鋼珠直徑測(cè)量結(jié)果報(bào)告的問(wèn)題

鋼珠直徑測(cè)量結(jié)果報(bào)告的問(wèn)題
                           2014.09.27
       對(duì)數(shù)顯千分尺非常熟悉的朱師傅用同一把經(jīng)檢驗(yàn)合格的數(shù)顯千分尺分別測(cè)量牛頭公司和馬尾公司生產(chǎn)的各一顆相同材質(zhì)、相同規(guī)格（8mm）精密鋼珠的直徑，采用完全相同的測(cè)量方案（在鋼珠體球面均勻分布的17個(gè)方位分別測(cè)量一次直徑值；測(cè)量操作及測(cè)量環(huán)境條件完全符合數(shù)顯千分尺的正常使用要求）。簡(jiǎn)記牛頭公司生產(chǎn)的那顆被測(cè)鋼珠為“牛珠”、馬尾公司生產(chǎn)的那顆被測(cè)鋼珠為“馬珠”，測(cè)得值分別如表1、表2所示。
   
    朱師傅應(yīng)該如何報(bào)告這“牛珠”、 “馬珠”的直徑測(cè)量結(jié)果？


       表1  “牛珠”直徑測(cè)得值記錄
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測(cè)量方位編號(hào)    1      2       3        4        5        6       7       8       9       10
直徑測(cè)得值[mm] 8.002 7.989 7.990  8.009  7.992  8.012 8.005  8.011 7.997 7.991
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測(cè)量方位編號(hào)    11      12      13       14      15       16       17      
直徑測(cè)得值[mm] 8.005 7.987   8.010   8.013  7.994   8.007  8.003
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                        表2  “馬珠”直徑測(cè)得值記錄
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測(cè)量方位編號(hào)    1       2       3        4        5       6       7        8      9      10
直徑測(cè)得值[mm] 8.000 7.978 7.991  8.011  7.982  8.020 8.015  8.001 7.992 7.971
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測(cè)量方位編號(hào)    11     12      13        14       15      16        17      
直徑測(cè)得值[mm] 8.031 7.990   8.007   8.003  7.998   8.027  8.013
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我也經(jīng)常遇到這樣的問(wèn)題，正好來(lái)跟您學(xué)習(xí)一下。我通常給出算術(shù)平均值，再給出實(shí)際評(píng)定的不確定度結(jié)果，不知是否合理。在不同位置測(cè)量，每次測(cè)量一次，應(yīng)該不用考慮異常值的問(wèn)題（即使這些值是在同一個(gè)位置測(cè)量的多次結(jié)果，我計(jì)算了一下，也不存在異常值），因此結(jié)果為：“牛珠”：（8.001±0.005）mm，k=2；“馬珠”：（8.002±0.009）mm，k=2。您的意思呢？

長(zhǎng)度室 發(fā)表于 2014-9-28 09:47
我也經(jīng)常遇到這樣的問(wèn)題，正好來(lái)跟您學(xué)習(xí)一下。我通常給出算術(shù)平均值，再給出實(shí)際評(píng)定的不確定度結(jié)果，不知 ...

現(xiàn)在問(wèn)題來(lái)了——

1.   “牛珠”的"0.005"及“馬珠”的"0.009"究竟稱謂什么才合適？.. .稱“測(cè)量不確定度”合適嗎？ 這兩個(gè)玩意兒顯然不能表達(dá)“測(cè)量工作的完成品質(zhì)”吧？---幾乎完全一致的“測(cè)量工作”，兩個(gè)明顯差異的‘指標(biāo)值’；

2.  “牛珠”的"0.005"及“馬珠”的"0.009"各包含些什么？.... 是就取【測(cè)得值序列散布的標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)值的兩倍】？ 還是考慮了數(shù)顯千分尺的‘測(cè)量誤差’（或‘測(cè)量不確定度’）？

...........這0.005及0.009恐怕是算錯(cuò)了？

   對(duì)于“牛珠”，算出“測(cè)得值序列散布的標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)值”就已經(jīng)為0.00898mm！...這散布的主因是“鋼珠”本身的加工制造誤差，并不是數(shù)顯千分尺的“測(cè)量誤差”！若要估算“不確定度”，是不能除以根號(hào)n的----這正是史先生擊中的要害之一。


作為測(cè)量者，可能應(yīng)該沒(méi)有責(zé)任報(bào)告“鋼珠”直徑的“不確定度”！ 或應(yīng)該如下報(bào)告——

”牛珠“： 平均直徑=（8.001±Uc）mm（k=2);   ---- 其中Uc是千分尺的“測(cè)量不確定度”【如果考慮各次測(cè)量不完全相關(guān)，理論上應(yīng)該略小于此】。
               直徑標(biāo)準(zhǔn)偏差=0.009mm。

補(bǔ)充內(nèi)容 (2014-9-28 11:24):
“馬珠”與“牛珠”的‘平均直徑’報(bào)告中的Uc相同！

補(bǔ)充內(nèi)容 (2014-9-28 11:27):
‘直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差‘理論上也可以評(píng)估“測(cè)量不確定度”，只是已無(wú)實(shí)用意義。

牛珠直徑            D(牛) = 8.00mm ± 0.03mm
馬珠直徑            D(馬) = 8.00mm ± 0.05mm      

史錦順 發(fā)表于 2014-9-28 11:13
牛珠直徑            D(牛)  =  8.00mm  ± 0.03mm
馬珠直徑            D(馬) = 8.00mm ± 0.05mm       ...

