測量不確定度到底是什么？

我覺得：“測量不確定度理論”找了“誤差理論”中“真值”的漏洞。現實生活中，我們很難給出“真值”，但是“約定真值”是很容易給出的。實際上，我們只要把“真值”，改為“約定真值”，并且規定所有的誤差比較，必須在同一個約定真值下進行。“誤差理論”就非常完美了。
   個人意見，請大家批評、指教！！

測量不確定度就是對測量質量的定量表征

我覺得：“測量不確定度理論”找了“誤差理論”中“真值”的漏洞。現實生活中，我們很難給出“真值”，但是 ...
吳玉寶 發表于 2011-2-22 13:09

      真值就是客觀值、準確值，實際值。承認真值存在，承認真值可認識，這是誤差理論的出發點，也是人們起碼的、最基本的認識。真值可認識，我們才去測量。為考查測量儀器準不準才有計量。你我和許多人都覺得誤差理論好，好學、好用。就是因為誤差理論符合正常的認識規律，符合實際的需要。
      不確定度論從“不可知論”出發，否定真值的可認識性，繞開真值，講什么“分散性”“不信任程度”，而實際用的無非是測量儀器誤差和被測量的變化，不確定度實際上是這兩項的混合體。而分不開這兩項，在計量實踐上就沒法用。當前我國頻率界（包括美國頻率界、醫療檢測界）抵制不確定度論，就是因為它“醫”“病”不分。
    “約定真值”早就是國際慣例，所謂公制標準，“米”原器，就是各國的共同約定。至于“約定真值”一詞，我在60年代就常看到，可不是不確定度論的發現。你認為有“約定真值”誤差論就順暢了，那好，約定真值本來就有，這就是說誤差理論本來就是順暢的。這和不確定度論無關。說“誤差理論完美”，不當，它也要發展。我最近就寫了兩篇發展誤差理論的文章。

這樣的討論很有意義，可以加深對測量不確定度的理解。

回復 48# 史錦順

我并沒有否認您的觀點，我只是說不確定度的解釋版本太多，不易大家理解。不確定度既然存在，自然有其存在的道理，不要徹底否認，將其一棍子打死。這里是論壇，不是辯論會，也不是國際計量大會，是大家學習交流之場所，大家各自亮明自己的觀點就行了，沒有必要強加別人接受。說得對的、有道理的，相信大家也會接受。

誤差研究的是測量結果的準確度，不確定度研究的是測量結果的可靠度，都是定量給出了各自的結果。并不存在有你沒我，或有我沒你的勢不兩立的結果。您研究了十年將不確定度徹底否定，相信提出不確定度論的國際知名專家研究的時間也不一定比您短。

人、機、料、法、環只是大家公認的產生不確定度的五方面的因素，同理，誤差不也是從這五個方面去著手分析嗎？有必要去深究其出處嗎？那是不是兩者都是所謂的“大雜燴”呢？我承認“誤差”包含了人、機、法、環四個方面的因素，但接受不了“測量器具的誤差”包括了這四個方面的因素的說法。

定義：表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯系的參數。
1）、誤差與測量不確定度是兩個完全不同相互聯系的概念，它們之間并不排斥。誤差理論是測量不確定度評定的基礎，而測量不確定度評定則是誤差理論的一項重要應用。
（2）、誤差與測量不確定度不同混淆使用。不可簡單將“誤差”改成“不確定度”。也不表示“誤差”一詞不再使用。出具校準證書、研制計量標準、制定檢定規程等規定使用測量不確定度。
（3）、誤差僅與測量結果及被測量的真值有關。測量不確定度與測量的儀器、測量方法、條件、程序等有關。在重復性條件下進行重復測量，得到的測量結果一般是不同的，因此測量誤差也不相同。但不同測量結果的不確定度是相同的。
（4）、測量儀器沒有不確定度。不要采用“測量儀器的不確定度”的說法。 應采用“測量儀器引入不確定度”。表征測量儀器的性能的仍然是“示值誤差”、“最大允許誤差”等。
(5)、誤差表示測量結果偏離真值的多少，不確定度表示測量結果的分散性，不說明測量結果偏離真值的多少，與真值無關，僅是測量結果的可靠信息。

回復 44# shriew


    對于你說的判斷合格與否的問題，應該按如下處理：

發表于 2011-2-11 14:20 | 只看該作者

對于樓主的例子，判定合格與否是要分不同情況來討論的： 1. 如果是生產廠家要證明自己的產品合格，那么檢驗的標準是應該是（允許誤差-測量不確定度），對于本例就是0.008-0.001=0.007，那么10.008的測量結果就是不合格了 2.如果是客戶想證明該產品不合格，要求退貨，那么檢驗的標準是應該是（允許誤差+測量不確定度），對于本例就是0.008+0.001=0.009，那么10.008的測量結果就合格了 3.如果是計量檢定機構作出判斷，那么就依據1/3或1/5法則，正如上述很多帖子提到的，對于本例，不確定度可以忽略，該產品屬于合格（臨界）

