游標卡尺不確定度評定置疑—計量中不確定度評定的弊病(2)

我覺得，就目前的水平來說任何測量都是不可信的，只能在某種程度上接受，可是誤差理論在說明這種程度時不如不確定度更全面更哲學一些。
而不確定度是為了告訴大家，我在測量時，我認為可能有哪些因素影響了測量結(jié)果，即使對某些因素使用估計值，也是在考慮這些因素的影響，這樣后人才能用新的知識來完善測量結(jié)果的分析，判斷結(jié)果與真值的偏離程度。不能因為用“猜測”、“估計”或者“擴展”這樣的詞匯就否定一個概念，整個微觀世界都是先猜后證明的，如果沒有前人的猜，這么多的諾貝爾獎得主恐怕……
另外：我頭腦比較簡單，我覺得不確定度和誤差理論兩者并沒有多少沖突。
對于低級別的測量，不確定度評定的意義確實不大，通過高級別測量確定的儀器的準確度已經(jīng)涵蓋了很多內(nèi)容，需要再考慮的不確定度因素（目前可能知道的）影響都很小了，但話說回來，意義不大不代表沒意義。
而對于高級別測量就不一定了，看過的國內(nèi)或國際（這個看的少，可能孤陋寡聞）的比對報告，至少沒有用誤差的（也可能是個人英語水平問題），因為此時的測量值也未必是正確值。
史老師，對于理論方面的爭論，我覺得“1%準確度的電壓表測量220V電壓，誤差范圍就是2.2V，這一點由計量法保證”這樣的話是沒有必要的，“法”并不能保證什么，和科學證明是兩回事。
史老師，我覺得您的風格比較偏向簡約和實用主義，這對于科技應(yīng)用很重要（很多應(yīng)用都是對數(shù)學理論的簡化抽象后實現(xiàn)的，這個不知道說的對不對，電子線路應(yīng)該是這樣發(fā)展的），應(yīng)該大力提倡，現(xiàn)在的計量就是不管什么層次水平，都復雜化，高大全，完全是一種浪費。
但是，不應(yīng)該因此就否認不確定度啊，至少從名字上來說，不確定度就比誤差聽起來哲學，：），這句是玩笑話，可忽略。
繼續(xù)旁聽！！！！

哦對了，還有一句話，用“常識”來討論問題也是不恰當?shù)模俺ＷR”真的是“常識”嗎？
曾經(jīng)被人們認為是“常識”的有：地球是方的，是宇宙的中心，原子是最小粒子，后來又變成夸克是最小粒子，等等，被“經(jīng)典”的“常識”都可以稱為好“常識”了。
所以，期待史老師更多精彩的理論分析（特別是剛開始的幾篇觀點），而不是類似于這樣的話。
另外繼續(xù)站隊，我還是更多傾向于版主的言論。

