《誤差PK不確定度六十篇集》代序——致國家質檢總局的信

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                   《誤差PK不確定度六十篇集》代序
                                           ——致國家質檢總局的信                  

尊敬的支樹平局長、尊敬的韓毅司長：
       我是中國電子科技集團總公司第27研究所（河南鄭州）的退休高級工程師，黨員，77歲。1956年入北大物理系，1963年無線電電子系畢業。一生工作于測量計量領域。畢業分配到中國計量科學研究院，建立微波阻抗國家標準與阻抗計量7年，參加銫原子時間頻率基準研制3年。1973 年調入27所（主要專業方向是測控），研制晶體頻標2年，研制小銫鐘3年，負責頻率計量與航天測量設備（外測）的測量、檢驗等20年。曾任中國計量測試學會時頻專業委員會委員。在學術刊物上發表學術論文十余篇。退休后的16年，在網絡上發表學術討論文章百余篇。現就一項國際性的學術爭論與我建立的測量計量新學說，向領導報告如下。

一  關于學術爭論的情況      
       測量是人類的一項基本實踐活動。計量是保證測量準確的社會行為。我國的計量事業，歷史悠久。秦始皇統一度量衡，計量已是國政。新中國建立后，計量受到黨和國家的重視。改革開放以來，我國計量事業發展迅速。
       近代測量計量理論，以誤差理論為基礎，已有三百年的歷史。近代科學技術的發展，現代工業的成功，證明誤差理論的主流是正確的。受歷史的限制，誤差理論以常量測量為基本對象，這是它的局限。現代大量變量測量的出現（如宇航中的頻率測量），要求發展測量計量理論。1966年美國人阿侖提出的阿侖方差，起到一定作用，但只限于對頻率穩定度的表征，其視覺狹小且公式的物理意義費解，未能改善誤差理論的全局。時代催生新的測量計量學說。
       1980年之后，美國的NIST（相當國家計量院），提出不確定度理論，要點是認為“真值不可知，誤差不可求。要評定不確定度”。它不是已有理論的發展，而是否定常規、否定歷史，重新搞一套。由于拋棄誤差理論的樸素的唯物論思想，以“真值不可知論”為出發點和指導思想，步入歧途。
       1993年國際計量委員會就不確定度論進行表決，18個委員，有16票反對；不知怎么，不久就通過了。此后，八個國際學術組織聯合向全世界推薦。我國的計量主管部門，質檢總局及所屬計量司，以“與國際接軌”為理由，大力推行不確定度論。制定出大量貫徹不確定度論的規范、規程等法規性文件，硬性貫徹推行。且把推行不確定度當做方針，這不妥，因為不確定度論是錯誤的。
       對不確定度論，許多人有異議。一些有識之士，如中國計量科學研究院的馬鳳鳴、錢鐘泰等名家，早在二十年前就強烈反對不確定度論，卻未能引起重視；推行不確定度論以來，許多技術人員違心地執行錯誤的規定與作法，心情壓抑，牢騷頗多。而有意見又得不到表達機會，影響了計量界的干群關系和上下級關系。當我在網上開始發表系列批評不確定度的意見時，不少網友表示有同感，并希望向高層領導部門呼吁。此事不單純是學術問題，牽涉一系列以質檢總局名義發布的國字號的計量法規的指導思想（講辯證唯物論還是講不可知論）、政策原則（與國際接軌要不要鑒別是非）、思想路線（尊重歷史、尊重實踐，還是只相信個別洋人的怪論）、以及實際應用（靠實測還是講評估，操作是對還是錯）等等問題，各方意見分歧。特別是，不確定度論本身毫無實際用途，而且錯誤嚴重，妨礙實際工作（如工業上最常用的游標卡尺，按不確定度評定（倪育才《實用測量不確定度評定》150頁引用的歐洲的評定實例），全中國、全世界就沒有一把同規格的卡尺能合格。）；反對者有理，有力；壓服，是不能持久的，也不應該。我懇切希望質檢總局與計量司領導重視這個問題，采取果斷措施，停止推行不確定度論。并下決心，在測量計量的理論上開創一條中國人的獨創之路。
        不確定度論的要害是立足于“不可知論”，全盤否定以真值概念為基礎的經典測量計量學。不確定度論否定真值的可知性，出發點錯；否定誤差可求，舍實測而搞評估，方向錯；混淆對象與手段，邏輯關系錯；公式錯、表達錯，以致根本錯、全盤錯。我經十多年的嚴格探索，認定不確定度論的偽科學本質，寫出論文，抨擊不確定度論。該文提出重大學術爭議，無疑是有價值的。送給刊物，被拒絕發表，編輯通知我：與當前計量主管部門意見相悖，不能發表。我只好另尋出路。恰值互聯網興起，我于2004年在網上發表“測量不確定度理論置疑”一文，隨即被二十幾個網站轉載。《中國物理網》對此文冠以“思想的火花”的前置標題，分七次轉載。此后，對國際標準、我國標準，以及網友提出的問題，進一步研究，最近三年發表108篇短文（六輪），抨擊不確定度理論。現匯集為《駁不確定度百論集》送上。顧及太長，特寫了個摘要本，列舉了不確定度論的錯誤與弊病40條。
