論不確定度理論與誤差理論的關系

回復 123# 規矩灣錦苑


    您這“經驗主義”的闡釋也有偏差??！...毛主席的著作您也有另解啊？

回復 125# 史錦順


      誤差理論的‘誤差分類’是其精髓之一，由此才有一系列行之有效的實用處理辦法。只是按“科學”的觀點重新審視，其名稱或有些許不相宜——與“不確定度”表述有些文法上的沖突。 一干統計、數學家們，在興沖沖的‘發展’“不確定度””‘理論’【史先生堅持有這個所謂‘理論’】時，不問實質，只看名稱就把“‘未定’系統誤差”排除在“不確定”量的范圍之外，焉能得到合理的結果——正如史先生所言，丟了大西瓜，然后用高倍放大鏡無比細膩的琢磨剩下的"芝麻”，所得無實用價值應當必然。.......一開始是沒丟的，現在又撿回來是可喜的回歸，還是希望它能完善吧。不用“不確定度”表述的“誤差理論”畢竟本來并不完美，事實并不像星空漫步先生所言是“晴空一片”。

路過。。。

回復 107# 草根在起航


   明白人是越來越多了，其實就那回事。

回復 113# 規矩灣錦苑
      規版您總是太嚴謹，于是書背的很好，頭頭是道，細微的差別也能看的出，并加以辯論。要想想現實，想想其物理意義，大致類同就可以了。史老的4個注我認為沒有錯誤，大致就可這樣理解。
　   注2：不確定度就是準確度。顯然不是一個術語，可是準確度最終用什么描述呢？答案是用準確度等級、最大允許誤差、不確定度來描述，因此說不確定度就是準確度也無妨。
   　注3：“準確度”本來描述的是“不準確度”，人們不愿意用“不”，于是改叫“準確度” ，加上注2，于是： “不準確度”、“不確定度”、“準確度”三個術語是一樣的意思。
      注4：不確定度與最大允許誤差、準確度等級三者等效，用哪個都可以。欄目的項目順序是“不確定度/準確度等級/最大允許誤差”，優先順序不是從后往前，而是準確度等級--最大允許誤差--不確定度。準確度等級包含的信息量最大，根據等級可查得允許誤差，給不出準確度等級的可用最大允許誤差，前兩個都給不出的說明該計量標準組成復雜，誤差（或不確定度）來源很多，只能用不確定度來描述，不確定度來源于各部分的允許誤差。因此三者等效。

回復 127# njlyx


     本人說所的晴空一片是忽略了“不用“不確定度”表述的“誤差理論”畢竟本來并不完美”這絲白云的。

借用史老的西瓜與芝麻的比喻，此處我把芝麻給改一改，改成西瓜子：
因為我即不是農作物學家，也不是瓜農，我只是廣大西瓜消費者中的一員，我只管西瓜好不好吃，不管西瓜里的子來年還能不能種出好西瓜。

我想對絕大多數實際測量需求來說，并不需要那么努力地去求證不確定度是多少。我們使用量儀通常只要知道其最大允許誤差就可以了，當然缺乏誠信的廠家除外。

回復 130# 都成

　　我認為你所說的 注2：“不確定度就是準確度”和不確定度與準確度“顯然不是一個術語”是相互矛盾的命題。不確定度與準確度“顯然不是一個術語”是正確的，“不確定度就是準確度”是錯誤的。準確度最終用準確度等級、最大允許誤差來描述是正確的，準確度用“不確定度來描述”是錯誤的，因此，“說不確定度就是準確度也無妨”也是錯誤的。
　　你說的注3“準確度”本來描述的是“不準確度”，人們不愿意用“不”，于是改叫“準確度” ，這是正確的，但把不確定度加入它們的行列就錯誤了，不確定度和準確度完全是兩碼事。
　　你說的注4，表格欄目的標題是“測量設備的（計量）特性”。測量設備的計量特性有定量的“最大允差”和定性的“準確度等級”，因此應該優先選擇定量的“最大允許誤差”，其次選擇定性的“準確度等級”?！安淮_定度”不屬于測量設備的特性，因此只有在無法知道計量特性時才選擇它。不確定度與測量設備的計量特性有關，是由計量特性給計量結果引入的“不確定度”分量，迫不得已時用來頂替測量設備的“計量特性”，所以“不確定度”是最后的選擇。以顧客為關注焦點的原則來說，測量設備的使用者是顧客，顧客希望的是直接知道定量的“最大允差”，如果不能給出“最大允差”，退其次給出“準確度等級”亦可，此時就需要顧客自己花費精力查找定量的允差。如果連準確度等級都給不出，至少應該給出使用該測量設備測量將給測量結果引人多大的不確定度分量，顧客可通過給出的不確定度大致判別該測量設備的“計量特性”如何。所以無論從哪個角度，優先選擇秩序都應該是最大允許誤差、準確度等級、不確定度，而不能相反。

