《誤差PK不確定度六十篇集》代序——致國家質檢總局的信

這種類比確實夠扯，難道忘記了不確定度第一課老師告訴你不確定度理論產生的重要原因是真值不可知或者根本不存在，不可知不存在時還如何二象。

學習了，謝謝

史錦順 發表于 2014-12-27 16:41
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 ...

　　對于史老師所說的kσ，以及2σ、3σ和置信概率的問題，也是誤差理論中的基本理論之一，我從來都不懷疑。但誤差理論中的所謂可信性大小是置信概率的大小，沒有計量單位，而非被測量真值所在區間的寬度，其計量單位與被測量完全相同，因此置信概率不是不確定度表述的測量結果的可信性，甚至與不確定度評定中所說的包含因子概念上都不相同。VIM3說以擴展不確定度為半寬的區間包含真值，但從不說擴展不確定度是包含真值的區間，不確定度只是個寬度，與被測量值或被測量真值的大小無關，也就是說不確定度與包含被測量真值的區間位置無關。
　　誤差范圍是被測量測量結果與其真值之差的變化范圍，這個“范圍”既包含有測量結果，也包含有真值，是測量結果減去真值所得結果的區間，因此不僅表達一個區間的寬度，也表達一個區間的位置，這個區間就是誤差的變化范圍，也是測量結果的變化范圍，在這個范圍中雖然也包含著真值，但它仍然只是測量結果和測量誤差的范圍，而不是被測量真值的包含區間。
　　我國各類計量的量值傳遞系統表，并非所有的最高標準都標有不確定度，有許多只標有最大誤差或最大允差，也有既標有允差也標有不確定度的，傳遞系統中允差使用符號Δ，不確定度使用符號U。
　　過去都叫誤差范圍，是因為不確定度并未誕生，不知道還有一個不確定度。誤差范圍的確就是準確性的一種指標，但不確定度不是準確度的指標，而是可信性的指標。量值傳遞系統中或叫誤差范圍，或叫不確定度，叫誤差范圍的必是測量設備（包括計量標準和工作用計量器具）自身誤差所決定，叫不確定度的則和測量設備自身誤差無關，而只決定于檢定/校準它的方法可靠性。
　　量塊的檢定就是最典型的例子，量塊的準確度級別決定于量塊自身中心長度偏差。無論用什么方法檢定，其中心長度偏差已經確定了其準確度級別，量塊級別不可改變。而用不同準確度等別的標準量塊檢定同一個量塊，這個量塊的中心長度偏差（準確度級別）盡管不變，但因檢定方法使用的標準量塊準確度等別不同，給該被檢量塊所定的準確度等別也會不同。量塊的級別說明了量塊的準確性，量塊的等別則說明檢定方法的可靠性，這就是典型的誤差理論與不確定度理論的“二象性”，也是它們的“互補性”。誤差和測量結果的準確性直接聯系著，而不確定度和測量結果的可信性或稱可靠性直接聯系著。當考慮量塊的準確性時，人們就采用誤差范圍（允差），當考慮量塊檢定的可靠性時，人們就采用不確定度。因此誤差范圍和不確定度“永遠不會直接地發生沖突”，我們只能按不同要求而有時用誤差范圍，有時用不確定度，而不能在任何一種情況下都只用一種，只要把這兩個概念“適當地、分別運用起來”，我們就能對量塊檢定現象作出完備的、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。

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”。

　　誤差理論的建立或誕生基礎就是“誤差無處不在無時不有，因此被測量真值通過測量不可得”，人們通過測量只能無限趨近于真值而得不到真值，但誤差理論仍然是非常好地解決了測量和測量結果的準確性問題，誤差理論建立的目的就是解決測量準確性問題，這個目的應該說達到了。無論系統誤差、隨機誤差、精密度、正確度還是當前有爭議的“粗大誤差”都是誤差理論中解決測量準確性問題的基本術語。但計量學發展到當今階段，人們發現測量不僅僅有“準確性”的特性，還有另一個特性“可信性”。誤差理論解決準確性一點問題也沒有，但解決可信性卻無能為力，于是誕生了不確定度這個術語和不確定度評定的理論。
　　“不確定度說白了就是隨機誤差因素的量”，說其對，對就對在因為輸入量的“隨機因素的量”導致了輸出量的不確定度，但千萬不能理解為“不確定度說白了就是隨機誤差”的一種，業內就是有部分人持有這種觀點，不確定度不是誤差，也不是誤差范圍。不確定度理論并非相對誤差理論更嚴密，誤差理論本來就非常嚴密，只不過誤差理論只解決測量準確性問題，不確定度評定理論只解決測量可信性問題，兩者不能相互更換解決對方解決的問題，因此用不確定度解決準確性問題同樣的不“嚴密”。兩者之間是姐妹關系，互為補充，是因為“測量”這個現象或活動具有準確性和可信性的“二象性”，所以才同時需要誤差分析理論和不確定度評定理論，這和光現象的波動性和粒子性“二象性”需要波動說和粒子說兩個理論來解釋完全類似。

走走看看 發表于 2014-12-29 11:52
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 ...

