中即包括被測(cè)儀器的系統(tǒng)誤差,也包括標(biāo)準(zhǔn)器的系統(tǒng)誤差等)。當(dāng)然,我們有時(shí)候有辦法消除標(biāo)準(zhǔn)器的部分系統(tǒng)誤差(比如不等臂天平的左右測(cè)試)。

2.從不確定度評(píng)定的角度考慮,第一步我們會(huì)引入上面次的時(shí)域統(tǒng)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)差處理后做為重復(fù)性引入的不確定度分量U1,同樣,按照隨機(jī)和系統(tǒng)誤差定義,按照貝塞爾公式,這個(gè)U1只存在隨機(jī)的隨機(jī)誤差(恒定的系統(tǒng)誤差被抵消)。第二步,我們會(huì)引入標(biāo)準(zhǔn)器的MPEV處理后做為U2,我認(rèn)為這個(gè)U2就是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器系統(tǒng)誤差的估計(jì)。

3.綜合來(lái)看,我們校準(zhǔn)的目的是想要得出被測(cè)儀器顯示值和真值的差A(yù)(即誤差定義),而實(shí)際上我們只給出了B,而從不確定度的評(píng)定方法中,可以看出其就是想要預(yù)估A與B之間未知的差值范圍。

這里我就想到了我直接看到的一副圖,之前看它滿頭霧水,現(xiàn)在來(lái)看,合成不確定度U其目的就是對(duì)隨機(jī)誤差及未知系統(tǒng)誤差的估計(jì),并和修直值(已知誤差)一起對(duì)測(cè)量結(jié)果的表示。

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作者: njlyx    時(shí)間: 2016-11-16 22:20
本帖最后由 njlyx 于 2016-11-16 22:30 編輯
史錦順 發(fā)表于 2016-11-16 09:57
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                                    答njlyx先生(3)


試答如下5附圖——

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20161116答史先生_5.png

作者: njlyx    時(shí)間: 2016-11-17 10:35
本帖最后由 njlyx 于 2016-11-17 10:40 編輯
njlyx 發(fā)表于 2016-11-16 22:20
試答如下5附圖——


更正部分文字錯(cuò)漏——






作者: 285166790    時(shí)間: 2016-11-18 15:57
本帖最后由 285166790 于 2016-11-18 16:34 編輯

一、無(wú)論計(jì)量?jī)x器有多么高的準(zhǔn)確度等級(jí),總有一部分系統(tǒng)誤差無(wú)法精確測(cè)定,這是顯而易見(jiàn)的,這有技術(shù)原因,也有成本因素。這部分無(wú)法進(jìn)一步測(cè)定的系統(tǒng)誤差就是“未定系統(tǒng)誤差”。再進(jìn)一步說(shuō),無(wú)法進(jìn)一步測(cè)定的部分中,到底是系統(tǒng)誤差還是隨機(jī)誤差我們都無(wú)法準(zhǔn)確知道,在這種情況下我們只能按最壞的情況考慮:即假設(shè)它們是符合某種分布的隨機(jī)量,這樣我們能得出最保守的包含區(qū)間。
二、“未定系統(tǒng)誤差”未必是恒值,按規(guī)律變化的誤差也屬于系統(tǒng)誤差,在準(zhǔn)確得知這種規(guī)律之前,是無(wú)法修正的。
三、修正與否是有規(guī)律可循的,通常按“級(jí)”使用的儀器不修正,按“等”使用的儀器則需要進(jìn)行修正。按“級(jí)”使用不修正的通常是準(zhǔn)確度較低的計(jì)量器具,所以占有較大比例,這類計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)引入的不確定度直接由MPEV轉(zhuǎn)換而來(lái),而不是上級(jí)校準(zhǔn)證書給出的U。
四、不修正時(shí)不等于不確定度指標(biāo)沒(méi)有用,在對(duì)校準(zhǔn)證書進(jìn)行“確認(rèn)”時(shí),如果不打算修正使用,則需考慮U對(duì)合格性判定的影響。

作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-11-20 18:42
本帖最后由 史錦順 于 2016-11-20 19:20 編輯
njlyx 發(fā)表于 2016-11-17 10:35
更正部分文字錯(cuò)漏——