本人對104樓及130樓表述的“注4：不確定度與最大允許誤差、準確度等級三者等效”，多少持有一些異議。
我雖然對不確定度的理解比較膚淺，但對量儀的最大允許誤差還是理解的。量儀的最大允許誤差應該是量儀生產廠商對外的承諾，并沒有必要一定與量儀的評估不確定度1:1的對應。最大允許誤差必須是100%符合才算合格，不確定度指標涉及概率涵蓋，但不可能有100%涵蓋的不確定度！

另外，“注4：不確定度與最大允許誤差、準確度等級三者等效”中的不確定度，應該是涉及儀器本身的指標，而在坐標測量機的精度表示中（見http://www.bkd208.com/thread-172337-1-1.html，101樓的圖也可作為參考）也會有不確定度的字眼出現，簡單地說：“不確定度與最大允許誤差、準確度等級三者等效”，很容易發生混淆。所以在和客戶接觸時，我們的客戶一般都只問量儀的精度是多少，而我們也只回答最大允許誤差為多少。德國與日本的企業比較保守，量儀的實測精度往往比最大允許誤差小不少（實測精度高于承諾精度），當然也不排除運氣不好，趕上買到一臺接近最大允許誤差的量儀。

個人觀點，僅供參考。

綜合考慮，采用不確定度方法要優于傳統誤差法。原因如下：

回復 131# 星空漫步

　　只能說對于一般測量過程而言，并不需要那么努力地去求證不確定度是多少，使用量儀通常只要知道其最大允許誤差，用來控制測量結果的準確性就足夠了。但對于復雜的、高風險的、關鍵性的，即測量管理體系所說的需要“高度控制”的測量過程，僅僅知道準確性高低是不行的，必須使用測量不確定度嚴格控制測量過程的可信性。
　　至于“缺乏誠信的廠家”，這里的“誠信”屬于意識形態層次的問題，無論準確性還是可信性，無論不確定度評定還是誤差分析，都需要“誠信”，這不屬于技術層面討論的“可信性”問題，我就不發表個人意見了。

回復 135# 規矩灣錦苑


    我本來說的就是對絕大多數實際測量需求，也就是你所說的一般測量過程，這里面根本不涉及所謂的“復雜的、高風險的、關鍵性的”測量。

回復 133# 星空漫步

　　不確定度不是測量設備的計量特性，測量設備的最重要的計量特性是最大允許誤差要求和最大誤差的實際測得特性，因此，客戶一般都只問量儀的精度是多少，而我們也只回答最大允許誤差為多少，不問測量不確定度，這是完全正確的，也完全是正常的。從這一點上說，不確定度與最大允許誤差、準確度等級三者，也應該優先選擇填寫最大允許誤差，其次填寫準確度等級，最后不得已的選擇才是不確定度。

回復 137# 規矩灣錦苑


     現在有多少量儀是給出了“測量不確定度”的??？！ 現有規范也未強制量儀必須給出“測量不確定度”，不少人對“測量不確定度”的實際含義還迷離懵懂的，使用者對他不予理會是在情理之中！

    對于‘量儀’而言，“最大允差”是相應“規范”強制要求的“測量誤差限”，適用于一類“量儀”，如游標卡尺；“測量不確定度”是具體量儀提供者對自己提供的某款具體量儀“承諾”的“測量誤差限”，適用于提供者提供的一款具體“量儀”，如X公司生產的Y型游標卡尺；后者應在前者的范圍內，以值小來顯示本“量儀”相對同型其它的優越性。---不是您規矩先生光憑本本琢磨出來的那個在天上飄忽的神霧！....當廠家意識到“測量不確定度”的利益時，自然會用心“評估”它，而不會限于本“量儀”滿足“規范”要求---“最大允差”為XXX。

   問量儀的“精度”，實質就是想知道“測量不確定度”--你這款具體的“量儀”能夠達到的“測量誤差限”---這不是提供者有意“允許”的東西，是不得已造就的，從提供者的角度，不宜自稱為“允許誤差”，稱“不確定度”較適宜。

