論不確定度理論與誤差理論的關系

回復 178# 草根在起航

    【 把被測量的不確定性（如溫度引起的變化），與測量系統的變差，合成起來就成了測量不確定度 】 似乎就是現行‘含蓄’的“測量不確定度”的可能‘含義’----從一些“模版”揣摩。

     但 【 被測量的不確定性（如溫度引起的變化）】是與“測量”技術或系統品質無關的東西，將其“影響”納入“測量不確定度”的名下其實是有點詞不達意的！只有【 測量系統的變差】是與“測量”技術或系統品質有關的東西.......它所對應的“分散性”稱為“測量不確定度”才較確切，而現行定義可能所指的、包含兩方面影響的“分散性”或宜稱為“量值不確定度”？......但規版先生的“可信性”似乎也并不是“它”！因為這個有點詞不達意的“測量不確定度”在被測量為‘常量’的假定下也只有【測量系統的變差】引起的成份了。

回復 170# 285166790

　　看事物不僅僅要看其表象，更應該看其本質。JJF1094講述了三種測量設備的準確度等級評定方法，就是你所說的1.最大允許誤差2.測量不確定度3.多個準確度等級的評定。表象都是評定測量設備的準確度等級，是共同的，那么讓我們再看看前兩種評定方法的本質區別在哪里呢？
　　1.最大允許誤差，是指規定的最大允許誤差的計量要求，簡稱最大允差。被檢測量設備的實際誤差“特性”滿足某個級別的最大允差“要求”即可判定為該準確度級別。誤差（以示值誤差為代表）屬于被檢測量設備自身具有的特性，所以這個準確度級別屬于測量設備自己。
　　2.以我在169樓的K級量塊為例，假設10mm的量塊其它各項指標都滿足要求，其中心長度偏差為－0.19μm，滿足K級要求的允許偏差要求，可定為K級。但這個K級10mm量塊如果用測量不確定度優于0.022μm的測量方法檢定，準確度等別就是1等，其中心長度偏差達到0.20μm、0.40μm，甚至4.00μm都無所謂。用測量不確定度優于0.6μm以下的測量方法檢定，其準確度等別只能定為5等，用測量不確定度0.6μm以下的測量方法檢定，其準確度什么等別都不能定，或只能定為“等外品”。量塊仍然是同一個量塊，其自身準確度并沒有發生任何變化，這說明了量塊的等別與被檢量塊自身的準確性毫無關系，而只取決于檢定該量塊的測量方法。所以這種評定準確度等別的方法，其表象是測量設備的準確度等別，本質上卻是檢定該測量設備的測量方法的準確度等別。
　　3.你所說的通常標準器指標一欄是“不確定度/準確度等級/最大允許誤差”，這只是個填表內容優先選擇順序。準確度等級和最大允許誤差均屬于被檢測量設備自身的特性或要求，填表時應優先選擇，這兩者中更應優先選擇定量的“最大允許誤差”，在無法知道最大允許誤差時，可求其次選擇定性的“準確度等級”。當“準確度等級/最大允許誤差”均無法獲得時，檢定者至少清楚自己檢定使用的測量方法，應該給出檢定方法的不確定度。因此，“不確定度/準確度等級/最大允許誤差”三者并列，并不表明都是用來表示儀器的準確度的不同形式。不確定度并不屬于被檢測量設備，只不過是填表時迫不得已的一種選擇。這個三種并列選擇欄目的方式極易被大家誤讀，因此已招致業內不少人士的強烈反對，要求取消“不確定度”，哪怕換成“實際最大誤差”都可以，因為實際最大誤差是測量結果，檢定者完全可以給出。

回復 182# njlyx


    我后面可是有問號的哦！我也不確定，只是感覺過程很像！

所以定義加理解很重要，詞不達意，就會造成誤會！有些東西本是相通，就可能因為一些細微的理解出錯，導致理解完全出錯！很贊同你的“量值不確定度”的說法所以我現在還在重新摸索不確定度究竟是什么！