賣(mài)這兩顆“鋼珠”的人可以這么報(bào)告---他根據(jù)測(cè)量者的‘測(cè)量結(jié)果’適當(dāng)估計(jì)，測(cè)量者這么報(bào)告可能不合適？

njlyx 發(fā)表于 2014-9-28 11:21
賣(mài)這兩顆“鋼珠”的人可以這么報(bào)告---他根據(jù)測(cè)量者的‘測(cè)量結(jié)果’適當(dāng)估計(jì)，測(cè)量者這么報(bào)告可能不合適 ...

       我認(rèn)為此題不是誤差理論的問(wèn)題，而是統(tǒng)計(jì)測(cè)量的問(wèn)題。當(dāng)被測(cè)量名義值為8mm時(shí)，數(shù)顯千分尺的最大允許誤差是0.002mm，對(duì)題目所給的測(cè)量結(jié)果來(lái)說(shuō)，測(cè)量誤差完全可以忽略。數(shù)據(jù)的分散性是球體本身的特性造成的——球體本身不均勻。
       所給出的偏差范圍（正負(fù)號(hào)后的值），是包含區(qū)間的界限，此區(qū)間必須包含所有的測(cè)得值，因?yàn)樵诖祟}目中誤差可略，大的偏離值是客觀存在。區(qū)間給小了，不能包括已經(jīng)測(cè)知的量，那是不合理的。包含區(qū)間必須包含可能的值。我用三倍西格瑪，數(shù)值大些，但要注意，這是17個(gè)數(shù)據(jù)，如果測(cè)量100個(gè)數(shù)，還會(huì)有偏差更大的數(shù)據(jù)。
       把西格瑪除以根號(hào)N的做法，是不對(duì)的。被測(cè)對(duì)象的分散性是客觀存在，人為地縮小它，不對(duì)。那樣，包含區(qū)間就不能包含了。
       3西格瑪或2 西格瑪，尚可通融，反正包含概率不同，置信概率不同；但除以根號(hào)17的作法，絕對(duì)不行。
       我的觀點(diǎn)是，生產(chǎn)者、給出指標(biāo)者，一定要嚴(yán)格；驗(yàn)收者可適當(dāng)放寬，這是IEC/ISO的通用規(guī)則。
       計(jì)量人員大都是誤差理論的測(cè)量概念；本題涉及統(tǒng)計(jì)測(cè)量問(wèn)題，如何看待，如何處理，有個(gè)認(rèn)識(shí)與普及的過(guò)程。不過(guò)，在時(shí)頻界，早已成為常規(guī)，是人人照辦的常識(shí)。

史錦順 發(fā)表于 2014-9-28 12:06
我認(rèn)為此題不是誤差理論的問(wèn)題，而是統(tǒng)計(jì)測(cè)量的問(wèn)題。當(dāng)被測(cè)量名義值為8mm時(shí)，數(shù)顯千分尺的最大允 ...

      此處測(cè)得值散布標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)值算出后不能除以根號(hào)17是肯定的！ 能除以根號(hào)17的只有千分尺測(cè)量誤差限（0.002mm）中的一小部分（按目前的表述方案也是無(wú)法操作的）。

    像史先生如此算出的“0.03mm“、“0.05mm" 應(yīng)該適宜稱為“牛”、“馬”鋼珠的“直徑誤差限”，不能再叫做“牛”、“馬”鋼珠的“直徑測(cè)量誤差限”了！........“測(cè)量誤差”在其中只占了相對(duì)可以忽略的一點(diǎn)點(diǎn)，大頭是“制造誤差”!   若用“不確定度”表述，名稱亦如是當(dāng)糾。名不正，則言不順。

這個(gè)結(jié)果是不是要保留到小數(shù)點(diǎn)后三位，如：8.000 ±0.028

njlyx 發(fā)表于 2014-9-28 10:31
現(xiàn)在問(wèn)題來(lái)了——

1.   “牛珠”的"0.005"及“馬珠”的"0.009"究竟稱謂什么才合適？.. .稱“測(cè)量不確定 ...