回復 125# 史錦順


    謝謝史老的耐心解答！

   還有兩個個問題想請教一下史老：

   1、在推出不確定度之前的測量結果是怎么給出的呢？如何表達測量結果的隨機誤差和未定系統誤差？是不是也得像不確定度評定一樣進行誤差的合成評定或計算？

   2、在推出不確定度之前，國家層面組織的實驗室間比對，怎么來判斷某個實驗室的測量結果合不合格？

回復 138# njlyx

　　其實，您說的這一點我們兩個的觀點相同?！　y量儀器不給出最大允差或準確度等級卻給出不確定度，這本身就是一個錯誤。所以我一直在說史老師列舉的兩個著名國外儀器生產廠家給出儀器的不確定度，并又聲稱它們給出的不確定度是準確度，不管它有意還是無意，它的結果都是在把儀器的使用者給搞“迷離懵懂”了，在把不確定度與誤差范圍攪成一鍋漿糊的大合唱中起到了推波助浪的作用。
　　我不知道說想知道量儀的“精度”實質就是想知道“測量不確定度”指的是誰，但至少這個人把“不確定度”與“精度”毫無道理地畫上了等號。我再重復一下我的觀點，測量設備（包括測量儀器等）只能用“示值允許誤差”（表示計量要求）、最大示值誤差（表示計量特性）和準確度等級（即可表示計量要求也可表示計量特性）表示，而就不能用不確定度。從測量設備提供者的角度來看，雖不宜自稱“允許誤差”，但可自稱“最大誤差”計量特性達到（或滿足）了××標準、規程、規范的“允許誤差”計量要求，稱“不確定度”則是錯誤的，不確定度這個特性屬于測量結果或測量過程，不屬于測量設備。

回復 136# 星空漫步

　　如果您在說一般測量過程的實際需求，根本不涉及所謂的“復雜的、高風險的、關鍵性的”測量過程，知道了誤差、誤差范圍或準確性足矣，可以不考慮測量不確定度或可信性問題，那么我們的觀點完全一致。　　因為本主題帖是討論不確定度理論與誤差理論的關系，因此就有必要加上一句話：涉及“復雜的、高風險的、關鍵性的”測量需既要考慮準確性也要考慮可信性，并且首先需考慮的還是可信性。所以國家標準GB/T19022的7.3.1明文規定“測量不確定度分析應在……測量過程的確認有效前完成”，指的就是需“高度控制”的測量方案設計完成必須進行不確定度評定確認其有效，方能批準下發實施。

這篇文章討論的真有學術氣氛
發現計量論壇越來越高端了

回復 140# 規矩灣錦苑


    138#似乎與您沒有相同觀點啊.........

    想知道“精度”的是不在測試計量圈內的老百姓使用者，他們可能只知道“精度”高的量儀‘測得準’，不知道專業術語如何在斗轉星移；給他“測量不確定度”數據的是‘與時俱進’的業內明白人士，他知道老百姓想知道的所謂“精度”實質就是當下的什么東西。

回復 139# 何必


   

              回答何必先生的問題（2）

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                                                                                                                         史錦順

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（一）關于測量結果的給出法

何必先生問

1、在推出不確定度之前的測量結果是怎么給出的呢？如何表達測量結果的隨機誤差和未定系統誤差？是不是也得像不確定度評定一樣進行誤差的合成評定或計算？-

史答

以下所述，都是誤差理論指導下的處理方式，與不確定度論無關。

測量計量的行業中，有三大場合。不同場合的處理方式不同。

1 研制場合

（1）確定物理機制，列出物理公式，給出測得值函數，進行誤差分析。把測得值函數簡化為誤差函數。給出誤差范圍指標。

（2）測量儀器的研制必須有標準。

（3）基準的研制靠分項誤差分析，分析的結果要實驗驗證，再綜合為基準的準確度。

2 計量場合

（1）計量必須有計量標準。標準的誤差范圍指標值必須小于被撿儀器誤差范圍指標值的1/3，（國際上取此值為1/4，時頻界要求此值為1/10）

（2）計量的誤差（確定儀器誤差時的誤差）是所有標準的誤差范圍R(標)。合格性的判別標準是示值誤差（示值減標準值）的絕對值的最大值小于儀器的最大允許誤差減R(標)。

