本帖最后由 史錦順 于 2011-6-7 07:14 編輯
為誤差概念平反——十七評不確定度論 史錦順- 不確定度論一出世,為占據測量計量領域,首先否定真值,隨即對誤差概念進行誣陷。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 誤差概念的三個層次 A 誤差的物理意義。 誤差是測得值與被測量真值(準確值)之差。這對理解什么是誤差很重要,但由于被測量的準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,而要通過標準,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成 B 誤差實驗值的測定。方法之一是用高一等級的標準測量儀器測同一被測量,得到相對準確值,測得值與相對準確值之差為誤差實驗值。方法之二,依據等量代換原理,用被檢儀器測量 上一級 標準器,測得值與標準器標稱值之差是誤差實驗值。 C 誤差計算。按誤差方程,從誤差實驗值計算誤差。(見本網史錦順“誤差方程的新概念”一文。) 三百年來,是按A、B來理解并計算誤差的,是基本正確的,但比較粗(略小寫)。有了誤差方程,計算就精確了。 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。創造或選取測量方案,選用合適的標準,制造相應的比較器,對其進行誤差分析,逐項進行誤差分析,測量誤差,給出極限誤差,顧及各種可能情況,給出誤差范圍即準確度指標。新產品要經過鑒定會評議,并應得到計量部門的批準。準確度要以產品規格的形式寫入產品說明書,它是廠家向用戶的保證書。 B 誤差指標的檢驗。測量儀器必須依計量法進行檢定,一般以一年為周期。檢定是對誤差進行測定,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內,因此不能以檢定結果作為測量儀器的指標。檢定由計量部門進行,開具檢定證書,有法定的權利與義務。檢定由國家授權。 C 誤差指標的應用。使用者根據需要按誤差指標選用儀器。要正確使用儀器,注意可能引入的附加誤差和環境影響。要按時送檢。至于測量儀器的固有誤差指標,由生產廠與計量部門負責,測量者不必一般也不可能敲定誤差。 3 誤差分析的三個步驟 A 建立測量方程(見本網史錦順“測量方程的新概念”一文)。要點:寫出所選測量方案的物理公式;將物理公式中各量標記測得值(加腳標m)、標稱值(加腳標o),寫出計值公式;聯合計值公式與物理公式(相除或相減),即得測量方程,解得測得值函數。(以前直接用物理公式分析,誤差值有正負號問題,而誤差范圍計算是相同的。) B 誤差分析。對測得值函數進行微分或小量計算,得到偏差表達式。 C 誤差合成。逐項測量系統誤差與隨機誤差,合成極限誤差(各系統誤差相加得系統誤差范圍,各隨機誤差均方合成為隨機誤差范圍。系統誤差范圍加隨機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??傉`差范圍稱準確度。
經典誤差理論基本是正確的,應用是成功的。三百多年的近代科學技術發展,近代工業的成就,證明了這一點。但有兩點不足。出發點的邏輯和歸宿點的計算。本人的“新概念測量計量學”的第2章“測量方程的新概念”、第3章“誤差方程的新概念”,彌補了這些。
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