一、關(guān)于誤差和誤差范圍的定義
　　關(guān)于“誤差”的定義，自它誕生以來就是“測量結(jié)果與被測量真值之差”，只不過JJF1001-2011改成了“測得的量值減去參考量值”。其本質(zhì)就是一個值與另一個值的差，一個是通過測量得到的，另一個是被測對象客觀存在的。因此我認為史老師所說的“誤差元”其實就是國家標準定義的“誤差”，而史老師命名包含有“誤差元”與“誤差范圍”這兩個概念的東西為“誤差”與國家標準的“誤差”定義有矛盾，誤差和誤差范圍并不是同一個術(shù)語。誤差范圍是誤差的變動區(qū)間，可以說誤差在誤差范圍之中，而不能說誤差范圍就是誤差。
　　測量設(shè)備的誤差范圍有兩個。一個是人們預先提出的計量要求，反映在圖紙工藝、制造標準、檢定規(guī)程、校準規(guī)范中，因此可稱為最大允差、示值誤差允許值、誤差限或簡稱允差；另一個是通過檢定/校準得到的測量設(shè)備誤差變動區(qū)間，可稱為極限誤差、最大誤差等。計量要求的誤差范圍是表征測量設(shè)備的準確度指標，通過檢定/校準獲得的誤差變動范圍是測量設(shè)備的計量特性，當計量特性滿足規(guī)定的某準確度等級的計量要求時才可以判定該測量設(shè)備合格，計量特性不滿足某準確度等級的計量要求，該測量設(shè)備判定為不合格。用什么測量設(shè)備就知道其誤差范圍，這句話的意思是“用什么測量設(shè)備，如果有合格證，就知道該測量設(shè)備誤差計量特性不超過標準或規(guī)范對誤差的計量要求，即其最大誤差不超過規(guī)定的誤差范圍，測量者對其測量結(jié)果具體的誤差仍然是不得而知的。這些管理和評判手段都充分說明了誤差與誤差范圍不能混用，更不能合二為一。
二、關(guān)于誤差和誤差范圍的獲得
　　根據(jù)國家標準規(guī)定的“誤差”定義，誤差必須是兩個值的差，即：誤差＝測得的量值－參考量值。其中參考量值相當于舊定義的被測量真值或約定真值。正如史老師所說“測量者哪有高檔測量儀器？有高檔測量儀器，就直接用高檔測量儀器測量了”。因此測量者只能給出“測得的量值”，在未經(jīng)更高準確度的測量過程測得另一個測量結(jié)果之前，測量者對約定真值（或稱參考值）并不知曉，也就無法給出的測量結(jié)果真正的誤差。
　　為確定某個測量結(jié)果的誤差而“送檢”是必須的，人人都會說自己的測量結(jié)果最準確，被測量的真值不是自己說了算。尋找測量結(jié)果的真值和誤差往往是在進行計量糾紛處理時才是必要的，絕大多數(shù)情況下雙方對測量結(jié)果的準確性并無爭議，因此平時的測量并不一定就非要知道誤差。測量結(jié)果的使用者需要知道的恰恰是測量結(jié)果的可信程度，應(yīng)該在多大的可信范圍內(nèi)使用該測量結(jié)果，所以測量結(jié)果的使用者需要了解不確定度比需要了解誤差更重要，這就是當前國內(nèi)外標準要求測量者給出測量（包括校準）結(jié)果的報告時給出測量不確定度的原因。
　　五等測量儀器需要用四等的測量儀器測量，四等儀器就得用三等儀器來確定相對真值……一級一級推下去，這個邏輯沒有錯，一直溯源到基準。基準代表了當代科技水平確保準確性最高的量值，沒有什么東西比它準確性高，因此基準的誤差無法知曉，只能知道基準的可疑度（可信性），也就是只能知道基準的測量不確定度。的確要等數(shù)年以后計量科技發(fā)展到新基準的出現(xiàn)，用當代計量校準體現(xiàn)的量值減去新基準體現(xiàn)的量值，才能知道當代計量基準誤差和準確度。
　　非常贊成史老師所說“知道測量儀器的誤差范圍的指標值，就知道了測得值的誤差的絕對值的最大可能值”，“測量儀器的誤差范圍的指標值”就是標準和規(guī)范提出的“計量要求”是任何儀器都必須滿足的固定不變的范圍，當該儀器通過檢定得到該儀器的實際最大誤差“計量特性”，并經(jīng)比較在標準和規(guī)范的計量要求范圍內(nèi)，那就是合格的儀器。
　　車間數(shù)控機床，要求220V市電偏差不能大于10%，就是說“計量要求”是市電電壓必須在198V到242V之間，或者說控制限為242－198＝44V。車間用準確度1%的電壓表測量220V電壓，如果電壓表的誤差范圍（最大允差）是2.2V，只要電壓表是合格的，那么電壓表的最大允差與被測參數(shù)的“控制限”之比滿足常說的三分之一原則，我們可以判定該電壓表用于那個220V的測量準確性是沒有問題的。但是測量結(jié)果的可信性（不確定度）如果嚴格評估，除了電壓表引入的不確定度分量外，還有方方面面的分量存在，應(yīng)該全面考慮其可信性。當然對于這個案例，2.2V和44V相差甚遠，的確沒有必要再考慮做更深入的不確定度評定了。至于“測得值在200.2V到239.8V就滿足要求了”這是考慮安全裕度的問題，實際測量中根據(jù)被測參數(shù)的風險性大小來決定，對于一般風險的被測量往往在滿足三分之一原則的基礎(chǔ)上直接控制在198V到242V之間，不考慮安全裕度也是允許的。
　　我說過不確定度不能解決準確性而只能解決可信性問題，同樣也說過誤差不能解決可信性而只能解決準確性問題。測量結(jié)果的品質(zhì)高低需要可信性和準確性兩個指標來評價，它們相輔相成而不可偏廢。誤差算來算去都是測量結(jié)果與被測量真值的偏離程度相關(guān)，不確定度評來評去都是評估的測量結(jié)果可疑度。

