四不清——十五論不確定度論

-

                                  四不清——十五論不確定度論  

                                                                       史錦順

-

不確定度論有四不清。

第一不清——適用場(chǎng)合不清。

不確定度用來(lái)表達(dá)量值指標(biāo)，我個(gè)人最早見(jiàn)于《科學(xué)技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)和常數(shù)》一書(shū)（中文版1984年，英文原版1974年）。此書(shū)所列物理常數(shù)58項(xiàng)，其精度指標(biāo)都以不確定度標(biāo)出。

物理常數(shù)標(biāo)不確定度指標(biāo)，是恰當(dāng)?shù)摹Ｈ绻艽_定物理常數(shù)是唯一單值，該用準(zhǔn)確度一詞；但這一點(diǎn)，常常不能確定。物理常數(shù)本身可能有變化（萬(wàn)有引力常數(shù)就有變化，已確定其變化上限是每年1E-11），這樣用不確定度一詞，既可容下測(cè)量誤差，也可包含量值變化，是恰當(dāng)?shù)摹?/font>

物理常數(shù)的測(cè)量是極特殊的測(cè)量。某一項(xiàng)物理常數(shù)，由本行業(yè)中世界最權(quán)威的人士，用當(dāng)時(shí)世界最好的儀器，得出的結(jié)果經(jīng)世界本行業(yè)學(xué)術(shù)組織認(rèn)可后，十幾年才公布一次。還有一個(gè)有趣的特點(diǎn)，一般來(lái)說(shuō)，量都可計(jì)量（指判別指標(biāo)與合格性），唯獨(dú)物理常數(shù)可以測(cè)量而不能計(jì)量。不可能有任何計(jì)量部門(mén)敢說(shuō)我能檢定物理常數(shù)。

不確定度能用于物理常數(shù)，但卻不能用于一般計(jì)量。因?yàn)橐话阌?jì)量要求區(qū)分開(kāi)測(cè)量誤差和量值本身的變化這兩個(gè)不同的事件，不確定度是混合體，沒(méi)有這種區(qū)分的功能。

再重復(fù)一遍：不確定度在表達(dá)物理常數(shù)指標(biāo)（包括基準(zhǔn)指標(biāo)）的場(chǎng)合是可用的。而在一般計(jì)量場(chǎng)合是不能用的，因?yàn)橛?jì)量必須區(qū)分開(kāi)是儀器誤差還是量值變化。

不確定度論80年代美國(guó)人提出，90年代初國(guó)際計(jì)量委員會(huì)通過(guò)，1993年《測(cè)量不確定度表示導(dǎo)則》（GUM）出版后大推廣、大盛行。從提出不確定度到在全世界大推廣，都沒(méi)弄請(qǐng)不確定度的適用范圍即可用的場(chǎng)合。

我們知道，誤差理論的核心思想是量有唯一的真值，由此我們知道，誤差理論僅適用于常量測(cè)量；而統(tǒng)計(jì)理論的前提是隨機(jī)變量。兩種理論都有明確的適用場(chǎng)合。不確定度用在物理常數(shù)的表達(dá)是可以的，但用在一般的計(jì)量測(cè)量卻不行。這是不確定度論的一不清：適用場(chǎng)合不清。

-

第二不清——測(cè)量目的不清。

計(jì)量工作中，必須首先明確工作目的。是確定物理量的量值及其變化，還是確定測(cè)量?jī)x器的誤差？如頻率計(jì)量工作者，第一類(lèi)工作是檢定頻率計(jì)，這就要把它孤立起來(lái)，不得在表征量中參雜信號(hào)源變化的因素。第二類(lèi)工作是測(cè)量晶振或其他信源的頻率及其穩(wěn)定度，這時(shí)又不得把測(cè)量?jī)x器的誤差摻和進(jìn)來(lái)。不確定度論不區(qū)分這兩種截然不同的測(cè)量目的。

-

第三不清——該用的儀器不清。

測(cè)量計(jì)量是人們有目的的行為。進(jìn)行測(cè)量計(jì)量時(shí)要根據(jù)目的選用規(guī)格滿(mǎn)足要求的儀器或標(biāo)準(zhǔn)。有人說(shuō)，計(jì)量人員都有這個(gè)訓(xùn)練，誰(shuí)不知道該根據(jù)需要選用儀器。我說(shuō)：不確定度論者，就不知道選用儀器。請(qǐng)看不確定度表示樣板的溫度測(cè)量的例子，GUM的測(cè)量溫度的例子，就是不選儀器的。

-

第四不清——結(jié)果的用途不清。

測(cè)量目的不清必然導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的用途不清。不確定度表示樣板的溫度測(cè)量的例子和那最高權(quán)威的GUM測(cè)量溫度的例子（葉書(shū)47頁(yè)），就是不知道測(cè)量結(jié)果干什么用。判斷溫度計(jì)的合格性嗎？不是。判斷恒溫器的合格性嗎？不是。正是：拉過(guò)來(lái)就測(cè)，測(cè)了就評(píng)，管它干什么用。

    哈哈，不確定度——四不清！

學(xué)習(xí)了！感謝樓主。

史錦順說(shuō)明：今早發(fā)文時(shí)，誤發(fā)此文。這是相隔22段后的一文，因編輯權(quán)限已過(guò)期，又有網(wǎng)友回帖，就提前掛在這里吧。反正我評(píng)論不確定度的36段文字，是各自獨(dú)立成篇的。

反正不確定度我一直沒(méi)搞明白,還有精度

我也是沒(méi)明白

看完茅塞頓開(kāi)，大呼過(guò)癮，有沒(méi)有十幾論點(diǎn)合本，
這樣更系統(tǒng)學(xué)習(xí)！

回復(fù) 7# 迥士


    現(xiàn)發(fā)關(guān)于不確定度理論的18評(píng)和18論的文集，題目是《測(cè)量不確定度理論評(píng)論集》供參考。因網(wǎng)頁(yè)的限制，只好發(fā)壓縮本。

回復(fù) 8# 史錦順


    已下載，好好學(xué)習(xí)下，向身邊的推薦！

謝謝史老師的講解，不確定度理論確實(shí)讓人頭疼，也許它本身就不確定。不確定度為測(cè)量人員開(kāi)脫了責(zé)任，因?yàn)榭梢圆蝗ピ谝獗粶y(cè)量的真值，廣大計(jì)量?jī)x器使用者關(guān)心的還是“差多少”，不確定度使用起來(lái)不方便。