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計量論壇

標題: 不確定度區(qū)間圖的自我否定 [打印本頁]

作者: 史錦順 時間: 2020-12-24 08:21
標題: 不確定度區(qū)間圖的自我否定
本帖最后由史錦順于 2020-12-24 08:36 編輯

               不確定度區(qū)間圖的自我否定

                                                                              史錦順

【不確定度的區(qū)間圖】
            (, 下載次數(shù): 429)
   這張“不確定度區(qū)間圖”見于葉德培《測量不確定度評定與表示》系列講座第二講。又見于《測量不確定度評定與表示》培訓材料（PPT）第50頁圖2。

【置疑】
   1 區(qū)間半寬U不包含系統(tǒng)誤差
   “不確定度區(qū)間圖”（以下簡稱圖2）的區(qū)間半寬U,僅包含隨機誤差，而不包含系統(tǒng)誤差。而通常的測量儀器，系統(tǒng)誤差是主要項。精密儀器有隨機誤差，但所占比例比系統(tǒng)誤差小。而通常所用的普通儀器，隨機誤差小于分辨力，隨機誤差可略。漠視系統(tǒng)誤差而只著眼于隨機誤差，是因小失大、舍本求末，是錯誤的。

   2 區(qū)間半寬U不是“準確度”
   不計及系統(tǒng)誤差的區(qū)間僅僅類似于“精密度”區(qū)間，遠遠小于“準確度”區(qū)間，不能作為測量結果質量的表征量。用這樣的U來表征儀器，那就嚴重夸張了儀器的性能。有廠家用，但已改頭換面。福祿克公司聲明：他們理解的“不確定度”就是“準確度”。并說明，為對用戶負責，包含概率一律取99%。本來，福祿克公司一向用“準確度”這個術語。不確定度體系說“準確度是定性的，不是定量的，不能給出具體數(shù)字”。這就難為了福祿克。儀器制造廠必須給出儀器的準確度，才能賣。福祿克使用了“不確定度”一詞，但已改頭換面：用的是“不確定度”一詞，實際內容卻是準確度

   3 區(qū)間半寬U與《GUM》的不確定度基本公式矛盾
   《GUM》給出的不確定度的測量結果的表達式是
            Y = y±U                                                                         （1）
   （3）是簡化表達，其實際內容是
            y-U ≤ Y ≤ y+U                                                                   （2）
   實際值Y在區(qū)間[y-U,y, y+U]中；而圖2卻明顯表示Y在區(qū)間[y-U,y, y+U]外，這是與基本表達式相悖的。

   4 區(qū)間半寬與A類評定矛盾
   A類不確定度評定的公式為
               u[sub]A[/sub] = σ/√N = σ[sub]平 [/sub]                                                          （3）
   按（3）式，擴展不確定度U應為U=2σ[sub]平[/sub],而圖2之U卻是2σ .

   5 不確定度區(qū)間不包含真值,不是“小概率事件”
   筆者質疑葉德培先生的圖2,都成詢問葉先生，葉先生回答說：圖2指小概率事件。其實，大概率小概率，僅是正態(tài)分布的語言。對系統(tǒng)誤差來說，包含就是包含，包含概率100%；不包含就是不包含，包含概率為零。
   且看《JJF1059》所列的除正態(tài)分布以外的區(qū)間包含概率都是100%。系統(tǒng)誤差不是正態(tài)分布（其實是恒值），因而沒有小概率之說。

             (, 下載次數(shù): 463)

   6 系統(tǒng)誤差絕對值大于U，則真值必在區(qū)間外
   設
            │Δ│＞ U                                                                      （4）
   Δ定義為y-Y，代入（4）式
            │y-Y│＞ U                                                                   （5）
   解絕對值方程（5）。
   若測得值y大于真值Y,（5）式變?yōu)?/font>
            y-Y ＞ U
則有
            Y ＜ y-U                                                                      （6）
   若測得值y小于于真值Y,（5）式變?yōu)?/font>
            Y-y ＞ U
則有
            Y ＞ y+U                                                                      （7）
   被測量的實際值Y,或者小于區(qū)間下邊界，或者大于區(qū)間上邊界。這說明，在系統(tǒng)誤差絕對值大于區(qū)間半寬U的情況下（多數(shù)儀器如此），被測量的實際值（真值）必定在區(qū)間外。
   如圖2的包含區(qū)間在大多數(shù)情況下不包含真值，因此圖2是錯圖。