回復 182# njlyx

　　測量過程的有效性確認，可以用不確定度評定，可以用測量系統分析，也可以用測量能力驗證（包括比對），粗略的有效性確認甚至可以用1/3原則和測量能力指數Mcp以及檢查一下其測量過程設計中的計量要求導出是否正確。需要指出的是測量系統分析稱為MSA，并不是誤差分析，以上方法也都不是誤差分析。“測量系統分析與評定測量不確定度是一套方法”和“把被測量的不確定性（如溫度引起的變化），與測量系統的變差，合成起來就成了測量不確定度”的說法的的確確有混淆概念的嫌疑。我們雖然都有在討論中不斷學習的嗜好，但也都有培訓教育年輕人的職責和義務，誠懇地請lyx老師再仔細推敲一下我所說的有沒有道理。

回復 184# 草根在起航


    從“量值”對象使用者的角度，他關心包含兩方面影響的“量值不確定度”是正當的！....只是這兩方面的影響是分屬兩個“責任者”：“量值”本身的“不確定”是“設計、制造者”的責任；相關“測量系統”的‘不確定’才是“測試計量工作者”的“責任”。......按統計專家、數學家們的高論將其捆在一起，亂仗或不免？

    現行的“定義”是比較朦朧的.......不然，不會如此“熱鬧”的。

回復 186# njlyx
“量值”本身的“不確定”是“設計、制造者”的責任；相關“測量系統”的‘不確定’才是“測試計量工作者”的“責任”。......
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    歸根結底，我想爭論的原因就在于你所說的“朦朧”！因為這樣每個人都可以有自己的理解了，爭論因而不可避免！但你上述表述我認為是欠妥的，因為量值本身不確定還要考慮環境所帶來的不可避免的變化（因為不可能有完全理想的環境），就像我說的溫度引起的改變（這里其實真值是在改變的，真值其實也不是一個定值，真值不可知莫非說的就是真值其實是會變化的？）。“測試計量工作者”的“責任”我想就應該把這些因素考慮進來！

回復 185# 規矩灣錦苑


    所謂的“1/3原則”與“測量不確定度”的‘定義’沒有絲毫關系！ 不要再胡扯了。

回復 187# 草根在起航


    初始是不朦朧的，就對應著“傳統”的表述，還有所謂“系統不確定度”和“隨機不確定度”。但仔細一推敲，發現一系列“矛盾”：“隨機不確定度”名稱本身有些‘搞笑’---“不確定度”本身就是描述“隨機量”（不確量）的一個特征值，怎么還有個“隨機”的前綴？ 各人“評估”出“測量不確定度”值參差不齊，如何體現“客觀性”---有人堅信它應該是個“客觀”指標？....于是，不斷“改善”，調和這些“矛盾”，到達現狀！

    【 量值本身不確定還要考慮環境所帶來的（不可能完全理想的環境），不可避免的變化，就像我說的溫度引起的改變（這里其實真值是在改變的，真值其實也不是一個定值，真值不可知莫非說的就是真值其實是會變化的？）】 這些東西不是“測試計量工作者”可以負得起“責任”的，要量值對象“合格”好用，這些影響就要足夠小---誰能讓它足夠小呢？ 考慮這些因素對“測試計量工作者”的實際作用是能擺脫不應該由自己承擔的責任！......考慮實用時、空范圍，真值就可能是會變化的啊。 但“真值不可知”不是說的這個意思--它說的是沒有人能確定一般量值對像在某個具體時空點客觀存在的那個‘量值’究竟是多少？只能給出一個‘可能的取值范圍’！

回復 183# 規矩灣錦苑


   量塊這個問題您也說了，首先已知它應該是K級的，那么我們在送檢時，當然要選擇能檢定K級量塊的計量機構，在此基礎上，判斷它在K級合格與否，或是降級使用。而不是說我找省院就能把它檢成K級的了，我找市所，又能把它檢成其它級別了。一個沒有檢測K級量塊能力的計量機構，我們不會去送檢。我單位也有按等使用的計量器具，比如一等標準鉑電阻，二等標準水銀溫度計。我所肯定要確保這些標準器始終保持應有的準確度等級，并且送到有能力檢定的計量機構檢定，如果不符合就要及時修理更換，不會說由于什么檢測方法的變化，它們一會成了一等的，一會又成二等的了，那我們還怎么用？                             至于“不確定度/準確度等級/最大允許誤差”這三者在使用上不是我們不是按優先順序來的，這要看我們的標準器在評定時是按哪種方式來的，如果是按檢定規程或最大允許誤差來評定的，我們就寫儀器的準確度等級或者最大允許誤差。如果標準器是按測量不確定度來評定的，我們使用時就要寫儀器修正值的不確定度。