       推行不確定度論以來，造成一些思想混亂與一些工作的失誤。簡要說幾條。
       第一，錯誤地宣揚“真值不可知”的觀點。
       認識是存在的反映。辯證唯物論認為：客觀事物是可以認識的。世上只有尚未認識的事物，沒有不可認識的事物。這是人們該有的基本認識，也是一切科學研究的基礎。
       德國唯心主義哲學家康德說：“客觀之物，不可知”。美國人1980年后提出的不確定度論，基本觀點就是“真值不可知”。“真值不可知”論，是康德唯心論的翻版。
       真值可知，人們才去測量；才有保證測量準確的計量。況且物理公式都是量的公式，都是量的實際值的公式，都是量的真值的公式。否定真值的可知性，就等于否定一切物理公式，顯然，這是極端錯誤的。
       美國的幾個人有什么異常的觀點，這不奇怪。（最基本的原始材料，僅僅是NIST的一個內部報告，稱“技術注記”。） 國際組織大力推行這種觀點，是不妥當的。近二十年來，我國的國家計量規范與檢定規程，也盲從于這種觀點，把體現這一觀點的內容，全盤照搬。《JJF1001-2011》甚至直接寫上“真值是不可知的”。在我國的國家計量規范中寫這樣的條文，是錯誤的；這是違反我國的指導思想的。規定既如此，還要通過辦學習班、檢查、考試等活動來貫徹，這對計量工作者，特別是年輕人，影響不好。
       第二，“不確定度”，概念含混，定義多變；邏輯混亂，公式錯誤，表達混沌。學不確定度理論五年十年，竟說不清不確定度到底是什么。糊涂的理論，不當的操作；計量人員多數一頭霧水；一些清醒者則憤恨、責罵。網上討論，對不確定度，就有“洋垃圾”“瞎扯淡”“吃飽撐的”等說法。一些國際的專家和我國的某些專家試圖解釋，說法竟有七種之多；不僅不同，有些還相互對立。
       國家計量規范規定：“準確度是定性的，不是定量的，不能用數字表達”。此話抄自國際標準，是美國人在瞪眼睛說瞎話。全世界長期、廣泛使用的“準確度”，明明是定量的，卻硬說是定性的，這是現代版的指鹿為馬。我國國家規范竟跟著美國人這樣說。而實際上，還是用定量的準確度。2007年黨中央、國務院授予中國計量科學研究院銫原子時間頻率基準一等科技進步獎，明確地寫著“準確度5E-15”。國家規范規定“準確度是定性的”，因為不正確，也就不執行，形成言行不一的局面。而美國人自己又是怎樣干的呢？美國的兩大儀器公司安捷倫公司與福祿克公司，到2013年7月（推行不確定度論20年后的現在），各種測量儀器的指標依然是“準確度”，在準確度的欄目下都是具體的數字。這表明，美國人的不確定度理論，美國的廠家并不理會；而我國卻動用國家行政力量，去硬性推行，實在不應該。
       第三，不確定度論的無能、無用及錯誤表現
推行不確定度論二十年了。實際效果是負作用。
       1擺設。計量裝置的評定的結果是可以被忽略了事，并不用其具體數據。不能做否定判斷。評與不評一樣。平常工作不用；上級檢查組來，擺擺樣子（網上討論的說法）。
       2 費事。按誤差理論極簡單的事，搞不確定度評定，要費很多時間。如算自由度，很難算。只好東抄西抄。抄來也不知有啥用。最簡單的、計量過的卡尺、千分尺，也要求使用者評定不確定度，評定方法的文件長達51頁，真不知這種規范讓檢驗工人怎樣執行。
       3 礙事。把經計量院檢定合格的測量儀器，評定得很差，使好儀器沒人敢用。（這是一位網友講的實例，進口的2%的微波功率計，檢查組評定為8%）
       4混淆對象與手段。這是不確定度評定致命傷。評定檢定裝置的檢定能力，要看被檢儀器的性能，這是把對象的問題賴在手段上，是荒唐地顛倒父子輩分。
       5 錯誤地拆分。在計量與測量中，測量儀器指標是個整體，不能拆分。對直接測量、計量，不確定度論的對測得值函數的微分，是錯誤的。
       6 隱患。不確定度論錯誤地規定分散性一律除以根號N，使分散性指標夸張根號N倍（宇航測頻，規定測量次數N取100，則夸張10倍），這樣，就有出事故的危險。我國目前的宇航測量設備研制，抵制不確定度論，用阿侖方差，不除以根號N。如果不廢除不確定度論，以后的人們一旦按不確定度論辦事，隱患很大。
       不確定度論已充斥我國的計量法規。我收集到的印有“中華人民共和國”字樣的規范或規程就有三十多種。不確定度理論，錯誤多多；不確定度評定，對測量儀器計量的評定，幾乎全錯，有害于計量事業，必須嚴肅對待。
       我殷切希望質檢總局領導與計量司領導重視這件事。提倡科學，反對迷信。 “求真”，“務實”。要允許提出不同意見，提倡、鼓勵創新；組織學術辯論，是非不難判斷。本人所報告的研究結果就表明：中國人有能力在測量計量理論領域澄清是非、創造有中國特色的新理論，走在世界計量界的前頭。

