單次測量結(jié)果如何評定A類測量不確定

請問各位高手，實驗室的在進(jìn)行編寫測量不確定評定程序時，A類不確定度是采用的多次測量的算術(shù)平均值的不確定度，但是實際工作中時，一般也就測量單次，這個時候如何來使用以前評定的A類不確定度。請高手能賜教！多謝!

貝塞爾公式計算的結(jié)果就是單次測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差，可以直接引用。如果使用的是平均值，則在這個值上再除以一個根號n。

可以直接使用以前不確定度評定報告中的測量重復(fù)性的數(shù)據(jù)的，因為在評定報告中所用的被測器具就是一般的計量具，具有代表性，在以后的再評定中是可以直接用這個數(shù)據(jù)的。

好的，多謝以上兩位的回復(fù)。

同意上面的看法

不能簡單地直接使用以前不確定度評定報告中的測量重復(fù)性的數(shù)據(jù)的。

沒搞懂，測量是單次，但是要評定不確定度的話，單次測量怎么可以？

回復(fù) 3# lhy118


    同意3樓的觀點，事實上很多人就是這樣做的。

2樓和3樓的說法完全正確。
　　通過重復(fù)性測量可以用貝塞爾公式求得試驗標(biāo)準(zhǔn)差S，這個S就是我們今后使用這個測量方法時，評價測量結(jié)果不確定度的依據(jù)。只要測量方法還是這個方法，一直到產(chǎn)品淘汰，企業(yè)倒閉，都是這個S，這個S不再另行試驗和改變。
　　S是試驗標(biāo)準(zhǔn)差，實際測量工作中如何使用這個S來評定測量結(jié)果的不確定度呢？是不確定度等于S除以根號n。
　　不過我們一定要搞清楚這個測量次數(shù)n是實際測量次數(shù)，和我們做實驗的時候重復(fù)測量次數(shù)n完全是兩碼事，我們最好把實際測量次數(shù)寫成N，來與實驗時的重復(fù)測量次數(shù)n相區(qū)別。重復(fù)試驗時我們的測量次數(shù)如果是10次，那已經(jīng)是過去的事了，那個10次是無法變更了，因此S也是無法變更了。因此我們稱S是實驗標(biāo)準(zhǔn)差，而不能簡稱為標(biāo)準(zhǔn)差。
　　如果實際工作中時，測量人員對被測對象就測量一次，實際測量次數(shù)N＝1，S除以根號１，所以單次測量的測量結(jié)果不確定度就是S。如果檢驗規(guī)范或者測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測量３次取平均值作為測量結(jié)果，測量結(jié)果的不確定度就是S除以根號３。
　　在化學(xué)分析試驗中稱取試樣時空瓶和裝有試樣時各稱量一次以獲得試樣的凈重，為了獲得凈重這個測量結(jié)果，實施了兩次稱量（測量），因此試樣凈重的測量不確定度就必須等于用那個天平進(jìn)行測量的實驗標(biāo)準(zhǔn)差S除以根號2。

真是獲益匪淺啊。那么我們建標(biāo)評定不確定度。我看了很多例子里都是采用實驗標(biāo)準(zhǔn)差除以根號n的。不知道是為什么。難道他們平時校準(zhǔn)的時候要測量10次？

我也覺得應(yīng)該是貝塞爾公式

回復(fù) 10# 規(guī)矩灣錦苑


    這個問題我算是搞明白了，通過你這么一說。非常感謝！不知能否帶我這個徒弟啊?以后有問題還可以向你多請教。

學(xué)習(xí)了！~終于對這兩個概念看到區(qū)分性了

　請教10#“通過重復(fù)性測量可以用貝塞爾公式求得試驗標(biāo)準(zhǔn)差S，這個S就是我們今后使用這個測量方法時，評價測量結(jié)果不確定度的依據(jù)。只要測量方法還是這個方法，一直到產(chǎn)品淘汰，企業(yè)倒閉，都是這個S，這個S不再另行試驗和改變?！?br />     按照這樣的理解給客戶所發(fā)的成千上萬件測量器具，如果是同類，那校準(zhǔn)證書中的測量結(jié)果的不確定度應(yīng)是一樣的了（如果其它分量未變的話），與證書中的校準(zhǔn)結(jié)果就沒有任何聯(lián)系了。

