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[概念] 關于不確定度評定的新質疑

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1#
史錦順 發表于 2015-2-18 12:19:05 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
本帖最后由 史錦順 于 2015-2-18 12:31 編輯

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                                           關于不確定度評定的新質疑        
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                                                                                                                        史錦順      
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       推行不確定度論二十多年了。是非功過,該認真論說了。
       當前,不確定度評定用得最多的地方是計量場合。筆者認為:不確定度論的一套,概念混淆、作法錯誤,嚴重的干擾了計量工作的正常秩序。
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      計量就是求儀器的測得值與真值的差。看此差值是否超過誤差范圍(最大允許誤差)。
       計量的方式是用被檢測量儀器測量計量標準。
       記法:測得值為M。計量標準的標稱值為B,真值為Z,計量標準的誤差范圍為R(標)。
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(一)計量誤差之正解          
       目的是求得測得值與真值之差:
                   Δ(真)= M-Z                                                                                     (1)
       得到的是測得值與標準標稱值之差:
                   Δ(測)= M-B                                                                                     (2)
       (2)式與(1)式的差就是計量的誤差元
                   r(計)= Δ(測)- Δ(真)
                        = M-B - (M-Z)
                        =Z-B
                        =r(標)                                                                                       (3)
        計量的誤差范圍
                  |r(計)|max=|r(標)|max
                  R(計)=R(標)                                                                                      (4)
        計量的誤差范圍是R(標),因此,合格性判別公式為:
                  |Δ|max≤MPEV-R(標)
       計量操作的要點是找示值誤差絕對值的最大值|Δ|max
       計量的誤差范圍,就是計量標準的誤差范圍。計量的資格是標準的誤差范圍與被檢儀器誤差范圍之比不大于q,q值通常取1/4,越小越好。
         計量者掌握以上誤差知識就可以了。計量靠實測數據說話;不需要就被檢儀器進行誤差分析。
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(二)計量中不確定度評定之誤           
       1 實際測量與理論分析的混淆與重疊         
      理論分析的結論,要靠實際測量的檢驗。二者不能混同。
       計量不確定度評定的模型為
                  Δ= M-B                                                                                               (5)
       在計量的場合,已知計量標準的標稱值B,測量得到測得值M,就可以知道差值Δ。
       在量程內選10個有代表性的測量點,應包括上下兩端點,及誤差可能較大的點。為簡化操作,僅在隨機誤差較大的一個點上做重復測量10次(取其中最大|Δ|值作為該點的差值),其他點只測量一次。找到各測量點上的|Δ|的最大值,記為|Δ|max。
       以上是實際測量。測量儀器的系統誤差與隨機誤差,都體現在|Δ|max中。
       不確定度評定對(5)式進行分析。要寫出對測得值M有影響的因素,這就重復了。
       實測已經體現了系統誤差因素、隨機誤差因素的作用,就不必再分析了,不確定度的評定結果,是把一部分實際起作用的因素與理論分析的因素疊加了,就是同一誤差因素算兩次。
       評定是理論計算,是在沒有標準的情況下,進行的分析。計量的場合有標準,計量的目的是實際測量被檢儀器的性能。能夠實測的項目,就不要再加上分析出的值了。加上,就錯了。
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       2 混淆兩個不同層次的問題       
       M的誤差與B的誤差,是兩個不同層次的問題。混在一起處理,是錯誤的。
       測得值M的誤差是測量儀器的誤差,是認識的客觀對象,有多大算多大,不能縮小也不能擴大,必須如實反映。計量就是給出誤差范圍的實測結果。以公證被檢儀器的合格性。
       標準的標稱值誤差范圍,引入計量的誤差,此值越小越好。
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      不同的兩個層次的問題,要分別處理。知道標準的誤差范圍,是計量的誤差(求儀器誤差時的誤差),應在檢定之前選定夠格的計量標準。
       至于測得值M的系統誤差與隨機誤差,都要靠實測來獲得,不該把M與不同檔次的B放在一起去微分。混在一起了,算出的U95,就不是待定區的半寬了。U95放在合格性判別的公式中,必然形成錯誤判斷。這是兩個不同層次誤差放在一起的惡果。
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       3 錯誤地拆分測得值函數          
       測量儀器就是一臺函數機。輸入端是被測量的真值,輸出端是測得值。測得值與真值,通過測得值函數而相互對應。這個函數的參量是誤差范圍R。誤差范圍R在研制時確立;計量的任務是抽樣證實這個誤差范圍R。也就是說在一個點上多次測量,測得值對標準的偏離的最大值(即誤差元的絕對值的最大值),都不能超過被檢儀器的誤差范圍指標值R(儀/指標),這是在一個測量點上對系統誤差與隨機誤差綜合作用的實測檢查;還要在量程上的其他點(量程低端、量程高端、以及可能有較大誤差的約10個點)上測量。盡可能地找到誤差絕對值的最大值。
        客觀存在的誤差元,在每個測得值中表現出來。有多大算多大,還要評定干什么?
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       不論在計量中,還是在測量中,誤差范圍是個整體,不能拆分。GUM法評定不確定度,是把測得值函數作泰勒展開,對誤差重新計算、合成。合成計算的結果,又不經過實測證實,沒有公證,沒有可信性可言。拆分測得值函數的實際效果是重計誤差項。因為測量儀器的性能指標,就是誤差范圍的指標值R(儀/標稱),已經由制造廠確定并給出,在計量部門又經過實測公證,再搞評定,就畫蛇添足了,就錯了。
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       歸根結底一句話:不確定度評定是多余的。評則必錯。
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規矩灣錦苑 發表于 2015-3-5 23:06:07 | 只看該作者
qcdc 發表于 2015-3-5 20:32
您對“規矩”先生說:“你寫的這一大段話多么荒唐可笑"。我十分地贊同,這么荒唐的帖子在壇子里他不知貼 ...

  正常的技術討論就是如此,意見不同沒有關系,可以保留自己的觀點,可以知無不言言無不盡。
  但,我認為我們也可以避開專業理論,認真想想一個非常簡單的道理,如果不確定度就是“誤差限”,就是“誤差范圍”,就是“隨機誤差與未知系統誤差的合成”,還有必要發明一個新概念“不確定度”和一個“不確定度評定”理論嗎?如果果真如此,史老師說的不確定度純屬多余,純屬添亂,難道說錯了嗎?對于這個與已有概念和成熟理論相重復的,多余和添亂的概念和理論,七個國際權威技術組織的全世界頂級專家們就真的是人云亦云的傻子在吹捧不確定度嗎?
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qcdc 發表于 2015-3-1 19:52:03 | 只看該作者
本帖最后由 qcdc 于 2015-3-1 20:05 編輯
規矩灣錦苑 發表于 2015-2-28 23:57
  “測得值”與“被測量值”有本質上的區別。“測得值”實際上是“測量結果”的含義,是通過測量所得到 ...


