測量過程的標準不確定度A類評定是指何情況下的評定？

二級注冊計量師教材給出的測量過程的標準不確定度A類評定是指何情況下的評定？

二級注冊計量師教材對于標準不確定度A類評定，給出了測量過程的標準不確定度A類評定：

和規(guī)范化常規(guī)測量時標準不確定度A類評定：

很顯然規(guī)范化常規(guī)測量時標準不確定度A類評定，適應于我們實際檢定工作的情況下，去求得我們常規(guī)檢定中的標準不確定度的A類評定。我們只要在平時正常檢定時，每檢一被檢計量器具后，將數據記錄下來的數據去進行標準不確定度A類評定，則得到的該不確定度分量就可作為我們平時正常檢定時的不確定度分量。

    但是教材給出的測量過程的標準不確定度A類評定是指何情況下的評定？

我覺得（2）適用于被測量對其重復性導致的不確定度分量沒有貢獻的情況，因為它是采用核查標準測得的數據去計算標準偏差，由此評得的不確定度為最佳不確定度；而（3）適用于平時我們檢定時，被測的是不同的被檢而得到的數據去計算標準偏差，從而去評不確定度。后者評得的不確定度更大，但適用性更強。

回復 4# 劉彥剛

　　“被測量對其重復性導致的不確定度分量沒有貢獻的情況”并不存在，只不過我們要求的是用該測量方案或者測量過程對某特定種類被測對象測量所得測量結果的不確定度，所以必須或者應該盡量減小這個影響對測量方案的不確定度影響。如果仔細研究公式3-32是公式3-33，其實兩個公式是一回事。公式3-32無非是公式3-33的特例，即當k＝m時，公式3-33就是公式3-32。
　　“規(guī)范化常規(guī)測量”規(guī)定每組測量次數為n，測量了m組，共計測量了N＝m·n次。長期核查控制的測量過程每次核查時測量次數n，核查了k次，共計測量了N＝k·n次，只不過是換了一種說法而已。把“核查”換成“規(guī)范化常規(guī)測量”即可得出：其實m＝k，兩個公式的Sp也是完全相等的。
　　（2）中的uA與（3）中的公式3-34之uA(X均j)也完全是一回事。（2）中uA計算式的n′為本次測量時的測量次數，規(guī)范化常規(guī)測量規(guī)定的測量次數是n，當然也是本次測量時的測量次數，所以可以把3-34中的本次測量次數n和3-32底下公式使用的本次測量次數n′看作為完全是一碼事。
　　因此我認為，對于（2）和（3）沒有必要想得太復雜，兩個公式無非是說的兩種操作方法本質是一回事。我們需要把握的關鍵在于：
　　1.用盡可能多的測量次數對某特定被測量（如核查標準或固定的一個被檢對象）重復性實驗，無論是一氣呵成測量k·n＝N次，還是分m組各測量n次共測量m·n＝N次，抑或加權的非等精度測量折算成N次，只不過看成k·n＝m·n＝N而已，看作為一回事。
　　2.用貝塞爾公式計算出實驗標準差Sp。
　　3.求出單次測量的不確定度uA′，其實uA′＝Sp。（說明：一氣呵成不分組測量N＝k·n次時，Sp就是S）
　　4.以后的實際測量活動（包括檢定、校準活動）所得測量結果的標準不確定度計算，就只要考慮實際測量次數就行了。如果本次測量結果以平均值給出，實際測量次數為n′，則該測量結果的標準不確定度為：
　　uA＝uA′/√n′＝Sp/√n′
　　公式中若本次測量次數n′＝1，就是說測量一次即給出測量結果，則本次測量結果的標準不確定度uA＝Sp/√n′＝Sp/√1＝Sp。

回復  劉彥剛

　　“被測量對其重復性導致的不確定度分量沒有貢獻的情況”并不存在，只不過我們要求的是 ...
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2013-3-11 16:58

    的確，從數學公式看（2）中的uA與（3）中的公式3-34之uA(X均j)也完全是一回事。關鍵的區(qū)別實際上在于：第（2）該情況，用于標準不確定度A類評定的數據是測量核查標準（而且好象是同一核查標準）得到的；而第（3）該情況，用于標準不確定度A類評定的數據是測量不同的被檢件得到的。