實(shí)際像這樣的問(wèn)題我早有疑問(wèn)，前年我發(fā)帖求助過(guò)，在這里http://www.bkd208.com/thread-158003-1-1.html 。這是測(cè)量燈箱亮度的情況，要求在均勻分布的8個(gè)位置測(cè)量，取平均值作為測(cè)量結(jié)果，我當(dāng)時(shí)評(píng)定測(cè)量結(jié)果不確定度時(shí)難住了，感覺(jué)用8個(gè)值計(jì)算的測(cè)得值分散性不應(yīng)該叫測(cè)量重復(fù)性，應(yīng)該是燈箱本身的亮度均勻性。那么要計(jì)算測(cè)量重復(fù)性怎么做呢？是選一個(gè)點(diǎn)測(cè)幾次計(jì)算重復(fù)性；還是均勻分布8個(gè)位置測(cè)得值計(jì)算平均值后為一次測(cè)量，如此反復(fù)進(jìn)行多次測(cè)量（測(cè)量這8個(gè)點(diǎn)分別得到平均值），用幾個(gè)平均值計(jì)算重復(fù)性？后來(lái)想想重復(fù)性應(yīng)該是后者。就像您這案例里的17個(gè)位置一樣，又讓我想起了我那個(gè)貼子里的問(wèn)題。0.005和0.009這兩個(gè)值是我上午計(jì)算時(shí)考慮了17個(gè)測(cè)得值分散性和數(shù)顯外徑千分尺允差的合成，現(xiàn)在看來(lái)這個(gè)分散性不是測(cè)量重復(fù)性。我感覺(jué)若要求測(cè)量重復(fù)性，應(yīng)該在這17個(gè)位置再測(cè)量多遍，以每一遍的平均值作為測(cè)得值，這些測(cè)得值的分散性應(yīng)該可以叫做測(cè)量重復(fù)性了，只是再重新找這同樣的17個(gè)位置幾乎不可能實(shí)現(xiàn)，因此還是會(huì)有均勻性的問(wèn)題。您說(shuō)的“這散布的主因是“鋼珠”本身的加工制造誤差，并不是數(shù)顯千分尺的“測(cè)量誤差”！若要估算“不確定度”，是不能除以根號(hào)n的”，我感覺(jué)“鋼珠”本身的加工制造誤差也可以作為測(cè)量不確定度的一個(gè)分量引入，我們可以稱它為被測(cè)樣品的均勻性引入的不確定度分量，只是不清楚由這17個(gè)值計(jì)算得到的分散性，還除不除以根號(hào)17了。我們幾何量專業(yè)的JJF 1099-2003 表面粗糙度比較樣塊校準(zhǔn)規(guī)范，它的不確定度評(píng)定示例里均勻性引入的分量就以測(cè)得值的分散性除以根號(hào)10了（10是10個(gè)均勻的位置）。

njlyx 發(fā)表于 2014-9-28 14:01
此處測(cè)得值散布標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)值算出后不能除以根號(hào)17是肯定的！ 能除以根號(hào)17的只有千分尺測(cè)量誤差 ...

您好，能否給解釋一下“能除以根號(hào)17的只有千分尺測(cè)量誤差限（0.002mm）中的一小部分”，這個(gè)我不太理解。
我感覺(jué)您說(shuō)的“制造誤差”也應(yīng)該作為分量進(jìn)行評(píng)定，包含到測(cè)量不確定度里來(lái)。因?yàn)槲覀兤綍r(shí)說(shuō)測(cè)量結(jié)果的不確定度，就像鋼球直徑測(cè)量結(jié)果的不確定度，雖然它尺寸不均勻，我們都得給出一個(gè)測(cè)量結(jié)果的（只要?jiǎng)e太離譜了，一看是個(gè)橢圓），因?yàn)闇y(cè)量結(jié)果是賦予被測(cè)樣品的，因此我感覺(jué)這個(gè)測(cè)量結(jié)果的不確定度里應(yīng)該包含被測(cè)樣品本身的缺陷。

Enalex 發(fā)表于 2014-9-28 14:01
這個(gè)結(jié)果是不是要保留到小數(shù)點(diǎn)后三位，如：8.000 ±0.028

       你說(shuō)得有道理，此題的準(zhǔn)確值是
                     D(牛)=8.001mm±0.030mm
       由于談的是誤差偏差類問(wèn)題，以簡(jiǎn)明為宜，寫(xiě)為8.00mm±0.03mm是可以的。
       其實(shí)爭(zhēng)議出在該不該除以根號(hào)17上。GUM規(guī)定除以根號(hào)N，一下子小4倍多。這是推行不確定度理論以來(lái)的最大弊病之一。由此而興起的測(cè)量計(jì)量界之浮夸風(fēng)，必須下大力氣糾正之。值得注意的是如本網(wǎng)規(guī)矩灣錦苑先生，硬要把錯(cuò)誤的A類評(píng)定說(shuō)成是正確的，不僅他自己錯(cuò)，還影響了一部分網(wǎng)友。當(dāng)然，這個(gè)錯(cuò)誤有其強(qiáng)大的國(guó)際背景，這是GUM之錯(cuò)、VIM之錯(cuò)。錯(cuò)誤就是錯(cuò)誤。要破除迷信，相信科學(xué)。真理的力量大于任何權(quán)威。

長(zhǎng)度室 發(fā)表于 2014-9-28 15:08
您好，能否給解釋一下“能除以根號(hào)17的只有千分尺測(cè)量誤差限（0.002mm）中的一小部分”，這個(gè)我不太理解 ...

         如果表述規(guī)則支持將千分尺的“測(cè)量不確定度”【對(duì)應(yīng) 0.002mm測(cè)量誤差限】理想化的分成“獨(dú)立”與“相關(guān)”兩種成份（類似原來(lái)測(cè)量誤差的’系統(tǒng)‘、隨機(jī)’分類），那么，其中的“獨(dú)立”成份可以除以根號(hào)17，“相關(guān)”成份不能除-----17次測(cè)量得到的“平均直徑”的“測(cè)量不確定度”將小于單次直徑”的“測(cè)量不確定度“！【17次測(cè)量得到的“平均直徑”的“測(cè)量誤差限”將小于單次直徑”的0.002mm“測(cè)量誤差限“！】

        將包含制造因素影響的那個(gè)”不確定度“稱為”直徑不確定度“，而不叫直徑的”測(cè)量不確定度“是為了分清測(cè)量者與制造者的職責(zé)，”測(cè)量不確定度“過(guò)大意味做測(cè)量者本事不足，沒(méi)把測(cè)量工作做好！  而此處大至0.03mm、0.05mm的“直徑誤差限”基本不干“測(cè)量”的事，是鋼珠制造的不理想，若因名稱而錯(cuò)怪了“測(cè)量者”，不冤嗎？....."測(cè)量“的局外人對(duì)此會(huì)無(wú)關(guān)疼癢！ 無(wú)良的制造者或可雀躍？---”誤差“大了都可以賴在”測(cè)量“上。

補(bǔ)充內(nèi)容 (2014-9-28 20:30):
怎么引號(hào)又亂套了呢？

長(zhǎng)度室 發(fā)表于 2014-9-28 14:34
實(shí)際像這樣的問(wèn)題我早有疑問(wèn)，前年我發(fā)帖求助過(guò)，在這里http://www.bkd208.com/thread-158003-1-1.html 。 ...