二  關于《新概念測量計量學》
       我高興地向領導報告：在唯物辯證法的思想指導下，積50年的實踐與研究，我建立起一種有中國特色的新學說——新概念測量計量學。新學說繼承經典測量學的合理內核即真值、誤差、準確度等基本概念，又鑒于大量變量測量的出現，在測量計量學中，引入變量的概念，提出統計測量的新概念。對測量計量的總體，深化理解，提高認識，總結出幾項區分方法，提出測量計量的十余項新概念。新學說《新概念測量計量學》包括：
       1 真值與真值群的新概念。誤差元與誤差范圍的新概念。
       2 測量分類法。統計測量的新概念。分散性表征法則。
       3 測量方程的新概念
       4 誤差方程的新概念
       5 自差統計的新概念
       6 測量計量的結果表達與處理。兩類區間的新概念。等量代換法則。
       7 測量方程的應用
       （1）計時方程的新概念
       （2）測速誤差新解
       8 單項創新
       （1）相位測距的新概念
       （2）波導特性阻抗的新概念
       其中“波導特性阻抗的新概念”，是我剛參加工作時的成果，因為得到過錢學森先生的親筆批復信（1972年），并由此在南京14所應用成功（人造衛星地面站雷達的饋線設計，原來用教科書公式設計，反射大，不合格；林守遠等按阻抗新概念設計，成功）。這對我一生鼓勵很大。包括寫現在這封信。我年輕時能給國防科委領導錢學森寫信，也就鞭策老年的我，該給我國的計量主管部門寫信，因為當前的學術探索，分量要重得多，它是關乎爭取國際話語權、實現中國計量夢的大事。測量計量應用很廣，且又當“不確定度論”擾亂全世界測量計量界的時候，中國計量主管部門站出來，撥開測量計量領域的迷霧，明辨是非，特別是就此事開展一次辯證唯物論的宣傳，進行邏輯知識與研究方法的普及，這是件大事。在世界性的學術大辯論中，建立并推廣中國人自己的一門新學說《新概念測量計量學》，是振奮人心的。有古典文明的中國，在中國共產黨的領導下，百花齊放、百家爭鳴，在經濟繁榮、國力強盛的同時，出現學術大發展的蓬勃景象，是可以預期的，是歷史的必然。我雖年老，但仍壯心不已，誓為實現振興中華的中國夢而盡力。我期盼得到質檢總局領導與計量司領導的支持。我希望在你們的領導下，成就這項為國爭光的事業。

       我的報告材料（打印，A4，300頁，約四十萬字）為：
       1 信
       2《新概念測量計量學》第三稿（前兩稿為2004、2011的網絡版）
       3 不確定度論的錯誤與弊病（《駁不確定度百論集》摘要）
       4《駁不確定度百論集》
       此致
敬禮！
                                                                           電子科技集團總公司第27研究所退休辦   史錦順（簽字）
                             
                                                                                                                                        2013年8月20日

建議學術理論評審人：
北京大學 王義遒（曾任北大常務副校長），量子頻標專家，中國計量計量測試學會副理事長。
中國計量科學研究院 馬鳳鳴（主編《JJF1008-2007》）、楊孝仁（曾任亞太地區計量會議主席）、錢鐘泰（我國最早著文抨擊不確定度論的計量專家）。

(此前，國家質檢總局網上回話：您好！感謝您的來信！請您將文字資料寄到北京市海淀區馬甸東路9號，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局計量司，郵編100088。總值班電話  010-82260001)
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如果不考慮真值不可知的因素，誤差理論可以解決一切問題，正確性用系統誤差、準確度足以描述，分散性用隨機誤差、精密度足夠了，不確定度說白了就是隨機誤差因素的量，評定不過是認為所有分量均貢獻給了分散性而已，不是什么新東西。遺憾的是真值確實是不可知的，因此不確定度理論相對誤差理論更嚴密，不確定度應用到極致情況下完全可以不再使用誤差。“二相性”，一個字，“扯”，兩個字，“太扯”。

　　我對史老師的孜孜追求和對計量事業的無比熱愛精神始終抱有崇敬和崇拜的感情，史老師以其古稀的高齡發表了上百篇文章，其中不乏有創新點，對計量事業的發展有推波助瀾的作用，對普及計量基礎知識有很大裨益，是我們永遠學習的榜樣。但關于不確定度的評價和對術語“準確度”的看法方面，我的確與史老師有迥然不同的看法。
　　是誤差理論建立在“誤差”廣泛存在于測量之中的基礎上，是誤差理論認為凡是測量就或大或小地存在著誤差，由于誤差的存在，通過測量獲得被測量值是不可能的，人們只能無限趨近于真值而不能獲得真值，只能用高準確度的測量結果“約定為”真值，或作為“參考值”與被測量的測量結果相比較，這就是誤差理論下的“真值不可知”論。這個理論數百年來一直促進著計量科學的不斷發展，促進新的測量設備和測量方法不斷創新，“只有更好，沒有最好”，計量科學的發展也將永無止境。這都是誤差理論的“功勞”，和不確定度無關，這個“功勞”不能歸功于不確定度。
　　測量不確定度只不過是應用了誤差理論的這一定論，認為既然誤差理論已經認為真值不可知，但真值存在區間的寬度可以通過獲得測量結果的測量過程所有信息加以評估，從而產生了不確定度評定的理論。誤差理論和不確定度評定的理論從兩個側面分別描述測量過程和測量結果的品質，一個側重于準確性的描述，另一個側重于可靠性或稱可信性的描述，兩者描述的特性各不相同，不能畫等號，因此兩者將相輔相成，共同支撐著測量和測量過程這個現象解讀的基礎理論。
　　至于“準確度”這個術語已經在國際標準和國家標準定義為“定性的”術語，就不應該再應用于“定量的”的場合。準確性定量的術語可以用“誤差”、“示值誤差”、“允許誤差”、“誤差限”、“誤差范圍”、“最大誤差”、“最大誤差絕對值”等等許多由“誤差”為詞干組成的術語來描述，為什么一定要用已經規定為只用于“定性”場合下才允許使用的“準確度”術語呢？如果把“準確度”也用于定量的場合，那么定性的場合又打算用什么術語來描述呢？術語其實是人們共同約定的，老祖宗如果一開始把樹叫馬，把馬叫樹，后人對馬和樹的理解就會與現在相反，既然國內外術語的定義已經把“準確度”定義為定性的術語，我們就不應該再將它用于定量的描述場合。