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                                關(guān)于“各態(tài)歷經(jīng)”的辯論
                                            —— 答njlyx先生(4)
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                                                                                          史錦順
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【njlyx論述】
       所謂“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”與“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”的關(guān)系,基于統(tǒng)計(jì)理論中有關(guān)“抽樣檢驗(yàn)”理論,隨機(jī)信號(hào)(過(guò)程)各態(tài)歷經(jīng)性描述等概念可以適當(dāng)辨明,在一定條件下是可以等效的
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【史辯1】
       什么是“各態(tài)歷經(jīng)”性?對(duì)一般性統(tǒng)計(jì)問(wèn)題,我的理解是:
       1)對(duì)個(gè)體的時(shí)域統(tǒng)計(jì),等效于對(duì)群體的統(tǒng)計(jì)。
       2)個(gè)體在時(shí)間過(guò)程中出現(xiàn)的狀態(tài),遍歷群體在空間中可能的各種狀態(tài)。
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       聯(lián)系測(cè)量計(jì)量的通常情況,對(duì)測(cè)量計(jì)量的統(tǒng)計(jì),“各態(tài)歷經(jīng)”性是:
       3)單臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量同一個(gè)量,效果相當(dāng)于用多臺(tái)同規(guī)格儀器同時(shí)測(cè)量一個(gè)量。
       4)對(duì)“一臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量一個(gè)量”之誤差的統(tǒng)計(jì),效果同于“多臺(tái)同規(guī)格儀器同時(shí)測(cè)量一個(gè)量”之誤差的統(tǒng)計(jì)。
       以上3)4),是不確定度理論的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)。這兩條都是不成立的。測(cè)量計(jì)量的時(shí)域統(tǒng)計(jì),所處理的被統(tǒng)計(jì)之系統(tǒng)誤差量,不存在“各態(tài)歷經(jīng)”性。
       關(guān)于不確定度理論的“立論錯(cuò)誤”,進(jìn)一步說(shuō)明如下。
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【史辯2】
1 兩種
基本情況
       把測(cè)量計(jì)量劃分為兩種情況:
       情況甲  用一臺(tái)儀器多次重復(fù)測(cè)量一個(gè)量。這是通常的測(cè)量計(jì)量的實(shí)際情況。其中,低檔次測(cè)量或儀器很穩(wěn)定時(shí),可以單次測(cè)量。
       情況乙  用同規(guī)格的多臺(tái)儀器同時(shí)測(cè)量一個(gè)量。這是特殊的測(cè)量。如國(guó)際時(shí)標(biāo)的確定,某些物理常數(shù)的測(cè)定等。
       比例:情況甲是通常情況,所占比例在99%以上。情況乙是特例。建立測(cè)量計(jì)量理論,必須立足于情況甲。
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2 定義
       統(tǒng)計(jì)實(shí)踐:應(yīng)用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量是測(cè)量實(shí)踐。在測(cè)量實(shí)踐中的統(tǒng)計(jì)稱統(tǒng)計(jì)實(shí)踐。
       統(tǒng)計(jì)試驗(yàn):儀器制造中的分析、檢驗(yàn);用戶驗(yàn)收測(cè)量;計(jì)量檢定或校準(zhǔn);應(yīng)用中測(cè)量方案的分析與試驗(yàn)。這一切都是為應(yīng)用中的測(cè)量做準(zhǔn)備。所進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)稱為“統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)”。
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3 命題
       統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)的方式,必須與統(tǒng)計(jì)實(shí)踐的方式相符合。
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4 不確定度理論的立論錯(cuò)誤——統(tǒng)計(jì)方式錯(cuò)位
       現(xiàn)行不確定度理論,把情況甲與情況乙弄混淆了。
       系統(tǒng)誤差的隨機(jī)性,僅限于情況乙,是臺(tái)域統(tǒng)計(jì)的特性。通常的測(cè)量是情況甲,是用一臺(tái)儀器進(jìn)行重復(fù)測(cè)量,是時(shí)域統(tǒng)計(jì)。在時(shí)域統(tǒng)計(jì)中,系統(tǒng)誤差是恒值(或主要為恒值),不是隨機(jī)變量。在情況甲的條件下,在時(shí)域統(tǒng)計(jì)中,系統(tǒng)誤差不存在“各態(tài)歷經(jīng)”性,因此,臺(tái)域統(tǒng)計(jì)的特征量與規(guī)律不適用于時(shí)域統(tǒng)計(jì)。在時(shí)域統(tǒng)計(jì)中,系統(tǒng)誤差是恒值(或主要部分是恒值),系統(tǒng)誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差必然是零,因此標(biāo)準(zhǔn)不確定度不能表征系統(tǒng)誤差。
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5 論點(diǎn):不確定度理論是偽科學(xué)