      我在49#提到您可以再仔細看看44#和47#的帖子,只是千萬別再回復了,可您還是孜孜不倦地回復。看在您是前輩的份上,我也就不必重復講道理,直截了當回答您多次提出的下列問題,如果您不滿意,千萬不要再糾纏了,切記。
  1.用完全相同的測量方法不同的人或同一個人不同次數的測量,“測得值”y會完全相同嗎?答:不同的可能性大。進而被測量真值的區間[y-U,y+U]會有多少個?答:有多少個不同就會有多少個不同的區間。你不覺得同一個測量方法得到無窮多個被測量真值的區間不可思議嗎?答:一點都不會不可思議,反而這是客觀事實,不是嗎?難理解嗎?。
  2.誤差是不是測量結果減去被測量真值?答:正確。不確定度是不是憑信息估計出來的被測量真值存在區間的半寬?答:正確。
  3.如果不確定度就是誤差范圍,或不確定度就是取代了隨機誤差與未定系統誤差合成的那部分誤差,或如你所說不確定度就是原來誤差理論里所說的極限誤差,為什么不用人們所熟知的,所認可的原有術語“誤差范圍”、“隨機誤差”、“極限誤差”,偏偏搞出個“不確定度”,這與把大家當“阿斗”耍有什么區別?你不認為史錦順老先生所說的不確定度純屬多余,純屬添亂,必須將其扼殺確確實實擊中了這個錯誤解讀的要害嗎?答:您是真不懂,去看看47#吧。
順便多說點吧,最后的表達:史老是“誤差理論派”,他提出了“誤差元”和“誤差范圍”的概念,以便來改良“誤差理論”,反對不確定度理論,這也實屬難能可貴,值得學習,如果改良好了,也可以不用不確定度,這是完全沒有問題的,只是恐怕不好改良。不確定度概念從提出到GUM出版花了30年的時間,也就是說給誤差理論改良留了30年的時間,結果是誤差理論改良失敗。史老的改良存在一些問題,網上有討論我就不一一說了,有些觀點是致命的,因此他得出的“不確定度全盤錯”的觀點也是錯誤的,三歲小孩都會明白,一個那么多國際組織搞了那么多年的標準怎么竟然全盤錯!
“不確定度派”提出“不確定度”的概念以便來改良“誤差理論”,不管評估與表示的方法如何,至少不確定度的概念已經勝出。嚴格地說,不確定度取代了原來誤差理論的部分內容而成為誤差理論的一部分,它的根永遠在誤差理論中。不能將誤差理論與不確定度對立起來,不能認為不確定度是獨立于誤差理論的新東西,不確定度只是從概念上、評估與表示的方法方式上取代誤差理論中的部分內容,取代的這些內容當然不是一定的系統誤差,不是粗大誤差(現在不提了),取代了什么就不用我說了。

真正系統學習和掌握了《誤差理論》的人,對不確定度一點都不神秘,甚至也不必追究不確定度的定義是否嚴密,知道它的意思就是了。如果覺得不確定度高大上,是獨立于誤差理論的新玩意,那最好還是不要跟他談論不確定度。
還不明白,就再仔細看看44#和47#的帖子, 只是千萬別再回復了。
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規矩灣錦苑 發表于 2015-3-6 15:34:32 | 只看該作者
本帖最后由 規矩灣錦苑 于 2015-3-6 15:41 編輯
qcdc 發表于 2015-3-6 14:27
繼“285166790”之后又一位知音出現了!我留意過“njlyx”的帖子,“njlyx”是有相當一定水平的,看來83# ...


  83#的衷心建議我會三思,也希望老兄你和大家對自己的觀點都三思,手電筒對外不對己的作法并不科學。
  你所說的“奉勸那些持有相同觀點的人慎重地去給人當老師,壇子里胡說八道也就算了,其實壇子里也不能胡說八道,可能會給別人帶來誤導,也會害人不淺”,我很贊成。把不確定度與誤差限、誤差范圍、隨機誤差等畫等號,你難道不認為這是一種混淆概念的手法嗎?我們不能把是非不分,概念不分的作法以老師的身份教給別人,給別人帶來誤導,也會害人不淺。當老師的基本條件必須是概念清楚、思路清晰,基礎扎實。
  我認為,技術論壇中的任何觀點,都是平等的,大家知無不言言無不盡,共同探討,共同學習,共同幫助,哪怕錯誤的或菜鳥式的帖子,只要沒有惡意,大家都應該平心靜氣和友好地加以評論或給予幫助。也許別人“錯誤”的和“菜鳥”式的觀點恰恰是正確的觀點,是一種創新,因此堅持自認為正確的觀點是應該的,但不要說與自己相反的觀點是胡說八道。
  我的態度從不掩飾,我的態度歷來也是明確的。我反對對別人的帖子扣上類似于“胡說八道”的大帽子,更反對動不動諷刺挖苦和謾罵他人。大家都是同行,都是為國家計量事業添磚加瓦的戰友,應該友好相處,大家有理說理,有事實擺事實,不要惡語相加。因此,對于樓上僅僅一句話的沒有技術內容的帖子,我就不回復了,我只是說我將堅持我認為正確的東西,至于能不能與誰相比,只不過是對堅持己見的個性的贊成,表達我對史老師的敬仰和學習態度,如果樓上認為沒有可比性,我可以撤回比喻。
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njlyx 發表于 2015-3-6 13:31:22 | 只看該作者
本帖最后由 njlyx 于 2015-3-6 14:13 編輯
規矩灣錦苑 發表于 2015-3-6 11:47
  lyx老師不必大動肝火,秦始皇雖然為我國計量工作做出了巨大貢獻,但終歸是二千多年前的人了,現代人 ...


實在不忍看你害人!

“用戶拿到'測量結果'后該如何用?”不是測量者可以說三道四的! 測量者應該說的是“所報告的'測量結果'的質量(即‘準確性’)如何?”——以往是只須說明【使用的測量設備的“允差”(誤差范圍)】,現在還需“‘保證’恰當的使用了相關的測量設備”,其定量表述就是“承諾:測量結果的可能誤差限(誤差范圍)”=給出“測量不確定度”。.... 不然,沒有人請你做“測量”! 沒有“測量者”會弱智到如您污蔑的那樣聲稱“能夠報告自己測量結果的誤差(具體值)”!一般的用戶也不會如此無理要求!