【....我感覺(jué)“鋼珠”本身的加工制造誤差也可以作為測(cè)量不確定度的一個(gè)分量引入，我們可以稱它為被測(cè)樣品的均勻性引入的不確定度分量，只是不清楚由這17個(gè)值計(jì)算得到的分散性，還除不除以根號(hào)17了。】----

“鋼珠”本身的加工制造誤差是可以作為不確定度的一個(gè)分量引入，但這個(gè)不確定度是不適宜叫做”測(cè)量不確定度“的，稱為”直徑不確定度“較好；  這個(gè)”直徑不確定度“的分量是肯定不能除以根號(hào)17的—— 若除以根號(hào)17，鋼珠制造商要偷著樂(lè)了（但會(huì)背后嘲笑....)

長(zhǎng)度室 發(fā)表于 2014-9-28 15:08
您好，能否給解釋一下“能除以根號(hào)17的只有千分尺測(cè)量誤差限（0.002mm）中的一小部分”，這個(gè)我不太理解 ...

       njlyx 所講是千分尺的誤差范圍（0.002mm）可以除以根號(hào)17的問(wèn)題，是有條件的，那就是千分尺的誤差范圍全是隨機(jī)誤差。其實(shí)，千分尺的誤差同各種測(cè)量?jī)x器一樣，是以系統(tǒng)誤差為主的。而系統(tǒng)誤差部分，每次測(cè)量是個(gè)常量，不能相互抵消，因此，只能保守的估計(jì)為：?jiǎn)未螠y(cè)量的誤差范圍是0.002mm,平均值的測(cè)量范圍也是0.002mm(可能小到一半，但無(wú)法得知)。不過(guò)千分尺的誤差范圍問(wèn)題，在本題目中是個(gè)極小的部分，可以忽略，沒(méi)有討論的必要。
       本題的關(guān)鍵是測(cè)得的眾多大的偏差量，該如何統(tǒng)計(jì)，如何處理。這些偏差是加工的問(wèn)題，是真實(shí)的客觀存在。不確定度理論試圖把這個(gè)統(tǒng)計(jì)的問(wèn)題與測(cè)量的誤差問(wèn)題一并處理，結(jié)果是是失敗的。按A類評(píng)定，"牛珠"區(qū)間為[-0.005mm,+0.005mm],此區(qū)間只包含17個(gè)值中的5個(gè)；而12個(gè)值不在區(qū)間內(nèi)。“馬珠”區(qū)間為[-0.009mm,+0.009mm]也只包含5個(gè)值，而有12個(gè)值不在區(qū)間內(nèi)。包含區(qū)間不包含，還算什么包含區(qū)間？
       總之，按不確定度理論的框架，處理不了這個(gè)問(wèn)題。一算必錯(cuò)。
       鋼珠的直徑，是隨機(jī)變量，其表征量是單值的西格瑪。三倍西格瑪是偏差范圍。這個(gè)偏差范圍的區(qū)間包含所有的偏差值，是合理的，正確的。
       對(duì)照國(guó)標(biāo)，“牛珠”相當(dāng)10級(jí)；“馬珠”相當(dāng)11級(jí)。（表中由高到低，只有6級(jí)到18級(jí)），加工水平中等偏上。
       叫“偏差”，可以和“誤差”區(qū)別。沒(méi)必要拉上那個(gè)錯(cuò)誤百出的“不確定度”。用那個(gè)詞，就必然混亂，因?yàn)椤安淮_定度”有其特有的一套。沒(méi)法改。
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在千分尺的MPEV為0.002mm的前提下，1#給出的兩組17個(gè)數(shù)據(jù)的波動(dòng)反應(yīng)的是鋼珠直徑的不均勻性，這些數(shù)據(jù)不知是真實(shí)的還是樓主為了說(shuō)明問(wèn)題自己給出的？這很重要，請(qǐng)告知，大家才好討論，不要什么都用不確定度解決，不均勻度也是一個(gè)指標(biāo)。
9#提到：“測(cè)量燈箱亮度的情況，要求在均勻分布的8個(gè)位置測(cè)量，取平均值作為測(cè)量結(jié)果，我當(dāng)時(shí)評(píng)定測(cè)量結(jié)果不確定度時(shí)難住了，感覺(jué)用8個(gè)值計(jì)算的測(cè)得值分散性不應(yīng)該叫測(cè)量重復(fù)性，應(yīng)該是燈箱本身的亮度均勻性。”我認(rèn)為其理解是對(duì)的。用8個(gè)值計(jì)算的分散性不應(yīng)該叫測(cè)量重復(fù)性，應(yīng)該是燈箱本身的亮度均勻性，因?yàn)?個(gè)位置的測(cè)量已偏離了重復(fù)性測(cè)量條件，當(dāng)然根據(jù)這8個(gè)值計(jì)算的分散性也就不應(yīng)該叫測(cè)量重復(fù)性。
每個(gè)位置的測(cè)量不確定度是可以評(píng)定的：來(lái)源于儀器系統(tǒng)效應(yīng)影響、測(cè)量重復(fù)性等隨機(jī)效應(yīng)的影響等。每個(gè)位置測(cè)量不確定度可認(rèn)為都相同。于是8個(gè)位置的平均值的不確定度可以這樣獲得：首先測(cè)量模型是y=(x1+x2+....x8)/8，8個(gè)系統(tǒng)效應(yīng)正相關(guān)取代數(shù)和，8個(gè)隨機(jī)效應(yīng)取方和根，兩者再取方和根合成。
1#鋼珠直徑的不確定度評(píng)定也是這樣，不均勻度是不均度，不確定度是不確定度。
這有點(diǎn)像史老定義的“統(tǒng)計(jì)測(cè)量”，不均勻度是信號(hào)的波動(dòng)，不是測(cè)量不確定度。

