njlyx 發(fā)表于 2020-9-29 21:07
“....計(jì)量（檢定與校準(zhǔn)）的合格性判別公式..."表述似不妥當(dāng)？—— 因?yàn)椤靶?zhǔn)”好像不存在“ ...

      
-
      1 關(guān)于校準(zhǔn)，有專門標(biāo)準(zhǔn)，講合格性（符合性）的判別，怎能說“校準(zhǔn)與合格性”無關(guān)？

【文件】
CNAS-GL27
聲明檢測或校準(zhǔn)結(jié)果及
與規(guī)范符合性的指南
GUIDLINES ON STATING TEST OR CALIBRATION
RESULTS AND COMPLIANCE WITH SPECIFICATION
中國合格評定國家認(rèn)可委員會    2009 年09 月28 日發(fā)布 2009 年09 月28 日實(shí)施

       2 合格性管理是國家計(jì)量管理的核心內(nèi)容?！队?jì)量法》規(guī)定：經(jīng)過計(jì)量并合格的儀器才能使用（示教儀器除外）。中國合格評定國家認(rèn)可委員會的一些文件，規(guī)定“校準(zhǔn)可以不判別合格性”，而由用戶自己根據(jù)使用情況，進(jìn)行“計(jì)量確認(rèn)”。這實(shí)際是放任自流，這是許多混亂現(xiàn)象的根源。名曰“合格性判別”的國家機(jī)構(gòu)，卻提倡、容忍“計(jì)量單位”不做合格性判別，是對自身功能的否定，是計(jì)量發(fā)展的逆流，是違反計(jì)量法的。

       3 先生對很多理論、作法的觀點(diǎn)，常常是‘模棱兩可’。科學(xué)要發(fā)展，必須有“破”，有“立”。沒有明確的是非觀念，就難有創(chuàng)造。帶學(xué)生，主要是啟發(fā)、鼓勵他們的創(chuàng)新精神。-

“....計(jì)量（檢定與校準(zhǔn)）的合格性判別公式..."表述似不妥當(dāng)？—— 因?yàn)椤靶?zhǔn)”好像不存在“合格性判別”？

-
      對《測量不確定度在法制計(jì)量合格評定中的作用》征求意見稿的意見（續(xù)）
-
                                                                                                        史錦順
-
二  征求意見稿的主要錯(cuò)誤
       這里指出的“征求意見稿的主要錯(cuò)誤”，指的是不確定度體系的根本性的錯(cuò)誤。是國際規(guī)范本來的錯(cuò)誤。中國的JJF起草者，其過錯(cuò)是盲目抄襲；也可說他們沒有錯(cuò)?！皼]錯(cuò)”而全盤錯(cuò)；實(shí)在是中國計(jì)量人的悲哀。
-
1 計(jì)量的誤差公式錯(cuò)誤并導(dǎo)致合格性判別公式錯(cuò)誤
       不確定度體系關(guān)于計(jì)量的基本模型不當(dāng)，混淆對象與手段的關(guān)系，得出的計(jì)量誤差公式錯(cuò)誤，導(dǎo)致計(jì)量（檢定與校準(zhǔn)）的合格性判別公式錯(cuò)誤。這關(guān)系到計(jì)量界每時(shí)每刻的具體業(yè)務(wù)工作；應(yīng)盡快更正。“合格性判別公式”的正誤，是計(jì)量界必須弄清楚的。
1.1 不確定度體系的計(jì)量的誤差公式錯(cuò)誤
       不確定度體系的基本模型不當(dāng)，微分看錯(cuò)變量，導(dǎo)致計(jì)量誤差公式錯(cuò)誤。
       計(jì)量中，不確定度評定的測量模型是
               EM= M―B                                                              （2.1）                                         
       M是測量值，B是標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值。EM是誤差元。對（2.1）式微分，或做泰勒展開，用大寫字母表示偏微商與自變量的乘積，有
               EMo+ ΔEM= Mo + ΔM_分辨+ ΔM_重復(fù)+ΔM_溫度+ΔM_其他―(Bo+ΔB_標(biāo))
               ΔEM =ΔM_分辨+ ΔM_重復(fù)+ΔM_溫度+ ΔM_其他―ΔB_標(biāo)         （2.2）               （2.2）中各項(xiàng)表成標(biāo)準(zhǔn)不確定度形式，認(rèn)為各項(xiàng)不相關(guān)，取“方和根”
             u_C = √ (u_分辨²+u_重復(fù)²+u_溫度²+u_其他2+ u_{標(biāo)準(zhǔn)}²)             （2.3）
       擴(kuò)展不確定度U₉₅為：
                     U₉₅ = 2√ (u_分辨²+u_重復(fù)²+u_溫度²+u_其他²+ u_{標(biāo)準(zhǔn)}²)         （2.4）
                                                                       