       標(biāo)準(zhǔn)不確定度定義為測(cè)得值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(基于貝塞爾公式求得的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。這個(gè)定義對(duì)隨機(jī)誤差成立;但這個(gè)定義對(duì)系統(tǒng)誤差不成立。因?yàn)樵跁r(shí)域統(tǒng)計(jì)中,測(cè)得值的系統(tǒng)誤差部分,在貝塞爾公式中被消掉了。這樣,不確定度與系統(tǒng)誤差無(wú)關(guān)。而測(cè)量計(jì)量的水平、測(cè)量?jī)x器的水平,主要取決于系統(tǒng)誤差(隨機(jī)誤差本身較小,且能通過(guò)多次測(cè)量而大部分消除),因此,用不確定度表征測(cè)量計(jì)量的水平、測(cè)量?jī)x器的水平,這個(gè)立論不成立。標(biāo)準(zhǔn)不確定度無(wú)根基,合成不確定度、擴(kuò)展不確定度就都是無(wú)本之木。整個(gè)不確定度理論都是虛論,都是空想。而其基本的病根是統(tǒng)計(jì)方式的錯(cuò)位。現(xiàn)行的不確定度B類評(píng)定,把儀器的誤差范圍除以根號(hào)3當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)不確定度,這是臺(tái)域統(tǒng)計(jì)范疇的量,不能用于時(shí)域統(tǒng)計(jì)。沒(méi)有“各態(tài)歷經(jīng)”性。時(shí)域統(tǒng)計(jì)中,系統(tǒng)誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差為零。
       我經(jīng)二十年的研究,用四百二十篇雜文,揭示:不確定度理論是偽科學(xué)。
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作者: njlyx    時(shí)間: 2016-11-20 22:13
本帖最后由 njlyx 于 2016-11-20 22:30 編輯
史錦順 發(fā)表于 2016-11-20 18:42
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                                關(guān)于“各態(tài)歷經(jīng)”的辯論
                                           ...


(1)  關(guān)于“【njlyx論述】
    先生似乎是有意省略了原帖文緊跟其后的一段話——{ 對(duì)絕對(duì)“亙古不變”的理想化“誤差”,…..}? 對(duì)這種絕對(duì)理想化的“誤差”,根本就沒(méi)有“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”可言,當(dāng)然也不會(huì)滿足什么“各態(tài)歷經(jīng)”性。若拿這種本就沒(méi)有“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”可言的理想化“誤差”為統(tǒng)計(jì)對(duì)象來(lái)論證所謂“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”與“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”的差異,會(huì)有可用的結(jié)論嗎?

(2) 關(guān)于“各態(tài)歷經(jīng)”性
    贊同先生的“1)、2)、3)、4)”認(rèn)識(shí)。
    但對(duì)“3)4),是不確定度理論的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)。這兩條都是不成立的。”之說(shuō),不以為然!
    對(duì)于一般的“隨機(jī)過(guò)程”,所謂的“各態(tài)歷經(jīng)”性可能是目前人們?yōu)槟軐?shí)用的“統(tǒng)計(jì)”分析、利用它們所期望的基本特性? 如果絕對(duì)化的看,可能沒(méi)有任何實(shí)際的“隨機(jī)過(guò)程”完全滿足“各態(tài)歷經(jīng)”性;但以“實(shí)用”觀點(diǎn)看,真有大量實(shí)際的“隨機(jī)過(guò)程”近似滿足“各態(tài)歷經(jīng)”性,包括在“經(jīng)典(測(cè)量)誤差理論”中被劃分為“系統(tǒng)(測(cè)量)誤差”的許多“測(cè)量誤差”(分量)——但不包括那種所謂“常量誤差”{絕對(duì)“亙古不變”的理想化“系統(tǒng)誤差”}。

(3)  關(guān)于“常量誤差”的“分布”
    作為相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)“系統(tǒng)(測(cè)量)誤差”的“定義”量(——“系統(tǒng)(測(cè)量)誤差”=“測(cè)量誤差”的“均值”),{絕對(duì)“亙古不變”的理想化“系統(tǒng)誤差”}這種絕對(duì)化的“常量誤差”當(dāng)然有它不可忽視的“理論”地位!
    假定這種絕對(duì)化的“常量誤差”確實(shí)存在,如何就算完全掌握了它的“規(guī)律”呢?——獲得它那“亙古不變”的唯一取值β; 如何獲得呢?——最“可靠”的辦法是對(duì)它實(shí)施“測(cè)量”; “測(cè)量”結(jié)果如何?——按您認(rèn)可的方式表達(dá):β=β0±R(β), 其中β0是“測(cè)得值”、R(β)是“約定概率的測(cè)量誤差范圍(半寬)”。
    上述“β=β0±R(β)”表達(dá)什么含義呢?——那“亙古不變”之“常量誤差”的取值β有9x.x%的概率落在[ β0-R(β),β0+R(β) ]的范圍內(nèi)。
   