都成 發(fā)表于 2014-9-29 10:47
在千分尺的MPEV為0.002mm的前提下，1#給出的兩組17個(gè)數(shù)據(jù)的波動(dòng)反應(yīng)的是鋼珠直徑的不均勻性，這些數(shù)據(jù)不知 ...

數(shù)據(jù)不是實(shí)測(cè)的。.....  但這會(huì)有什么影響呢？


如果是實(shí)測(cè)的，您如何報(bào)告？....是否還需要什么‘實(shí)測(cè)’的信息？


現(xiàn)時(shí)的所謂“測(cè)量不確定度”評(píng)估有幾個(gè)沒(méi)把被測(cè)量的‘不均勻’性囊括在內(nèi)的呢？...這正是史先生抨擊的‘弊病’之一。誰(shuí)來(lái)‘界定’這被測(cè)對(duì)象的‘不均勻度’與現(xiàn)時(shí)‘測(cè)量不確定度’“評(píng)定”呢？....現(xiàn)時(shí)‘定義’朦朧啊.........

_______在每個(gè)測(cè)量位都有一個(gè)直徑測(cè)量結(jié)果(17個(gè)測(cè)得值），如表所示。測(cè)量者只要報(bào)告它們的“測(cè)量不確定度”就ok了——這些結(jié)果的“測(cè)量不確定度”都一樣【在沒(méi)有更確切的信息時(shí)，就由0.002mm的MPEV折算】(已說(shuō)明只測(cè)量一次）。然后，可以算算‘平均直徑’的測(cè)量結(jié)果極其“測(cè)量不確定度”以及‘直徑散布的標(biāo)準(zhǔn)偏差’---反映鋼珠制造品質(zhì)（‘不均勻性’）。...............這正是本人的認(rèn)識(shí)。不知都成先生意下如何？