回復 173# 都成


   “誤差”這個詞在討論中已經被用濫了，我也覺得各個術語談各自本身的定義就行了，不用總是和其它術語混在一起，那樣越說越糊涂。

回復 181# 草根在起航


    我個人以為兩者的分析處理手法是相通的，或者說是大同小異。但因為目的與用途不同，排除分析處理手法，就沒啥可比的了。

回復 190# 285166790

　　對于K級量塊的定等，并不是選擇“能檢定K級量塊的計量機構”送檢，而是根據自己需要什么等別的量塊，向能夠檢定該等別的機構送檢。如果我們實際工作需要1等量塊，就應該向測量方法的不確定度達到U≤0.022μm機構送檢，如果我們需要5等量塊就足夠了，選擇測量方法的不確定度達到U≤0.6μm的機構即可。因為這塊準確度級別K級的量塊中心尺寸偏差－0.19μm（或允差±0.20μm）已確定，即其本身的準確度已經確定，而我們使用的是量塊“等別”，具體來說是使用其“實際值”或“修正值”，因此要求檢定機構出具的實際值或修正值的可靠性必須滿足我們的要求，也就是說一定要要求檢定機構使用的檢定方法的不確定度滿足我們的要求。所以，表象上看是量塊的這個準確度等別，本質上卻是檢定該量塊的檢定方法的準確度。
　　我們的檢定工作和一切工作一樣，也必須建立在“以顧客為關注焦點” 的原則上。在“不確定度/準確度等級/最大允許誤差”這三者的使用選擇上不能以我們的意愿，而應按顧客的意愿來決定。如果你是測量設備的顧客（送檢者或使用者），這三項你最希望別人給你哪個？當然是首選定量的“最大允差”，因為最大允差可直接用來判定它能不能用于自己的測量活動。其次是“準確度等級”，因為知道了準確度等級，還須花費精力和時間去查相關文件才知道定量的指標或特性。實在檢定機構說他無能為力了，迫于無奈不得不退到底線，要求檢定機構起碼應該給個他們檢定方法的“不確定度”，也就是給出其出具的檢定結果的不確定度吧。

回復 188# njlyx

　　1/3原則是判斷所選擇的測量方法能否滿足測量要求的基本原則，其表達式為U/T≤1/3，其中T為被測參數的控制限，U為測量方法的擴展不確定度。對于一般測量設備而言，示值允差是正負對稱的，即T＝2MPEV。在≤1/3范圍內，因為檢定/校準的風險性較高而選擇了1/6，于是JJF1094推導出自己領域內的應用公式U≤MPEV/3。　　一般測量活動和檢定/校準這個特殊測量活動，兩個1/3原則都明確使用了不確定度U，怎么能夠說“所謂的1/3原則與測量不確定度的‘定義’沒有絲毫關系”呢？因為控制限T是設計者或標準、規程、規范的限定值，是不能改變的，因此1/3原則的核心仍然是看不確定度U是否滿足測量活動的要求。

回復 194# 規矩灣錦苑


    1/3原則是否是假設檢驗的那一套方法呢？

回復 195# 草根在起航

　　說的是。科學的說法是完成了設計的那套待批準的測量方法，批準前應該對該測量方法的設計方案的有效性進行確認，粗略確認的簡捷有效方法是1/3原則或測量能力指數Mcp。

回復 194# 規矩灣錦苑


     你這是什么邏輯？ 用一個你根本沒搞明白原委的“用途”來定義“測量不確定度”？  就算有個所謂的“1/3準則”【其實沒有！--搞“檢驗”的人很清楚其實質是什么，其實是個‘檢驗’風險控制問題，就跟‘檢驗’的‘測量誤差’相關---在“測量不確定度”提出之前若干年就明明白白的事，跟你說了超過3遍你也不理會！】，你也要先把“測量不確定度”本身定義清楚再應用啊！

    你別扯那么多沒用的。弄一個具體的例子，表明你的“測量不確定度”到底“評的”是什么東西？？....弄一個老百姓看得懂的，具體分析，得出具體值，讓大家開開眼--看看你這神秘的“可信性”到底什么？讓這許多人“醒悟”？！... 別在“評”的過程中扯什么“1/3準則”！你別管人家“測量結果”做什么用【人家要保密！】，你就告訴人家你“評”出的“測量不確定度”是多少？怎么“評出”的？