    這里面沒(méi)有絲毫“強(qiáng)迫”β取很多很多值、從而形成“分布”的意思吧?
   
   但又確實(shí)存在“分布”:β取值雖然唯一,但這唯一值可能取在[ β0-R(β),β0+R(β) ]范圍內(nèi)的任意點(diǎn)上,取在各點(diǎn)上的概率也不一定相同,要用所謂“概率密度函數(shù)”表達(dá)這唯一值取在各點(diǎn)上的概率相對(duì)大小。…..這個(gè)“分布”如何“形成”的?——測(cè)量這個(gè)“常量誤差”時(shí)的“測(cè)量誤差”δ(=β0-β)!….如果對(duì)這個(gè)“常量誤差”β進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量,那么,各次測(cè)量的“測(cè)量誤差”δ的取值將會(huì)充斥[ -R(β),R(β) ]區(qū)間,相應(yīng)的,測(cè)得值β0的取值將會(huì)充斥[β-R(β),β+R(β) ]區(qū)間,而被測(cè)“常量誤差”β的值只有不變的唯一那一個(gè)。
   
    這就是所謂“常量誤差”的“分布”,其實(shí)是其未知成分在可能取值點(diǎn)上的概率分布。至此,根本不涉及您所說(shuō)的“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”。當(dāng)然,如果條件許可,有時(shí)也可能不通過(guò)“測(cè)量”,而基于您所說(shuō)的“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”方法獲得β=β0±R(β),但這顯然不是形成“分布”的前提!
   
    想當(dāng)然的認(rèn)為“常量誤差”的“分布”沒(méi)有道理可能是將意思整岔了?

(4)  關(guān)于“論點(diǎn)5:不確定度理論是偽科學(xué)
    尊重您的觀點(diǎn),贊賞您持之以恒的批判精神; 本人不看好此“論點(diǎn)”。


作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-11-22 12:49
njlyx 發(fā)表于 2016-11-20 22:13
(1)  關(guān)于“【njlyx論述】

    先生似乎是有意省略了原帖文緊跟其后的一段話——{ 對(duì)絕對(duì) ...