回復 100# 規(guī)矩灣錦苑

如果版主的話都不具備相對的權(quán)威、準確性，那么廣大網(wǎng)友們到底應(yīng)該相信誰呢？基于這點我認為一般情況下，版主在沒有特別提示時，不應(yīng)該發(fā)表自己個人的觀點。
因為，通常網(wǎng)友是會把你的解答當成正解的！除非你強調(diào)自己并沒把握，這次只是討論。

本人再次感謝老兄的建議，建議是用心良苦的，是善意的。因此我還是有必要重申：
　　的確絕大多數(shù)“版主”并不是其所管理的板塊的國家計量技術(shù)“權(quán)威”，版主中的大多數(shù)也都是各單位的計量論壇熱心人。雖然本人承蒙“上帝”和論壇管理團隊信任和量友們厚愛，作為“計量管理”板塊的版主之一，本人也僅僅是某企業(yè)的普普通通計量一個工作者，雖然本人從事幾何量計量的工作年限的確有相當長的時間，但幾何量計量技術(shù)博大精深，也只能說是只知皮毛，更何況其他九大類計量技術(shù)以及計量管理理論，本人連皮毛都知之甚少，千萬不可視本人觀點為權(quán)威觀點。
　　論壇是為計量工作者提供了一個相互學習、相互幫助、相互探討、共同提高的平臺，而并不是國家標準和法規(guī)的官方發(fā)布網(wǎng)站，因此，任何人的看法和觀點均只能代表個人見解，而不能把版主的意見作為正確無誤的國家權(quán)威機構(gòu)的意見。如果說量友們應(yīng)該相信誰，我認為還是應(yīng)該相信國家標準，相信國家法律法規(guī)，相信官方網(wǎng)站的正式的官方解釋。我覺得，無論每個人觀點和見解正確與否，大家均可以以平等的身份毫無保留地發(fā)表，讓久違了的計量技術(shù)領(lǐng)域百家爭鳴百花齊放氛圍再現(xiàn)，大家有啥說啥，共同參與討論，在討論中學習，在討論中交流，在討論中求得提高和進步。

回復 101# waterwraith

你說：對于理論方面的爭論，我覺得 “1%準確度的電壓表測量220V電壓，誤差范圍就是2.2V，這一點由計量法保證” 這樣的話是沒有必要的，“法”并不能保證什么，和科學證明是兩回事。

本網(wǎng)是計量論壇。計量是保證量值準確的社會活動，計量工作是法制性工作，計量是與“法”密切相關(guān)的。我們的檢定員，對A儀器，簽個“合格”，A儀器就可以出售、可以使用；對B儀器，簽個“不合格”，B儀器就不能出售、不能使用。這個權(quán)是“法”授予的。我們的檢定員習慣了這種事，也就不以為然。其實，我們有關(guān)計量的理論爭論，終將與計量的法規(guī)掛鉤，也就是直接與國計民生相聯(lián)系。“法”給我們權(quán)力；我們是執(zhí)法者；對每個計量概念的理解都將聯(lián)系到我們對國計民生的責任。

就論論這句話：“1%準確度的電壓表測量220V電壓，誤差范圍就是2.2V，這一點由計量法保證”，這個道理是每個計量工作者必須明白和堅信的。說有法律保證，是事實；計量法能管此事。如果電壓表失準，是計量不準造成的，就要追究那個計量機構(gòu)、那個檢定員的法律責任。上世紀六十年代，中國計量科學研究院溫度室的一個檢定員，就因為在檢定證書上寫錯修正值的正負號，使一個化工廠出事故，由此而受到處分。因此說“誤差范圍有法律保證”，是對的。說這句話的背景是規(guī)矩灣版主說，測量后測量者不知道誤差；所以我才說，測量后是知道誤差的（誤差元的絕對值的最大可能值是誤差范圍，測量儀器經(jīng)過計量，計量法保證其準確度指標，即保證其誤差范圍，而誤差元必定小于誤差范圍，因此是知道誤差元的上限的，這對測量計量就足夠了），因此，不必進行高檔測量。用三級的測量儀器，就要相信三級儀器的誤差范圍，是不必找二級儀器來證明的。明白這一點，對測量者是十分重要的。計量與法密切相關(guān)。法規(guī)也是人制定的，計量理論，搞明白，計量法規(guī)才能正確。計量理論的混亂，必將導致計量法規(guī)的失誤，從而害及國計民生。結(jié)論：計量理論的討論與“法”密切相關(guān)。有如此考慮，我才把所有討論文章（討論回帖除外），每年（近三年）匯總報國家質(zhì)檢總局。我是認真的，絕不是隨便說說，而是一個老計量工作者的一片赤誠。