對于“產品檢驗”中的“測量結果”,其直接用戶就是測量者(檢驗者)本人,才會有“考慮所謂‘1/3準則’”的問題。.... 此時,測量者(也就是檢驗者)是要對“檢驗結果”(“合格”/“不合格”?)負責——做出適宜的承諾(冤判率?枉判率?)。.... 不然,沒有人請你做“檢驗”!

非常同意83#對您老人家的衷心建議。

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規矩灣錦苑 發表于 2015-3-6 12:46:44 | 只看該作者
  眾所周知,誤差是測量結果與被測量真值之差,當知道被測量Y測量結果y的最大誤差或最大允差Δmax時,區間[y-Δmax,y+Δmax]就是測量結果的存在區間。不確定度是人為憑信息估計的被測量真值存在區間半寬,因此,當知道被測量Y的真值最佳“估計值”z時,區間[z-U,z+U]就是被測量真值Z的存在區間。
  要知道Δmax就必須除了知道測量結果y外,還必須知道被測量真值Z或其最佳估計值z。誤差理論告訴我們,真值Z通過測量是無法得到的,相對真值(約定真值)z則是“上游測量過程”的測量結果。一般來說測量者不可能也沒必要自己測量后都再送“上游”測量以獲得z。Z或z不知,Δmax也就不知,測量者沒有辦法給出測量結果y的存在區間[y-Δmax,y+Δmax],也沒有辦法給出被測量真值Z的存在區間[z-U,z+U],只能在兩個區間中各選一個(測得的y和估計出的U)作為檢測報告給出,即測量結果y和不確定度U。測量結果存在區間的中心y和被測量真值存在區間的半寬U屬于兩個不同的區間,將它們組成另一個區間[y-U,y+U]用于表述測量結果的存在區間或表述被測量真值存在區間豈不是概念混亂到極點了嗎,豈不是在干風馬牛不相及的可笑之事嗎?
  事實上,“Y=y±U,k=2”表述形式中的“±”在這里沒有相加減的含義,而僅僅是說“被測量Y的測量結果y,y的不確定度為U”這兩件事,y與U之間并不存在大小相互依存的關系,并不存在相加減的關系,因此也不能共同構成一個新區間。
  JJF1059.1對y的描述使用了“被測量Y的估計值y”,在GUM中真值的“真”字被認為是多余的,“值”和“量值”即為“真值”,“被測量Y的估計值”可視為“被測量Y的真值估計值”,此時Y=y±U解讀為“被測量Y的真值在以真值估計值y為中心,U為半寬的區間內”完全正確。但,如果y表示為測量結果,就不能解讀為“被測量Y的真值在以某一次的測量結果y為中心,U為半寬的區間內”。JJF1059.1對y首先賦予了“測量結果”的含義,然后又賦予了“真值估計值”的含義,同時賦予“真值估計值”和“測量結果”兩個含義,的確非常容易造成把“不確定度”和“誤差范圍(誤差限)”攪成一鍋粥的狀況,非常容易給讀者造成誤解,我們閱讀規范時應倍加小心。
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規矩灣錦苑 發表于 2015-3-5 17:33:51 | 只看該作者
走走看看 發表于 2015-3-5 10:27
“Y=y±U,y是被測量Y的真值估計值(即上游測量過程給出的被測量真值最佳估計值),根據不確定度的定義U ...

  請仔細識別清楚我說的話:
  測量者并不知道被測量“真值”,他甚至連真值所在區間的位置在哪里都不知道,他只能憑測量過程的信息估計出“真值”的所在區間“半寬”。他唯一能夠做到的除了估計出真值所在區間的半寬,就只能求助于“上游測量過程”給出真值的“最佳估計值”了。
  測量者在得到“真值最佳估計值”后,才可以大膽地說,被測量“真值”一定在以上游測量過程給出的“真值最佳估計值”z為中心,以自己憑信息估計的不確定度U為半寬的區間內。在未知“真值最佳估計值”z之前,他只能給出自己測得的測量結果y和自己憑信息估計的“真值所在區間半寬”U,而無法給出真值所在區間在哪里。
  測量者在未知“真值最佳估計值”z前,連測量結果y的誤差Δ(=y-z)也不知道,不能給出測量結果的誤差Δ,只能用所用測量設備的最大允差MPEV=Δmax估計出該測量結果的“誤差范圍”。而全部測量結果的存在區間[y-Δmax,y+Δmax]與被測量唯一真值的存在區間[z-U,z+U]是完全不同的概念,也是不確定度與誤差和誤差范圍最根本的區別。所以我說:測量結果y只能與誤差Δmax構成區間(全部測量結果存在區間),真值估計值z只能與不確定度U構成區間(唯一真值Z所在區間),將測量結果y與不確定度U構成一個“四不像”區間,就是干了“風馬牛”的事,無法“相及”。
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規矩灣錦苑 發表于 2015-3-5 22:48:37 | 只看該作者
njlyx 發表于 2015-3-5 09:00
按當前的“規范”,“測量者”報告的“完整測量結果”應該包括“測得值”與“測量不確定度”。

其中的“測 ...

  “測量不確定度”U并非“測量者”承諾的一個可能測量“誤差限”,“誤差限”是史老師所說的“誤差范圍”,因此這句話明顯是混淆了“測量不確定度”與“誤差范圍”,在兩者之間畫了等號。不確定度就是不確定度,是測量者憑自己實施測量過程中掌握的信息估計出來的被測量真值可能存在區間的“半寬”,這個“半寬”本來和測量者的測量結果大小就毫無關系,本來就不是測量結果的誤差,不能用來評判測量結果的準確性,它只是被用來量化評判測量結果的“可疑度”或可信性、可靠性。
  測量者”報告的“完整測量結果”除了測得值理應還要報告測得值的誤差,遺憾的是他在未獲得約定真值或參考值之前無法報告其誤差,無法判定其準確性,但他可以憑信息估計出測量結果的不確定度描述測量結果的可信性好壞,因此完整的測量結果就應該包括“測得值”與“測量不確定度”。
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規矩灣錦苑 發表于 2015-3-6 00:40:30 | 只看該作者
走走看看 發表于 2015-3-5 19:20
有些東西可以討論,有些東西可以解讀,有些東西本就是規范條文,寫得清清楚楚,看看JJF 1059.1  4.5.2條 ...