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                            對(duì)常量的統(tǒng)計(jì)
                                      —— 答njlyx先生(5)
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                                                                                                         史錦順
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【njlyx論述】
      對(duì)這種絕對(duì)理想化的“誤差”,根本就沒(méi)有“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”可言,當(dāng)然也不會(huì)滿足什么“各態(tài)歷經(jīng)”性。若拿這種本就沒(méi)有“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”可言的理想化“誤差”為統(tǒng)計(jì)對(duì)象來(lái)論證所謂“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”與“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”的差異,會(huì)有可用的結(jié)論嗎?
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【史辯】
(一)“常量可以統(tǒng)計(jì)”的事實(shí)及其重要性
       統(tǒng)計(jì)理論,通常的對(duì)象是統(tǒng)計(jì)變量。于是,人們常常有一種認(rèn)識(shí):只有統(tǒng)計(jì)變量才能統(tǒng)計(jì)。
       常量能不能統(tǒng)計(jì)呢?這是個(gè)十分重要的問(wèn)題。現(xiàn)在討論測(cè)量理論,討論不確定度的理論基礎(chǔ),關(guān)于常量能不能統(tǒng)計(jì)的問(wèn)題,尤其重要。
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       本人指出:統(tǒng)計(jì)方式錯(cuò)位,是不確定度理論的病根。這個(gè)想法,是受崔偉群先生的關(guān)于兩類測(cè)量情況的論述的影響而產(chǎn)生的。
       崔偉群先生指出,有兩種情況。情況甲:用一臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量一個(gè)量;情況乙:用多臺(tái)儀器同時(shí)測(cè)量一個(gè)量。
       不確定度理論的“系統(tǒng)誤差隨機(jī)性”僅僅適應(yīng)于情況乙;對(duì)情況甲,系統(tǒng)誤差是恒值(常量),而常量的標(biāo)準(zhǔn)偏差是0,因而系統(tǒng)誤差是不能用標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)表達(dá)的。
       測(cè)量計(jì)量的絕大多數(shù)情況(99%以上),是情況甲。情況甲,系統(tǒng)誤差是恒值。(或是相對(duì)恒值。不變部分占到80%,就有理由認(rèn)為系統(tǒng)誤差是相對(duì)恒值而不是隨機(jī)變量。)
       情況甲是計(jì)量測(cè)量的基本情況。
       任何通用的測(cè)量計(jì)量理論,其基本出發(fā)點(diǎn),必須是情況甲,就是用一臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量一個(gè)量。統(tǒng)計(jì)是時(shí)域統(tǒng)計(jì)。
       第一步論基礎(chǔ)測(cè)量,就是被測(cè)量是常量(有唯一真值);第二步討論統(tǒng)計(jì)測(cè)量,即被測(cè)量是統(tǒng)計(jì)變量的情況。本文的涉及范圍是基礎(chǔ)測(cè)量,所論統(tǒng)計(jì),是對(duì)測(cè)量手段,即測(cè)量?jī)x器的性能的統(tǒng)計(jì)問(wèn)題。
       測(cè)量?jī)x器的性能指標(biāo)是誤差范圍。誤差范圍由系統(tǒng)誤差(誤差的恒值部分)、隨機(jī)誤差(誤差的隨機(jī)變化部分)構(gòu)成。系統(tǒng)誤差可能有小的慢變化(有規(guī)的或無(wú)規(guī)的),用長(zhǎng)期穩(wěn)定度表征。測(cè)量?jī)x器的長(zhǎng)期不穩(wěn)定性,通常要小于儀器誤差范圍的1/5,才好維持正常的定標(biāo)、檢驗(yàn)、驗(yàn)收、計(jì)量等規(guī)范,才能正常應(yīng)用。
       在基礎(chǔ)測(cè)量的范疇中,測(cè)量計(jì)量的統(tǒng)計(jì),指的是對(duì)儀器的恒值的系統(tǒng)誤差與隨機(jī)變化的隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)。
       對(duì)隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì),對(duì)象是隨機(jī)變量,統(tǒng)計(jì)理論當(dāng)然可用。沒(méi)有爭(zhēng)議。而恒值的系統(tǒng)誤差是常量,對(duì)常量能統(tǒng)計(jì)嗎?
       筆者認(rèn)為:靜止是運(yùn)動(dòng)的特例,常量是變量的特例。任何關(guān)于變量的理論,對(duì)常量也必須成立。
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       命題
       對(duì)隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì),能用于常量。      
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       儀器性能的分析與表達(dá),涉及隨機(jī)變量(隨機(jī)誤差)、有規(guī)長(zhǎng)期變化量(線性漂移)與無(wú)規(guī)長(zhǎng)期變化量、常量(恒值的系統(tǒng)誤差)。其中主要的是隨機(jī)誤差與恒值系統(tǒng)誤差(簡(jiǎn)稱系統(tǒng)誤差)兩項(xiàng)。在誤差的合成中,這兩項(xiàng)是同時(shí)存在并綜合起作用的。必須用統(tǒng)計(jì)理論來(lái)貫通。于是,常量能統(tǒng)計(jì),就成了推導(dǎo)公式、建立合成方法的理論前提。必須清楚:有規(guī)變量是隨機(jī)變量的特例,常量是變量的特例,有規(guī)變量可以統(tǒng)計(jì),常量也可以統(tǒng)計(jì)!下面仔細(xì)論證。
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(二)數(shù)學(xué)中的慣例
       常量與變量,變量是常量的變化形態(tài);常量是變量的不變形態(tài)。變量是量值的一般形態(tài);常量是量值的特殊形態(tài)。常量是變量的特例。對(duì)變量的操作,微分與積分,都可用于常量。
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       1)微分
       設(shè)函數(shù)
                       y=f(x)                                                                     (1)
       x是自變量,y是因變量(簡(jiǎn)稱變量或函數(shù))。微分操作是對(duì)變量定義的,也必然適用于變量的特例——常量。
       常量c的微分為零,這是人們熟知的。
       直線的函數(shù)表達(dá)為:
                      y=bx+c                                                                     (2)
       表達(dá)直線的函數(shù)包含bx,是變量;又包含c,c是常量。兩項(xiàng)都可以微分,處理就很方便。沒(méi)必要把c先消掉(用坐標(biāo)變換即可)。
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       2 積分
       積分是對(duì)變量的積分,其名就是“小量累加”的意思。
                     y=∫f(x)dx                                                                    (3)
       若f(x)=c,是常數(shù),則積分照常操作,常數(shù)c提到積分號(hào)之前,積分結(jié)果是cx。當(dāng)被積函數(shù)是變量與常量的混合表達(dá)式時(shí),常量也可以積分,操作就統(tǒng)一而方便了。
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       數(shù)學(xué)中,凡有變量與常量共同出現(xiàn)的場(chǎng)合,常量必然是被當(dāng)成變量的一個(gè)特例來(lái)處理的,不必把常量單獨(dú)拿出來(lái)處理。處理誤差問(wèn)題,也必須遵此慣例。