回復 6# 劉彥剛

　　說的是，對于標準不確定度A類評定的數據，關鍵區(qū)別在于第(2)種情況是測量核查標準得到的，而第(3)種情況是測量不同的被檢件得到的。
　　根據用核查方法控制測量過程和計量標準器的要求，同一過程和標準的核查過程使用的核查標準應該是唯一的，因此必須是同一件。(3)中雖然被測件不同，但前提條件必須是“大量同類被測件”的“實驗標準差相同”。這意味著每一件的測量結果好比是對“同一被測件”測量一次的測量結果，這些大量不同的被測件可看作為穩(wěn)定性極好的“同一件”被測件。這些測量結果的重復性恒定與對“核查標準”保持穩(wěn)定性足夠好的要求是等價的，“大量同類被測件”與同一件“核查標準”的作用等效，所以(2)和(3)并無本質區(qū)別。
　　因此在日常測量活動中，沒必要對每個測量結果都進行不確定度的A類評定。只要我們以前對這種測量方法做過了足夠多次的重復測量，得到過Sp或S（也包括從其他單位或資料上查得的），本次測量結果的不確定度也就知道了，用以前已知的實驗標準差除以獲得本次測量結果的測量次數n′即可，即uA＝S/√n′。

回復  劉彥剛

　　說的是，對于標準不確定度A類評定的數據，關鍵區(qū)別在于第(2)種情況是測量核查標準得到 ...
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2013-3-12 13:06

    版主，這篇教材內容來自JJF 1059.1的4.3.2.4和4.3.2.5
根據你上述回復，那4.2.3.6預評估和4.3.2.5規(guī)范化測量有什么區(qū)別？

4.2.3.6預評估沒要求用合并樣本，選個典型樣品做n次，得到單個測得值試驗標準偏差s(xk)，
以后日常測量，拿S(xk)去除以日常測量次數n'的開根，作為測得估計值的標準不確定度A類評定。

回復 8# 臭小子

　　JJF 1059.1的4.3.2.4和4.3.2.5應該是異曲同工的效果，二者大同小異。兩條的目的是相同的，都是想獲得一個預估的實驗標準差Sp，以后測量結果的不確定度A類評定就簡單多了。把兩條公式的符號都用相同的符號表示，如果以后測量結果是通過測量N次測量所得結果的平均值，那么該測量結果的不確定度A類評定結果就可以直接由公式uA=Sp/√N計算得到。當以后的測量結果就是測量一次所得，即N=1時，那么uA=Sp。所不同的是是什么呢？其實就是通過實驗預評估Sp時所選擇的被測件（被測樣品）的多少不同而已。
　　當事前對測量過程用核查標準實行了統(tǒng)計控制，且測量過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時，直接用核查數據評估就可以了，不必再做重復性試驗。被測對象是唯一的一件核查標準，統(tǒng)計控制狀態(tài)視同于所有的測量就都處于重復性測量之中。對同一個被測件（核查標準）測量了m組（核查了m次），每組測量n次（每次核查重復測量n次），總共就是測量了mn次，按貝塞爾公式就可以求得合并樣本的實驗標準差Sp。這種情況是典型的重復性試驗狀態(tài)，這就是4.3.2.4條的意思，應該是很容易理解的。
　　4.3.2.5條說的是絕大多數測量，不確定度評定前并未對測量過程實行統(tǒng)計控制，測量過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)并不知曉的情況。這種情況可在規(guī)范化的測量過程中（即按文件規(guī)定的方法、規(guī)定的環(huán)境、使用規(guī)定的設備，由規(guī)定的符合條件的人對一組m個規(guī)定的同類被測對象各測量n次），此時被測對象是m個（例如10件0～25mm千分尺），不是唯一的。但正因為它們同屬于規(guī)定的被測件，可視同同一個被測件。規(guī)范化的測量方法可視同于重復性條件。這也相當于對同一被測件總共進行了mn次的重復性測量。因此同樣可按貝塞爾公式求得合并樣本的實驗標準差Sp，以后也可以直接由公式uA=Sp/√N計算得到測量結果的不確定度A類評定結果。
　　以上兩種情況我們都可以進行預評估，預先得到實驗標準差S，以后也可以直接由公式uA=S/√N計算得到測量結果的不確定度A類評定結果。這種預評估方法也可以用于“測量系統(tǒng)穩(wěn)定，測量重復性無明顯變化”的規(guī)范化的檢定、校準和檢測工作中，這就是4.2.3.6條的意思。