-

你說：我覺得您的風格比較偏向簡約和實用主義，這對于科技應(yīng)用很重要，應(yīng)該大力提倡，現(xiàn)在的計量就是不管什么層次水平，都復雜化，高大全，完全是一種浪費。
       你說我重視簡要與實用，又說這點應(yīng)提倡；謝謝你的理解與支持。但我要說明，我于1956年入北大物理系，于1963年畢業(yè)于北大電子系，北大的熏陶，使我自然地重視理論，重視邏輯，重視方法論。考慮問題喜歡刨根問底。我建立的十幾項理論，都是從基本概念開始，一以貫之地形成整體（本欄目有我的《新概念測量計量學》及十多篇學術(shù)論文）。至于簡要與實用，是因為我干一輩子計量，計量要求簡單明確、便于操作、易于統(tǒng)一。那個“主義”二字與我無關(guān)。我講實用，而反對實用主義，因為實用主義只講實利與應(yīng)用，而不顧及理論的完整性；而我卻十分看重理論的完整性。我的追求是：簡單、明確、完整的理論；簡化、有效、統(tǒng)一的操作。我認為：計量規(guī)范要簡化到10頁以內(nèi)；檢定規(guī)程要簡化到5頁。現(xiàn)在的卡尺千分尺不確定度評定規(guī)范，長達50頁，結(jié)果是沒人看、沒人用，只能成廢紙。

-

你說：現(xiàn)在的計量就是不管什么層次水平，都復雜化，高大全，完全是一種浪費。這話很有見解。誤差理論用了幾百年，本來所形成的常規(guī)作法是十分簡明的，例如，評價檢定裝置的能力，就是要求標準的準確度高于被檢儀器的4倍（電子計量要求3倍，小些；頻率計量要求10倍）以上。現(xiàn)在的不確定度評定，不僅麻煩，而且有嚴重錯誤，最要害的是把被檢測量儀器的性能錯賴在檢定裝置的能力上。我已講過三個例子。本樓1#的卡尺評定的不確定度評定結(jié)果（歐洲人評的）竟使全中國、全世界的游標卡尺不可能有一把合格，這真是胡評。我舉過計數(shù)式頻率計的例子、數(shù)字電壓表的例子，還論證過：A類評定怎用怎錯、B類評定除看說明書、驗合格證外，那么多條文，全是廢話，而看說明書與驗合格證是必要的，卻不是評定。因此，所謂不確定度評定，除了廢話就是錯誤，毫無科學與理論可言。

至于名稱之優(yōu)劣，我認為最好的名稱是誤差理論當家時代的準確度一詞，可惜被不確定度論給斃了，真是千古奇冤。我來本網(wǎng)之初寫過“真值頌”、“誤差辯”、“準確度之歌”三篇文章，主張計量工作者要高舉準確度的旗幟。（載《駁不確定度論一百六十篇集》本欄目中有）。

-

寫的很詳細。好好學習學習

寫的很詳細。好好學習學習

我將上面的爭論轉(zhuǎn)載到單位網(wǎng)絡(luò)上（希望斑竹不要對我追究版權(quán)），同事們看了都說感觸大。平時埋頭忙檢定出證書，都不太注意理論的學習。只埋頭趕路不抬頭看路，是大多數(shù)基層檢定員的現(xiàn)狀。在此對辯論雙方表示致謝，給我們基層檢定員一個學習提高的機會。

拜讀看看學習一下

讀到第一頁結(jié)束就趕緊回復一下，每個人對自己的工作和學得的知識都有自己的理解。看了本樓各位老師的討論，真的是在心里一邊有認同，一邊有反駁。但歸根就地，道理越辯越明。這種帶著問題的辯論思考之后，感覺自己心里比較模糊的關(guān)于不確定度和誤差理論到底該如何掌握、該如何在實際工作中利用這些問題稍微清晰了一些。通過論壇多學多看還真是讓自己不斷提高的好方法！！
抬頭一看帖子的發(fā)布日期：2013年！心里對在論壇討論的計量同仁的尊敬又增了一分。