(三)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的處理,包括常量
      統(tǒng)計(jì)的對(duì)象是隨機(jī)變量。有規(guī)變化的變量,能不能統(tǒng)計(jì)呢?可以的。正弦變化的市電,標(biāo)稱電壓值220伏,就是均方根值,是對(duì)電壓瞬時(shí)值絕對(duì)值(平方根)的統(tǒng)計(jì)。
       統(tǒng)計(jì)操作能不能用于常量c?能。
       1 統(tǒng)計(jì)平均值         
            Mc=c
       常量c的統(tǒng)計(jì)平均值(數(shù)學(xué)期望)是其自身。
       2 方差
            dc=0
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(四)誤差理論的處理方式
       經(jīng)典誤差理論(1980版《數(shù)學(xué)手冊(cè)》為代表),隨機(jī)誤差按統(tǒng)計(jì)變量處理,系統(tǒng)誤差取絕對(duì)值,誤差合成取絕對(duì)和。誤差處理,符合誤差量的兩大特點(diǎn),是保險(xiǎn)的,但偏于保守。
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(五)不確定度理論的誤區(qū)
       測(cè)量?jī)x器有隨機(jī)誤差,也有系統(tǒng)誤差。這是客觀存在。
       1)按“已知”“未知”,把系統(tǒng)誤差分類,把未知系統(tǒng)誤差當(dāng)隨機(jī)誤差處理。不管已知還是未知,系統(tǒng)誤差都是恒值。說(shuō)恒值系統(tǒng)誤差也有隨機(jī)性,對(duì)實(shí)際應(yīng)用的情況,即前述情況甲,是錯(cuò)誤的。
       2)說(shuō)已知系統(tǒng)誤差都修正了,是不當(dāng)說(shuō)法。測(cè)量?jī)x器的絕大部分,99%以上,是不修正的。
       3)混淆兩種情況,把僅僅適應(yīng)于情況乙的“臺(tái)域統(tǒng)計(jì)”的量(系統(tǒng)誤差的標(biāo)準(zhǔn)方差)用在“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”上,統(tǒng)計(jì)方法錯(cuò)位了。
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(六)史錦順的處理方式
       根據(jù)誤差量的兩個(gè)特點(diǎn):絕對(duì)性與上限性,統(tǒng)籌處理系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的分析、合成與表征。
       1)取方根,實(shí)現(xiàn)絕對(duì)化,并統(tǒng)籌系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差。
       2)著眼于“范圍”,而不是方差。
       3)取隨機(jī)誤差的σ(3ξ)為隨機(jī)誤差范圍。
       4)系統(tǒng)誤差是恒值,其范圍就是自身的絕對(duì)值。
       有了3)與4)兩條,就可以將系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差一起統(tǒng)計(jì)了。
       5)基于以上四條,建立誤差合成的基本理論。
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       揭露不確定度理論的根本錯(cuò)誤,建立測(cè)量計(jì)量的新理論。快哉,快哉!
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作者: njlyx    時(shí)間: 2016-11-22 13:34
本帖最后由 njlyx 于 2016-11-22 14:07 編輯
史錦順 發(fā)表于 2016-11-22 12:49
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                             對(duì)常量的統(tǒng)計(jì)
                                      —— 答njlyx先 ...