njlyx 發(fā)表于 2014-9-29 15:00
數(shù)據(jù)不是實(shí)測(cè)的。.....  但這會(huì)有什么影響呢？

知道了。跟您的意思差不多。

njlyx 發(fā)表于 2014-9-29 15:00
數(shù)據(jù)不是實(shí)測(cè)的。.....  但這會(huì)有什么影響呢？

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       客觀量隨空間點(diǎn)的不同，是“均勻性”，不能套在“測(cè)量不確定度”的框架下。這是上面討論的共識(shí)：均勻性不該算是“測(cè)量不確定度”。
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       同一點(diǎn)上的客觀量，隨時(shí)間的變化，這是“穩(wěn)定性”。穩(wěn)定性是否屬于“測(cè)量不確定度”的范疇呢？
       我的看法是：客觀量隨空間的變化（均勻性）與客觀量隨時(shí)間的變化（穩(wěn)定性），都是客觀量的性質(zhì)，不是測(cè)量的問(wèn)題，不能叫“測(cè)量不確定度”。
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       不確定度評(píng)定的大部分案例，所謂的“重復(fù)性”，許多是量值本身的“穩(wěn)定性”，而不是測(cè)量?jī)x器的“重復(fù)性”。稱重量、測(cè)長(zhǎng)度，通常可以評(píng)定測(cè)量?jī)x器的重復(fù)性；但對(duì)溫度量、電學(xué)量、電子量、頻率量，常常不行。例如，交流數(shù)字電壓表校準(zhǔn)的不確定度評(píng)定，被檢數(shù)字電壓表的穩(wěn)定度，遠(yuǎn)優(yōu)于交流電壓源的穩(wěn)定度，此時(shí)的不確定度評(píng)定，顯然是一筆混沌賬。U95中，包含重復(fù)性，重復(fù)性又是電壓源引起的，這樣，把U95列入合格性判別中，必定冤枉數(shù)字電壓表。合格性判別中的U95的位置本該是計(jì)量所用標(biāo)準(zhǔn)的誤差，換成U95，包含被檢儀器的性能，已經(jīng)是重計(jì)，是冤枉的，實(shí)際執(zhí)行的重復(fù)性測(cè)量，加入電源的影響，就更冤枉了。
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       從上討論，我已知道：lyx、Enalex、都成、長(zhǎng)度室?guī)孜幌壬己芮宄颊J(rèn)為：“不均勻性”不是“測(cè)量不確定度”。
       我認(rèn)為：四位先生，看問(wèn)題從實(shí)際出發(fā)，判斷正確。
       我認(rèn)為你們的觀點(diǎn)，實(shí)際上是在同不確定度理論唱反調(diào)。
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       我再補(bǔ)充一點(diǎn)，不確定度論的A類評(píng)定，所要求的“重復(fù)性條件”，只對(duì)常量測(cè)量才能兌現(xiàn)。對(duì)變量的測(cè)量，行不通。
       例如，對(duì)溫箱恒溫性能的測(cè)量，不同點(diǎn)的采樣測(cè)量結(jié)果，只要溫度計(jì)準(zhǔn)確度夠格（通常如此），測(cè)得值的變化，顯然是溫度的各點(diǎn)均勻性問(wèn)題，不是測(cè)量誤差問(wèn)題。這是第一種不符合A類不確定度評(píng)定的情況。第二種情況，是只在一點(diǎn)（例如中心點(diǎn)）采樣，測(cè)量20個(gè)溫度值。評(píng)定溫箱指標(biāo)時(shí)所用溫度計(jì)之指標(biāo)該比溫箱指標(biāo)高4倍以上，20個(gè)溫度值的變化是溫箱中心點(diǎn)溫度值的變化，不是溫度測(cè)量的問(wèn)題，即不是溫度計(jì)的問(wèn)題。按上面四位先生的觀點(diǎn)，也不應(yīng)去評(píng)不確定度。因?yàn)檫@是被測(cè)客觀溫度的變化，是按時(shí)刻不同的分散性，是溫度穩(wěn)定性（電子、時(shí)頻領(lǐng)域都稱穩(wěn)定度，我看，溫度領(lǐng)域也該如此）。溫度的穩(wěn)定程度，是以時(shí)間為變量的分散性（穩(wěn)定度），溫度各點(diǎn)的均勻性，是以位置坐標(biāo)為變量的分散性。這都是統(tǒng)計(jì)變量。
       統(tǒng)計(jì)變量的統(tǒng)計(jì)方法，西格瑪不能除以根號(hào)N。因?yàn)槠骄档奈鞲瘳敠?平)，N越大它越小，其期望值是零。統(tǒng)計(jì)變量的表征量是σ；N越大，σ越趨近常量。就是說(shuō)，在對(duì)統(tǒng)計(jì)變量的測(cè)量中，σ不能除以根號(hào)N.
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       而當(dāng)前的不確定度理論，認(rèn)為自己的處理對(duì)象是物理量與隨機(jī)變量（GUM）,而不確定度理論旗下的不確定度A類評(píng)定規(guī)定必須除以根號(hào)N(有人辯解說(shuō)，測(cè)量一次，就不必除；這是故意打岔，精密測(cè)量只測(cè)量一次不算數(shù)，必須測(cè)量N次，且N≥10)。
       四位先生：你們的來(lái)自實(shí)踐或來(lái)自清醒分析的見(jiàn)解，恰與老史反對(duì)不確定度論的觀點(diǎn)相一致。當(dāng)然，我不該強(qiáng)求你們贊成我的觀點(diǎn)，但有一點(diǎn)是必要的：認(rèn)真想一想不確定度理論的問(wèn)題。我可以拼著老命告訴四位：老史對(duì)不確定度理論的置疑，是值得計(jì)量界深思的。
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史錦順 發(fā)表于 2014-10-2 08:17
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       客觀量隨空間點(diǎn)的不同，是“均勻性”，不能套在“測(cè)量不確定度”的框架下。這是上面討論的共識(shí) ...

【   客觀量隨空間點(diǎn)的不同，是“均勻性”，不能套在“測(cè)量不確定度”的框架下。這是上面討論的共識(shí)：均勻性不該算是“測(cè)量不確定度”。
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       同一點(diǎn)上的客觀量，隨時(shí)間的變化，這是“穩(wěn)定性”。穩(wěn)定性是否屬于“測(cè)量不確定度”的范疇呢？
       我的看法是：客觀量隨空間的變化（均勻性）與客觀量隨時(shí)間的變化（穩(wěn)定性），都是客觀量的性質(zhì)，不是測(cè)量的問(wèn)題，不能叫“測(cè)量不確定度”。】

    ‘嚴(yán)重’同意史先生的上述觀點(diǎn)！  將“被測(cè)量”的可能時(shí)、空變化‘囊括’進(jìn)“測(cè)量不確定度”是嚴(yán)重混淆產(chǎn)品‘自身品質(zhì)’與‘檢測(cè)工作品質(zhì)’的不負(fù)責(zé)任“做法”，是其不招人待見(jiàn)的主要毛病之一！
     
    “測(cè)量不確定度”理應(yīng)名副其實(shí)的“表達(dá)”‘檢測(cè)工作’的‘品質(zhì)’，只關(guān)注“測(cè)量誤差”，不應(yīng)‘囊括’“被測(cè)量”可能時(shí)、空變化的影響。

     ‘囊括’“被測(cè)量”可能時(shí)、空變化影響的“不確定度”宜易名為“量值不確定度”，對(duì)于“測(cè)試計(jì)量工作者”而言，只有那些將用做檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)件的量值對(duì)象（諸如砝碼、量塊...)才需要“評(píng)估”其“量值不確定度”！ 對(duì)于常規(guī)的“測(cè)量結(jié)果”，“測(cè)量者”應(yīng)該是沒(méi)有義務(wù)“評(píng)估”被測(cè)量的如此“量值不確定度”的！也不可能“評(píng)估”的恰當(dāng)！他只應(yīng)該“評(píng)估”真正的“測(cè)量不確定度”——‘測(cè)得值’與“被測(cè)量在被測(cè)時(shí)、空點(diǎn)的那個(gè)唯一‘真值’”之間的可能“誤差”（約定包含概率下的可能‘測(cè)量誤差范圍’半寬值）。