【結論】
   不確定度的區(qū)間圖說明：不確定度體系概念混亂，包含區(qū)間不包含真值。基本概念違背“同一律”。無法實際應用；用則出錯。
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作者: njlyx 時間: 2020-12-24 18:19
您對"系統(tǒng)(測量)誤差"的"認識"與"處理"是不恰當?shù)模?hr noshade size="2" width="100%" color="#808080"> 作者: njlyx 時間: 2020-12-24 19:31
1. "系統(tǒng)(測量)誤差"，就按您的"術語"表達，也有所謂"元"和"范圍"之說吧，對于一個具體的"分量"，你只知道它的"范圍"值S，并不知道確切的"元"值s………與所謂"隨機(測量)誤差"有些區(qū)別的是：

作者: njlyx 時間: 2020-12-24 19:37
這"元"值s相對比較"老實"---若"多次重復"，它只會"固定"呆在"范圍"[-S,+S]某個位置(或有"規(guī)律"的變動)，不會像"隨機（測量）誤差"那樣"亂跑"。

作者: njlyx 時間: 2020-12-24 19:49
但s究竟呆在[-S,+S]的哪個具體位置？……在做進一步應用處理時，無法回避相應的"概率分布"問題！否則，除了"重復測量"中計算"均值"涉及的"相同量"求和外，其它情形下的"范圍"合成將失去"理論依據(jù)"。

作者: njlyx 時間: 2020-12-24 19:56
您那"范圍"的"合成"，沒有"概率分布"、"相關性"的"合理"假設，理論上說不過去，實際上也行不通。

作者: njlyx 時間: 2020-12-24 20:05
"概率分布"及"相關性"是兩大難題，"不確定度"沒有靈丹妙藥解決它們，你弄"誤差范圍"也不可能回避！……這兩"東西"也許根本沒有"絕對正確"的"取值"，惟有"經(jīng)驗積累"，可得"實用"的"取值"。

作者: yeses 時間: 2020-12-25 09:31
本帖最后由 yeses 于 2020-12-25 09:35 編輯

這個圖是純粹的誤差分類邏輯---精密度、正確度邏輯，根本不是不確定度邏輯，的確很多人（包括大佬）目前都是按照精密度來理解不確定度。

理解不確定度一定要認識到最終測得值跟數(shù)學期望之間是一個恒定的未知偏差，這個未知偏差和所謂系統(tǒng)誤差（期望與真值之差）沒有性質的不同。

作者: 史錦順 時間: 2020-12-27 13:38

njlyx 發(fā)表于 2020-12-24 20:05
"概率分布"及"相關性"是兩大難題，"不確定度"沒有靈丹妙藥解決它們，你弄"誤差范圍"也不可能回避！……這兩 ...

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   1#主題帖是質疑不確定度體系的。主要意思是不確定度體系漠視系統(tǒng)誤差，圖2所給出的不確定度區(qū)間，僅僅是隨機誤差的范圍，大致相當于精密度，比準確度小得多。客觀的要求是準確度。包括系統(tǒng)誤差的U，才能構成能用的測得值區(qū)間。如圖2的區(qū)間，在絕大多數(shù)情況下，不包含真值，是無用的區(qū)間。
   討論應圍繞主題。贊成或是反對，各抒己見。

   先生的論述，是另一個話題，宜另開專帖討論。如何認識與處理系統(tǒng)誤差，是當前測量計量界學術爭論的最重要的分歧點。既然先生對“系統(tǒng)誤差”有強烈的主張，我們就到“誤差合成”的帖中討論吧。怎樣處理系統(tǒng)誤差，是合成法的關鍵。我這次弄了一些照片，就是專門為這次討論用的。
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作者: njlyx 時間: 2020-12-28 20:42

史錦順發(fā)表于 2020-12-27 13:38
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1#主題帖是質疑不確定度體系的。主要意思是不確定度體系漠視系統(tǒng)誤差，圖2所給出的不確定度區(qū) ...

同意另開貼討論"系統(tǒng)誤差"問題。

您質疑的那個"圖2"，是有點不妥當。即便葉先生后來解釋是"小概率"情況，理論上說的通了，但如果單拿此圖解釋"測量誤差"與"測量不確定度"的關系，還是不大妥當?shù)摹伺獋€"大概率"的圖，"小概率"的圖可以作為輔助。(未研究那圖2的原始上下文，也許誤論…)

作者: wuli攀攀 時間: 2023-1-11 12:21
概率分布：概率密度函數(shù)

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