您的【(一)~(三)】說(shuō)了“常量可以統(tǒng)計(jì)”,可以理解成“常量可以時(shí)域統(tǒng)計(jì)”吧?....那么,“常量時(shí)域統(tǒng)計(jì)”的必要性呢? 會(huì)有人進(jìn)行這種毫無(wú)意義的“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”嗎?  在明知道它是亙古不變的“常量”的情況下,取樣成千上萬(wàn)個(gè)完全一樣的“樣本”值,然后“統(tǒng)計(jì)”出一個(gè)與單個(gè)“樣本”值完全一樣的“平均值”及一個(gè)誰(shuí)都知道為0的標(biāo)準(zhǔn)偏差值!?....正常人應(yīng)該不會(huì)這么憨!他只會(huì)想辦法獲取它的任意一個(gè)“樣本”值,不會(huì)對(duì)它做什么“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”。.....只不過(guò),對(duì)于作為一類“系統(tǒng)誤差”的“常量”誤差而言,【獲取它的任意一個(gè)“樣本”值】并不是一件能夠“圓滿”完成的事!...通常只能確定它的一部分,而遺留一部分未知,其中的“未知部分”需要費(fèi)力“處理”....所謂被當(dāng)作“隨機(jī)量”的“未定系統(tǒng)誤差”就是這部分,它是因?yàn)檎J(rèn)識(shí)者的“未知”而“隨機(jī)”。

關(guān)于您的【(六)
                     4)系統(tǒng)誤差是恒值,其范圍就是自身的絕對(duì)值。

   假如您已經(jīng)知道了一個(gè)“恒值系統(tǒng)誤差”β的值就是β0, 正常的數(shù)學(xué)關(guān)系顯然有【 β ≡ β0 】!   由 |β0|給出的所謂β的范圍是什么含義?——【 - |β0|≤β≤  |β0| 】嗎?! 如果是這樣,那又是為什么呢?——難道是關(guān)系【 β ≡ β0 】不一定成立?

作者: 史錦順    時(shí)間: 2016-11-22 16:55
njlyx 發(fā)表于 2016-11-20 22:13
(1)  關(guān)于“【njlyx論述】”
    先生似乎是有意省略了原帖文緊跟其后的一段話——{ 對(duì)絕對(duì) ...

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                                   系統(tǒng)誤差的范圍
                                                —— 答njlyx先生(6)
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                                                                                          史錦順
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【njlyx論述】
       假定這種絕對(duì)化的“常量誤差”確實(shí)存在,如何就算完全掌握了它的“規(guī)律”呢?——獲得它那“亙古不變”的唯一取值β; 如何獲得呢?——最“可靠”的辦法是對(duì)它實(shí)施“測(cè)量”; “測(cè)量”結(jié)果如何?——按您認(rèn)可的方式表達(dá):β=β0±R(β), 其中β0是“測(cè)得值”、R(β)是“約定概率的測(cè)量誤差范圍(半寬)”。
       上述“β=β0±R(β)”表達(dá)什么含義呢?——那“亙古不變”之“常量誤差”的取值β有9x.x%的概率落在[β0-R(β),β0+R(β)]的范圍內(nèi)。

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【史辯】
       先生表述的誤差范圍R(β),是用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定儀器A的系統(tǒng)誤差時(shí)的誤差。并不是討論誤差問(wèn)題時(shí)的儀器A的誤差范圍R。
       設(shè)儀器A的誤差范圍指標(biāo)是R(即準(zhǔn)確度,或當(dāng)前稱呼的最大允許誤差MPEV),例如是1%.系統(tǒng)誤差的絕對(duì)值的允許范圍小于0.8%,而隨機(jī)誤差范圍小于0.6%,二者均方合成,總誤差范圍小于1.0%.
       測(cè)定系統(tǒng)誤差時(shí)的誤差由兩部分構(gòu)成。1、標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍,設(shè)為0.08%;2、儀器A的平均值的隨機(jī)誤差范圍,測(cè)量100次,0.6%除以根號(hào)100,得0.06%,二者均方合成得0.1%.即測(cè)定系統(tǒng)誤差時(shí)的誤差范圍是R(β)=0.1%.
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       先生說(shuō)的誤差范圍,是測(cè)定系統(tǒng)誤差時(shí)的誤差范圍。說(shuō)系統(tǒng)誤差分布在區(qū)間[β-0.1%,β+0.1%]中,是正確的;設(shè)為均勻分布,我沒(méi)有任何意見(jiàn)。但不確定度理論的所謂“均勻分布”指的是區(qū)間[M-R,M+R]的區(qū)間。M是測(cè)得值,R是儀器A的誤差范圍。不確定度的B類評(píng)定,見(jiàn)到儀器A的誤差范圍是R,則認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度是R/√3,就是認(rèn)為系統(tǒng)誤差在區(qū)間[M-R,M+R]中均勻分布著。這是錯(cuò)誤的。這種分布僅僅對(duì)多臺(tái)儀器同時(shí)測(cè)量一個(gè)量才是對(duì)的。用一臺(tái)儀器重復(fù)測(cè)量一個(gè)量,是時(shí)域統(tǒng)計(jì),在時(shí)域統(tǒng)計(jì)中,系統(tǒng)誤差近似常量,是近似δ分布,可稱為“脈沖分布”。絕不是均勻分布。
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       在確定系統(tǒng)誤差的誤差區(qū)間中,系統(tǒng)誤差可以認(rèn)為是均勻分布。
       在儀器A的誤差范圍區(qū)間中,系統(tǒng)誤差是“脈沖分布”,絕不是均勻分布。
       請(qǐng)先生注意,這兩個(gè)區(qū)間的大小,可能相差10倍左右。你總覺(jué)得自己正確,這個(gè)例子,可以對(duì)你有所警示。
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作者: njlyx    時(shí)間: 2016-11-22 21:32
本帖最后由 njlyx 于 2016-11-22 22:05 編輯
史錦順 發(fā)表于 2016-11-22 16:55
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                                   系統(tǒng)誤差的范圍
                                              ...