　　4.2.3.5條最后還有一句話“用這種方法可以增大評定的標準不確定度的自由度，也就提高了可信程度”。
　　為什么增大評定的標準不確定度的自由度，也就提高了可信程度？
　　我曾經多次說過，誤差是測量結果的準確性定量指標，不確定度是測量結果的可信性定量指標。可信性在標準中又稱可疑度，不確定度是測量結果的可疑度，換句話說是對測量結果可信性的否定，因此不確定度越小否定的程度就越小，不確定度越大否定程度就越大，否定程度越大，這個測量結果就越不可靠，用來評判被測對象的符合性誤判率會越大，風險也就越大。
　　那么不確定度就值得我們相信嗎？怎么評估不確定度的可信性呢？這就是“自由度”，自由度是評估不確定度可信程度的定量指標，是對不確定度的否定，因此是對測量結果的否定之否定。“負負得正”，否定之否定就是肯定，所以自由度越大測量結果越可信，自由度∞，測量結果就趨近于真值。自由度等于重復測量次數減1，因此無窮多次重復測量的算術平均值將趨近于真值，只不過我們沒有辦法實現無窮多次測量，只能用有限次測量的算術平均值作為單次測量的約定真值而已。

回復  臭小子

　　JJF 1059.1的4.3.2.4和4.3.2.5應該是異曲同工的效果，二者大同小異。兩條的目的是相同 ...
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2013-8-9 15:48

版主，我理解了前面2條，沒理解4.3.2.6


按照你的說法，  此處紅線標出的 典型的被測量值， 是指一件，還是一組，還是m組？
圖片中，公式20應該是S(xk)，不是S(x)吧。 之前論壇發(fā)的勘誤表對其他公式有過修訂，此處是不是漏了。

　　4.2.3.5條最后還有一句話“用這種方法可以增大評定的標準不確定度的自由度，也就提高了可信程度”。
　 ...
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2013-8-9 16:07

   自由度可以理解為約束條件吧，約束的越多，結果越是可信。

回復 11# 臭小子

　　4.3.2.6條你描紅的文字并沒有錯。紅線標出的 典型的被測量值，是指一件，不是一組，更是m組，此處m=1。這1組的測量次數是n，相當于4.3.2.4條的只用了一個核查標準，只核查了m=1次，核查時重復測量了n次，因此總測量次數為mn=n。按貝塞爾公式計算出的實驗標準差Sp=S(xk)，其其實x和那個序號k都是可有可無的多余東西，就寫成S就行了。
　　以后測量時的測量結果的不確定度A類評定結果就可以直接使用這個實驗標準差S，當實際測量次數為N時，以N次測量結果的平均值作為最終測量結果報出時，該測量結果的標準不確定度A類評定結果為u(x均)=S/√N，這就是公式20。所以公式20的S(x)和描紅文字的S(xk)是一回事，都是同一個實驗標準差S，沒有必要畫蛇添足多余寫x和xk。
　　但是使用公式20時一定要注意實際測量次數N一定要小于重復性試驗時的試驗次數n。所以標準用括號的形式說n不要小于10，其中一個原因就是為了以后使用S時范圍更大，假設重復性試驗次數為6，以后萬一標準或顧客要求給出測量結果的測量次數必須大于6，比如必須測量8次時，就不得不重新做重復性試驗，重新求得S。

回復 12# 臭小子

　　自由度不是約束條件，約束條件只有一個，那就是殘差的平方和等于零。自由度是測量次數減1（這個1就是約束條件的個數為1）。如果忽略約束條件個數的這個1，自由度就是測量次數了。只有在測量次數充分多，趨近于∞時，自由度才能夠與測量次數相等，都等于∞。因此測量次數越多自由度越大，不確定度就會越小，測量結果可信性越高。同時測量結果趨近于真值，測量結果的誤差也會越小，測量結果的準確性也越高。可信性和準確性同時都高的測量結果如果看作為測量工作者的產品，這個產品的質量才能夠真正的高，偏廢哪一項指標都不是高質量的測量結果。

回復  臭小子

　　4.3.2.6條你描紅的文字并沒有錯。紅線標出的 典型的被測量值，是指一件，不是一組，更 ...
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2013-8-9 19:41

   版主，我完全理解你了，那么4.3.2.5還有什么用？畢竟4.3.2.6起頭就是日常常規(guī)檢定、校準， 和4.3.2.5的起頭沒什么大區(qū)別。

回復  臭小子

　　自由度不是約束條件，約束條件只有一個，那就是殘差的平方和等于零。自由度是測量次數 ...
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2013-8-9 19:57