感覺不確定度理論同誤差理論關系有點類似于一個哲學問題，“人不能兩次踏進同一條河流”，“人不能一次踏進同一條河流”，不確定理論認為真值不可知，但承認約定真值存在，約定真值與理想真值差異是不確定度的一個分量，存在約定真值的測量自然就存在誤差，誤差同樣也有不確定度，誤差的不確定度同測量結果的不確定度是一致的。但并非所有的測量都存在約定真值，比如測量月球與地球間的距離，比如測量一個人的身高，這個量本身就在變化，所以不存在真值，類似的測量自然也不存在測量誤差之說，誤差理論不適用于所有的測量，但不確定度理論適用，不確定度理論是誤差理論的發展，但并未否定誤差理論。

規矩灣錦苑 發表于 2014-12-27 11:58
　　謝謝22樓提供了一篇對誤差理論與不確定度評定理論孰對孰非之爭非常有價值的好文章（以下簡稱“文章”） ...

        統計變量的區間，其半寬等于kσ。其中σ是把被測量的各個值代入貝塞爾公式求出的標準偏差（又稱實驗標準偏差），而k是區間半寬與σ的比值，稱為置信系數。k值通常取3，不確定度論提倡取2。對正態分布來說，k為2時的置信度是95.54%，就是以2σ為半寬的區間，包含隨機變量各個取值的概率是95.54%；k為3的置信概率是99.73%，就是以3σ為半寬的區間，包含隨機變量各個取值的概率是99.73%.
      由上，在統計變量的區間表達上，k與σ含義各不相同。σ的大小表明分散性的大小；而k值表明可信性。k大，可信性大：k小，可信性小。
       誤差理論把各個測得值代入貝塞爾公式算出σ；不確定度論同樣把各個測得值代入貝塞爾公式算出σ。誤差理論說測量結果等于測得值加減誤差范圍，測量結果的區間中包含真值；VIM3也說以擴展不確定度為半寬的區間包含真值。
       都是包含真值的區間，誤差理論的誤差范圍（3σ加系統誤差），不確定度論之U95(2σ并均方合成系統誤差)，都是表明區間大小的。不確定度絕對不是什么可信性。
       看看我國各類計量的量值傳遞系統表吧。所有的最高標準都標有不確定度；過去都叫誤差范圍，就是準確度。就是說，或者叫誤差范圍，或者叫不確定度。只能二取一。
       什么“二象性”，別扯淡了！

史錦順 發表于 2014-12-20 08:06
沒有回信。談不上結果。
       我只能說明過程。
       學術上的事，探討難，得到結果更難。

真是遺憾，雖然我對您的一些觀點并不贊成，可是，您花了那么長的時間和精力，寫了那么多的文章，提出了那么多的問題和觀點，三次上書他們竟然不給個回信，實在是放肆、官僚！是對我們做學問者的極大不尊重，是駁回還是贊成，總得給點說法，也好讓我們這壇子里清靜一下，到底是用原來的誤差還是用現在的不確定度來描述測量結果的質量。哎！

moonkai 發表于 2014-12-23 15:18
對史老的學術精神深深表示敬意，但是不確定度理論真的是偽科學嗎？
轉載一篇文章，我覺得寫的很有道理。
測 ...

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         先生說“轉載一篇文章，我覺得寫的很有道理”。        
        第一，轉載文章，一定要說明出處。這是對文章作者的尊重，也是文化界、科學界的一種規矩，一種道德規范。而且說明出處與作者，對讀者也是很重要的，一個院士或某權威人物，同一個初入門的人，影響力是不一樣的。如果是一個權威人物的文章，我一定要寫幾篇文章來和他辯論；如果是一個模仿別人的初學者，多費筆墨就沒必要了。
       我覺得這篇文章，是不確定度推行者的一般說教，毫無新意，不值得重視。不是“很有道理”，而是缺乏邏輯，前言不搭后語。批駁不確定度論，我在網上已發表了二百多篇文章。（《駁不確定度論一百六十篇集》、《論誤差與不確定度四十篇集》、《誤差PK不確定度六十篇集》，本網本欄目中都有。）我說“不確定度論是偽科學”，是基于那二百多篇文章來說的。
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       我說過，不確定度是測量儀器誤差與被測量變化的混合體，僅僅在基本物理常數的測量中可用。。
        除基本物理常數測量的個別領域外，在通常的測量與計量的廣大領域是不能用的，用則一片混淆，一本混沌賬
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       說“測量不確定度表征被測量的真值所處量值范圍的評定。它按某一置信概率給出真值可能落入的區間”。這是早已有之的誤差范圍的概念。不確定度論這樣說，是鳩占鵲巢。誤差范圍，又稱誤差限、極限誤差、最大允許誤差、準確度、準確度等級。是誤差理論的老概念、常用概念。GUM1993年登臺說“不確定度是可疑度（可信度）”“不確定度是分散性”，到VIM3又說是包含真值的區間。最后這個說法是有用的，但有如下問題：
       1 包含真值區間的半寬是誤差范圍。誤差范圍用了幾百年了，改稱“不確定度”，沒必要。
       2 誤差元定義為測得值減真值。誤差范圍定義為誤差元的絕對值在一定概率意義（99%）的最大可能值。這里有單元（誤差元），有集合（誤差范圍），誤差范圍包含真值可以嚴格推導出來。而不確定度是集合的概念，卻沒有構成集合的單元。平白無故說包含真值，沒有根據，沒法推導出不確定度包含真值的區間表達式。
       3 “說真值不可知、誤差不可求”，卻又必須引用儀器的誤差范圍，自打嘴巴。
       4  GUM說“誤差很小，不確定度可能很大”，又說“不確定度很小，誤差也可能很大”，而人們測量計量的目的就是要得到盡可能接近真值的測得值。不確定度宣布自己與測得值接近真值的情況無關，就等于說它無用。
       5 不確定度不是客觀的實際，而是人們的主觀評估，沒有“證偽性”，不能證偽的理論就是為偽科學。科學理論的錯誤能用實驗檢驗，稱“證偽性”。不確定度評定取決于主觀評定，一人一個樣；誰錯，沒法用實驗證實，即不能實驗證偽。且錯誤多多，我在給質檢總局的信中就摘要指出不確定度理論的錯誤與不確定度評定的弊病四十條。因本網已分期登過，不再占網頁篇幅，僅附上報的文集摘要《不確定度論的錯誤與弊病》一份，供你參考。
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不確定度論的錯誤與弊病Microsoft Word 文檔.doc (63.5 KB, 下載次數: 21)