（3）計量憑實測結果說話，直接判別合格性，不搞任何評定。

3 測量場合

（1）根據測量任務要求，選擇準確度夠格的測量儀器，保證儀器使用條件，正確操作儀器。

（2）測量儀器的誤差范圍指標值，就用做測得值的誤差范圍值。測量結果的表達形式是測得值加減誤差范圍。測量儀器的誤差范圍指標值就是直接測量的誤差范圍值（冗余代換），不必搞任何評定。

（3）間接測量要根據物理公式。微分得誤差關系式。由各個直接測量的誤差范圍，計算所求間接量的誤差范圍。必須實測、實算，不搞評定。

從以上情況看，必須全面掌握誤差理論的是測量儀器與標準的研制者。這是少數精英的事。誤差理論再難，難不住搞研制的少數精英。而對廣大計量測量人員，只需掌握簡要的應知應會的知識，不要求深層次地掌握全部的誤差理論。這是現實的，也是很關鍵的。全國計量人員有二十萬，檢測人員幾十萬，進行測量的人幾千萬；方法之簡單、明白是十分重要的。

（4）對快變量的測量，必須用單值的西格瑪，不準除以根號N，即使用平均值來表征被測量。這與當今的不確定度評定本質不同。不確定度評定，測量N次，必須將西格瑪除以根號N，這就嚴重夸張指標，對宇航測量是隱患，是犯罪行為。這也是老史及一些頻率界名人（如馬鳳鳴）堅決抵制不確定度論的原因。

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（二）關于比對

何必先生問

2、在推出不確定度之前，國家層面組織的實驗室間比對，怎么來判斷某個實驗室的測量結果合不合格？

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史答

比對憑的是測量準確度，是所擁有的標準的水平。說一千道一萬，實驗室的水平與能力，靠的是標準。

比對，靠實力，就是靠標準與先進的測量儀器。（本人參加過三屆全國晶振比對。本單位的排位有兩次單項全國第一。）

不確定度評定是耍嘴皮子，不頂用。網上已介紹過憑“不確定度”參加國際比對而丟丑的實例。人家比的還是準確度（對實際值的偏離）。自己評定的不確定度，不管用。

誤差理論能處理計量測量的所有問題；用不著不確定度論。

當心啊，不確定度論害人、誤事！

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回復 143# njlyx

　　我認為您說對了一個方面，但還有被掩蓋著的另一方面。不在測試計量圈內的老百姓使用者，正是最廣大的測量大軍和使用測量結果的“老百姓”，換句話說他們正是我們專業計量工作者的“顧客”。顧客們很可能“只知道‘精度’高的量儀‘測得準’，不知道專業術語如何在斗轉星移”，這句話正說明我們的前輩們宣傳“誤差理論”非常到位，這是計量工作前輩們的功績所在，同時也反映出我們計量事業的繼承者們對隨著科技飛速發展而“斗轉星移”的計量新概念、新觀念、新理論、新技術宣傳何等地匱乏，甚至于連我們自己隊伍里的人都還處在模糊之中。我們不能因為顧客暫時不明白的道理而蒙騙顧客，應該“以顧客為關注焦點”， 站在顧客的最前沿引導顧客的“消費理念”，引導顧客對計量科技新概念、新觀念、新理論、新技術的認識和把握，而不能充當顧客的尾巴，否則，計量事業就一定會步入死胡同，計量工作的發展之路就會越走越窄?！　∫虼宋艺J為，我們業內的那些所謂“明白人士”，應該知道老百姓想知道的所謂“精度”實質就是“當下的”什么東西，但當了解到老百姓心中的“實質”有明顯的偏差，仍然停留在原有的概念、觀念、理論中時，應該站出來進行宣傳，告訴人們計量科學隨著改革開放的深入、經濟發展和科技進步，也正在或已經“斗轉星移”，而不能老是在吃前輩們給我們的“遺產”，老是用原有概念解釋新概念，甚至混淆新、舊兩個概念。

回復 145# 規矩灣錦苑


    大部分人都很清楚“測量不確定度”的實質應該是什么，包括本論壇的都成先生、號碼(285166790?)先生、史先生【盡管他老人家覺得沒必要另用一個‘新詞’，而且抨擊現行迷瞪的所謂“不確定”理論--這實際是被某些人弄歪了的“高論”，該批！】，還有本人所遇99%以上人士，相信他們不都是打醬油的！

    附上20多年前一冊《工程實驗理論》介紹“測量不確定度”的內容照片，看看樸素的村姑本來是什么模樣----不像是妖精，也沒有多少“仙氣”，.....

