本帖最后由 史錦順 于 2012-9-28 09:09 編輯
真功夫與花架子-評UA評定(18) 史錦順 - (一)誤差分析是真功夫 真值、誤差、準確度是誤差理論的基本概念。真值就是客觀實際值。客觀世界是可以認識的,真值是可以認識的。誤差是測得值與真值的差距。測得值減真值是誤差元;誤差元構成誤差范圍。誤差元的絕對值最大可能值,是誤差范圍,誤差范圍稱準確度,準確度是定量的。 測量的目的是得到準確度夠格的測得值。 測量講究準確,準確是測量的靈魂;計量以標準的準確保證測量儀器的準確,準確是計量的命脈。 測量計量領域的主要工作為: 1 發明、設計、制造計量基準、計量標準; 2 發明、設計、制造測量儀器; 3 計量:檢定測量儀器、計量標準,做出合格性判別。進行量值傳遞,監督并保證測量儀器的準確。 4 測量:選用合適的測量儀器,進行測量,取得測量結果。測量結果要包括測得值與誤差范圍兩個部分。 在上述四類工作中,都離不開誤差分析。誤差分析是測量計量的真功夫。 - 測量儀器、計量標準,是測量計量的物質基礎,是測量計量工作的工具。因而研制測量儀器、研制計量標準,是測量計量最基礎的工作,也是測量計量最核心的課題。 測量儀器的所屬學科極廣。有些較簡單(如量具),有些則很復雜。但要求特定的準確度是其共性。測量儀器必備的要素是: 1 輸入裝置,例如傳感器; 2 量值標準或標準值的記憶裝置; 3 比較器,實現被測量與標準量的比較; 4 數據處理與顯示,例如指示刻度、讀數等 5 測量儀器的性能指標包括:量程、分辨力、準確度等。 準確度就是誤差范圍。誤差范圍由隨機誤差與系統誤差構成。隨機誤差表現為測得值的分散性;系統誤差表現為測得值的平均值對被測量實際值(真值)的偏離性。 - 研制測量儀器的真功夫是誤差分析。否定誤差分析,就無從設計。 - 計量標準的研制是較高檔次的研究工作;計量基準的研制是最高檔次的研究工作。計量基準的發明,可能獲得諾貝爾獎。頻率基準已有4代人獲諾貝爾物理獎(拉比、湯斯、拉姆齊、朱棣文)。這是世界頂尖的科學,而其基本功夫是誤差理論與某項減小誤差(主要是系統誤差)方法的發明。 - (二)消除對誤差理論的一些誤解 由于不確定度論的宣傳,當前,存在一些對誤差理論的誤解。人們該認真體會測量計量的兩大原理,以消除這些誤解。 誤差理論認為:量值是物質世界的客觀屬性,客觀量值即真值,是可知的。人認識量值靠測量,測得值與真值的差距是誤差。誤差元構成誤差范圍,誤差范圍是可求的。 真值概念、誤差概念有其理想性的一面,但真值、誤差又都是現實的。在理想與現實的聯系中,測量計量學利用了兩大原理,那就是微小誤差可略原理與等量代換原理。也就是說,依據微小誤差可略原理與等量代換原理,測量與計量實現了從理想量值到現實量值的過渡。不確定度論能夠盛行,一部分原因是一些計量工作者對這兩條原理缺乏了解,于是在不確定度論的風浪中,缺乏辨別力,上了不確定度論的當。 客觀存在是絕對的,人們的認識是相對的。相對真值可以代替真值,只要其差別可略。 測量的本質就是實現代換,通過比較,實現已知標準量值對待測量的代換。基本代換是標準的相對真值對被測量絕對真值的代換,這是近似等量代換。代換的橋梁是體現某種物理原理的測量方程。代換成立的條件是誤差可略。 在測量中要用到誤差范圍對誤差元的代換,還要用到誤差范圍標稱值對誤差范圍實際值的代換。這兩個代換都是充足代換,即有余量的保險代換。 - 明白微小誤差可略原理、懂得等量代換原理,就可消除對誤差理論的誤解,就可以破解“真值未知,誤差不可求”的測量佯謬。 - (接下頁) |