贊同“扯”和“太扯”的評語！

不贊成有個超越“誤差理論”的“不確定度理論”的說法。

將“不確定度”表述看作“誤差理論”發展后的有機成份或更恰當？ 以往【應用“不確定度”表述之前】的“誤差理論”習慣用“純客觀”（或謂“絕對正確”）的“指標”表達相關特性（包括測量結果的“正誤”、測量系統的“優劣”、...)，從愛因哈特開始，人們意識到：不可能得到那些理想中的“純客觀”（或謂“絕對正確”）的特性“指標”值！....與不能完全確定一般量的真值相對應！....于是，采用“不確定度”表述——將人們對種種特性的認識“結果”賦予一個有限“責任”的“承諾”，使相關結果的應用者用起來“放心”！

應用“不確定度”表述前、后，關于“測量結果”及“儀器特性”的報告示例如下：

（1）測量某工件長度L——
應用“不確定度”表述前的“測量結果”報告：工件長度L=xxx.xxx mm;  說明：所用測量器具型號、編號、校準情況、...; 測量方案及相關條件;...｛測量者不必明確“承諾”可能的測量誤差范圍！｝

應用“不確定度”表述后的“測量結果”報告：工件長度L=xxx.xxx mm;  測量不確定度 U=0.0yy mm(P%)......｛測量者明確“承諾”: 測量誤差范圍有P%的可能性不會超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝

（2）某“計量檢定機構”檢定“報告”某測量儀器在某點的“示值誤差”δ——
應用“不確定度”表述前的報告：“示值誤差”δ=xxx.xxx mm;  說明：“檢定”所用標準器具型號、編號、相關“證書”情況、...;‘檢定’方案及相關條件[一般或可說明所遵循的‘檢定規程’文號];...｛‘檢定’者不必明確“承諾”可能的‘檢定’測量誤差范圍！｝

應用“不確定度”表述后的報告：“示值誤差”δ=xxx.xxx mm;  U=0.0yy mm(P%)......｛‘檢定’者明確“承諾”: ‘檢定’測量誤差范圍有P%的可能性不會超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝

（3）某測量儀器供應者宣示其所供儀器的“精度”指標——

應用“不確定度”表述前：“xx誤差”δ1=yy%，“xxx誤差”δ2=yyy%，.....; 說明：適當的'來歷'...｛ 不明確“承諾”可能的測量誤差范圍！｝

應用“不確定度”表述后： U=0.0yy mm(P%)......｛供應者明確“承諾”: 測量誤差范圍有P%的可能性不會超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝


說明：以上僅為個人“理想”，不完全符合當前官定現狀。

學習了，重視計量工作

　　既然 lyx 老師堅持將不確定度與誤差范圍混為一談，與精度混為一談，那就自己混淆吧。但不確定度的確是被測量真值存在區間的寬度，誤差范圍的確是被測量測量結果的范圍，不確定度可以用來評判測量結果的可信性，但卻不能起到誤差范圍評判測量結果準確性的作用，兩者是兩個完全不同的術語，它們的定義不同、來源不同、特性不同、用途不同，我也只能說到這個程度。我們兩人的觀點不同已是討論過多次了，我們可以各自保留各自的觀點，至于扯與不扯還是不要下結論為好，留給量友們自己識別和留待今后的計量科學發展驗證。
　　我認為，31樓對測量誤差、示值誤差、精度的解讀應該是正確的，但對不確定度的解讀就大錯特錯了。
　　（1）“測量結果”報告：工件長度L=xxx.xxx mm， 測量不確定度 U=0.0yy mm(P%)沒有絲毫的意思在說“誤差范圍”多大，他只是告訴我們應該在他給出的不確定度寬度內使用他的測量結果，超范圍使用測量結果，測量結果就不可采信了。測量結果的誤差范圍可以用上游測量結果給出，也可以用所用測量設備的允差表述，但卻不能用不確定度表述誤差范圍。
　　（2）某“檢定機構”用“不確定度”表述”某測量儀器在某點的“示值誤差”的報告：“示值誤差”δ=xxx.xxx mm;  U=0.0yy mm(P%)與（1）的表述含義完全相同，無非是所用測量設備換成了計量標準，被測對象換成了儀器示值誤差。
　　（3）儀器供應者宣示其所供儀器的“精度”指標用“不確定度”表述為 U=0.0yy mm(P%)，就大錯特錯了。儀器沒有不確定度的特性，只有最大誤差和允差的說法，商家應該用“最大誤差”不超過0.0yy mm來宣示其提供的儀器誤差范圍不會超出(-0.0yy ~ +0.0yy)mm，這個宣示不能有P%的說法，對于顧客來說合格就是合格，不合格就必須更換，0.001%的不合格具體到某個顧客就是100%的不合格。

本人在31#的認識與某人在33#的表述形同水火

　　完全贊同樓上的看法，的確兩種觀點“形同水火”，截然不同。就讓兩種形同水火的觀點都擺在同一個平臺上留給大家識別，留待以后的計量科學發展去驗證吧，現在也只能用國家法規JJF1001的定義判別孰是孰非了。