   如果可以，你就說說你給人家稱500g大米，你怎么給人家“測量不確定度”？--由你自己設定稱量條件。 你別管人家是用來煮稀飯，還是喂雞！ 也別管我們政府為老百姓規定的交易‘允差’是多少！....這些跟你怎么“評估”這“測量不確定度”沒有關系！只跟已經“評估”出來的“測量不確定度”怎么用有關。

回復 193# 規矩灣錦苑


    不用說那么多表面上還是實質上的東西,JJF1094-2002,名稱就叫做<測量儀器特性評定>，準確度等級是其內容之一，顯然是指測量儀器的固有特性。從實例來說，量塊檢定規程里說的很明白，不同等級的量塊要用對應的計量標準和方法來檢定，如果一個被檢量塊你連它應當是什么等級都不知道，是無法選擇標準器的，也無法選擇計量方法。我們的計量方法是由根據被計量的儀器本身的特性來選擇的，在計量標準建立之時，我們的溯源方法和上級計量標準就已經在建標報告里定下來了，以后就不能再隨便選擇的，這個先后順序我們務必要搞清楚。                                                                                                                                             

     至于儀器的計量特性用什么指標來表示，這也是由檢定規程、校準規范事先確定的，不是我們想用什么指標表示就用什么指標的。一切工作都是有規可循的，這是計量工作最重要的特點。

回復 197# njlyx

　　錯了，并不是我用沒搞明白原委的“用途”來定義“測量不確定度”，不確定度的定義仍然是JJF1059.1的定義，并沒有改變，只不過是將不確定度的概念應用于測量過程可靠性的判定準則之一的“1/3原則”罷了。你所說的在測量不確定度提出前若干年就明明白白的“1/3原則”是所用測量方法或設備的誤差Δ與被測量允許誤差之間的1/3原則，那是測量方法準確性的判定原則，不能和判定測量方法和測量設備可靠性（可信性）的1/3原則U/T≤1/3及U≤MPEV/3相混淆。就其來源來說也相差甚遠，前者的Δ是計算或測量所得，后者的U是估計所得。
　　怎么又拿稱大米舉例，呵呵，早有帖子舉過這個例子，可以在本論壇中搜索查看。而且稱大米本身并不是復雜的或高風險的測量過程，已經有不少人說過這種一般的測量過程不一定非要進行不確定度評定。
　　無論人家的“測量結果”做什么用，保密與否都沒有關系，現在討論的是“不確定度理論與誤差理論的關系”。測量過程的重要度越強，復雜程度越大，風險性越高，除了測量過程的準確性要求外，測量過程的可靠性評定就越顯重要，可靠性的要求也將提升到首要條件給予確保，可靠性的重要性會反超準確性，原因就在于準確性可以用修正值加以改善，而可靠性的改善只能廢棄原測量方案另行設計新方案。

回復 198# 285166790

　　請老兄注意術語的用法，盡量不要混稱“準確度等級”。在JJF1094中等級被區分為“等”和“級”，其5.3.1條的用詞是“準確度級別”，5.3.2條的用詞是“準確度等別”。
　　如果老兄一定認為測量設備的準確度“等別”也是被檢測量設備“固有特性”，那就請解釋同一個準確度級別的量塊為什么可以定為不同的準確度等別？為什么“不同等別的量塊要用對應的計量標準和方法來檢定”？相同準確度級別的量塊，其準確度等別為什么可以任意確定？這還不足以說明，所謂的量塊準確度等別其實就是檢定量塊的測量方法的準確度嗎？量塊準確度級別是量塊的固有特性，我們無法改變，但我們完全可以通過選擇不同不確定度的測量方法來決定同一個或同一組量塊的不同等別，這個奇怪現象說明了量塊的等別的確并不是量塊的“固有特性”。
    　至于儀器的計量特性用什么指標來表示，計量學中稱為“計量要求”。計量要求的確是“由檢定規程、校準規范事先確定的，不是我們想用什么指標表示就用什么指標的”。我們所用量塊的準確度等別要求不也正是依據檢定規程事先確定嗎？確定了量塊的等別，我們才能確定應該送能夠檢定我們所需準確度等別的檢定機構檢定，而不是送能夠檢定所購量塊準確度級別的檢定機構檢定，新采購時也才能選擇最廉價的量塊準確度級別。只有這樣才能使我們的計量工作在滿足要求的基礎上盡量降低采購、檢定和管理成本。這才是“一切工作都是有規可循的”的“規”。