   哦，查閱了一下，看到相關資料。也不知道是否專業(yè)人事寫的。我們的評定用到樣本方差，開根號是樣本標準差，其計算離不開樣本均值x‘，
所以如果樣本數是n（測量了n次，有n個數據），則x'確定下來。
也就是說樣本中，X’已確定。那么只要n-1個數確定下來，就只有1個數可以使得樣品均值等于x'
也就是說，只有n-1個數是自由變化的，它們確定了，樣本方差也就確定了。
平均數x'就相當于一個限制條件，所以樣本方差的自由度就是n-1

我一直是把n-1用 “ 樣本方差s^2 是總體方差D(X)的無偏估計，所以必須除以n-1” 來理解的。

回復 15# 臭小子

　　JJF 1059.1的4.3.2.4和4.3.2.5都是談測量過程（也就是測量方案）的合并樣本標準偏差如何得到。測量過程的實施有兩種情況，一種情況是處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，另一種情況是非統(tǒng)計控制狀態(tài)。4.3.2.4講統(tǒng)計控制狀態(tài)下的測量結果不確定度A類評定方法，4.3.2.5講的是非統(tǒng)計控制狀態(tài)下，但在檢驗規(guī)范、作業(yè)指導書、校準規(guī)范、檢定規(guī)程等規(guī)定的規(guī)范條件下的測量結果不確定度A類評定方法。這就是兩個條款的區(qū)別。
　　4.3.2.6條則是專門講預評估的重復性。不過你所說的重復描述的問題的確有道理，就其內容來看和前面兩條講過的內容并無大的區(qū)別，有重復講述的嫌疑，三個條款內容分配上有問題。因此這一條我倒是認為可以用前兩條的總結形式來講述，因為前兩條最后都給出了以后的測量結果不確定度A類評定公式，也就等于已經講述了兩種情況下的不確定度“預評估”，或者也可以將前兩條的不確定度評估部分取消，只講到實驗標準偏差為止。如果前兩條取消不確定度預評估內容，本條專門講不確定度A類評定的預評估是個清晰的描述方法。在保持前兩條不變的情況下，4.3.2.6應該直截了當點出兩個公式都可以簡化為u(x均)=S/√N，給出各符號的含義，并指明就是日常實施同類被測件測量的測量結果不確定度的A類評定方法和公式。過多的講述反而讓大家越看越糊涂。

回復 16# 臭小子

　　根據JJF 1059.1的4.3.2.4至4.3.2.6規(guī)定，日常的不確定度A類評定不一定都要親自作重復性試驗。A類評定的關鍵是要知道實驗標準偏差S，至于S的來源可以是多渠道。處在統(tǒng)計控制下的測量過程所得測量結果可直接用核查數據計算；處于規(guī)范化操作條件下的非統(tǒng)計控制條件下時可使用以前實驗的標準偏差；還可以使用上級或兄弟單位試驗得到的實驗標準差；實在沒有辦法的情況下才花費人力物力財力和時間自己做重復性試驗獲取標準偏差。擬評定不確定度的具體測量結果是通過多少次測量得到的平均值，這是已知的，即實際測量次數N是已知的。S/√N就是A類評定結果。如果是通過測量一次就給出的測量結果，N=1，則u=S。
　　另外，為什么自由度不是約束條件，很顯然“自由”和“約束”是一對矛盾，總量把約束量去除剩下的才是自由量。所以自由度＝測量次數－約束條件個數。簡易貝塞爾公式的約束條件只有一個，就是在殘余誤差平方和為最小（等于零）這1個約束條件下，因此求得到實驗標準差自由度是測量次數減1。

回復  臭小子

　　根據JJF 1059.1的4.3.2.4至4.3.2.6規(guī)定，日常的不確定度A類評定不一定都要親自作重復性 ...殘余誤差平方和為最小（等于零）......
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2013-8-10 15:53

  紅字表述，是否等于測得樣本值都落在了預估值（真值）上，  事實上測得值不可能是真值。樣本方差不是總體方差的無偏估計。按照統(tǒng)計學里面的處理，除以n-1，才是總體方差的無偏估計。