2014-12-24 11:02 上傳

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斤斤計較 發表于 2014-12-19 22:33
回信了嗎？我想知道結果

        沒有回信。談不上結果。
       我只能說明過程。
       學術上的事，探討難，得到結果更難。
       奮斗，就是我的樂趣；我將竭盡全力。至于結果，我就難以預料了。
       已經看到的國家質檢總局關于簡化26項評定的通知，與我的主張大體是一致的。我不能說“通知”與我的意見有關，因為反對不確定度論的人早就大有人在；我也不能說“通知”與我的主張無關，我畢竟在2011年、2012年曾兩次報送材料（這次是第三次）。“簡化”得對，是質檢總局領導決策之功；“簡化”不當，我推卻不了推波助瀾的責任。當然也僅僅是道義上的。言者無罪嗎。
       有一點我是堅信不疑的，那就是：不確定度論是偽科學，必然被廢棄。

回信了嗎？我想知道結果

同意史先生關于準確度概念的觀點，感覺準確度不能定量表示對低準確度測量還行，對現代高準確度測量有點過分，現在描述設備的計量性能用最大允許誤差替代準確度顯然有點牽強，既復雜又不能準確表示，要進行某一測量最大允許的誤差是多少邏輯上沒有任何問題，一臺測量設備測量誤差是多少是其固有特性，為什么是允許誤差呢？不貼切，如果用準確度表示反而簡單明了，含義清晰。

給史老師致敬，不確定度應該進行簡化與限定范圍，一般基層的計量人員就不要整這個不確定度，拿我們來說，評定出幾十個項目的不確定度評定方法，從來就沒人看，只有每次專家檢查/審核的時候拿出來，你給客戶的計量結果出不確定度，客戶還要你告知該儀器多少級，因為，在現場不確定度客戶不知怎么用

對史老的孜孜不懈的學術追求致以崇高的敬意！正是有了像您這樣的計量前輩，我們計量事業的明天才會更美好！

很多的不確定度評定都不統一，方法和分量，引用的不確定分量還有好多為估計值，幾個人來做，可能就是幾個結果。在具體工作中，指導意義不大，有事還容易引起不必要的誤解。個人認為取消或簡化了更有利于實際工作。

陜西計量 發表于 2014-12-21 21:48
給史老師致敬，不確定度應該進行簡化與限定范圍，一般基層的計量人員就不要整這個不確定度，拿我們來說，評 ...

      嚴重同意！我們這里的客戶也不知怎么用不確定度（其實我也是不清楚怎么用的，雖然是搞了20年計量），客戶其實需要是儀器是否合格；誤差是多少。至于不確定度只是在建標時才去研究一下，平時不管。我也是不喜歡這個中看不中用的東西。誤差反而有實際作用，并且簡單明了。

支持史老，古稀之年還在為止奮斗。 希望回信早日得到答復

對史老的學術精神深深表示敬意，但是不確定度理論真的是偽科學嗎？
轉載一篇文章，我覺得寫的很有道理。
測量不確定度和誤差是計量學中研究的基本命題，也是計量測試人員經常運用的重要概念之一。它直接關系著測量結果的可靠程度和量值傳遞的準確一致。然而很多人由于概念不清，很容易將二者混淆或誤用，本文結合學習《測量不確定度評定與表示》的體會，著重談談二者之間的不同之處。　　首先要明確的是測量不確定度與誤差二者之間概念上的差異。

　　測量不確定度表征被測量的真值所處量值范圍的評定。它按某一置信概率給出真值可能落入的區間。它可以是標準差或其倍數，或是說明了置信水準的區間的半寬。它不是具體的真誤差，它只是以參數形式定量表示了無法修正的那部分誤差范圍。它來源于偶然效應和系統效應的不完善修正，是用于表征合理賦予的被測量值的分散性參數。不確定度按其獲得方法分為A、B兩類評定分量。A類評定分量是通過觀測列統計分析作出的不確定度評定，B類評定分量是依據經驗或其他信息進行估計，并假定存在近似的“標準偏差”所表征的不確定度分量。

　　誤差多數情況下是指測量誤差，它的傳統定義是測量結果與被測量真值之差。通常可分為兩類：系統誤差和偶然誤差。誤差是客觀存在的，它應該是一個確定的值，但由于在絕大多數情況下，真值是不知道的，所以真誤差也無法準確知道。我們只是在特定的條件下尋求最佳的真值近似值，并稱之為約定真值。