回復 59# oldfish


    如果不知道不要瞎說啊

學習了，感謝您的問題和各位的解釋，

我認為56#所述的內容可以理解，并且贊同。

簡單的說，不確定度就是測量結果的不確定程度。

56樓的看法我基本贊同。
　　①誤差和測量不確定度各有各的用處，誰也不能否定誰的存在和作用，一個表征測量結果的準確性，另一個表征測量結果的可信性。誤差與測量不確定度不容混淆使用，不可簡單地認為不確定度就是誤差，也不可以簡單地將“誤差”改成“不確定度”。不確定度理論是誤差理論發展的結果，但是兩個理論的基礎并不相同，誰也代替不了誰；
　　②誤差是測量結果與真值之差，僅與測量結果及被測量的真值有關，測量不確定度與測量結果獲得的所有要素有關。在重復性條件下進行測量，得到的每個測量結果可能是不同的，因此誤差也不相同。但所有不同誤差的測量結果的不確定度是相同的；
　　③測量設備有誤差特性，例如示值誤差，但是沒有不確定度，可是測量設備的計量特性可以給測量結果引入不確定度分量；
　　④誤差是表示測量結果偏離真值多少的評價指標，誤差變動范圍才是測量結果的變化范圍，不確定度不說明測量結果偏離真值的多少，僅表示測量結果的可信程度，不要把不確定度看成為測量結果的變化范圍。
　　⑤即將發布的JJF1059.1～JJF1059.3三個測量不確定度國家標準將更加有利于實際應用，更加利于理解。

測量不確定度概念在檢定工作中是自相矛盾的。其實是個研究的項目，有許多的不確定的因素是需要花大量的時間做很多的實驗和數據分析而且得到的，在實際的檢定中，不可能花費那么多的時間，用戶往往也就是要求計量檢定部門出具合格與不合格的結論，告知存在的誤差值。測量不確定度結果對用戶其實沒有什么多少實用意義，還不如誤差理論啊。一份測量不確定度不確定度的報告，結果N個人做就有N個結果，其實是很不嚴謹。里面有許多影響測量的分量，在平常的檢定工作根本無法通過更加高一級計量研究部門獲得，許多校準規范也沒有提供，和規范的模板，許多分量只能瞎估計，毛估估。測量不確定度是把一個簡單的問題復雜化了，以至于在檢定工作常常找不到北，花費了比檢定數倍的時間，做出了自己都心里發毛的報告，要是遇上個大師級的用戶找出的問題，那是很影響計量部門的可信度。本身不確定度的報告就存在不確定，這樣的數據有什么可以相信和采納的。如果要在檢定工作引入不確定度概念，那么在檢定規程和校準規范中要提供準確的影響分量和因子，做好一個模板，這樣檢定人員在測試過程中間只要注意做好測量結果和數據處理，保證測試的準確性可靠性，把影響測量的不理因素控制在最小范圍。這樣能提高檢定校準工作的效率，出具令自己不擔心，社會信得過報告。

書上有的哦

有人說，用經檢定合格的分度值為1毫米，測量范圍為0-3米的鋼卷尺，在常溫（20℃）下測量一根角鐵。測量了一次，結果為1米。那么，怎樣評定測量不確定度呢？

引用吳玉寶：“有人說，用經檢定合格的分度值為1毫米，測量范圍為0-3米的鋼卷尺，在常溫（20℃）下測量一根角鐵。測量了一次，結果為1米。那么，怎樣評定測量不確定度呢？”


我也想知道答案！

受教了。
我想之所以有“真值”“約定真值”“不確定度”這樣的概念，其根源在于我們對被測特征的把握程度有深有淺、我們表達方式（數學的或符號等）的匹配程度也不同，綜合起來造成了這些困惑，比如有一批金塊，同樣是計數問題，對不同的特征值計數，以現有技術手段，計量工作將有天壤之別：
最簡單計個數（大小成色等先不論，只計算常溫下已經定形的金塊個數），這個應該不會有什么爭議，不論用自動化方式還是手工作業，數出來并記錄數值即可；
如果要計量重量，問題就產生了，并且隨著人類對這一問題的了解不同，問題的大小、反應激烈程度也有很大差。在沒有認識重力之前，如唐朝吧，這批金塊從西安運到長安，計重不會有什么問題，但是再從長安運到羅馬，負責計量的人就會發現問題了，他可能會懷疑計量工具，懷疑計量的人，........等等等等，但是他不知道，有重力這個“鬼魅”存在。即使放到現在，這個問題依然存在，并且還可能會發生一些微小的變化（相信歷經近千年，兩地的重力常數是有所變化的），如果貿易關系中始終采用“重量”這個計量單位（或方法），這個爭議將無法從根本上解決，我們現在使用“質量”這個計量單位，理論上問題是被解決了。
如果要計量其價值（純金質量），一大堆問題又來了.......

