本帖最后由 史錦順 于 2014-4-30 12:25 編輯
回復(fù) 46# 都成
我寫得慢,已看到你的一些回答;不過我還是把我準(zhǔn)備的帖子貼出。
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致都成 史錦順 - “擴展不確定度相當(dāng)于誤差范圍”是先生與我的共識,也是美國著名教科書《機械量測量》(第五版)、德國著名教科書《電氣測量》(第八版)的說法。美國的著名測量儀器公司福祿克公司與安捷倫公司也都把不確定度理解為誤差范圍并把不確定度當(dāng)做準(zhǔn)確度(accuracy)用??梢娢覀兊倪@個認識是沒錯的。規(guī)矩灣有一套誤差范圍之外的“可信性”的理解。這不純粹是他個人的原因。這是不確定度論本身的含混不清、定義多變的結(jié)果。規(guī)矩灣被繞進去了。他的邏輯混亂,具有群體特征。計量院的倪育才研究員,大體和他差不多。所以,辯論對手不僅僅是他。我想說服他,三年了,效果不佳;他和我辯論的帖子,都是他壓陣,當(dāng)然不是我服他,我只是覺得再說也沒用,得等待。但我覺得討論還是有益的??梢粤私鈱Ψ降挠^點,看看為什么有分歧,大家的視角有那些差異。我的看法多數(shù)來自看材料,一部分就來自討論與辯論。 - 和你討論以來,你對我說過重話。我說“計量是統(tǒng)計測量”,你說這是偷換概念。夠刺激人的。但我當(dāng)時并沒去辯解,原因是,此事不大容易說清楚,而且大部分人對我這個說法不易接受,你的反感情緒很正常,所以我就不怪你。今天借機會說明一下,算是我認真對待與你的辯論。 - 我認為,我的這個觀念,無論對計量理論還是對計量工作,都是重要的,因為涉及該不該舍棄異常數(shù)據(jù),該不該除以根號N的問題。你認為這直接違反老史自己提出的“兩類測量劃分標(biāo)準(zhǔn)”,這說明你是講邏輯的,會“以其矛攻其盾”。這在2008年以前是對的。因為那時老史的書《新概念測量學(xué)》(只有網(wǎng)絡(luò)版),著眼點僅限于狹義的“測量”,所提出的劃分標(biāo)準(zhǔn),也僅適用于狹義的測量,我自己也曾把卡尺對量塊的測量看做是常量測量。到2010年,老史在網(wǎng)上系列講解新學(xué)說時,系統(tǒng)地考究研制、計量、測量三大場合理論的貫通性時,發(fā)現(xiàn)了原劃分標(biāo)準(zhǔn)的局限性。原來,以前的劃分標(biāo)準(zhǔn)不錯,但僅僅適用于“測量”,而不適應(yīng)“計量”,能夠貫通測量與計量的判別標(biāo)準(zhǔn),是手段與對象間的性能指標(biāo)的比較。提高一步的說法如下。(載《駁不確定度論一百六十篇集》第359頁) -------------------------------------------------- [11.6] 關(guān)于兩項操作的反思 —《新概念測量計量學(xué)》討論6 - 討論兩類測量劃分的問題,涉及兩項操作:第一項操作是西格瑪除以根號N(以下簡稱第一操作),第二項操作是舍棄離群數(shù)據(jù)(以下簡稱第二操作)。本文所稱兩項操作,就是指這兩項。兩項操作是經(jīng)典測量學(xué)的重要內(nèi)容,第一操作更是不確定度的定義點(見GUM,西格瑪除以根號N稱為不確定度)。本文的反思是:對計量來說,兩項操作該作還是不該作?說該作,沒有異議,本來如此;說不該作,似乎是怪論,下邊講我的反思,請看有沒有道理。 一 測量與計量的區(qū)別 計量概念比較專業(yè),是指保證量值準(zhǔn)確的活動。從自然科學(xué)的層面上說就是對測量儀器(包括標(biāo)準(zhǔn))性能的測量。測量概念有廣義狹義兩種,廣義的測量涵蓋計量,狹義的概念單指對被測量的認識。凡是與計量對應(yīng)講的測量,是狹義概念的測量。測量與計量的區(qū)別以測量儀器的作用為界,相信測量儀器,以測量儀器為準(zhǔn),求知被測量量值的是測量;考察測量儀器性能的測量是計量。 