　　通過對概念的理解，我們可以看出測量不確定度與測量誤差的主要有以下幾方面區別：

　　一.評定目的的區別：
　　測量不確定度為的是表明被測量值的分散性;
　　測量誤差為的是表明測量結果偏離真值的程度。
　　

　　二.評定結果的區別：
　　測量不確定度是無符號的參數，用標準差或標準差的倍數或置信區間的半寬表示，由人們根據實驗、資料、經驗等信息進行評定，可以通過A，B兩類評定方法定量確定;
　　測量誤差為有正號或負號的量值，其值為測量結果減去被測量的真值，由于真值未知，往往不能準確得到，當用約定真值代替真值時，只可得到其估計值。

　　三.影響因素的區別：
　　測量不確定度由人們經過分析和評定得到，因而與人們對被測量、影響量及測量過程的認識有關;
　　測量誤差是客觀存在的，不受外界因素的影響，不以人的認識程度而改變;
　　因此，在進行不確定度分析時，應充分考慮各種影響因素，并對不確定度的評定加以驗證。否則由于分析估計不足，可能在測量結果非常接近真值（即誤差很小）的情況下評定得到的不確定度卻較大，也可能在測量誤差實際上較大的情況下，給出的不確定度卻偏小。
　
　　四.按性質區分上的區別：
　　測量不確定度不確定度分量評定時一般不必區分其性質，若需要區分時應表述為：“由隨機效應引入的不確定度分量”和“由系統效應引入的不確定度分量”;
　　測量誤差按性質可分為隨機誤差和系統誤差兩類，按定義隨機誤差和系統誤差都是無窮多次測量情況下的理想概念。
　　
　　五.對測量結果修正的區別：
　　“不確定度”一詞本身隱含為一種可估計的值，它不是指具體的、確切的誤差值，雖可估計，但卻不能用以修正量值，只可在已修正測量結果的不確定度中考慮修正不完善而引入的不確定度;
　　而系統誤差的估計值如果已知則可以對測量結果進行修正，得到已修正的測量結果。
　　一個量值經修正后，可能會更靠近真值，但其不確定度不但不減小，有時反而會更大。這主要還是因為我們不能確切的知道真值為多少，僅能對測量結果靠近或離開真值的程度進行估計而已。
　　雖然測量不確定度與誤差有著以上種種不同，但它們仍存在著密切的聯系。不確定度的概念是誤差理論的應用和拓展，而誤差分析依然是測量不確定度評估的理論基礎，在估計B類分量時，更是離不開誤差分析。例如測量儀器的特性可以用最大允許誤差、示值誤差等術語描述。在技術規范、規程中規定的測量儀器允許誤差的極限值，稱為“最大允許誤差”或“允許誤差限”。它是制造廠對某種型號儀器所規定的示值誤差的允許范圍，而不是某一臺儀器實際存在的誤差。測量儀器的最大允許誤差可在儀器說明書中查到，用數值表示時有正負號，通常用絕對誤差、相對誤差、引用誤差或它們的組合形式表示。例如土0.1PV，土1%等。測量儀器的最大允許誤差不是測量不確定度，但可以作為測量不確定度評定的依據。測量結果中由測量儀器引入的不確定度可根據該儀器的最大允許誤差按B類評定方法評定。又如測量儀器的示值與對應輸入量的約定真值之差，為測量儀器的示值誤差。對于實物量具，示值就是其標稱值。通常用高一等級測量標準所提供的或復現的量值，作為約定真值（常稱校準值或標準值）。在檢定工作中，當測量標準給出的標準值的擴展不確定度為被檢儀器最大允許誤差的1/3～1/10時，且被檢儀器的示值誤差在規定的最大允許誤差內，則可判為合格。

moonkai 發表于 2014-12-23 15:18
對史老的學術精神深深表示敬意，但是不確定度理論真的是偽科學嗎？
轉載一篇文章，我覺得寫的很有道理。
測 ...

此文“觀點”或許是“測量不確定度”的當前“主流觀點”？ 其特色是：讀起來話都不錯，理解起來可以遐想無度，實施起來可以混亂不堪！.... 要想“測量不確定度”能活下來，先要讓它有一個普通老百姓都能理解的物理意義！--- 史先生對“測量不確定度”應當含義的理解是適當的！所反對的“偽科學”或是“推廣者”賦予它的不恰當說辭及一些違背常理的所謂“評估方法”。.... 愛因哈特先生初提“不確定度”時的表述應該是沒有什么問題的，問題在于有人做了不恰當的“發展”。

測量不確定度是國際計量組織的建議，中國是國際計量組織的一員，測量結果要具有在國際上的可比性，因此，也要使用測量不確定度對測量結果進行描述。對史老師的精神值得學習。但覺得很難實現。

不確定度不是客觀的實際，而是人們的主觀評估

史老的每一篇文章都讀過，史老這種為真理而堅持的精神值得我們每一位量友的學習和尊重，科學技術的進步往往就是在這種堅持與爭論中前進的。

史錦順 發表于 2014-12-24 11:03
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         先生說“轉載一篇文章，我覺得寫的很有道理”。        
        第一，轉載文章，一定要說明 ...