       （2.4）式是當(dāng)前不確定度評定最基本的公式。u分辨表示被檢儀器分辨力的作用（包括了偏微商因子，下同），u_重復(fù)表示“用測量儀器測量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)”時(shí)讀數(shù)的重復(fù)性，u_溫度是環(huán)境溫度的影響，u_其他是其他因素的影響；u標(biāo)是標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍化成的不確定度。
       依據(jù)（2.4）式進(jìn)行不確定度評定，是當(dāng)前計(jì)量不確定度評定的常規(guī)。中國的評定如此，歐洲的評定也是如此。又稱GUM的泰勒展開法。也是本草案的基本公式（只能如此）。本草案的基礎(chǔ)是GUM。
       公式（2.4）是錯(cuò)誤的。分析如下。
1）混淆對象與手段
       計(jì)量場合，對象是測量儀器。對象的變化，是它自身的性能，必然體現(xiàn)在測得值中，應(yīng)該當(dāng)作對象的問題處理，不能把它混入手段的性能中。
2）混淆對象的自變量與手段的自變量
       對測得值M微分，錯(cuò)誤；根源是混淆了兩類不同的自變量。
       被測儀器的誤差因素，包括ΔM_分辨，ΔM_重復(fù)，ΔM_溫度，ΔM_其他都是對象的自變量，必然體現(xiàn)在測量儀器的示值M與標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值B的差值之中。再微分是重計(jì)、多計(jì)。
3）錯(cuò)誤地拆分測得值函數(shù)
       在測量計(jì)量理論中，測量儀器的測量值函數(shù)，是非常重要的。測量值函數(shù)的最主要的應(yīng)用場合是測量儀器的研究與制造。研制測量儀器，必須依據(jù)并給出測量值函數(shù)；制造測量儀器，必須對測量值函數(shù)作泰勒展開，知道各項(xiàng)誤差因素，以便在生產(chǎn)中控制，以達(dá)到總指標(biāo)的要求，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品來。除極個(gè)別測量儀器給出分項(xiàng)指標(biāo)外，一般測量儀器都以總指標(biāo)作為性能的標(biāo)志。
       測量儀器一經(jīng)成為產(chǎn)品后，其標(biāo)志性能就是其誤差范圍指標(biāo)值。計(jì)量中，計(jì)量人員檢驗(yàn)、公證測量儀器誤差范圍指標(biāo)；測量中，測量人員相信誤差范圍指標(biāo)：根據(jù)指標(biāo)選用測量儀器；根據(jù)測量儀器指標(biāo)，分析與給出測得值的誤差范圍。
       在測量儀器的計(jì)量與測量應(yīng)用中，沒必要、一般也不可能拆分測得值函數(shù)。例如，世界上用指針式電壓表的人極多，但有多少人能寫出指針偏轉(zhuǎn)與被測量的函數(shù)關(guān)系？除電表設(shè)計(jì)人員外，測量人員與計(jì)量人員既沒必要，也不可能對電表的測得值函數(shù)作泰勒展開。應(yīng)用電壓表測量，要選用性能指標(biāo)合乎要求的儀器，要知道使用方法，要滿足其應(yīng)用條件；而無論測量與計(jì)量，著眼點(diǎn)都是其整體指標(biāo)，沒必要對其測得值函數(shù)作泰勒展開。
       測量儀器的誤差因素的作用，體現(xiàn)于其總指標(biāo)中，總體計(jì)量不該拆分測得值函數(shù)。如果測量儀器的指標(biāo)是分項(xiàng)給出的（數(shù)量極少，如波導(dǎo)測量線），計(jì)量可按分項(xiàng)指標(biāo)，做分項(xiàng)計(jì)量。分項(xiàng)指標(biāo)的“分項(xiàng)”與大小，是生產(chǎn)廠按國家技術(shù)規(guī)范標(biāo)志的，指標(biāo)的規(guī)定與給出，不是計(jì)量人員的職權(quán)。計(jì)量的職責(zé)是用實(shí)測判別各分項(xiàng)誤差性能是否符合指標(biāo)。而凡標(biāo)有總指標(biāo)的測量儀器，必須用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整體計(jì)量。
       不確定度論普遍地拆分測得值函數(shù)，結(jié)果是形成多種錯(cuò)誤。
       這里要重點(diǎn)說明一點(diǎn)，測量儀器（包括計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)），都是給人用的，其指標(biāo)都是正常工作條件下的性能指標(biāo)。“正常工作條件”，有國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也有國際規(guī)范。例如工作溫度，上世紀(jì)通用儀器是20℃±20℃（如今，空調(diào)、暖氣普及，也有規(guī)定為20℃±10℃的），例如，著名的銫原子頻標(biāo)5061A，其標(biāo)準(zhǔn)管的準(zhǔn)確度指標(biāo)是1×10-11，而其工作溫度條件是0℃到40℃。就是說，在0℃到40℃的環(huán)境溫度下，都保證指標(biāo)。現(xiàn)在的不確定度評定，在室內(nèi)應(yīng)用，要加溫度效應(yīng)量，那是畫蛇添足，是錯(cuò)誤的。
1.2 不確定度體系合格性判別公式錯(cuò)誤
       測量計(jì)量學(xué)理論：計(jì)量的誤差范圍等于所用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍（參見“史書”第8章）。
            R_計(jì) = R_標(biāo)                                        （2.5）
       在不確定度體系中，所謂計(jì)量的不確定度U95，就是指計(jì)量的誤差范圍。由于混淆對象和手段，錯(cuò)把被檢儀器的部分性能納入U(xiǎn)₉₅中。于是由此而確定的待定區(qū)半寬以及合格性判別公式，就都錯(cuò)了。
       將（2.4）式與（2.5）式相比較，得知不確定度評定重計(jì)（多計(jì)）了有關(guān)被檢儀器的四項(xiàng)誤差。這括號中的前四項(xiàng)，屬于被檢儀器的性能，已體現(xiàn)在儀器的示值中。這四項(xiàng)是對象的問題，算在手段上，是錯(cuò)誤的。
       合格性判別公式的正確式（《史書》第8章）為
            |Δ|_max ≤ R_{儀指標(biāo)} - R_標(biāo)                                 （2.6）
       在不確定度體系中，合格性判別公式（例如JJF1094-2002）為
            |Δ|_max ≤ R_{儀指標(biāo)} –U₉₅                                 （2.7）
       U₉₅的內(nèi)容，包含被檢儀器的部分性能。這部分內(nèi)容是對象的性能，已體現(xiàn)在|Δ|_max中。U₉₅取代R_標(biāo)是錯(cuò)誤的。U₉₅部分乃至全部堵塞合格性通道，是不確定度體系的一項(xiàng)嚴(yán)重錯(cuò)誤。不確定度體系的公式（2.4）錯(cuò)了，導(dǎo)致不確定度體系的合格性判別公式（2.7）也錯(cuò)了。
       歐洲合格性組織對游標(biāo)卡尺的不確定度評定（我國CNAS引為標(biāo)準(zhǔn)之實(shí)例），結(jié)果竟是：誤差范圍指標(biāo)0.05mm的卡尺，用一等量塊校準(zhǔn)，校準(zhǔn)之不確定度是0.06mm，如是，合格性通道被堵死，則全世界的此類卡尺都不合格。多么荒唐！

