本帖最后由 史錦順 于 2015-1-28 16:14 編輯
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關(guān)于誤差范圍的答辯
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【規(guī)矩灣質(zhì)疑】
如果是史老師解釋的 |M-Z|max = R ,正是存在著“正”“負(fù)”向不一樣的“最大值”:-a和+b,或正負(fù)兩個(gè)絕對(duì)值不一樣大的+a、+b和-a、-b的情況,不知道史老師如何解讀這個(gè)R,取a和b中絕對(duì)值最大的作為R嗎?
【史辯】
討論誤差理論,要領(lǐng)是必須明確兩個(gè)前提,否則,什么也討論不清楚。
1 誤差概念的本質(zhì)是“差距”,距離不需要正負(fù)號(hào)。求到誤差元后,要甩掉正負(fù)號(hào)。就是對(duì)誤差元要取絕對(duì)值。所謂誤差大還是誤差小,是指誤差元的絕對(duì)值的大小。
2 誤差量的特點(diǎn)是“上限性”。最小誤差是零,最大誤差是誤差元絕對(duì)值的一定概率的最大可能值,就是誤差范圍。
“范圍”一詞有兩種含義。
A 區(qū)間兩個(gè)端點(diǎn)之差,通常指無中心點(diǎn)的情況
B 當(dāng)有中心點(diǎn)時(shí),指端點(diǎn)與中心的距離。
誤差理論的區(qū)間是有中心的區(qū)間。研制與計(jì)量時(shí)的測得值區(qū)間以真值為中心;測量場合的被測量量值(真值)區(qū)間,以測得值為中心。這樣,在測量計(jì)量領(lǐng)域,誤差范圍表示誤差元的絕對(duì)值的最大可能值,是恰當(dāng)?shù)摹U`差范圍是測得值區(qū)間的半寬,也是被測量量值區(qū)間的半寬。
老史用“誤差范圍”一詞的根據(jù)是國家計(jì)量規(guī)范《JJF1180-2007》.該規(guī)范摘引如下。
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中華人民共和國國家計(jì)量規(guī)范《JJF1180-2007時(shí)間頻率計(jì)量名詞術(shù)語及定義》(有下劃線的是原文)
3.22 頻率準(zhǔn)確度
頻率偏差的最大范圍。表明頻率實(shí)際值靠近標(biāo)稱值的程度。用數(shù)值定量表示時(shí),不帶正負(fù)號(hào)。如一個(gè)頻標(biāo)頻率標(biāo)稱為5MHz,頻率準(zhǔn)確度為2×10^-10,其含義是頻率實(shí)際值可能高,但不會(huì)高出2×10^-10,也可能低,但不會(huì)低出2×10^-10,即頻率實(shí)際值f滿足下式:5MHz(1-2×10^-10)≤f≤5MHz(1+2×10^-10)。
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老史的講法,取絕對(duì)值,符合《規(guī)范》的“不帶正負(fù)號(hào)”;而絕對(duì)值的最大可能值就是《規(guī)范》的“最大范圍”。從數(shù)字表述可見,“范圍”是“半寬”。
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鑒于誤差量的兩個(gè)特點(diǎn),誤差范圍只有一個(gè)值,不需要兩個(gè)值。且看國家計(jì)量規(guī)范《JJF1094-2002測量儀器特性評(píng)定》中的合格性判別公式的兩端,都是誤差量的絕對(duì)值,說明測量儀器的合格性,僅與誤差量的絕對(duì)值大小有關(guān),而與誤差量的符號(hào)無關(guān)。測量儀器的性能指標(biāo),按《JJF1094-2002》,只允許一個(gè)值,就是一個(gè)誤差絕對(duì)值的上限,不許有兩個(gè)值,有兩個(gè)值,《JJF1094-2002》就沒法用。
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【規(guī)矩灣質(zhì)疑】
按史老師誤差元的定義“測得值減真值”,不知真值,或不知“上游”測量過程給出的“參考值”作為約定真值,所謂誤差元純屬瞎掰,“誤差元”都不知道又何談?wù)`差合格與否?即便是大家認(rèn)可(3)式 M-R ≤ Z ≤ M+R,也只是得到“真值”的存在范圍,而不是真值,且有個(gè)前提條件是不僅僅要知道測得值M,還需要知道誤差的絕對(duì)值最大者R。測得值M直截了當(dāng)很清楚,這個(gè)R又來自何方?儀器的誤差最大允許值就一定是測量結(jié)果誤差的可能最大值嗎?
