本帖最后由 史錦順 于 2015-1-28 16:14 編輯
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關于誤差范圍的答辯
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【規矩灣質疑】
如果是史老師解釋的 |M-Z|max = R ,正是存在著“正”“負”向不一樣的“最大值”:-a和+b,或正負兩個絕對值不一樣大的+a、+b和-a、-b的情況,不知道史老師如何解讀這個R,取a和b中絕對值最大的作為R嗎?
【史辯】
討論誤差理論,要領是必須明確兩個前提,否則,什么也討論不清楚。
1 誤差概念的本質是“差距”,距離不需要正負號。求到誤差元后,要甩掉正負號。就是對誤差元要取絕對值。所謂誤差大還是誤差小,是指誤差元的絕對值的大小。
2 誤差量的特點是“上限性”。最小誤差是零,最大誤差是誤差元絕對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 區間兩個端點之差,通常指無中心點的情況
B 當有中心點時,指端點與中心的距離。
誤差理論的區間是有中心的區間。研制與計量時的測得值區間以真值為中心;測量場合的被測量量值(真值)區間,以測得值為中心。這樣,在測量計量領域,誤差范圍表示誤差元的絕對值的最大可能值,是恰當的。誤差范圍是測得值區間的半寬,也是被測量量值區間的半寬。
老史用“誤差范圍”一詞的根據是國家計量規范《JJF1180-2007》.該規范摘引如下。
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中華人民共和國國家計量規范《JJF1180-2007時間頻率計量名詞術語及定義》(有下劃線的是原文)
3.22 頻率準確度
頻率偏差的最大范圍。表明頻率實際值靠近標稱值的程度。用數值定量表示時,不帶正負號。如一個頻標頻率標稱為5MHz,頻率準確度為2×10^-10,其含義是頻率實際值可能高,但不會高出2×10^-10,也可能低,但不會低出2×10^-10,即頻率實際值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,取絕對值,符合《規范》的“不帶正負號”;而絕對值的最大可能值就是《規范》的“最大范圍”。從數字表述可見,“范圍”是“半寬”。
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鑒于誤差量的兩個特點,誤差范圍只有一個值,不需要兩個值。且看國家計量規范《JJF1094-2002測量儀器特性評定》中的合格性判別公式的兩端,都是誤差量的絕對值,說明測量儀器的合格性,僅與誤差量的絕對值大小有關,而與誤差量的符號無關。測量儀器的性能指標,按《JJF1094-2002》,只允許一個值,就是一個誤差絕對值的上限,不許有兩個值,有兩個值,《JJF1094-2002》就沒法用。
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【規矩灣質疑】
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”都不知道又何談誤差合格與否?即便是大家認可(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值最大者R。測得值M直截了當很清楚,這個R又來自何方?儀器的誤差最大允許值就一定是測量結果誤差的可能最大值嗎?
【史評】
這一段話,是不確定度論宣貫以來的惡劣影響,是當前典型的錯話。一個老計量工作者,竟有如此謬論,正是計量界的悲哀。
誰說沒有真值?國家計量院、各省計量院、市縣計量所、單位計量科室,有那么多計量標準,對測量儀器來說,哪個標準的值不是真值?測量儀器是必須計量合格才能使用的。沒有真值,怎么計量?計量是干什么的?計量就是實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值,不大于被檢儀器的誤差范圍的指標值,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?
一個計量工作者,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”都不知道又何談誤差合格與否”,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中,而不是在與世隔絕的孤島上。測量所用的儀器,是生產廠標度有誤差范圍指標的(通常稱準確度),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確,就是證實工廠向用戶的承諾,所以才有計量。計量就是證明:儀器的實際誤差的絕對值,不大于儀器的誤差范圍指標值。
測量者在測量前,要根據任務的要求R(任務),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值R(儀)不大于R(任務),而測量儀器的測量時的實際誤差范圍R,不大于R(儀)。因而有
R≤R(儀)≤R(任務)
就是說實際測量誤差范圍必定小于等于儀器的指標值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),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),則有:
M-R ≤ Z ≤ M+R (3)
就是得到了包含真值的區間。只要區間半寬R足夠小,就滿足了測量的需要,達到了測量的目的。
不了解(3)式的意義,就是對測量計量還沒入門。因為計量就是保證這一條;而測量就是利用這一條。
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至于說獲得的是真值區間而不是真值,我的回答是:只要區間的半寬R足夠小就可以了,任何相對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。因為到一定程度,常量就成為變量了。一根鋼棍,用米尺、卡尺、千分尺測量,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,而鋼棍變化量已達幾微米,此時誤差可略,問題變成了統計問題,鋼棍的長度更沒有唯一的值了。只能給出變化的區間。因此,給出一個區間,是測量結果的共同規律。
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【規矩灣質疑】
“誤差范圍”是最大誤差與最小誤差限定的區域,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“絕對值”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,那么正負兩個極限誤差絕對值不一樣大的+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》的誤差絕對值的最大可能值。不是你認為的最大減最小的區域的半寬。你那樣定義誤差范圍,無中心,也就沒法表達測得值區間與真值區間,因而也就沒有用途。
有兩個不等邊界的區間,表達麻煩,應用不便。況且不符合誤差講究絕對值、講究絕對值上限的特點。世界上的測量儀器,都是用一個誤差指標值,沒見過兩個指標值的。如果是兩個指標,按哪個定價?按哪個檢定?又按哪個使用?一臺測量儀器有幾千個甚至幾十萬個測量點,沒法給出帶不同正負值的指標。國家計量規范《JJF1094》就不認可,沒法使用合格性判別公式,那個公式只講究絕對值!
不必問我怎樣表達不對稱的區間,因為這僅僅是你的臆想,實際上測量儀器的區間都是對稱的區間,即都是一個誤差范圍指標,而沒有兩個誤差范圍指標。個別的標出正負兩個不同值,那是標稱值的問題,不是測量誤差,誤差理論不管標稱值寫法。最常見的加工件的尺寸偏差的標度,有全正(軸孔配合孔的允差),全負(軸孔配合軸的允差)以及各種不對稱的標法,那是標稱尺寸的問題,與測量誤差問題無關。
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再說明兩點。
1 上游測量是要找的,在測量前的“送檢”已經找過了,已經公證了誤差范圍R,測量時以及測量后,就不必再找了。再找,就是“騎驢找驢”。 已經公證過的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,誰會去找“上游測量”?除非是神經病!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,計量標準的真值與被測量的真值一樣,相等的真值,作用相等。因此計量時測得值區間的真值,等效于測量時真值區間的真值。計量與測量有個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。這個代換的有效性,是測量計量的基礎。如果不等效,計量就沒用了。
計量是用測得值與標準的真值公證了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,那是規矩灣版的歪理邪說。
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