用一臺電子秤稱一塊鋼塊,鋼塊的重量是常量,其變化量遠小于秤的示值變化,這是常量測量,即基礎(chǔ)測量。 計量常常是測量的逆操作。為檢定電子秤,用這臺電子秤“測量”一塊砝碼,各方指標(biāo)為:電子秤誤差范圍10克;1千克砝碼,誤差范圍0.25克。這時相信的是砝碼,以砝碼為準(zhǔn),來考核電子秤性能是否符合指標(biāo)。由此,在此項計量中,砝碼是工具,而電子秤是認識對象。測量數(shù)據(jù)的變化,是被認識對象(被檢電子秤)的,是客觀存在,不可縮小,不能除以根號N;也不可舍棄離群數(shù)據(jù)。即不能進行兩項操作。 二 在測量與計量中,如何區(qū)分兩類測量 在測量中,兩類測量的區(qū)分條件是: 設(shè)被測量的變化量是Δ(物),測量儀器的誤差范圍是Δ(測), Δ(物) << Δ(測)--------基礎(chǔ)測量(常量測量) Δ(測) << Δ(物)--------統(tǒng)計測量(變量測量) 上述兩類測量的區(qū)分條件是對狹義的測量講的。對計量,該深入一步考慮。 第一操作的本質(zhì)是測量手段造成數(shù)據(jù)分散,除以根號N,以減小手段的影響。第二操作的本質(zhì)是手段(測量操作及所用工具)有錯誤,有錯該糾正,即把離群數(shù)舍棄。計量時,同測量相比,手段與對象互相換位了。通常我們稱的測量儀器,既可能是手段,也可能是對象。而計量所用的計量標(biāo)準(zhǔn),既可能是手段,也可能是對象。因此上述兩類測量區(qū)分的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)更一般地表示如下。 設(shè)對象的指標(biāo)為Δ(客),認識手段的誤差范圍是Δ(識), Δ(客) << Δ(識)--------基礎(chǔ)測量 Δ(識) << Δ(客)--------統(tǒng)計測量 三 計量都是統(tǒng)計測量 細想一想我們的計量,所用手段的指標(biāo)必須比對象的指標(biāo)高,即Δ(識)必須遠小于Δ(客),因此,計量都是統(tǒng)計測量。 四 計量不能進行兩項操作 統(tǒng)計測量不能進行兩項操作。計量是統(tǒng)計測量,計量不能進行兩項操作。 這句話,語出驚人。初看,似乎是違反常規(guī)的怪論;細想,頗有道理。試看: 1 一臺原子頻標(biāo),其量值的分散性表征量是1σ。如果允許除以根號N的話,制作方總可以測量10000次,而使其分散性的表征量降低至σ的1/100。這是虛夸,不行。 2 同樣分散性的一臺標(biāo)準(zhǔn),倘允許除以根號N,甲測10次,乙測100次,丙測1000次,丁測10000次,各除以根號N,則表征量各異,且差距特大。除以根號N使表征量不確定,不行。 3 據(jù)我所知,已有的國家基準(zhǔn),都按σ表達,沒有除以根號N的。 4 測量儀器的分散性只能是σ,允許除以N,N無法取數(shù)。 5 測量儀器可能有數(shù)據(jù)跳動的毛病或其他隱患,倘允許舍棄異常數(shù)據(jù),則掩蓋了毛病。計量中出了異常數(shù)據(jù),要考究原因,如果確證是被檢儀器引起的,要判為不合格。不查原因,而舍棄異常數(shù)據(jù),那就會把不合格儀器誤判為合格,形成檢定事故。 6 各項計量類別中,時間頻率的特點是準(zhǔn)確性最高、自動化程度最高、國際共用性最高。頻率計量的方向代表了整個計量事業(yè)的發(fā)展方向。而頻率計量不進行兩項操作。頻率測量計量所用的阿侖方差,拒絕兩項操作。(此前每人指出,老史將其揭示明白。) 五 不確定度理論不能用于計量 計量不能對西格瑪除以根號N,而不確定度的定義點是西格瑪除以根號N,由是,計量不能用不確定度理論。 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 你看看老史的這些論述,是有一些值得思考的看法的。也順便說明:老史沒有偷換概念。況且,兩類測量的概念,本來是老史的獨家產(chǎn)物,不必“偷”。 - 解釋一句話,說了半天。因話題重要,你既可參考,網(wǎng)友看看也是值得的。 - 其實我今天要說的是,你的關(guān)于“計量中不同的不確定度評定”的說法,引起我思考的新科目,那就是: 1 國外的“校準(zhǔn)”與中國的“檢定”,究竟有多大差別?對測量儀器,中國式的校準(zhǔn)(給出校準(zhǔn)值,并給出不確定度)行得通嗎?校準(zhǔn)的結(jié)果,同一種型號的儀器,一臺儀器一個樣,在大生產(chǎn)的時代,怎樣管理?行得通嗎? 2 一臺測量儀器,可能測量點數(shù)(量程除以分辨力)少則數(shù)千,多則幾十萬,一種頻率合成器的輸出值多達二十億個,怎么修正?計量不可能給出測得值函數(shù),十幾個點或數(shù)十點可以給出修正值,不可能給出全量程的修正值。實際測量點有99.9%以上的概率不是校準(zhǔn)的點,校準(zhǔn)有什么用? 3 我認為,國外的“校準(zhǔn)”本質(zhì)是我國的“檢定”(參見福祿克公司的校準(zhǔn)業(yè)務(wù));而我國的校準(zhǔn),實際目的是系統(tǒng)誤差的修正。“修正系統(tǒng)誤差”,在個別計量項目如砝碼、量塊等單值標(biāo)準(zhǔn)中是可以的,但全國99%以上的測量儀器,99.9%以上的實用測量,不必要、也不可能進行系統(tǒng)誤差修正。全國幾乎每家都有電表、水表、氣表;各種鐘表,墻上的、腕上的、電腦中的、手機中的,數(shù)不勝數(shù);市場上臺秤、電子案秤,鱗次櫛比;生產(chǎn)線上,卷尺、卡尺、千分尺,舉目皆是。這些這些,怎么修正?誰去修正? 有人說:通常的測量是不需要修正的;而重要的測量,像航天測量,就該修正了。不對,正相反,說事不能憑想象。恰恰老史退休前的十年就是搞航天測量的,而且是航天測量設(shè)備中,準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度要求最高的外測設(shè)備(所測量的數(shù)據(jù)作為其他測量的參考標(biāo)準(zhǔn))的測量與計量。在老史當(dāng)計量師的幾個外測設(shè)備工號任務(wù)中,沒有任何一次修正。測量必須用夠格的測量儀器;沒有金剛鉆就別攬瓷器活。工程研制,測量、驗收,都必須用合格的、夠格的測量儀器與標(biāo)準(zhǔn)。誰敢修正?軍方驗收者只認“合格證”,人為的“修正”,過不了關(guān)。 4 有人說,過去是檢定,不合格就不能用;現(xiàn)在是校準(zhǔn),不合格可以降級使用,不能稱黃金還可以稱白菜;又有人說,現(xiàn)在是市場經(jīng)濟,顧客要求至上,給他個校準(zhǔn)值,怎么用由他自已處理。這前一種可稱為“廢物利用”;后一種本質(zhì)是“給錢就干,不管后果”。 首先,“校準(zhǔn)”(Calibration)一詞是翻譯來的,不能完全顧名思義,要看看外國的校準(zhǔn)怎樣作的。筆者查到福祿克公司與安捷倫公司對校準(zhǔn)的解釋,那是包含合格性判別,并開具合格證的。實質(zhì)是我國的“檢定”。比我國的檢定給出的結(jié)果多些,包含有所用標(biāo)準(zhǔn)的溯源性,調(diào)整前的實測數(shù)據(jù),調(diào)整后的實測數(shù)據(jù),調(diào)整后的逐項合格性認證等。并不給出修正值(聰明的做法)。 計量為了證實測量儀器合格;合格了,才可以應(yīng)用。一旦不合格,就該修理,修理后仍不合格,就必須禁用?,F(xiàn)代的質(zhì)量管理,決不能“湊合”。 - 5 當(dāng)前通行的計量中的不確定度評定有幾種?“校準(zhǔn)結(jié)果”是什么?校準(zhǔn)結(jié)果干什么用?評定檢定裝置的檢定能力得到的不確定度,與評定校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度有什么不同嗎,先生書中的所評定的不確定度是哪一種? 我是謹(jǐn)慎的。你的一句話,引起我要認真研究些問題。討論,交流而已,有無共識并不重要。二人共識,也不見得別人就承認。只有掌握真理,才是根本。探尋真理,其樂無窮! - |