為誤差概念平反——十七評不確定度論

               為誤差概念平反——十七評不確定度論

                                                               史錦順

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不確定度論一出世，為占據(jù)測量計(jì)量領(lǐng)域，首先否定真值，隨即對誤差概念進(jìn)行誣陷。說：誤差等于測得值減真值，真值不可知，誤差不可求。近二十年來，隨著真值被貶，誤差概念蒙冤多時(shí)了。這是一次歷史性的誤解，一場世界性的冤案，該給誤差概念平反了。

以下講誤差概念的真面目，以駁斥不確定度論對誤差概念的誣陷。

1 誤差概念的三個(gè)層次

A 誤差的物理意義。 誤差是測得值與被測量真值（準(zhǔn)確值）之差。這對理解什么是誤差很重要，但由于被測量的準(zhǔn)確值在通常情況下是不知道的，故不能直接按定義確定誤差，而要通過標(biāo)準(zhǔn)，間接而又符合定義地確定誤差。

誤差一語有雙重含義，通常誤差分析指誤差元，測量儀器誤差指誤差范圍。誤差范圍由誤差元構(gòu)成

B 誤差實(shí)驗(yàn)值的測定。方法之一是用高一等級的標(biāo)準(zhǔn)測量儀器測同一被測量，得到相對準(zhǔn)確值，測得值與相對準(zhǔn)確值之差為誤差實(shí)驗(yàn)值。方法之二，依據(jù)等量代換原理，用被檢儀器測量 上一級 標(biāo)準(zhǔn)器，測得值與標(biāo)準(zhǔn)器標(biāo)稱值之差是誤差實(shí)驗(yàn)值。

C 誤差計(jì)算。按誤差方程，從誤差實(shí)驗(yàn)值計(jì)算誤差。（見本網(wǎng)史錦順“誤差方程的新概念”一文。）

三百年來，是按A、B來理解并計(jì)算誤差的，是基本正確的，但比較粗（略小寫）。有了誤差方程，計(jì)算就精確了。

2 誤差工作的三種類型

A 誤差的分析、測量和確定。這是測量儀器研制者、制造廠的事。創(chuàng)造或選取測量方案，選用合適的標(biāo)準(zhǔn)，制造相應(yīng)的比較器，對其進(jìn)行誤差分析，逐項(xiàng)進(jìn)行誤差分析，測量誤差，給出極限誤差，顧及各種可能情況，給出誤差范圍即準(zhǔn)確度指標(biāo)。新產(chǎn)品要經(jīng)過鑒定會(huì)評議，并應(yīng)得到計(jì)量部門的批準(zhǔn)。準(zhǔn)確度要以產(chǎn)品規(guī)格的形式寫入產(chǎn)品說明書，它是廠家向用戶的保證書。

B 誤差指標(biāo)的檢驗(yàn)。測量儀器必須依計(jì)量法進(jìn)行檢定，一般以一年為周期。檢定是對誤差進(jìn)行測定，但測量的不是誤差范圍，而是判別誤差是否在誤差范圍指標(biāo)內(nèi)，因此不能以檢定結(jié)果作為測量儀器的指標(biāo)。檢定由計(jì)量部門進(jìn)行，開具檢定證書，有法定的權(quán)利與義務(wù)。檢定由國家授權(quán)。

C 誤差指標(biāo)的應(yīng)用。使用者根據(jù)需要按誤差指標(biāo)選用儀器。要正確使用儀器，注意可能引入的附加誤差和環(huán)境影響。要按時(shí)送檢。至于測量儀器的固有誤差指標(biāo)，由生產(chǎn)廠與計(jì)量部門負(fù)責(zé)，測量者不必一般也不可能敲定誤差。

3 誤差分析的三個(gè)步驟

A 建立測量方程（見本網(wǎng)史錦順“測量方程的新概念”一文）。要點(diǎn)：寫出所選測量方案的物理公式；將物理公式中各量標(biāo)記測得值（加腳標(biāo)m）、標(biāo)稱值（加腳標(biāo)o）,寫出計(jì)值公式；聯(lián)合計(jì)值公式與物理公式（相除或相減），即得測量方程，解得測得值函數(shù)。（以前直接用物理公式分析，誤差值有正負(fù)號問題，而誤差范圍計(jì)算是相同的。）

B 誤差分析。對測得值函數(shù)進(jìn)行微分或小量計(jì)算，得到偏差表達(dá)式。

C 誤差合成。逐項(xiàng)測量系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差，合成極限誤差（各系統(tǒng)誤差相加得系統(tǒng)誤差范圍，各隨機(jī)誤差均方合成為隨機(jī)誤差范圍。系統(tǒng)誤差范圍加隨機(jī)誤差范圍得綜合誤差范圍）再顧及使用條件下的極端情況，給出總誤差范圍。總誤差范圍稱準(zhǔn)確度。

    經(jīng)典誤差理論基本是正確的，應(yīng)用是成功的。三百多年的近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，近代工業(yè)的成就，證明了這一點(diǎn)。但有兩點(diǎn)不足。出發(fā)點(diǎn)的邏輯和歸宿點(diǎn)的計(jì)算。本人的“新概念測量計(jì)量學(xué)”的第2章“測量方程的新概念”、第3章“誤差方程的新概念”，彌補(bǔ)了這些。

挺復(fù)雜的！！