  條款的確前后矛盾,前面說是測量結果表示為Y=y±U,y在這里是“測量結果”,后面緊跟著說“y是被測量Y的估計值”此處的y變成了被測量“真值的最佳估計值”,這里有偷換概念之嫌疑。
  根據不確定度定義,不確定度的本質是被測量真值所在區間半寬,這個半寬是靠信息估計出來的。如果“y是被測量Y的估計值”,那么以此估計值為對稱中心,U為半寬的區間一定包含著符合被測量定義的那個唯一“真值”,這是完全正確的。
  但非常遺憾,y是測量者的測量結果,每個測量者測得的都不相同,即便同一測量者,在不同測量次數的測量結果也不相同,因此y并非被測量的真值最佳估計值,而是測量者自己的測得值。只有測量者測量過程的上游測量過程給出的測量結果,才能作為自己測量結果的約定真值或參考值,相對測量者的測量結果而言,才能視為被測量真值的最佳估計值。自己的測量結果不能自吹自擂測得了“真值”。
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規矩灣錦苑 發表于 2015-3-6 11:47:58 | 只看該作者
njlyx 發表于 2015-3-6 09:06
您是始皇帝派下來的干部嗎?—— 報告測量結果時可以不用對其“準確性”做出適當“承諾”??...  我等凡 ...

  lyx老師不必大動肝火,秦始皇雖然為我國計量工作做出了巨大貢獻,但終歸是二千多年前的人了,現代人誰也沒有見過他。
  技術討論需要耐心下來擺事實講道理,任何急躁和浮于表面的情緒都是有害的。請問lyx老師,在不知被測量真值,或上游測量過程的測量結果前,哪個測量者能夠報告自己測量結果的誤差?不知誤差準確性何來?你報告或承諾過嗎?你只能給出你的測量結果,只能告訴顧客你使用的測量設備的“允差”(誤差范圍),只能告訴顧客你所用測量方法的可信性(不確定度)。
  測量結果的使用者知道了測量結果及其不確定度也就足夠了。他首先可根據“不確定度”大小判定該測量結果能否使用,方法是,若被測參數控制限為T,U≤T/3的測量結果即可判定可采信,可以使用,否則就不能采信,不能使用。在確認測量結果可采信后,才可用該測量結果判定被測參數的符合性,方法是將該測量結果與被測參數的控制限(允差)相比較,在允差控制范圍內即可判定被測參數合格,否則判定其不合格。
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njlyx 發表于 2015-3-6 09:06:57 | 只看該作者
本帖最后由 njlyx 于 2015-3-6 09:24 編輯
規矩灣錦苑 發表于 2015-3-5 22:48
  “測量不確定度”U并非“測量者”承諾的一個可能測量“誤差限”,“誤差限”是史老師所說的“誤差范 ...


您是始皇帝派下來的干部嗎?—— 報告測量結果時可以不用對其“準確性”做出適當“承諾”??...  我等凡人沒有如此幸運的——沒有適當的“承諾”,拿不到報酬。

您那所謂的“測量不確定度”是只約束“測量結果”用戶的“箍子”。...... 按您的“始皇”邏輯,“測量者”給用戶一個“測量結果”時的姿態就是:告訴你,測得值是xxx,可能誤差是多少不知道——你要想知道就去找“上級”吧,“測量不確定度”是yyy——你可以用這測量結果(測得值)做zzz,不能做sss,...,你給銀子吧。


2#
規矩灣錦苑 發表于 2015-2-19 10:38:20 | 只看該作者
  完全贊成史老師關于“ 計量就是求儀器的測得值與真值的差。看此差值是否超過誤差范圍(最大允許誤差)”和“計量的方式是用被檢測量儀器測量計量標準”(實際應該說用計量標準測量被檢儀器),這是誤差理論在計量檢定/校準活動中的典型應用,解決了測量設備的檢定/校準準確性問題。但除此之外我們還應該思考檢定者所用的檢定方案可信嗎?用檢定者這樣的檢定方案出具的檢定結果可信嗎?不確定度評定理論就是回答這兩個問題,因此,不確定度評定是確保正確使用誤差分析理論的保證和前提條件,這個前提條件用一個判別式表達就是測量方法或測量結果的不確定度U不得大于被測量最大允許誤差控制限T的1/3,即:U≤T/3,對于檢定/校準這個風險性高于一般測量過程的測量過程而言,一般應該取≤1/3的1/6,即U≤T/6或U≤MPEV/3,其中MPEV=T/2。
  我仍然認為史老師樓上的推導過程是把不確定度U與誤差(元)或誤差范圍畫了等號,在畫等號的假設前提條件下推導并未錯誤。但這個假設卻混淆了概念,假設并不成立,因此推論的“不確定度無用論”也就失去了證據。
3#
 樓主| 史錦順 發表于 2015-2-20 16:42:49 | 只看該作者
規矩灣錦苑 發表于 2015-2-19 10:38
  完全贊成史老師關于“ 計量就是求儀器的測得值與真值的差。看此差值是否超過誤差范圍(最大允許誤差) ...

         【規矩灣觀點】     
         ……我們還應該思考檢定者所用的檢定方案可信嗎?用檢定者這樣的檢定方案出具的檢定結果可信嗎?不確定度評定理論就是回答這兩個問題,因此,不確定度評定是確保正確使用誤差分析理論的保證和前提條件,這個前提條件用一個判別式表達就是測量方法或測量結果的不確定度U不得大于被測量最大允許誤差控制限T的1/3,即:U≤T/3,對于檢定/校準這個風險性高于一般測量過程的測量過程而言,一般應該取≤1/3的1/6,即U≤T/6或U≤MPEV/3,其中MPEV=T/2。
  


       【史評】   
       1 “不確定度評定”回答不了“檢定方法可信嗎?”“用檢定者這樣的檢定方案出具的檢定結果可信嗎?”這兩大問題。這種不結合實際的論說,除了給千瘡百孔的不確定度論涂脂抹粉以外,沒有任何實際價值。
       檢定規程,就是檢定的操作規范。按規程辦事,按理,就可信;否則,就不可信。可惜推行不確定度論以來,本來可信的檢定規程也被不確定度給攪亂了。關鍵是不確定度評定混淆對象和手段,計量的誤差本來就是所用標準的誤差范圍,現在居然把被檢儀器的一部分性能,也賴在計量的誤差上,最最基本的關系都搞錯了,還哪有可信性。檢定員自己評一下(實際是加進一些不該加的誤差項),就說是方案可信了;你信去吧,反正我不信。
      1/3的說法,是可略條件,一定是同比。你把半寬的U95與全寬的T相比,取1/3就默認為可略,是嚴重的錯誤。那是0.66,忽略行嗎?
      計量的誤差、計量的資格、不定區的半寬,指的都是標準的誤差范圍,而不能是U95 !
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      2 你說別人把不確定度當做誤差范圍是混淆概念,只有你的“不確定度是可信性”才是正解。完全是顛倒黑白。把土和成泥,土也還是土,變不成小麥面團。用誤差算不確定度,改變不了誤差的本質,只能是誤差的某種范圍或集合,誤差本身不是可信性。至于說U95小到什么程度才有計量資格,必須改為原來的標準的誤差范圍小到什么程度才有計量資格。因為U95是個包含計量標準的誤差范圍與一部分被檢儀器性能的混雜體,本身沒有物理意義,用在哪里都不對。不明不白的混雜體,對它為什么那樣迷信!
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4#
規矩灣錦苑 發表于 2015-2-20 22:11:27 | 只看該作者
史錦順 發表于 2015-2-20 16:42
【規矩灣觀點】     
         ……我們還應該思考檢定者所用的檢定方案可信嗎?用檢定者這樣的 ...