回復(fù) 15# 隨風(fēng)飄揚(yáng)


    如果測量條件（人員、設(shè)備、環(huán)境、方法等）沒有變化，同一類的計量器具，對其測量結(jié)果的不確定度是完全可以一致的。這也是單次測量的必然導(dǎo)致的結(jié)果，所以實際工作中盡量不要單次測量。

       我覺得標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性和用標(biāo)準(zhǔn)裝置對被校器具進(jìn)行校準(zhǔn)所得到的校準(zhǔn)結(jié)果的重復(fù)性是有區(qū)別的。考核標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性時，是在重復(fù)性條件下，用標(biāo)準(zhǔn)裝置對一穩(wěn)定的被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量。假如進(jìn)行了10次測量，得到1組(10個)測量數(shù)據(jù)。用貝塞爾公式得到的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差S即為單次測量結(jié)果的測量不確定度。如果將10個數(shù)據(jù)的平均值作為測量結(jié)果的話，那平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差(簡稱S10)就應(yīng)該是用S除以根號10得到，自由度是9。如果在這10個數(shù)據(jù)中任取3個的平均值作為測量結(jié)果的話，那這個平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差(簡稱S3)就應(yīng)該是用S除以根號3得到，自由度仍然是9。平時我們校準(zhǔn)在大多數(shù)情況下都是對被校器具進(jìn)行3次測量，我們不能用后面這個平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差S3來作為平時對同類被校器具進(jìn)行校準(zhǔn)時的所謂“重復(fù)性引入的不確定度”。因為被校器具的重復(fù)性有可能相差很大，如果就引用這一個值，豈不都一樣了嗎？所以說，前面的那個10個數(shù)的平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差S10應(yīng)該作為標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性引入的不確定度分量；而后面那個3個數(shù)的平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差S3應(yīng)該作為“最佳測量能力”評定分析時的“重復(fù)性引入的不確定度”。

對檢定方法的可靠性進(jìn)行評定不能以“最佳測量能力”作為評定結(jié)論，恰恰是應(yīng)該以“最差測量能力”作為評定結(jié)論，其目的是確保測量結(jié)果的可靠性。這也是在B類評定時，為什么必須使用檢定規(guī)程規(guī)定的計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的最大允許示值誤差作為半寬計算，而不能用對計量標(biāo)準(zhǔn)的某一次檢定證書給出的示值誤差作為半寬的理由。
　　因此，前面的那個10個數(shù)的平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差S10不應(yīng)該作為標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性引入的不確定度分量。除非檢定規(guī)程規(guī)定對每一個受檢點作10次檢定，以10次檢定結(jié)果的平均值作為每個受檢點最終檢定結(jié)果。而實際上幾乎沒有一個檢定規(guī)程是這樣規(guī)定的。絕大多數(shù)檢定規(guī)程都對同一個受檢點的檢定次數(shù)未作規(guī)定，因此極端情況下，檢定員只做一次檢定就作為最終檢定結(jié)果了，現(xiàn)實中，這也是實際情況。
　　我們再換一個角度來思考這個問題，因為只要組成該測量方法的各種因素（人機(jī)料法環(huán)等）保持不變，無論是作多少次試驗，只要實驗次數(shù)足夠大，例如6次以上，實驗標(biāo)準(zhǔn)差S的大小就會基本不變。那么平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差就只和測量次數(shù)n有關(guān)，隨著n的增加而減少，換句話說當(dāng)n＝∞時，平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差就會等于０，這就是把平均值作為“約定真值”的道理。如果要用“最佳測量能力”，我們是不是應(yīng)該用標(biāo)準(zhǔn)器作20、50、100次試驗?zāi)?？如果?00次試驗，我們的標(biāo)準(zhǔn)器重復(fù)性引入的不確定度分量豈不是比10次試驗大大地減少了嗎？這種與試驗次數(shù)有關(guān)的特性是測量過程的特性，或者說是測量結(jié)果的特性，不應(yīng)該作為計量標(biāo)準(zhǔn)（測量設(shè)備）的特性。所以，只有這個基本不變的S才是計量標(biāo)準(zhǔn)的特性，是計量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性引入的不確定度分量。具體檢定結(jié)果的不確定度當(dāng)然除了與計量標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)外，還與測量方法的次數(shù)有關(guān)，因此除了與S有關(guān)外，還與n有關(guān)。至于測量次數(shù)n，完全看檢定規(guī)程、校準(zhǔn)規(guī)范和其他檢驗、試驗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的具體規(guī)定。