此問(wèn)題爭(zhēng)論的焦點(diǎn)在測(cè)量結(jié)果的不確定度部分，對(duì)取平均值為最佳測(cè)量結(jié)果沒(méi)有疑義，而不確定度的焦點(diǎn)又在重復(fù)性的計(jì)算。如果按JJF1059-2012第11頁(yè)A類不確定度的評(píng)定方法9#長(zhǎng)度室的理解和計(jì)算是對(duì)的。但在工業(yè)生產(chǎn)中有沒(méi)有必要這么結(jié)果，成本和風(fēng)險(xiǎn)均是要考慮的，還值得商榷。

樓主到底想說(shuō)什么？有人會(huì)拿這串?dāng)?shù)據(jù)來(lái)計(jì)算A類分量嗎？搗漿糊。

深圳漁民 發(fā)表于 2014-10-9 15:00
樓主到底想說(shuō)什么？有人會(huì)拿這串?dāng)?shù)據(jù)來(lái)計(jì)算A類分量嗎？搗漿糊。

你質(zhì)疑什么?  你覺(jué)得應(yīng)該怎樣報(bào)告？

　　幾何量計(jì)量的尺寸測(cè)量并不那么簡(jiǎn)單，當(dāng)形狀誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于尺寸誤差時(shí)，測(cè)量尺寸就足夠了，當(dāng)兩種誤差相當(dāng)時(shí)就不能算對(duì)尺寸一個(gè)被測(cè)參數(shù)的測(cè)量了。鋼珠的直徑允差與球面度允差幾乎是同一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此鋼珠直徑的測(cè)量不能算對(duì)一個(gè)參數(shù)的測(cè)量，而是測(cè)量了若干個(gè)被測(cè)對(duì)象。樓主牛珠、馬珠的測(cè)量案例就測(cè)量了17個(gè)被測(cè)對(duì)象，如果把平均直徑當(dāng)作一個(gè)被測(cè)對(duì)象，歸納起來(lái)起碼有平均直徑和球面度兩個(gè)被測(cè)對(duì)象。
　　不確定度是針對(duì)具體的測(cè)量方法或具體的測(cè)量結(jié)果的，因此不確定度評(píng)定也是針對(duì)具體的被測(cè)對(duì)象輸出值的，用17個(gè)不同對(duì)象的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行所謂的A類不確定度評(píng)定是完全錯(cuò)誤的。17個(gè)測(cè)量結(jié)果用貝塞爾公式計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差無(wú)論除以還是不除以根號(hào)17都與不確定度無(wú)關(guān)。如果牛珠、馬珠的被測(cè)參數(shù)都是平均直徑，因?yàn)榕ｑR二人測(cè)量方法完全相同，不確定度只取決于測(cè)量過(guò)程的信息，因?yàn)樾畔⑼耆嗤瑑扇说臏y(cè)量結(jié)果相差再大，其測(cè)量不確定度則是完全相同的。兩個(gè)人的測(cè)量結(jié)果之所以相差大，一定是“誤差”在搗鬼，必須用誤差分析的理論去查找原因，而不能怪罪于不確定度。
　　從誤差分析的角度分析這個(gè)問(wèn)題，只有兩種可能性，其一是牛馬兩人測(cè)量水平相差較大，各人的測(cè)量誤差不同造成了測(cè)量結(jié)果相差很大。其二是牛馬兩人測(cè)量的鋼珠不是同一個(gè)，鋼珠的制造誤差使兩個(gè)人的測(cè)量結(jié)果相差較大。排除的方法是交換鋼珠測(cè)量，馬測(cè)牛珠，牛測(cè)馬珠，重新測(cè)量，如果牛珠、馬珠平均直徑基本保持不變，則證明兩個(gè)人測(cè)量水平相當(dāng)，問(wèn)題在制造誤差，制造誤差反映在球面度上，即樓上有量友說(shuō)的不同方向的直徑大小不一，發(fā)生在直徑制造的均勻性問(wèn)題。如果牛馬兩人的測(cè)量結(jié)果還是與未交換前基本差不多，那就一定是兩個(gè)人之間存在著系統(tǒng)誤差，比如說(shuō)馬或牛有一人或都有俗稱的“斜視”毛病，或儀器估讀不準(zhǔn)的毛病等等。
　　那么用貝塞爾公式計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)偏差是什么呢？首先它不是測(cè)量不確定度，因?yàn)樯厦嫖乙呀?jīng)說(shuō)過(guò)被測(cè)的量值對(duì)象不是同一個(gè)，這是對(duì)17個(gè)方向上的17個(gè)被測(cè)對(duì)象的測(cè)量結(jié)果。我們可以把17個(gè)對(duì)象當(dāng)成同一類型的被測(cè)對(duì)象，這個(gè)貝塞爾公式計(jì)算出來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)偏差也就是同一類型或相同規(guī)格的被測(cè)對(duì)象的尺寸“分散性”了，具體到牛珠或馬珠來(lái)說(shuō)也就是不同方向直徑的分散性，這個(gè)分散性某種程度上反映了“球面度誤差”的含義，但卻并不符合球面度誤差的定義。因此計(jì)算這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差意義并不大，測(cè)量報(bào)告寫(xiě)成 D(牛)  =  8.00mm  ± 0.03mm；D(馬) = 8.00mm ± 0.05mm也沒(méi)有多大價(jià)值，還不如直接給出D(牛)max=8.013mm，D(牛)min=7.987mm； D(馬)max=8.031mm，D(馬)min=7.971mm對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)和評(píng)判鋼珠符合性更有價(jià)值。如果牛馬兩人測(cè)量水平和工作質(zhì)量都沒(méi)問(wèn)題，則牛珠的極差0.026mm，馬珠的極差0.060mm，馬珠的球面度是牛珠的兩倍，此時(shí)應(yīng)告訴生產(chǎn)馬珠的人員暫停生產(chǎn)，查找原因，制定糾正措施加以改進(jìn)。
　　至于兩人的測(cè)量不確定度，因?yàn)榉椒ㄏ嗤淮_定度肯定也應(yīng)該相同。如何評(píng)估不確定度的問(wèn)題，因?yàn)闃侵鹘o出的測(cè)量過(guò)程信息量過(guò)低，只知道使用的測(cè)量設(shè)備是數(shù)顯千分尺，其它信息包括千分尺的型號(hào)規(guī)格和分度值一概不知，只有測(cè)量者自己才清楚，所以別人就無(wú)法評(píng)估了。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2014-10-14 23:51
　　幾何量計(jì)量的尺寸測(cè)量并不那么簡(jiǎn)單，當(dāng)形狀誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于尺寸誤差時(shí)，測(cè)量尺寸就足夠了，當(dāng)兩種誤差相當(dāng) ...