  首先向史老師拜個年!對史老師還沒有過大年初三就來論壇辛勤勞作表示由衷地崇敬和敬佩!
  我對史老師樓上的帖子的有如下看法,敬請指點:
  現代計量管理要求計量工作必須與生產、質量、安全、環保、能源、經營等等實際工作密切結合,要求將傳統的計量器具的管理橫向延伸到測量設備,縱向引申到實際工作的需求。同樣一個測量方案用于某一個測量要求可能是可信的(或稱可靠的),但用于另一個測量要求就未見得可信。就僅僅測量設備而言,同一個測量設備可以被確認用于某個測量要求的測量,但并不一定就也可以被確認用于另一個測量要求的測量。因此,檢定合格的某件測量設備可能并不能用于某個被測對象的測量,但檢定不合格的這件測量設備也許完全可以用于另一個被測對象的測量。測量設備合格與否與測量設備能用與否完全是兩個概念。合格與否可通過計量檢定/校準加以評判,能用與否則是通過計量確認加以評判。合格與否的評判必須使用“誤差”和“偏差”,能用與否的評判則必須使用“不確定度”。合格與否的評判指標是誤差或偏差不能超出標準、規程、規范、圖紙、工藝規定的控制限或最大允許誤差,能用與否的評判指標是擴展不確定度U不能超過被測參數控制限T的1/3。
  三分之一原則是擴展不確定度U不得超出被測參數控制限T的1/3,一般取1/3~1/10,至于取多大完全是根據被測參數的風險性,風險越大取值越小,測量成本也會越大,計量工作者的任務之一是合理取值,合理兼顧可靠性要求與測量成本的承受力。對于一般的測量過程取1/3足矣,對于檢定/校準JJF1094則規定取1/6,因為T=2MPEV,所以才推導出U≤T/6=MPEV/3,風險更大的被測參數人們不得不取1/10,甚至取值小到為確保用測量結果評判被測參數的安全性,而不得不不計測量成本。因此,三分之一原則并不是史老師所說的“同比”,也并非就是1/3。
  我認為史老師“把土和成泥,土也還是土,變不成小麥面團”的比喻非常形象。誤差好比是土,不確定度好比是小麥面粉,土和面粉完全是兩碼事。但沒有土就不能生產出小麥,土壤的優劣將決定小麥的產量和質量,決定了面粉的數量和質量,土只能和成泥,變不成小麥面,我們不能將不確定度與誤差或誤差范圍畫等號。U95絲毫不“包含計量標準的誤差范圍與一部分被檢儀器性能”,如同土不能摻進面粉揉成面團。不確定度只包含計量標準的誤差范圍與一部分被檢儀器性能“給測量結果引入的不確定度分量”,把不確定度U95理解成“包含計量標準的誤差范圍與一部分被檢儀器性能”,是非常明顯地犯了將不確定度與儀器“誤差范圍”、儀器“計量性能”相混淆的錯誤,犯了將小麥面粉和土壤相摻和的錯誤。
5#
走走看看 發表于 2015-2-21 10:30:37 | 只看該作者
本帖最后由 走走看看 于 2015-2-21 10:32 編輯

史先生的幾個公式真心看不懂,但隱約感覺3、4式有不通的地方,1、2式大約明白了,由2式可推出

Δ(測)= M-B=M-B+Z-Z=(M-Z)-(B-Z)=  Δ(真)-(B-Z),式中B是一個中間量,自然也是變量,顯然,Δ(測)是與M和B有關的量

真實判據是

Δ(真)≤MPEV   則

Δ(測)≤MPEV-(B-Z)

由于M、B作用,判斷是有風險的,(B-Z)方向未知且無法準確確定,評定不確定度是必要的,作用的分量有M和B
6#
ctufo 發表于 2015-2-21 11:41:56 | 只看該作者
我覺得不確定度理論只是誤差理論的一個延伸,把誤差理論和不確定度理論放在對立的立場上似乎不太妥當,其中的分歧就在于可知論和不可知論上,不確定度理論認為真值是無法通過測量得到的,因此每一次測量中都會存在一部分不確定性,這里面包含了各種因素,也就是不確定度分量,只有無窮次測量的平均值才能無限趨近于真值,公式中的無論是測得值,真值,標稱值實際上都不能真正得到,得到的只是一個近似值,等式實際上是無法成立的。
7#
njlyx 發表于 2015-2-21 11:46:17 | 只看該作者
本帖最后由 njlyx 于 2015-2-21 11:48 編輯

史先生謂之“計量”工作的主要目的可能是:想“找到”(1)式所定義的 Δ(真),進而判定“Δ(真)≤MPEV   ?”;
   
但通過“計量”工作實際只能“得到”(2)式所定義的 Δ(測);

能“得到”的Δ(測)與想“找到”的Δ(真) 之差,是史先生稱謂的“計量誤差(元)”:r(計);

而r(計)的“最大可能值”就等于R(標)。

.....整個推導邏輯關系是清晰的! 只須要再明確一下“責任人”——相關的“結論”要由“計量”工作的完成人“負責”——他“相信”所用“標準”沒問題、而且自信“計量”操作也完全符合“規范”!....不能把這些可能的風險推給送儀器來“計量”者去承擔。
8#
njlyx 發表于 2015-2-21 12:39:48 | 只看該作者
本帖最后由 njlyx 于 2015-2-21 12:51 編輯
ctufo 發表于 2015-2-21 11:41
我覺得不確定度理論只是誤差理論的一個延伸,把誤差理論和不確定度理論放在對立的立場上似乎不太妥當,其中 ...


【...值,公式中的無論是測得值,真值,標稱值實際上都不能真正得到,得到的只是一個近似值,等式實際上是無法成立的。】—— 您將“不可知”無限擴張了!... 世界上還是有很多東西是“確定的”,至少對于“數字化”表達的具體“測得值”“標稱值”都是“確定的”,三者中通常“不確定的”,只有“真值”而已。

本人未細考【只有無窮次測量的平均值才能無限趨近于真值】是否為所謂“不確定度‘論’”的正宗觀點,但認為:它是由“純粹”的數學家基于理想化假定所得出的荒唐觀點!....世界上不存在任何一個由“無窮次測量”而得到的“真值”!