　　　另外，我們沒有必要區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性和用標(biāo)準(zhǔn)裝置對被校器具進(jìn)行校準(zhǔn)所得到的校準(zhǔn)結(jié)果的重復(fù)性，實際上在計量標(biāo)準(zhǔn)考核中，我們可以認(rèn)為它們是一回事。因為做標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性試驗的前提條件是被測對象是相對穩(wěn)定的，把一個不穩(wěn)定的被測對象（不穩(wěn)定的被檢器具）用來作重復(fù)性試驗是不可靠的，也是不允許的。
　　只有在對具體的某一個檢定結(jié)果的可靠性進(jìn)行評價和仲裁時，我們才去認(rèn)真分析測量過程或者測量結(jié)果的重復(fù)性，此時的重復(fù)性已經(jīng)不是計量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性了，而是包含了測量過程諸要素（人機(jī)料法環(huán)等）共同影響的重復(fù)性。如果給顧客的用于仲裁的測量結(jié)果是平均值，測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差就應(yīng)該是用實驗標(biāo)準(zhǔn)差S除以根號n得到。這種情況已經(jīng)和計量標(biāo)準(zhǔn)考核要求的重復(fù)性考核，及評定用該測量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行預(yù)訂檢定項目是否可靠時的不確定度評定說的重復(fù)性，已經(jīng)完全不是一回事。
　　“任取3個測量數(shù)據(jù)的平均值作為測量結(jié)果”不一定僅僅指“在這10個數(shù)據(jù)中任取”，因為既然要給出平均值做測量結(jié)果，沒有哪個人已經(jīng)做了10次試驗，不以10次數(shù)據(jù)的平均值而只以其中3次數(shù)據(jù)的平均值作為測量結(jié)果的。“任取3個的平均值作為測量結(jié)果”應(yīng)該指今后按照本測量方法對同一被測對象作任意3次測量得到的3個測量數(shù)據(jù)的平均值，如此得到最終測量結(jié)果給顧客，那個測量結(jié)果的重復(fù)性引入的不確定度分量就是S除以根號3。如果僅僅測量一次就給出測量結(jié)果，那個測量結(jié)果因重復(fù)性引入的不確定度分量仍然是S。
　　在測量設(shè)備的計量檢定項目檢定先后順序中，也是要先檢定穩(wěn)定性，被檢對象相對穩(wěn)定了，才談得上繼續(xù)進(jìn)行示值誤差的檢定，或者，至少穩(wěn)定性和示值誤差同時檢定，穩(wěn)定性不能超過允許的示值誤差。
　　再有，對計量標(biāo)準(zhǔn)做重復(fù)性試驗也不一定非要用被檢計量器具，完全可以用其他穩(wěn)定的替代物來做計量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗。

如果用同一臺標(biāo)準(zhǔn)裝置，在相同的重復(fù)性條件下，對兩臺相同的被校器具的某個相同的測量點(即同一示值)進(jìn)行校準(zhǔn)。按照檢定規(guī)程的要求，對該點示值重復(fù)進(jìn)行了3次測量，取其平均值作為校準(zhǔn)結(jié)果。如果兩者的平均值相同，但兩臺被校器具的重復(fù)性相差很大。那么這兩個校準(zhǔn)結(jié)果的重復(fù)性引入的不確定度分量是否相同呢？也就是說還是用對標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行重復(fù)性考核時的那個S除以根號3呢？如果是這樣，我個人覺得是不太合理。校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度理應(yīng)包括被校器具的重復(fù)性，否則怎么能從各自的不確定度中看出兩者的重復(fù)性差異呢？
      “如果只僅僅測量一次就給出測量結(jié)果，那個測量結(jié)果因重復(fù)性引入的不確定度分量仍然是S。”這句話我贊同，因為這個測量結(jié)果僅僅反映了標(biāo)準(zhǔn)裝置的重復(fù)性引入的不確定度，而沒有反映被校器具的重復(fù)性。