　　 1 “包含真值區間的半寬是誤差范圍”，或“不確定度就是誤差范圍”，這種說法嚴重混淆了誤差范圍與不確定度兩個本質不同的概念。誤差范圍用了幾百年，事實證明它是科學的，當然應該繼續沿用。誤差范圍改稱“不確定度”，沒必要，不確定度并不是誤差范圍。誤差范圍改稱不確定度是一種概念模糊或偷換概念的做法。
       2 誤差元定義為測得值減真值。誤差范圍定義為誤差元的絕對值在一定概率意義（99%）的最大可能值。誤差范圍包含真值可以嚴格推導出來。暫且不論有了國內外統一的“誤差”定義，該不該定義“誤差元”這個術語，就這個說法，我認為應該是正確的。但緊跟著說“不確定度是集合的概念”就錯誤了，不確定度僅僅是一個半寬，一個區間的半寬度，不是包含有許許多多個什么“元”的“集合”，沒有必要和“集合”的概念扯到一起。真值只有一個，這個真值客觀存在，其存在區間不能確定，但該區間的寬度可以用測量過程的信息加以估計。不確定度評定不是估計真值存在的區間在哪里，而僅僅是估計這個區間的半寬，所以，的的確確沒有人能有辦法推導出不確定度包含真值的區間表達式。
　　 3 “說真值不可知、誤差不可求”，這是客觀事實。誤差理論的誕生和存在數百年，就是因為誤差不滅，誤差不滅真值無法得到，真值不知測量結果與真值的差又何來？儀器的誤差范圍，顧名思義是誤差的范圍，誤差不可知，但誤差大小的范圍是可知的，這不能叫自打嘴巴。
       4  GUM說“誤差很小，不確定度可能很大”，又說“不確定度很小，誤差也可能很大”，這也是事實，這是針對同一個測量結果而言而不是針對因果關系的兩個東西而言。“因”（輸入量）的誤差大給“果”（輸出量）引入的不確定度分量就一定大，“因”（輸入量）的誤差小給“果”（輸出量）引入的不確定度分量就一定小。“人們測量計量的目的就是要得到盡可能接近真值的測得值”，此話不假。不確定度宣布自己與測得值接近真值的情況無關，此話也不假，但并不等于說不確定度無用，它的用途并不表征測量結果偏離真值的程度，描述偏離程度是測量誤差和誤差范圍去描述的職責。不確定度描述的是測量結果的可疑程度，是測量結果或測量方案值不值得我們采信的程度，不是偏離轉載的程度。
       5 不確定度不是客觀的實際，而是人們的主觀評估，但這個評估必須按規定規則，只要按規則評估，任何人估計的結果雖然不能完全相同，但也八九不離十，這和有沒有“證偽性”無關。體操運動的成績每個裁判員的評分可能均不相同，但只要按規則給運動員評分，就一定是八九不離十的，大家都給9.9幾分，你給6分、7分，下一屆運動會你就別當裁判了。不確定度評定取決于主觀評定，一人一個樣，只要八九不離十，誰都沒有錯，難道體操運動員的成績還需要想辦法用實驗證實，實驗證偽嗎？除非弄虛作假胡評亂評或運動員吃禁藥的行為才需要證偽。

lhy118 發表于 2014-12-24 20:45
史老的每一篇文章都讀過，史老這種為真理而堅持的精神值得我們每一位量友的學習和尊重，科學技術的進步往往 ...

        謝謝你長期堅持讀我的文章。有你這樣若干位熱心的讀者，對我是很大的鼓勵。由于不斷有學術問題要思考，又要逐字逐句地推敲下一篇文章，且不可否認的年老體衰，因此我對許多該回的帖子，沒有回。借此機會，向那些讀我文章的網友致意！
       我的文章，不同于一般的教材，不是一般知識的講解，而是提出些新的觀點。說明這一點，是請你和諸位網友用審視的態度、鑒別的眼光來看待我的文章和帖子。當然，我的每個看法，自認為都是經過深思熟慮的，是值得人們認真思考的。洋人說得對，還是老史說得對，要客觀地比較鑒別。我希望大家不要迷信洋人，當然更不要迷信老史。人當有自知之明；我希望你和網友們把看出的問題，即我文章中的錯誤及不妥的地方告訴我。我先謝謝了。
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工業所用測量儀表是用精度等級來表述儀表的測量準確程度的，對于廣大使用者來說直觀明了，若是用不確定度來描述，對于普通使用者來說，就很難理解了。用戶到計量檢定機構進行計量檢定，所關心的是是否合格，誤差有多大，并不關心其置信度是多少。

不讓用準確度,就用準確度等級吧!  1級,2級,5級我覺得也蠻直觀!
辯論發現價值,觀點影響中國!
辯不出來,我們就跳出來看看!人家是怎么辯的!它山之石,可以攻玉!



波粒互補性與等價性之爭

mol 發表于 2014-12-26 21:33
不讓用準確度,就用準確度等級吧!  1級,2級,5級我覺得也蠻直觀!
辯論發現價值,觀點影響中國!
辯不出來,我們 ...

