本帖最后由 史錦順 于 2011-1-6 18:19 編輯
接 1# 文
第二部分 史錦順的評(píng)論
【史評(píng)】不確定度論由“真值不可知”這個(gè)觀念出發(fā),否定經(jīng)典測(cè)量學(xué)的基本概念:真值、誤差和準(zhǔn)確度,拋棄誤差分析的基本方法,另立一套不確定度評(píng)定方法與規(guī)則。本人對(duì)不確定度論持批評(píng)態(tài)度,認(rèn)為它概念含糊、邏輯混亂、公式錯(cuò)誤、表達(dá)混沌。網(wǎng)上發(fā)幾篇文章后,有幾位網(wǎng)友表示贊成,但多數(shù)人不以為然,總覺(jué)得老史思想怪異,人家八個(gè)國(guó)際組織決議推廣,國(guó)家計(jì)量領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)在宣傳貫徹,你不該說(shuō)三道四。各位看官,老史自認(rèn)為是個(gè)堅(jiān)守信念的人,見(jiàn)錯(cuò)就要說(shuō)。指錯(cuò)是盡責(zé),而改錯(cuò)就是進(jìn)步。這里鄭重聲明:本人的批評(píng)所針對(duì)的是科技界的莠草不確定度論,而不是具體的哪位專(zhuān)家。 例子“用電子計(jì)數(shù)器HP5314A測(cè)量標(biāo)稱值為1MHz的信號(hào)頻率,實(shí)測(cè)結(jié)果為 1.000534MHz”,告訴我們?nèi)缦虑闆r:A測(cè)量?jī)x器進(jìn)口的屬世界較高水平的計(jì)數(shù)式頻率計(jì);B 測(cè)量對(duì)象 標(biāo)稱值為1MHz的信號(hào)源;D測(cè)量結(jié)果為1.000534MHz;E 這是實(shí)測(cè),不是編的。 1 測(cè)量結(jié)果為1.000535MHz——天哪,出這樣數(shù)據(jù),還評(píng)什么不確定度?一見(jiàn)這個(gè)數(shù)據(jù),就該知道,不是信源壞了就是頻率計(jì)壞了。如果信號(hào)源是LC振蕩器,不會(huì)有如此肯定的一個(gè)數(shù)據(jù),況且如果是若干數(shù)據(jù)的平均值,按不確定度理論該首先進(jìn)行A類(lèi)評(píng)定,又有標(biāo)稱值1MHz,可見(jiàn)應(yīng)是一臺(tái)晶體頻標(biāo),至低是臺(tái)晶振。出10的-4次方的頻率偏差,第一時(shí)間判斷應(yīng)是儀器出了故障(被測(cè)晶振或頻率計(jì)內(nèi)標(biāo)晶振的恒溫槽故障),該去修理,還談什么評(píng)定。不確定度論不分前提,見(jiàn)數(shù)據(jù)拉過(guò)來(lái)就評(píng),這是其先天的不足。(換臺(tái)頻率計(jì),或換臺(tái)晶振,一比較便知那臺(tái)壞了。以下討論假定已證實(shí)頻率計(jì)正常。) 2 “分辨力10Hz”,這就怪了,數(shù)據(jù)明明最低位是1Hz,怎么說(shuō)分辨力10Hz?頻率計(jì)上確有取樣時(shí)間0.1秒檔,置于此檔,分辨力當(dāng)然是10Hz,但此時(shí)的數(shù)據(jù)該是只有十位上的數(shù),而沒(méi)有個(gè)位上的數(shù)。數(shù)據(jù)給出的個(gè)位數(shù)5哪來(lái)的?如果你辯稱那是10個(gè)數(shù)平均來(lái)的,但10個(gè)數(shù)的平均值的分辨力誤差該怎樣算?并未體現(xiàn)。況且現(xiàn)成的1秒取樣(分辨力1Hz)為什么不用?總之,數(shù)據(jù)如果是真的,取樣時(shí)間即分辨力是虛構(gòu)的。 3 計(jì)數(shù)式儀表的正負(fù)1誤差,誤差范圍是-1到+1,半寬度是1。本題目分辨力-10Hz到+10Hz,半寬度是10Hz,不該再除以2. 4 時(shí)基即晶振老化率的影響估計(jì)嚴(yán)重錯(cuò)誤,錯(cuò)到什么程度?差兩萬(wàn)倍!你不信,咱們算一算。一小時(shí)60分鐘,一天1440分,一個(gè)月43200分,6個(gè)月259200分,同你那幾分鐘(就算10分鐘)相比,可不,差兩萬(wàn)多倍。頻率計(jì)的檢定周期為一年,我這里說(shuō)6個(gè)月,才一半。 老化率即頻率漂移率,每月1乘10的負(fù)7次方,一年下來(lái),頻差即為1.2乘10的負(fù)6次方,。正是這個(gè)頻率偏差造成頻率計(jì)測(cè)量頻率的主誤差。上述不確定度評(píng)估中竟把這主誤差忽略,是根本性的錯(cuò)誤。也許有人說(shuō)這是評(píng)定者的個(gè)人問(wèn)題,我不這樣看,是不確定度論模糊了人們的視線。