回復 67# 吳玉寶

有人說，用經檢定合格的分度值為1毫米，測量范圍為0-3米的鋼卷尺，在常溫（20℃）下測量一根角鐵。測量了一次，結果為1米。那么，怎樣評定測量不確定度呢？吳玉寶 發表于 2011-3-7 13:09

測量不確定度無外乎從人、機、料、法、環這幾個方面去分析引入不確定度的因素，估計各分量的大小，然后進行合成、擴展。上述表述本身就不是很規范。結果為1米，還是1.0米、1.00米或1.000米。按說分度值為1mm的鋼卷尺，測量結果應該表示為1.000m或1000.0mm(最后1位可視為估讀值，雖說是欠準數，但仍可視為有效數字)。我說這些的目的，主要是想強調不確定度的大小與測量結果的有效數字是對應的。如果以“米”為單位報告測量結果(忽略小數)，則評定出的不確定度幾乎可以忽略不計，接近于零“米”。

迷惑

測量一根角鐵，測量一次，
想粗點呢，就按1.000米觀測計數
想細點呢，就按1.0003 米觀測估讀計數
想裝精呢，就按1.00038 米觀測估讀計數，順帶祝愿女同胞，今晚節日快樂，今夜星光燦爛
呵呵

既然“引入不確定度的因素”的“各分量的大小”，都是“估計”出來的，不是計量測量出來的
那么再“進行合成、擴展”，空對空的算來算去
搞得比裝精還怪
目的是啥？
用途是啥？


內心里，非常想參透不確定度，客觀上，始終看不懂它      如鯁在喉，非常難受呀
語文學的不好，當年經常補考，造句不當之處，但請原諒原諒

回復 69# LLLWWW

“裝精”也要“裝”得有道理，要“裝”得大家都能接受。不是一個人拍著腦袋，想裝多精就裝多精。分度值為1mm的鋼卷尺，肉眼估讀到0.2mm至0.5mm(即：以米為單位，估讀到小數第4位)是大家能夠接受的，你居然估讀到小數點后第5位(0.08mm)，0.3mm已經是欠準數字了，0.08mm估讀出來還有何意義呢？確實是裝精。

談到目的和用途，我舉個簡單的例子吧。我們倆上金店購買100克黃金，老板用分析天平為我稱了99.983克的黃金，用普通案秤為你稱了2兩黃金(稱量器具都是經檢定合格的)，并告訴你，這2兩就是100克，要你按100克付錢。不知道您是否有意見，如果有意見的話，都是用合格的稱量器具稱出來的呀，為什么你有意見，而我卻沒意見呢？道理何在？如果您想明白了，那么不確定度的目的和用途也就清楚了。

回復 58# shriew


    我說的那個規則是有國際文件依據的，文件編號我忘記了，等查到了告訴你。
這個規則是適用國際上計量儀器驗貨的。

回復 70# 路云


1、估讀出個0.3mm ，很古怪嗎？     計量科學對估出什么值，有限制嗎？有規定估讀，必須以0.5mm或者0.2mm分格的嗎 ？
     不懂得東西，仿佛有點太多呀
2、沒能理解您舉的那例子，和樓主講得測量角鐵一次，有甚關聯性      100克黃金，小民消費不起，這個事兒只有確定度，沒有不確定度
    且請針對角鐵的這次測量，述述不確定度評價的目的和用途吧


內心里，非常想參透不確定度，客觀上，始終看不懂它       如鯁在喉，非常難受呀



非常難受，又語文學的不好，又當年經常補考，        造句不當之處，但請原諒原諒原諒！

回復 70# 路云


    人家開個玩笑，順帶恭祝38節。。。。

回復 68# 路云


    為啥1.000m或1000.0mm的有效數字位數不同呢？
按照測量估讀一位的法則應該是1.0000m或1000.0mm，應該比分度值多估讀一位。

回復 72# LLLWWW


    你寫到“內心里，非常想參透不確定度，客觀上，始終看不懂它  如鯁在喉，非常難受呀”，你的這種心情，我也曾有過，那是1994到1995年的事。后來終于弄明白，原來不確定度論自身錯了，弄不明白是正常的，因為人心中都有個是非標準，錯的東西難過這個坎。你對不確定度反感，表明你有抵抗力。建議你大喊一聲：不確定度論錯了，你就會精神一振，就會鄙視那些外國權威。外國的好東西，我們要學習；要辨別好壞，外國不好的東西，要揭露它，拋棄它。為此我在本網已發15篇短文，有興趣你可讀一讀。