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計量論壇
標題:
論測量計量的法則
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作者:
史錦順
時間:
2018-4-11 15:55
標題:
論測量計量的法則
本帖最后由 史錦順 于 2018-4-11 16:08 編輯
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論測量計量的法則
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史錦順
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這里所稱的法則,包括規律與方法雙重意思。
A 法則是規律性的方法。方法可以選擇;但“法則——規律性的方法”,必須遵從,不能違背,違背就出錯。
B 法則是有方法論意義的規律。一般的規律是指事物的性質與事物間的關系,而法則是處理事物間關系的方法。
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(1)真值可知法則
物理量的真值是可知的。物理公式中的量值,都是真值。不確定度體系否定真值的可知性,是物理學的悖論。
量子理論的奠基人之一、不確定性原理提出者海森堡說:“不確定性原理不限制單一測量的準確度”。精密測量是對單一量的測量,單一量測量沒有準確度門限。誤差范圍可以無限縮小,因此真值是可知的。表明量子理論觀點的經典是海森堡的原著。當今測量計量界中的“不確定度(uncertainty)”,是冒用,是“狐假虎威”。
See; W. Heisenberg, The Physical Principles of the Quantum Theory (tr. 1949); D. Lindley, Uncertainty (2007).
推論1:誤差可求
測量計量工作,不是一步就位,而必須是兩步走。測量與計量,二者有區別,但又必定聯系在一起,二者缺一不可。
儀器的誤差范圍指標,在生產廠的設計制造中被確定,在計量中被公證。制造與計量時確定儀器誤差范圍;人們用已知誤差范圍指標值的儀器進行測量,在得到測得值的同時,是知道測得值的誤差范圍的。
不確定度體系稱:“真值不可知,誤差不能求”,是測量佯謬。
推論2:準確度定量
準確度是誤差范圍的褒稱,誤差范圍是準確度的定量表達。歷史上廣泛應用的準確度,都是定量的。不確定度體系的“準確度定性說”是污蔑,是現代版的指鹿為馬。
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(2)等量代換法則
測量計量中廣泛應用等量代換。有廣義量對特定量的代換,標準量的真值對被測量的真值的代換。測量儀器用計量標準定標,確定了測量儀器對標準量的誤差范圍;這個誤差范圍就是測量時“與標準的真值等量的被測量真值的誤差范圍”。這是實現標準量的真值(一般量)對被測量的真值(特殊量)的代換。
誤差定義為測得值與被測量真值之差,既通俗又確切。這是誤差的物理意義。計量工作中以標準的真值代替被測量的真值來確定誤差,用了等量代換。
測量者用測量儀器來測量,此時用測量儀器的誤差范圍的指標值當做測得值的誤差范圍,這是冗余代換,合理而方便。
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(3)兩類誤差區分法則
系統誤差與隨機誤差,是客觀存在。區分系統誤差與隨機誤差是測量計量理論的基本點。不確定度體系否定兩類誤差的客觀存在,試圖把系統誤差都化成隨機誤差,違反兩類誤差區分法則,導致一系列的錯誤。對系統誤差取方差,行不通。
(4)微小誤差可略法則
一般物理量講究準確;測量計量中的誤差量是準確程度的表征量。誤差范圍自身準確到1/10,就足夠了;而隨機誤差范圍是“方和根”合成,準確到1/3即可。諸項誤差相比,微小誤差可略。
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(5)測量計量兩步走的溯源法則
測量儀器的測得值、計量標準的量值,可以溯源到國家基準。
測量與計量是人類社會的有不同職責的兩類活動。計量是依靠計量標準,測定測量儀器的誤差,以判別儀器的合格性,就是公證測量儀器的性能指標。測量是使用已知誤差范圍的測量儀器,對特定被測量進行測量,以得到測量結果。
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(6)“誤差量的絕對性與上限性”法則
誤差量有兩個性質:第一,按絕對值論大小;第二,誤差性能的表達,只論誤差絕對值的最大可能值。誤差元是誤差范圍的元素,是分析與推導公式的抓手。對計量標準、測量儀器,其性能標志是誤差范圍,即準確度。
誤差量的絕對性與上限性法則,是誤差理論的基礎,是《史法》的基本依據。
《史法》的要點是“區分量值,建立測量方程”。基于測量方程,對測得值函數微分(或差分),得誤差元;基于“誤差量的絕對性與上限性”法則,對誤差元取絕對值、取最大值,就可以順理成章地求誤差范圍。于是,推導出測得值區間公式、測量結果公式、誤差合成公式、計量的誤差范圍公式、合格性判別公式、修正值的誤差范圍公式等,實現測量計量理論的公式化。
(7)對象與手段分割法則
測量值及其誤差是手段與對象的共同作用結果。測量的目的是認識被測量值,這就必須突出認識對象,而減弱手段的影響。為此而利用物理學的“孤立法”或“分割法”。二量相疊加(代數和或均方和),可以令手段的量為可略的微小量。基礎測量,要選儀器的誤差范圍小到要求值,而統計測量要求儀器誤差范圍小于被測量的σ,計量中標準的誤差范圍要小于被檢儀器誤差范圍的1/4以下,都是忽略微小量,以達到對象與手段的分割,以突出主要矛盾。
微分操作,必須認清常量與變量。在計量中,測得值函數是常量。不確定度體系對測得值(測得值函數)做微分,違反微分法則,導致手段與對象的混淆,在手段中加入對象的因素,造成錯誤。此錯誤影響普遍,急待糾正。
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(8)兩類測量區分法則
依據被測量的性質,測量有基礎測量(常量測量)與統計測量(對統計變量的測量)之分。兩類測量,決定兩種截然不同的分散性表征量σ與σ[sub]平[/sub],決定σ與σ[sub]平[/sub]的不同用法。不確定度體系混淆測量的誤差與被測量的變化,不確定度是個混沌體。
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(9)貫通性法則
(9.1)誤差范圍的貫通性
測得值函數體現測得值與被測量的真值的關聯;誤差范圍體現測得值區間與測量結果區間的關聯。誤差范圍是測得值函數與真值函數的簡化表達,誤差范圍貫通研制、計量、測量三大場合。不確定度不具備貫通性。
(9.2)統計方式的貫通性
測量計量的統計,試驗與實踐都是“時域統計”,二者的統計方式必須一致、貫通。系統誤差不存在“各態歷經性”。不確定度體系對測量儀器的B類評定,是臺域統計,不具備試驗統計與實踐統計的貫通性,這種評定是錯誤的。
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(10)“交叉系數決定合成法”法則
處理誤差合成,《史法》用“方根法”,可以貫通隨機誤差與系統誤差。
決定誤差合成方法的是“交叉系數”。這是誤差合成的一項法則。
不確定度體系用“方差法”。僅適于隨機誤差部分,對恒值的系統誤差,行不通。所用的“相關系數”,對系統誤差無法計算,只能靠“假設不相關”。“假設”而不求證,是偽科學。
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補充內容 (2018-4-12 07:52):
最后一句:假設而不求證,而實際上錯誤,那就是偽科學。
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