9#
走走看看 發表于 2015-2-21 16:10:29 | 只看該作者
本帖最后由 走走看看 于 2015-2-21 16:19 編輯

不太贊同測量儀器是一臺函數機的觀點,除非是極簡單的儀器,元器件的非線性、頻響、非理想決定了不是一 一對應的輸入、輸出關系,曾經打開過一臺并不太復雜的儀器的修正表,有數百個修正點,盡管如此,典型修正點外仍需內插來修正,如果看成函數機,不存在惟一或者簡單函數關系;

計量是需要把DUT當做黑箱,尋找輸入與輸出的關系,能找到的R是抽樣情況下的,不能絕對肯定就是Δ的最大值,約定Z的B也存在不確定性,既如此,評定不確定度是必要的。
10#
ssylqx 發表于 2015-2-21 16:31:52 | 只看該作者
我做為一個基層的計量人員,對不確定度的問題,感到有點困惑。檢定/校準工作的量比較大,總感到不確定度不太好理解,也影響了工作的效率。如果能做到客觀的應用,比如說用M2級砝碼檢定一臺汽車衡,在規程中做出規定,我們應用那多好呢?起碼不會有那么多的爭議
11#
 樓主| 史錦順 發表于 2015-2-21 17:25:23 | 只看該作者
本帖最后由 史錦順 于 2015-2-21 17:38 編輯
njlyx 發表于 2015-2-21 11:46
史先生謂之“計量”工作的主要目的可能是:想“找到”(1)式所定義的 Δ(真),進而判定“Δ(真)≤MPEV    ...


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         njlyx先生說:“整個推導邏輯關系是清晰的”
       謝謝先生的肯定。既然先生能理解,說明推導并無錯誤;既然無錯誤,我覺得其他人也應該能理解。這就增加了我寫作與討論的信心。
       我提出的所有理論與進行的全部推導,實際上都很簡單。要點是抓住誤差量的特點——誤差量的上限性,因此要著眼于誤差范圍,即誤差絕對值的最大可能值,而不必計較具體的某個誤差值。
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       關于“責任人”的問題,計量結論的責任人就是計量者。簽字了,就有責任。
       我一再說明,理論的任務集中在研制者身上。要研制出一種測量儀器,就必須有精深的誤差分析功底。建立測得值函數,簡化為誤差范圍,并對儀器的性能負責。儀器研制者是測量計量界的精英。
       計量者按規程操作,必須嚴格、嚴謹,對給出的每個數據與每個判斷負責。不要求進行分析與類似于不確定度評定的那種評定。全國計量人員二十萬,嚴格操作,守規矩,負責任,是基本要求。工作簡單,但不許出錯(上世紀六十年代,國家計量院的一位檢定員因填錯溫度修正值的一個正負號,致使工廠遭損失而受到處分)。
       測量有兩類。直接測量,選用夠格的測量儀器,正確操作就可以了,而測得值的誤差范圍就用測量儀器的誤差范圍指標值(追求誤差元的具體值不可能也沒必要。儀器的誤差范圍滿足要求,就是儀器的各種可能誤差值都滿足要求)。沒必要搞“評定”。
       復雜的測量或間接測量,要設計測量方案,進行誤差的分析與合成。注意兩點:1 總誤差元是直接測量的各個分誤差范圍;2 總誤差合成一律按“絕對和”法;簡單、可靠、保險;這既是對重大工程負責任,也極大地減輕個人的風險。于國于己,都有利,何樂而不為之?哪個人來說些“浪費”之類的話,就告訴他:磨刀不負砍柴工。在測量儀器上多花點代價,值!

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njlyx 發表于 2015-2-21 17:35:00 | 只看該作者
本帖最后由 njlyx 于 2015-2-21 17:38 編輯
ssylqx 發表于 2015-2-21 16:31
我做為一個基層的計量人員,對不確定度的問題,感到有點困惑。檢定/校準工作的量比較大,總感到不確定度不 ...


      如果理順了,常規的“檢定/校準”是根本不必要次次都費心費力的做什么“不確定度‘評估’”的!—— 完全可以“在規程中做出規定(建議)”:滿足強制的基本要求XXX0時,“不確定度”可取YYYY1;滿足嚴格要求XXX1時,“不確定度”可取YYYY1;.....。—— 當然,最終還是需要您做出適當的“抉擇”!因為只有您才知道滿足了什么樣的“要求”,才能對您給出的“結果”負責任。只是真的不需要弄一大推花里胡哨的“式子”去“評估”您根本不可能充分了解其結構特性的“游標卡尺”、“砝碼”之類所用器具的“影響分量”!

   可嘆的是,現狀并不是這樣! 不但“在規程中做出規定(建議)”是夢想,就連“砝碼”之類的“標準器具”也沒有人告訴您它的“測量不確定度”(也就是它在應用中引起的“測量結果”的“測量不確定度”)是多少?!....要使用者去“評估”?!!----純屬扯淡。
13#
ssylqx 發表于 2015-2-21 18:47:26 | 只看該作者
我太贊成njlyx老師的說法了:滿足強制的基本要求XXX0時,“不確定度”可取YYYYo;滿足嚴格要求XXX1時,“不確定度”可取YYYY1這個說法,這樣我們就可以放開手腳去做校準/檢定了/。
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njlyx 發表于 2015-2-21 19:51:33 | 只看該作者
ssylqx 發表于 2015-2-21 18:47
我太贊成njlyx老師的說法了:滿足強制的基本要求XXX0時,“不確定度”可取YYYYo;滿足嚴格要求XXX1時,“不 ...