回復 200# 規矩灣錦苑


   這個概念上的問題我們就不討論了，標準規范中自有規定，我們推理來推理去是毫無必要的。

回復 199# 規矩灣錦苑

你所說的在測量不確定度提出前若干年就明明白白的“1/3原則”是所用測量方法或設備的誤差Δ與被測量允許誤差之間的1/3原則，那是測量方法準確性的判定原則，不能和判定測量方法和測量設備可靠性（可信性）的1/3原則U/T≤1/3及U≤MPEV/3相混淆。就其來源來說也相差甚遠，前者的Δ是計算或測量所得，后者的U是估計所得。

請規版注意，“誤差Δ”不是計算或測量所得，它與不確定度等同，也是評定計算所得。不確定度就是從這里來的，從評定的方法上和其作用上取代原來誤差理論中的這部分內容。

回復 199# 規矩灣錦苑


     你舉不出任何具體的“評估”例子讓別人看看你這個不是“測量誤差范圍”含義的“測量不確定度”到底是什么玩意兒？！

     再簡單的測量都可以“評估”‘測量不確定度’！ 是不是需要走形式上的“評估”過程？應該怎樣“有效評估”？那是另一個問題。

     如果你對最簡單的“測量”都說不清那“測量不確定度”具體是什么？！---結論只有一個：是個虛無的“仙影”！

回復 201# 285166790

　　當然，如果老兄認為沒有必要，那我們完全可以不再討論“等別”與“級別”的本質區別問題。我的觀點可重復如下供你參考：　　類似于量塊這種測量設備的準確度級別是其“固有特性”，其準確度特性一旦確定，不以人們的主觀意志為轉移，再也不能更改，只要不動用維修、返修手段改變其固有特性，無論用多高的測量手段都無法改變其準確度等級。而類似于量塊這種測量設備的準確度等別卻不是其“固有特性”，其準確度等別特性將會隨著人們所選擇的測量方法不確定度大小的不同而隨意變動。勿需動用維修、返修手段改變其固有特性，人們想確定它是什么等別就可以確定它為什么等別， 只需要選擇不同的測量方法測量（檢定/校準）就可以了。

回復 204# 規矩灣錦苑


   問題是測量方法是能夠任意選擇的嗎？量塊的檢定既可以按“級”也可以按”等“，你說了送檢是一個K級量塊，那就應該按“級”來檢定并給出結論。從唯物主義的哲學角度來說，一個儀器首先它的指標是固有的，檢定只是證明了它的指標是否符合法定要求，并不是賦值的過程，所以得事先知道被檢儀器的指標，然后用更高等級的標準器，測量方法的不確定度也得有相應的保證。一個二等的儀器，你用三等的標準器去檢定它，讓后說檢定結果是五等的，有這樣開展工作的嗎？如果你事先都不知道一臺儀器的應有的指標，連標準器都沒法選。

問個簡單的問題，測量不確定度指的是測量過程的不確定度還是測量結果的不確定度？
JJF1059.1-2012中這樣解釋：
測量不確定度（簡稱不確定度）：根據所用到的信息，表征賦予被測量值分散性的非負參數。

（如果指的是測量結果的不確定度，那我想這里的結果不確定應該來源于被測量本身的變化，以及測量系統的變差）


下面的注釋中第4條這樣寫道：
通常，對于一組給定的信息，測量不確定度是相應于所賦予被測量的值的。該值的改變將導致相應的不確定度的改變。

（我在一個PPT看到說“被測量值”指的是“真值”，那么從注釋理解就應該是“真值”的改變將導致相應的不確定度的改變，這與我之前說的“測量系統分析MSA”有些類似）
又如JJF1059.1-2012中第4.3.2.9條注釋1中寫道：
若被測量是一批材料的某一特性，A類評定時應該在這批材料中抽取足夠多的樣品進行測量，以便把不同樣品間可能存在的隨機差異導致的不確定度分量反映出來。
（這與“測量系統分析MSA”中的產品/制程變差如出一轍）

那么綜上所述測量不確定度是在誤差理論基礎上的拓展，繼承了誤差理論的精髓并得以發展，在某些情況下測量不確定度就是測量誤差，某些情況下還把被測量的變化考慮了進來。


不知各位是如何理解的！對于“測量系統分析MSA”可以參見176樓至178樓，以及有關樓層的討論！