回復 146# njlyx

這個支持下

回復 144# 史錦順

　　史老師144樓所談關于誤差理論的必要性和重要性所有觀點，我都認為是正確的，計量工作一旦失去了“準確性”也就失去了存在價值。我只是對史老師涉及到“不確定度”的有關內容持有異議。其中有兩處：
　?。笔鞘防蠋煹摹埃ㄒ唬? (4)”條，史老師說“不確定度評定，測量N次，必須將西格瑪除以根號N”，這是有關人員沒有看明白N的含意而產生的誤讀。不確定度評定中的測量N次有兩個完全不同的概念，其一是獲取實驗標準差時的重復試驗次數，其二是實際測量活動獲取測量結果時的測量次數。本人一直在建議用兩個不同的符號加以區分，例如前者用N，后者用n。當獲取實驗標準差S時，N越大越好，只做最少限制（N≥6），上限不加限制。n是檢驗規范、試驗規范、校準規范、作業指導書等等技術文件規定的測量次數，測量者給出測量結果時必須測量規定的n次，取平均值作為測量結果給出，當未規定測量次數n時，默認為允許測量者取n＝1，可以只測量一次。重復測量給測量結果引入的標準不確定度分量u＝S/√n（請注意不是√N，N是重復試驗次數，是用來求S的，已成為過去），而當技術文件規定或默認n＝1時，u＝S，√n已不復存在，顯然所謂不確定度評定“必須將西格瑪（注：即我說的S）除以根號N”完全是一種誤解。
　?。彩顷P于誤差分析為什么是客觀的，不確定度評定為什么是主觀的
　　眾所周知的誤差定義就是測量結果與被測量真值之差，測量結果是客觀的活動結果，被測量真值因為被測量的客觀存在而客觀存在著，誤差也就客觀存在著，客觀反映了測量結果偏離被測量真值的程度，對客觀結果的分析方法理所當然也必須客觀，必須根據客觀數據，這些數據要么是通過測量獲得，要么是來自于文件的規定。誤差是客觀的，因此準確性也是客觀的。
　　可疑度或可信性是人們的主觀思維和判斷，概念本身具有主觀特性，不確定度是可信性的量化指標，也就不可避免的具有主觀估計色彩。這種主觀估計在自然和社會活動中也廣泛存在并被需求，例如二手房價的評估，體操運動員的成績打分等等。評估測量結果的不確定度的人可能是測量過程的管理者，也可能是測量結果的使用者，他們拿到的測量方案或測量結果并不是自己親自測量或親自測量所得，對測量方案和測量結果的可信性、可靠性持有不同程度的懷疑是理所當然的。如何定量評判其可信性？只能憑自己掌握的（了解的）測量信息按規定的“打分原則”給這個“體操運動員”的動作“打分”，不同的“裁判”給的分數不可能完全相同，但因為大家的規則（JJF1059.1）是同一個，給的分數應該是八九不離十的，差距大的“裁判員”就不是合格的裁判員，要么再培訓，要么“下課”。因此，雖然不確定度評定是人們的主觀估計行為，但仍然是科學的行為，個別人的丟丑是那個“裁判員”的問題，而不是“體操運動打分”（不確定度評定）不科學的問題。

回復 146# njlyx

　　感謝njlyx在144樓提供的信息，應該頂一下。該信息來自20多年前的《工程實驗理論》，從中我們可以看出“不確定度”尚在“分娩”階段，明顯感覺到給不給不確定度“出生證”，不確定度與誤差的區別在哪里的爭論激烈程度遠勝當今。但，我還是沒有看出這個信息對解決“不確定度理論與誤差理論的關系”問題上明確告訴了我們什么。難道告訴我們說不確定度就是誤差，或不確定度的誕生就是取代誤差嗎？我認為沒有這個意思。資料只是談到誤差理論在解釋測量領域某些現象時遇到了尷尬和難題，要不要給予不確定度準生證，而國際計量委員會根據國家計量局的建議決定“推薦使用”，暫時發給“準生證”，如果以后的確作用較大就任其長大成人，實在純屬添亂再加以扼殺。讓國際計量委員會始料不及的是，不確定度準生證一經簽發，就得到了七個國際權威組織的共同認可，之后又增加為八個，顯示出強大的生命力。

回復 149# 規矩灣錦苑

真服了您的攪合精神！ 146#中有哪一點說要用“不確定度”取代“誤差”?。浚?要是“不確定度”推行者也明確是您的如此“高論”，早八輩子就被人拍死了！