現在還只能是說著玩玩....
15#
規矩灣錦苑 發表于 2015-2-21 22:51:42 | 只看該作者
  不確定度評定理論不是誤差分析理論的延伸,但也并非相互對立。測量結果是測量過程的“產品”,因此測量結果的品質決定于構成測量過程的諸要素。構成測量過程的測量人員、測量設備、測量原理、測量環境及被測對象的穩定性諸要素的“最大誤差”或“誤差范圍”都將給測量結果的準確性帶來影響,準確性影響的大小就是由誤差分析理論來解決的。同樣,構成測量過程的測量人員、測量設備、測量原理、測量環境及被測對象的穩定性諸要素的“最大誤差”或“誤差范圍”也將給測量結果的可信性(或稱可靠性)帶來影響,可信性影響的大小就是由不確定度評定理論來解決的。準確性和可靠性是評判測量過程或測量結果品質的兩大技術指標,它們不是一回事,但也絕不是相互矛盾,兩大指標或兩大參數是從不同側面反映測量和測量結果品質好壞的質量參數。就像一臺彩電影像和音質是考核其質量好壞的兩大指標一樣,相互之間并無矛盾,而是共同決定彩電質量的考核指標一樣,準確性和可靠性是共同決定測量和測量結果質量的指標。認為可靠性是準確性的延伸是錯誤的,認為兩者相互對立的看法也是錯誤的。所以,6樓說“只有無窮次測量的平均值才能無限趨近于真值”,“真值實際上不能真正得到,得到的只是一個近似值”,這都是很有道理的,但測得值還是通過測量得到的,標稱值還是標準/規程/規范/圖紙工藝中規定的,測得值和標稱值實際上都可以方便地得到,不過由于真值不能真正等到,所以測得值與理論真值的差也不能真正得到,人們所說的“誤差”也還只能是個近似值,是個相對值。
  我認為5樓由Δ(測)=M-B=Δ(真)-(B-Z)和Δ(真)≤MPEV推導出Δ(測)≤MPEV-(B-Z)并得出“由于M、B作用,判斷是有風險的,(B-Z)方向未知且無法準確確定,評定不確定度是必要的,作用的分量有M和B”是非常正確的。測量模型Δ(測)=M-B的輸出量是Δ(測),輸入量有M和B兩個,輸出量Δ(測)的不確定度就必然由兩個輸入量M和B分別引入的不確定度分量組成,其不確定度分量不能多也不能少。
  【只有無窮次測量的平均值才能無限趨近于真值】無論從數學中“極限”或“最優化”分支的觀點,還是從計量學的理論來說。都是正確的,它并不是8樓老師所說的“由純粹的數學家基于理想化假定所得出的荒唐觀點”,但8樓所說的“世界上不存在任何一個由無窮次測量而得到的真值”還是有道理的,因為“無限多次測量”在實際工作中的確根本就不可能。因此我們只能說“真值”是客觀存在著的,它是符合被測量定義的量值,如果想通過測量得到它,它只能是通過無限多次測量而無限趨近的“極限”,是“最優化”數學分支中在滿足諸多“約束條件”下求得的一個“最優值”。
16#
規矩灣錦苑 發表于 2015-2-21 23:35:05 | 只看該作者
  測量設備的開發設計離不開誤差分析理論,測量設備的研制必須根據“顧客的要求”導出對測量設備的“計量要求”,在由顧客要求導出計量要求的過程中必須使用誤差分析理論把導出的計量要求合理分配到測量設備的各個組成部分中每個零部件,包括合理分配到感應被測參數微小變化的傳感系統,信號放大和處理系統。測量結果的顯示系統。然后通過制造中的質量檢驗和使用中的計量檢定/校準確保每一臺件測量設備的“計量特性”滿足設計者導出的“計量要求”或標準/規程/規范規定的“計量要求”,所有這些活動都是在誤差理論框架下進行的。可是,我們怎么評判或相信在誤差理論框架下所進行的這些活動是可靠的,是值得我們信賴的呢?這就需要不確定度評定理論來評判,評判的一個重要指標就是所有這些活動的不確定度U必須不大于“計量要求”MPEV的1/3(或控制限T的1/6),即U≤MPEV/3或U≤T/6。
  但我非常贊成12樓關于“常規的檢定/校準是根本不必要次次都費心費力的做什么不確定度‘評估’的”的說法,因此在實施計量檢定之前(或稱計量檢定設計時)應該進行不確定度評定,評定結果證明該檢定方案的測量不確定U≤MPEV/3,這就證明了設計的這個檢定方案(或檢定規程/校準規范)是滿足“計量要求”的,方案是可信的、可靠的,今后只要是嚴格按照所設計的檢定/校準方案執行檢定/校準,其檢定/校準結果就是可信的、可靠的,勿需重復進行不確定度評定。如果送檢的顧客一定要求給出檢定結果的不確定度,完全可以將“建標報告”中不確定度評定的結果和檢定結果同時給出。
  但檢定者給出的測量設備計量特性檢定/校準結果的不確定度與使用測量設備實施測量給其測量結果引入的不確定度是兩個不同層次的測量過程的不確定度,不能相提并論。檢定者應測量設備送檢者(檢定者的顧客)要求或校準規范的規定給出被檢測量設備的不確定度是理所當然應盡的義務,而使用該測量設備實施測量時的不確定度應該是使用該測量設備執行測量的單位或部門的職責而不是對其實施檢定/校準的單位或部門的職責了,因此,12樓所說的:就連“砝碼”之類的“標準器具”也沒有人告訴您它的“測量不確定度”(也就是它在應用中引起的“測量結果”的“測量不確定度”)是多少?!....要使用者去“評估”?!!就是再正常不過的基本要求了,而并不是“純屬扯淡”的事。使用計量標準對被檢測量設備實施測量是檢定者的工作,給出“檢定”這個測量結果的不確定度是檢定者的義務,同樣使用測量設備對被測產品實施測量是測量者的工作,測量者對他的顧客給出其測量結果的不確定度理所應當是測量者的義務。檢定者并不知道測量者將用于什么測量,不知道測量者用什么方法測量,要求檢定者給出測量者出具的測量結果的不確定度完全是強人所難,是沒有道理的。所以,要求“在規程中做出給出(檢定人員無法知曉的測量過程)不確定度的規定(建議)”確確實實“是夢想”,是不合常理的要求。
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njlyx 發表于 2015-2-22 09:40:06 | 只看該作者
本帖最后由 njlyx 于 2015-2-22 09:49 編輯

要求檢定者給出測量者出具的測量結果的不確定度】是某人胡說八道的栽贓!..... 前文沒有任何人有這種奇異的想法!

要求“測量器具的提供者給出所提供器具的“測量不確定度”(也就是該器具在應用中引起的“測量結果”的“測量不確定度”分量)是多少?”與某人胡言亂語的栽贓是絕然不同的。—— 器具的“測量不確定度”不全等于“測量結果”的“測量不確定度”;器具的提供者與器具的“檢定者”也是兩碼事。

本人認識的“測量不確定度”與某人的“觀點”南轅北轍,兩者根本沒有討論相關問題的基本前提。
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285166790 發表于 2015-2-22 16:03:37 | 只看該作者
每個計量標準都是要定期進行比對、測量審核等能力驗證活動。在能力驗證活動中,不確定度始終都是一個重要的評定指標,如果給出的結論不符合要求的判定方法就是不合格的。所以怎么能說是”不經過實測證實,沒有公證,沒有可信性可言“的結論?
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285166790 發表于 2015-2-22 16:07:52 | 只看該作者
ssylqx 發表于 2015-2-21 16:31
我做為一個基層的計量人員,對不確定度的問題,感到有點困惑。檢定/校準工作的量比較大,總感到不確定度不 ...