在認(rèn)識(shí)到自己的錯(cuò)誤之前,都以為自己正確。

誰(shuí)是誰(shuí)的10倍?  誰(shuí)會(huì)把一項(xiàng)確定不變的已知"值"模糊為一個(gè)"可能范圍"處理呢?  實(shí)際的情況應(yīng)該是: 如果你對(duì)某"測(cè)量?jī)x器"在一個(gè)通常的校準(zhǔn)周期(一年?半年?)有意多"校準(zhǔn)"幾次,將會(huì)得到幾個(gè)不一樣的"系統(tǒng)誤差"測(cè)得值---它們之間的差異根本不是您"導(dǎo)出"的那個(gè)0.1%能"解釋"的!……您根本沒(méi)有把握保證該"測(cè)量?jī)x器"的"系統(tǒng)誤差"在校準(zhǔn)周期內(nèi)就等于那個(gè)一次"校準(zhǔn)"得到的"確切大值"外加一個(gè)"0.1%的小范圍"!

所謂"δ分布”(“脈沖分布”),并不是什么稀罕物,所有的離散點(diǎn)分布都是所謂“δ分布"——其概率密度函數(shù)由一系列“δ函數(shù)”(“單位脈沖(沖激)函數(shù)”)構(gòu)成。但是,"單點(diǎn)分布"是沒(méi)有什么實(shí)用意義的,它就是一個(gè)確定的已知量,"多點(diǎn)分布"才有實(shí)際意義。……您所謂"系統(tǒng)誤差的分布屬于脈沖分布"的立論目的是什么呢?它能把一個(gè)孤獨(dú)的確定已知值化成一個(gè)"范圍(半寬)"嗎?恐怕不能。 起碼要是“兩點(diǎn)分布”【——對(duì)應(yīng)兩個(gè)"可能值",一個(gè)"可能值"的取值概率為P%,另一個(gè)"可能值"的取值概率相應(yīng)為(100-P)%】,才能形成"范圍"。

作者: njlyx    時(shí)間: 2016-11-23 15:04
史錦順 發(fā)表于 2016-11-22 16:55
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                                   系統(tǒng)誤差的范圍
                                              ...

關(guān)于“儀器A”,試回應(yīng)如下兩圖面——




補(bǔ)充內(nèi)容 (2016-11-23 20:11):
說(shuō)明: (4)式中的“-”號(hào)應(yīng)為“+”,相應(yīng)的,(5)、(7)、(12)式中也錯(cuò)了一個(gè)“+”、“-”號(hào)。...待更正!

補(bǔ)充內(nèi)容 (2016-11-23 20:29):
此外,(6a)~(6d)式都漏了“/100”。 ...已在樓下更正。
作者: njlyx    時(shí)間: 2016-11-23 19:44
本帖最后由 njlyx 于 2016-11-23 20:28 編輯
njlyx 發(fā)表于 2016-11-23 15:04
關(guān)于“儀器A”,試回應(yīng)如下兩圖面——


(4)式中的“-”號(hào)應(yīng)為“+”,相應(yīng)的,(5)、(7)、(12)式中也錯(cuò)了一個(gè)“+”、“-”號(hào)。此外,(6a)~(6d)式都漏了“/100”。

更正如下——







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