         先生說：“不讓用準確度,就用準確度等級吧!  1級,2級,5級我覺得也蠻直觀!”
       【史評】
       先生的觀點很通達，很實際。也是當前的一種通行方式。但現在是不確定度論當家的時代，用準確度等級，理論上不通、法制上不符。
        為什么說理論上不通呢？因為準確度等級不過是特定的準確度，按著不確定度論的邏輯，說“準確度是定性的，不能給出數值”，當然準確度等級也必然不能給出數值。現在是不確定度理論當家，準確度禁用；準確度等級也不能用。國家質檢總局專家李慎安先生就特別強調這一點（網上有李先生講演稿《測量準確度與測量儀器準確度》）。         
        可是，推行不確定度論20年了，在中國，貶了“準確度”卻弄不掉“準確度等級”。正確的作法，要偷偷地干。為什么讓人們陷此尷尬境地？都是不確定度論的“指鹿為馬”，準確度明明是定量的，卻偏偏說是定性的。
       美國的幾個人，發明了“測量不確定度”，為了推行自己，誣陷“準確度是定性的”。 中國人善于“服從”，不讓用“準確度”，掩耳盜鈴地用“準確度等級”。而美國人自己卻不理這一套。美國的大儀器公司安捷倫與福祿克，到現在（推行不確定度20年之后），測量儀器的指標還是“準確度”。
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       準確度一詞 ，全人類用了幾百年了，從來都是定量的。美國人仍然在用；中國人更應該理直氣壯地用！準確度、準確度等級都是定量的，簡單明白，且大眾習慣，都該有合法的地位！
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       至于先生所引的關于“測不準關系”的歷史性辯論，與本網的學術討論毫無關系。量子理論的“不確定性原理”（舊譯“測不準關系”）與美國人提出的測量不確定度，風牛馬不相及，沒有一點共同之處。
         本人上世紀50年代末，在北大物理系上《量子力學》課一年（每周4節課），算是科班出身的。工作后在國家計量院搞過幾年大銫鐘，在二十七所又搞了幾年小銫鐘，所用基本理論都是量子理論，我的關于銫躍遷的推導，還被北大王慶吉教授編入北大量子頻標教材（占7頁）。由此我敢說是懂得量子理論的。簡單說一句吧：量子理論的爭論同當今的誤差理論與不確定度論的爭論，毫無關系。美國人從來沒敢把“測量不確定度”與量子理論的“不確定性原理”做任何一點聯系。但美國人的用詞，起了狐假虎威的作用。倒是幾個中國人，例如國家計量院的劉智敏、崔偉群，望文生義，把“測量不確定度”武斷地溯源到量子理論的“不確定性原理”，是錯誤的，他們竟“指狐為虎”了。
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       量子理論的“不確定性原理”可以推導出來；是微觀粒子波粒二象性的反映。是一種經過了歷史考驗的科學原理。
        “測量不確定度”是描述測量準確性以及被測量變化性的一種混合方法，與量子理論的“不確定性原理”沒有任何關系。
        不確定度論不能推導出來，邏輯混亂，理論錯誤、評定錯誤，是謊花，是莠草，是偽科學。
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　　謝謝22樓提供了一篇對誤差理論與不確定度評定理論孰對孰非之爭非常有價值的好文章（以下簡稱“文章”）。文章以電子的波動性和粒子性講述了當時兩大學派的討論歷史，我們可以用人們最為熟悉的光現象為例。光的波動說是早已成熟了的理論，而粒子說的提出必然遭到波動說的強烈反對，使光學的研究進入了兩難的境地，波動說和粒子說同樣也爭論了數十年，波動性在全人類也用了很長的時間，一直到現在仍然在用，中國人和全世界也都理直氣壯地用，波動說也是簡單明白且大眾習慣，但最終人們還是認識到波動性和粒子性是光現象的兩重性（文章稱為“波粒兩象性”）。波動性和粒子性是光的兩種不同特性，相互并不矛盾，如果把它們畫等號那就必然矛盾重重，爭論不休，你死我活了。現在人們終于認識到波粒兩象性決定了波動說和粒子說的互補性。文章有段話很精彩，擇錄如下：
　　玻爾認為，物質的波粒二象性是微觀現象中的一個很基本的要素，而量子力學中的許多結論可以看成這一要素的后果。他指出，波動圖象是和時空標示直接聯系著的，而粒子圖象則是和能量及動量的守恒原理直接聯系著的。……，這種守恒原理就是物理學中基本的因果描述方式。當考慮傳播問題時，人們關心的是時空描述，這時人們就采用……波動圖象。當考慮碰撞之類的相互作時，人們關心的是因果描述，這時人們就采用……粒子圖象。……，因此這兩種圖象也永遠不會直接地發生沖突。……。而另一方面，我們的全部經驗也肯定地證明，這兩種圖象各自有著其不可否認的實驗證據，因此也就不存在根本排除其中任何一種圖像的可能，我們只能按照條件的不同而有時用這種，有時用那種，而不能在任何一種情況下都只用一種圖象，而且只要把這兩種圖象適當地、分別運用起來，我們就能對所研究的現象作出完備的、合理的描述，因此說這兩種圖象是互補的。
　　上述這段話用于誤差理論與不確定度評定理論的相互關系解讀很有參考價值，仿照波爾對波粒兩象性的描述來描述測量活動現象的“誤差不確定度兩象性”如下：
　　測量活動的誤差和不確定度（或準確性與可信性）二象性是測量現象中的一個很基本的要素，而不確定度評定理論中的許多結論可以看成這一要素的后果。誤差分析理論是和測量結果準確性直接聯系著的，而不確定度評定理論則是和測量結果的可信性或稱可靠性直接聯系著的。不確定度和測量誤差之間存在著因果關系，有一個誤差存在就會產生一個不確定度分量。當考慮測量準確性問題時，人們就采用誤差分析理論。當考慮測量可靠性時，人們就采用不確定度評定理論。因此這兩種理論永遠不會直接地發生沖突。而另一方面，我們的全部經驗也肯定地證明，這兩種理論各自有著其不可否認的實驗證據，因此也就不存在根本排除其中任何一種理論的可能，我們只能按照條件的不同而有時用這種，有時用那種，而不能在任何一種情況下都只用一種理論，而且只要把這兩個理論適當地、分別運用起來，我們就能對所研究的測量現象作出完備的、合理的描述，因此說誤差分析和不確定度評定這兩種理論是互補的。
　　在評判測量過程或測量結果是否可被采信時，應該使用不確定度評定理論，在評判測量過程或測量結果的準確性時，就應該使用誤差分析理論，輸入量的不準確必然帶來輸出量的不可信，輸出量的不可信決定了用這個輸出量評判被測參數的符合性會處于巨大誤判風險之中，輸入量可信了或可靠了，我們就可以進一步研究測量過程和測量結果的準確性問題，如果其可靠性不滿足要求，不能被我們采信，再準確的測量方案和測量結果也必須廢棄而加以改進。