【史評(píng)】
這一段話,是不確定度論宣貫以來的惡劣影響,是當(dāng)前典型的錯(cuò)話。一個(gè)老計(jì)量工作者,竟有如此謬論,正是計(jì)量界的悲哀。
誰說沒有真值?國家計(jì)量院、各省計(jì)量院、市縣計(jì)量所、單位計(jì)量科室,有那么多計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)測量儀器來說,哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的值不是真值?測量儀器是必須計(jì)量合格才能使用的。沒有真值,怎么計(jì)量?計(jì)量是干什么的?計(jì)量就是實(shí)際測量被檢儀器的誤差是多少,只有測到的最大誤差的絕對(duì)值,不大于被檢儀器的誤差范圍的指標(biāo)值,才算合格。難道你只是照本宣科地講課,就沒檢定過測量儀器嗎?
一個(gè)計(jì)量工作者,居然說出:“不知真值,或不知“上游”測量過程給出的“參考值”作為約定真值,所謂誤差元純屬瞎掰,“誤差元”都不知道又何談?wù)`差合格與否”,你這是什么話?你給人家檢定,難道不知真值嗎?難道算不出誤差嗎?難道你沒判別過合格與否嗎?
你可能說:計(jì)量場合,沒問題;說的是測量場合。
好,我們專談測量場合。人們的測量是在人類社會(huì)中,而不是在與世隔絕的孤島上。測量所用的儀器,是生產(chǎn)廠標(biāo)度有誤差范圍指標(biāo)的(通常稱準(zhǔn)確度),載于說明書中,是知道R的,不知道誤差范圍R,用戶還能花錢買嗎?為了保證測量儀器的準(zhǔn)確,就是證實(shí)工廠向用戶的承諾,所以才有計(jì)量。計(jì)量就是證明:儀器的實(shí)際誤差的絕對(duì)值,不大于儀器的誤差范圍指標(biāo)值。
測量者在測量前,要根據(jù)任務(wù)的要求R(任務(wù)),選用夠格的測量儀器。所謂“夠格”,就是所用的測量儀器的誤差范圍指標(biāo)值R(儀)不大于R(任務(wù)),而測量儀器的測量時(shí)的實(shí)際誤差范圍R,不大于R(儀)。因而有
R≤R(儀)≤R(任務(wù))
就是說實(shí)際測量誤差范圍必定小于等于儀器的指標(biāo)值R(儀),因此用R(儀)代表R是有冗余的,是合理的;又R必定小于等于R(任務(wù)),因而是滿足要求的。
測量知道了測得值M,又知道了測量的誤差范圍R(用R(儀)代替,更保險(xiǎn)),則有:
M-R ≤ Z ≤ M+R (3)
就是得到了包含真值的區(qū)間。只要區(qū)間半寬R足夠小,就滿足了測量的需要,達(dá)到了測量的目的。
不了解(3)式的意義,就是對(duì)測量計(jì)量還沒入門。因?yàn)橛?jì)量就是保證這一條;而測量就是利用這一條。
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至于說獲得的是真值區(qū)間而不是真值,我的回答是:只要區(qū)間的半寬R足夠小就可以了,任何相對(duì)真值都是有誤差范圍的。測得值寫到100位,還是在101上有±5的誤差。有必要得到唯一的真值嗎?既沒必要,也不可能。因?yàn)榈揭欢ǔ潭龋A烤统蔀樽兞苛恕R桓摴鳎妹壮摺⒖ǔ摺⑶Х殖邷y量,鋼棍的長度可視為常量,測量的問題是測量的誤差問題,但用穩(wěn)頻激光比長儀測量一米長的鋼棍,測量誤差范圍約0.1微米,而鋼棍變化量已達(dá)幾微米,此時(shí)誤差可略,問題變成了統(tǒng)計(jì)問題,鋼棍的長度更沒有唯一的值了。只能給出變化的區(qū)間。因此,給出一個(gè)區(qū)間,是測量結(jié)果的共同規(guī)律。
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【規(guī)矩灣質(zhì)疑】
“誤差范圍”是最大誤差與最小誤差限定的區(qū)域,最大誤差與最小誤差的差是誤差范圍的寬度,大家也都心知肚明,“最大允許誤差”MPE加個(gè)“絕對(duì)值”就是MPEV,我覺得定義都是明明白白的。如果史老師的R不是誤差范圍的半寬,那么正負(fù)兩個(gè)極限誤差絕對(duì)值不一樣大的+a、+b和-a、-b,以及-a、+b的情況,公式3又該怎么解釋?