2 不確定度區(qū)間不包含真值
       由《草案》給出的一系列圖中，可以表明：草案所謂的“不確定度”（包括擴(kuò)展不確定度U95），是不包括被測量的真值的。這是不確定度體系的“真值不可知”總的思想指導(dǎo)下的必然結(jié)果。這正是《草案》的要害。不包含真值的區(qū)間是沒有用處的。不確定度體系的總的哲學(xué)觀念錯(cuò)了；一切正常的邏輯都被扭曲了，以致其基本的公式全錯(cuò)了?；咀鞣ㄥe(cuò)了，《草案》也就基本錯(cuò)了。

3 合格性判別不能取示值的平均值
       取示值平均值的結(jié)果是掩蓋了隨機(jī)誤差（精密度）。

4 包含概率68%不確定度區(qū)間不能與包含概率100%的系統(tǒng)誤差區(qū)間合成
       儀器的誤差范圍由兩部分構(gòu)成：表明偏離性的系統(tǒng)誤差，與表明分散性（分辨力、精密度、隨機(jī)變化等）。合格儀器的誤差范圍區(qū)間，包對含概率（1-α）。其中，不包含概率是α，α又稱失誤率、不可信率、故障率。系統(tǒng)誤差失誤率是α_系=0；正態(tài)分布的隨機(jī)誤差失誤率是：
              α（1σ）=0.318
              α（2σ）=0.0455
              α（3σ）=0.0027
       取系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差范圍3σ的合成是可以的，因?yàn)槎甙怕剩ㄖ眯鸥怕剩┫认嘟?。隨機(jī)誤差的1σ與系統(tǒng)誤差合成是錯(cuò)誤的。

5 只談“風(fēng)險(xiǎn)”而不談回避辦法，沒給出“實(shí)用規(guī)則”，沒有指導(dǎo)意義。
       上世紀(jì)六十年代，IEC給出：出廠的合格性判別與用戶驗(yàn)收的合格性判別，二者不同。賣方出廠要加上檢測儀器的誤差；買方驗(yàn)收要減去檢測儀器誤差；這是合理而又方便的，有利于提高技術(shù)，也避免一些爭端。當(dāng)今的《JJF》方案，退步了，且實(shí)際上無法執(zhí)行，因?yàn)闆]有可執(zhí)行的簡易規(guī)則?？茖W(xué)要發(fā)展，歷史要前進(jìn)，不能倒退！
-

【說明】
全文完。這是上報(bào)材料的簡要本。歡迎批評。

njlyx 發(fā)表于 2020-8-25 15:08
贊賞史先生追求"真理"的鍥而不舍！   至少，"準(zhǔn)確度比值"與"準(zhǔn)確度是定性概念、不定量"，是明顯"不和諧"的 ...

       好久未見先生議論，令人思念。拙文偶發(fā)，即得先生回應(yīng)，很高興。文中“本么”一詞，是拼音打字“本末”之錯(cuò)，謝謝先生指正。
-

贊賞史先生追求"真理"的鍥而不舍！   至少，"準(zhǔn)確度比值"與"準(zhǔn)確度是定性概念、不定量"，是明顯"不和諧"的。    本么……本末？