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      測(cè)量有兩類，一類是常量測(cè)量，一類是變量測(cè)量。GUM明確說(shuō)：不確定度的處理對(duì)象，可以是物理量，也可以是統(tǒng)計(jì)變量。
      題目很明確，就是測(cè)量球的直徑。數(shù)顯外徑千分尺的規(guī)格，在8mm附近，最大允許誤差是2微米，檢定規(guī)程就是這樣規(guī)定的。規(guī)矩灣先生，說(shuō)條件不夠，沒(méi)道理。在本題目中，千分尺規(guī)格明顯可略。
      規(guī)矩灣斷言說(shuō)：“不確定度是針對(duì)具體的測(cè)量方法或具體的測(cè)量結(jié)果的，因此不確定度評(píng)定也是針對(duì)具體的被測(cè)對(duì)象輸出值的，用17個(gè)不同對(duì)象的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行所謂的A類不確定度評(píng)定是完全錯(cuò)誤的”。
      測(cè)量任務(wù)是測(cè)量球的直徑，明明對(duì)象只有一個(gè)，卻說(shuō)有17個(gè)對(duì)象，真是奇怪。不確定度論自稱可以處理“隨機(jī)變量”，本題目測(cè)得的直徑是隨采樣點(diǎn)而變的隨機(jī)變量，說(shuō)不能進(jìn)行A類評(píng)定，毫無(wú)道理。
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      規(guī)矩灣的論述，表明一個(gè)事實(shí)：不必評(píng)定不確定度。不評(píng)反而好些。他說(shuō)：“測(cè)量報(bào)告寫(xiě)成
D(牛)  =  8.00mm  ± 0.03mm；D(馬) = 8.00mm ± 0.05mm也沒(méi)有多大價(jià)值，還不如直接給出
D(牛)max=8.013mm，D(牛)min=7.987mm； D(馬)max=8.031mm，D(馬)min=7.971mm對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)和評(píng)判鋼珠符合性更有價(jià)值。如果牛馬兩人測(cè)量水平和工作質(zhì)量都沒(méi)問(wèn)題，則牛珠的極差0.026mm，馬珠的極差0.060mm，馬珠的球面度是牛珠的兩倍，此時(shí)應(yīng)告訴生產(chǎn)馬珠的人員暫停生產(chǎn)，查找原因，制定糾正措施加以改進(jìn)。”         
      你的這段論述，與我的“廢除不確定度評(píng)定”的主張是不謀而合的。
      不確定度評(píng)定，有害無(wú)益，廢了好。
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史錦順 發(fā)表于 2014-10-15 08:31
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      測(cè)量有兩類，一類是常量測(cè)量，一類是變量測(cè)量。GUM明確說(shuō)：不確定度的處理對(duì)象，可以是物理量， ...

       本案例討論的焦點(diǎn)是該不該除以根號(hào)17.
       A類不確定度評(píng)定規(guī)定，必須除以根號(hào)17。這一操作，把數(shù)值的變化量縮小4倍多，掩蓋了各點(diǎn)直徑的差異。
       不確定度論提出時(shí)，看到了誤差理論不能處理變量測(cè)量的弱點(diǎn)，卻不知道統(tǒng)計(jì)變量的分散性，必須用單值的西格瑪來(lái)表達(dá)，而是沿襲了常量測(cè)量的求平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差的方法，固定了除以根號(hào)N的作法。這就給不確定度評(píng)定帶來(lái)了無(wú)法克服的病根。
       這個(gè)題目，揭穿了不確定度評(píng)定無(wú)能的本質(zhì)。
       本題目中，數(shù)顯千分尺的測(cè)量誤差范圍2微米可以忽略，這是統(tǒng)計(jì)問(wèn)題，超出了誤差理論使用的范疇，不能用誤差理論處理。
       本題目是統(tǒng)計(jì)測(cè)量，要用統(tǒng)計(jì)理論處理。分散性的表征量是單值的西格瑪，因此求標(biāo)準(zhǔn)偏差，不能除以根號(hào)17.