這是否定真值、否定誤差的結(jié)果。 5 看問(wèn)題,做事,都應(yīng)該分辨主次,要抓主要矛盾。數(shù)字式頻率計(jì)(即上邊的計(jì)數(shù)器),準(zhǔn)確性的最主要問(wèn)題是時(shí)基即晶振的準(zhǔn)確度,也就是頻率漂移即老化率問(wèn)題。上述評(píng)定中,老化率被忽略,而主角成了分辨力,5.9中占到5.8,真是主次顛倒。 6 不確定度的評(píng)定必須用到分布規(guī)律,以便取k值。似乎很高深,但使用中怎樣確定分布規(guī)律,還不是假設(shè)一通,照抄一通。科學(xué)講究實(shí)際,假設(shè)、照抄算什么? 7 溫度變化引入偏差這一項(xiàng),在通用測(cè)量?jī)x器誤差分析中有普遍意義。由于對(duì)溫度的敏感性,精密長(zhǎng)度計(jì)量,要求在恒溫條件下進(jìn)行。如果恒溫控制指標(biāo)是正負(fù)0.5攝氏度,那實(shí)際溫度可能是在1攝氏度范圍內(nèi)均勻分布的。而對(duì)0到40攝氏度這個(gè)范圍來(lái)說(shuō),實(shí)際的溫度(室溫)可能近似于三角分布。假設(shè)溫度分布是不確定度評(píng)定的要求,對(duì)誤差論或統(tǒng)計(jì)論來(lái)說(shuō),只論誤差范圍或變化范圍,不計(jì)分布,省事而可靠(概率100%)。 8 研究基準(zhǔn)的人,研制標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)量?jī)x器的人,考慮誤差分布規(guī)律,有時(shí)是必要的。而廣大計(jì)量人員,特別是一般人所進(jìn)行的測(cè)量,講什么分布規(guī)律,多此一舉。假定分布,目的是得到作為除數(shù)的因子,求擴(kuò)展不確定度又要乘個(gè)因子,轉(zhuǎn)一圈,差不多。似乎已對(duì)偏差的均方合成自圓其說(shuō),其實(shí),對(duì)系統(tǒng)偏差來(lái)說(shuō),取分布、均方合成都是說(shuō)不通的。不確定度論的基本出發(fā)點(diǎn)是系統(tǒng)誤差已修正,這個(gè)基本前提對(duì)測(cè)量?jī)x器來(lái)說(shuō)是不存在的。系統(tǒng)誤差是一般測(cè)量?jī)x器的主要矛盾。不確定度論大廈建在忽視系統(tǒng)誤差的沙灘上,不垮才怪。 9 問(wèn)曰:你批了人家8條,你來(lái)評(píng)定一下,看你有什么本事。(下邊接著評(píng)論,劃不上線) 史答:老史的本事是大風(fēng)不迷眼,下邊以一個(gè)正常使用者的身份來(lái)估算一下這臺(tái)儀器的準(zhǔn)確性。 看說(shuō)明書(shū),得知儀器分項(xiàng)指標(biāo)同上。查驗(yàn)檢定標(biāo)記,未過(guò)期。 (1)檢定時(shí)校準(zhǔn)頻差范圍:1×10E-7(原評(píng)漏項(xiàng)) (2)老化率引入頻差范圍:月老化率乘12,得1.2×10E-6 (3)溫度引入頻差范圍1×10E-6 (4)電源電壓引入頻差范圍1×10E-8 (5)頻率計(jì)分辨力,即正負(fù)1誤差,測(cè)1MHz,1秒采樣,1×10E-6;
10秒采樣1×10E-7(例中用0.1秒采樣,是不當(dāng)使用;10秒采樣是常用采樣,下面計(jì)算用它) (6)1/2/是系統(tǒng)誤差范圍,二者之和為總系統(tǒng)誤差范圍1.3×10E-6 (7)3/4/5/各項(xiàng)是隨機(jī)性誤差范圍,取均方合成,即三者各自的平方相加,再開(kāi)方,得總隨機(jī)誤差范圍1.0×10E-6 結(jié)論:此頻率計(jì)測(cè)量1MHz左右的頻率時(shí),測(cè)量準(zhǔn)確度即總誤差范圍為 6/7/二項(xiàng)之和 2.3×10E-6 用準(zhǔn)確度的一語(yǔ),使概念十分清楚明確:用此頻率計(jì)測(cè)量1MHz標(biāo)準(zhǔn)頻率,示值與標(biāo)準(zhǔn)值之差不大于2.3Hz 10 老史稱贊此例評(píng)定的總體構(gòu)思,即只評(píng)頻率計(jì)的測(cè)量不確定度,而不評(píng)被測(cè)對(duì)象的測(cè)量不確定度,即根本不理所謂的不確定度A類(lèi)評(píng)定。這是違反不確定度的規(guī)則的,但這樣做是對(duì)的,這就避免了測(cè)量工具的性能與被測(cè)量變化二者的混淆。且看GUM上測(cè)量溫度的例子,溫度計(jì)的誤差與溫箱溫度變化攪在一起,真是混沌。慶賀本樣板評(píng)定跳出兩類(lèi)評(píng)定的洋框框! |