對檢定方法的可靠性進(jìn)行評定不能以“最佳測量能力”作為評定結(jié)論，恰恰是應(yīng)該以“最差測量能力”作為評定結(jié) ...
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2010-6-27 15:41

眾所周知，申請國家級校準(zhǔn)實驗室都要向CNAS提交所具備的校準(zhǔn)能力表，其中的一項重要參數(shù)就是所開展的校準(zhǔn)項目的“最佳測量能力”，而不是“最差測量能力”。如果是“最差測量能力”那全國都一樣了，只需提交所校項目的“國家檢定系統(tǒng)表”。

另外，您還說“絕大多數(shù)檢定規(guī)程都對同一個受檢點的檢定次數(shù)未作規(guī)定，因此極端情況下，檢定員只做一次檢定就作為最終檢定結(jié)果了，現(xiàn)實中，這也是實際情況。”可能是專業(yè)的不同，據(jù)我所接觸的《檢定規(guī)程》中，絕大多數(shù)的力值專業(yè)的《檢定規(guī)程》都規(guī)定了在被檢器具的量程范圍內(nèi)的檢定點數(shù)不少于5點，且均勻分布，實施3次進(jìn)程的檢定。硬度專業(yè)《檢定規(guī)程》中多數(shù)都是規(guī)定測5次?！笆局嫡`差”和“示值重復(fù)性”是兩項主要的計量技術(shù)指標(biāo)，光檢一遍怎么能得出“示值重復(fù)性”這一指標(biāo)呢？

請看我國不確定度的最高權(quán)威是怎么說的：
http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_gyjl200806015.aspx

單次測量結(jié)果的不確定度恐怕難于評價。

比較認(rèn)同20、21樓的分析。
22樓所推薦的文章也不錯，值得認(rèn)真閱讀、理解。

　　首先我們必須區(qū)分開“測量結(jié)果的重復(fù)性”和“測量設(shè)備的重復(fù)性”。
　　測量結(jié)果的重復(fù)性是指在相同測量條件下，對同一被測量進(jìn)行連續(xù)多次測量所得結(jié)果之間的一致性（見JJF1001的5.6條）。這就是前面不少量友一直在強(qiáng)調(diào)的“重復(fù)性”，對于這個重復(fù)性，“多次測量所得結(jié)果之間的一致性”是術(shù)語的核心，當(dāng)然單次測量是沒有辦法談重復(fù)性的，也就是說單次測量的測量結(jié)果是沒有什么重復(fù)性可言的。而且在多次測量的測量結(jié)果出來之前，沒有任何人會知道這一組測量結(jié)果的重復(fù)性是多大。
　　測量設(shè)備的重復(fù)性是指在相同測量條件下，重復(fù)測量同一個被測量，測量儀器提供相近示值的能力（見JJF1001的7.27條）。對這個重復(fù)性“測量儀器提供相近示值的能力”是術(shù)語的核心。測量儀器的能力是其本身所具有的特性，只要用它去測量，它的特性不可避免的就反映在每一個測量結(jié)果中，這個特性在測量之前就是已經(jīng)知道的，而不在于你用它測量了多少次。哪怕是只測量了一次，該測量儀器的重復(fù)性同樣對這次測量結(jié)果產(chǎn)生了影響。
　　我們還是看看樓主的問題吧。樓主的問題是：
　　“A類不確定度是采用的多次測量的算術(shù)平均值的不確定度，但是實際工作中時，一般也就測量單次，這個時候如何來使用以前評定的A類不確定度”。
　　顯然樓主的問題不是問測量結(jié)果的重復(fù)性如何計算，問的是多次測量時以算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，和單次測量時的測量結(jié)果，測量設(shè)備的重復(fù)性對這兩種測量結(jié)果產(chǎn)生的影響，即對這兩種情況產(chǎn)生的測量結(jié)果引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量分別是多大。