一個是從自由度約束數來說，一個從統(tǒng)計學來說。  不知道是不是理解錯，反正是幫助我這么記憶了。呵呵

回復 19# 臭小子

　　殘差的平方和除以n-1再開平方，這是在進行重復性試驗后求得實驗標準偏差S時的貝塞爾公式，如果不開平方就是你說的總體方差的無偏估計，這個總體方差的無偏估計開平方就是實驗標準偏差S，因此也可以說S的平方就是總體方差。
　　求得這個實驗標準差S后，一定要把它妥善存檔，作為以后實施同類測量時測量不確定度的評定時的“工具”來用。以后的測量對測量結果進行不確定度評定時不再做重復性試驗，直接使用這個S。如果測量結果是經2次測量的平均值，它的不確定度A類評定結果就是S/√2，如果是測量1次得到的結果，它的不確定度A類評定結果就是S/√1＝S，如果是8次測量的平均值，它的不確定度A類評定結果就是S/√8，如果是N次測量的平均值，它的不確定度A類評定結果就是S/√N。
　　因此一定要注意你說的n是重復試驗的測量次數，而我說的N（即JJF1059.1的4.3.2.4公式16的n、4.3.2.6公式20和4.3.2.5最后一個沒有編號公式的n′）。N不是為了求標準偏差S而重復試驗的次數，而是以后實施測量的實際測量次數。你說的測量次數n應越多越好，不得少于10次（也有說起碼不少于6的）。我說的N則一般是檢驗規(guī)范、作業(yè)指導書或檢定規(guī)程、校準規(guī)范規(guī)定，當沒有限定測量次數時，可認為允許測量次數為N＝1。n和N是完全不同性質的兩個測量次數，千萬不要攪和在一起。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2013-3-11 16:58
回復 4# 劉彥剛

　　“被測量對其重復性導致的不確定度分量沒有貢獻的情況”并不存在，只不過我們要求的 ...

我還是對單次測量的A類不確定度的評定方法不太理解，比如說：我們在檢單標線吸量管的時候，按規(guī)程操作只檢一次，但是在評不確定度的時候，A類應該怎么評呢？

羅曼 發(fā)表于 2015-11-8 16:50
我還是對單次測量的A類不確定度的評定方法不太理解，比如說：我們在檢單標線吸量管的時候，按規(guī)程操作只 ...

　　檢定單標線吸量管的時候，按規(guī)程操作只檢一次即可給出檢定結果。如果你以前什么時期做過單標線吸量管示值誤差的不確定度A類評定或重復性實驗，可以從歷史檔案中查到單次檢定結果的實驗標準差S，那么這個S就是重復性給單次檢定結果引入的標準不確定度分量，不必再做重復性實驗。
　　如果你以前從未做過單標線吸量管示值誤差的不確定度A類評定或重復性實驗，就必須做一組N次重復性實驗，試驗次數N越多越好，不得少于6次，一般都選擇N=10。然后用白塞爾公式計算實驗標準差S，這個S就是重復性給單次檢定結果引入的標準不確定度分量，并作為單次檢定結果A類不確定度的預評定結果存入計量技術檔案妥善保存。以后不管什么時候，只要計量標準未變，檢定方法未變，檢定環(huán)境未變，都沒必要再做重復性實驗了，這個S可以直接使用。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-11-8 19:25
　　檢定單標線吸量管的時候，按規(guī)程操作只檢一次即可給出檢定結果。如果你以前什么時期做過單標線吸量管 ...

還有一個問題，我們在檢常用玻璃量器的時候，玻璃量器的各類很多，有帶刻度的，有單標線的，量程也從0.01ml~2000ml這么大的范圍，我們一般會用到三個量程的天平，那么，我們在評不確定度的時候應該怎么做呢？不可能是每個點都做一次重復性的預實驗，那我可不可以選擇幾個典型值比如最小的，中間的，每個量程的最大點？這樣做可以嗎？

羅曼 發(fā)表于 2015-11-19 09:07
還有一個問題，我們在檢常用玻璃量器的時候，玻璃量器的各類很多，有帶刻度的，有單標線的，量程也從0.01 ...

　　按測量能力評定（ＣＭＣ）規(guī)定，的的確確是每個參數，每個測量范圍，每個受檢點都應該進行不確定度評定。但對于常用玻璃量器這種品種規(guī)格繁多的被檢對象，我認為倒是可以按品種和規(guī)格選擇最有代表性的幾種進行不確定度評定，而不必再按受檢點逐個評定。往往誤差會隨著體積的增加而增加，評價最大誤差給檢定結果引入的不確定度分量也將最大，所以，以每個量程的最大點為例評定不確定度作為該量程的不確定度是可取的，評定結論是安全的。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-11-19 09:31
　　按測量能力評定（ＣＭＣ）規(guī)定，的的確確是每個參數，每個測量范圍，每個受檢點都應該進行不確定度評 ...

謝謝老師！我還想再咨詢一下，玻璃量器單次測量時，我可不可以，用等量的砝碼做重復性，然后用貝塞爾公式算出質量，做為該點玻璃量器的A類評定？