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【史辯】
我說的誤差范圍,是《JJF1180》的誤差絕對(duì)值的最大可能值。不是你認(rèn)為的最大減最小的區(qū)域的半寬。你那樣定義誤差范圍,無中心,也就沒法表達(dá)測得值區(qū)間與真值區(qū)間,因而也就沒有用途。
有兩個(gè)不等邊界的區(qū)間,表達(dá)麻煩,應(yīng)用不便。況且不符合誤差講究絕對(duì)值、講究絕對(duì)值上限的特點(diǎn)。世界上的測量儀器,都是用一個(gè)誤差指標(biāo)值,沒見過兩個(gè)指標(biāo)值的。如果是兩個(gè)指標(biāo),按哪個(gè)定價(jià)?按哪個(gè)檢定?又按哪個(gè)使用?一臺(tái)測量儀器有幾千個(gè)甚至幾十萬個(gè)測量點(diǎn),沒法給出帶不同正負(fù)值的指標(biāo)。國家計(jì)量規(guī)范《JJF1094》就不認(rèn)可,沒法使用合格性判別公式,那個(gè)公式只講究絕對(duì)值!
不必問我怎樣表達(dá)不對(duì)稱的區(qū)間,因?yàn)檫@僅僅是你的臆想,實(shí)際上測量儀器的區(qū)間都是對(duì)稱的區(qū)間,即都是一個(gè)誤差范圍指標(biāo),而沒有兩個(gè)誤差范圍指標(biāo)。個(gè)別的標(biāo)出正負(fù)兩個(gè)不同值,那是標(biāo)稱值的問題,不是測量誤差,誤差理論不管標(biāo)稱值寫法。最常見的加工件的尺寸偏差的標(biāo)度,有全正(軸孔配合孔的允差),全負(fù)(軸孔配合軸的允差)以及各種不對(duì)稱的標(biāo)法,那是標(biāo)稱尺寸的問題,與測量誤差問題無關(guān)。
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再說明兩點(diǎn)。
1 上游測量是要找的,在測量前的“送檢”已經(jīng)找過了,已經(jīng)公證了誤差范圍R,測量時(shí)以及測量后,就不必再找了。再找,就是“騎驢找驢”。 已經(jīng)公證過的R,用就是了。你還找什么“上游測量”,既然能找上游測量,本次測量就作廢了,也就沒有求誤差范圍的必要。世界上千千萬萬的測量者,誰會(huì)去找“上游測量”?除非是神經(jīng)病!你自己找過“上游測量”嗎?每測量一種不同的工件都去找一次“上游測量”,世界上有這樣傻蛋嗎?
2 天下真值都一樣,計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的真值與被測量的真值一樣,相等的真值,作用相等。因此計(jì)量時(shí)測得值區(qū)間的真值,等效于測量時(shí)真值區(qū)間的真值。計(jì)量與測量有個(gè)等量真值代換的問題,是一般量(如砝碼)的真值,代換特定量(如大米)的真值。這個(gè)代換的有效性,是測量計(jì)量的基礎(chǔ)。如果不等效,計(jì)量就沒用了。
計(jì)量是用測得值與標(biāo)準(zhǔn)的真值公證了R;測量就是用測得值M與誤差范圍R套住被測量的真值。必需的是測量儀器的定期檢定;測量后再找上游測量,那是規(guī)矩灣版的歪理邪說。
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