檢定規程本身就不是針對校準工作制定的,檢定證書的結論也不需要給出不確定度。當前在很多情況下,要求大家要依據”檢定規程“來出具”校準證書“,并給出”不確定度“,這就是大家困惑的根源。
20#
規矩灣錦苑 發表于 2015-2-22 19:22:18 | 只看該作者
本帖最后由 規矩灣錦苑 于 2015-2-22 19:25 編輯

  的確沒有人明確要求計量器具的“檢定”者給出用該計量器具進行“測量”的測量結果的不確定度,但有人要求檢定規程給出使用該計量器具的測量不確定度,并認為就連“砝碼”之類的“標準器具”也沒有人告訴您它的“測量不確定度”(也就是它在應用中引起的“測量結果”的“測量不確定度”)是多少,“要使用者去‘評估’?!!----純屬扯淡”。我認為誰負責測量誰就應該根據自己實施測量時的所有信息評估測量結果的不確定度完全是正常的事,完全是自己的該盡的義務,測量設備的使用者用它進行測量,給出測量結果的不確定度是理所當然的事。要求檢定規程給出測量過程的不確定度和要求檢定者給出測量的不確定度沒有什么原則性區別。
  器具的“測量不確定度”不全等于“測量結果”的“測量不確定度”;器具的提供者與器具的“檢定者”也是兩碼事,這兩件事說的一點都沒有錯。器具是“物”,是客觀存在,從不具有不確定度的特性,但計量器具具有的計量特性會給測量結果引入不確定度分量,計量特性屬于計量器具,而不確定度屬于測量和測量結果,是器具的特性產生了測量和測量結果的不確定度。每個人認識的不確定度可能存在著不同,甚至南轅北轍,這都是正常現象,但我認為無論個人怎么認識不確定度,都不能與國家標準給出的“不確定度”定義南轅北轍,在不偏離GUM、VIM或JJF1001給出的不確定度定義基礎上,怎么理解它都是可以的,與定義南轅北轍的理解就應該是錯誤的。
21#
走走看看 發表于 2015-2-22 19:32:00 | 只看該作者
本帖最后由 走走看看 于 2015-2-22 19:36 編輯

         Δ(真)= M-Z          (1)
         Δ(測)= M-B          (2)
由式(2)可得   Δ(測)= M-B=M-B-Z+Z=M-Z-(B-Z)= Δ(真)-(B-Z)  
可得出  B-Z= Δ(真)- Δ(測)    (三)
式(三)雖變換可得到式(3),但式(三)與式(3)有本質的不同,r(標)=B-Z 同r(標)= Z-B 有本質不同,r(標)=B-Z符合誤差定義,同主帖以往的觀點一致,故認為式(3)有不通的地方
                        
暫且認可式(3),理想情況下,單個任意測量點式(3)是成立的
                 r(計)= Δ(測)- Δ(真)
                        = M-B - (M-Z)
                        =Z-B
                        =r(標)                       (3)
若Z、B、M均無分散性情況下,式(4)或可成立,但至少B、M存在分散性,(4)式是否成立待商榷
                  |r(計)|max=|r(標)|max
                  R(計)=R(標)                              (4)
22#
規矩灣錦苑 發表于 2015-2-22 19:39:13 | 只看該作者
  除了強制檢定計量器具以外,基層使用測量設備的單位和人員其實并不關心所用測量設備是否合格,不管你是檢定還是校準,測量設備的使用者關心的落腳點是能用不能用,而判定其能否使用的指標就落實在檢定/校準機構給出的具體數據和該數據的不確定度上。因此,以顧客為關注焦點的原則來看,顧客要求給出檢定數據和檢定結果的不確定度,我們的檢定機構就應該以顧客為上帝,滿足顧客的要求,我們的檢定者和校準者完全沒有必要感到困惑。
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走走看看 發表于 2015-2-23 08:32:45 | 只看該作者
本帖最后由 走走看看 于 2015-2-23 09:03 編輯

Δ(測)= M-B          (2)
若計量標準為源類儀器,B若為標稱值是沒有分散性(并非計量標準不具有分散性,不過不體現在B上)的,若計量標準為表類儀器,若B為測量結果,是具有分散性的。式(2)作為普適公式的可行性待商榷。
24#
走走看看 發表于 2015-2-23 09:12:14 | 只看該作者
本帖最后由 走走看看 于 2015-2-23 09:14 編輯

作為執業計量人員,對不確定度感到困惑,那得先看一下對誤差理論是否也感到困惑,如果對誤差理論沒有任何困惑且可以用來解決任何測量問題,那說明或許不確定度存在巨大問題,如果對誤差理論同樣也不知所以然對不確定度感到困惑,那是執業基礎問題而不是不確定度本身問題。
25#
 樓主| 史錦順 發表于 2015-2-23 15:12:03 | 只看該作者
本帖最后由 史錦順 于 2015-2-23 15:47 編輯
走走看看 發表于 2015-2-22 19:32
Δ(真)= M-Z          (1)
         Δ(測)= M-B          (2)
由式(2)可得   Δ(測)= M-B= ...


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                                   走走看看先生辯論(1)         
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                                                                                                          史錦順                
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【引言】      
       從先生的兩次帖子看,先生已仔細閱讀筆者的主帖,并在認真研究相關的問題。不管你最終是否贊同我主帖的理論,只要我們共同來一點一點地對待每個觀點、每個公式,就體現了對計量事業負責的精神,就表現了一種嚴格的學術作風。學術討論就需要一絲不茍的態度。我很高興我們的學術討論有了良好的開始。對我的批評不必留面子,不要顧慮我能否接受,因為我們是網上公開討論和辯論,是在接受眾多網友的評審,或許還有幾位我國權威人物在關注,因為我的主帖是指出國家計量規范的錯誤。觀點與理論的正誤,直接關系到計量業務,是很嚴肅的話題。把問題討論明白,是必須的。我們的努力與付出是值得的。
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【走走看看觀點】      
                   Δ(真)= M-Z                                                                         (1)
                    Δ(測)= M-B                                                                         (2)
       由式(2)可得   Δ(測)= M-B=M-B-Z+Z=M-Z-(B-Z)= Δ(真)-(B-Z)  
可得出  
                   B-Z= Δ(真)- Δ(測)                                                                (3#)
式(3#)雖變換可得到式(3),但式(3#)與式(3)有本質的不同,r(標)=B-Z 同r(標)= Z-B 有本質不同,r(標)=B-Z符合誤差定義,同主帖以往的觀點一致,故認為式(3)有不通的地方
       暫且認可式(3),理想情況下,單個任意測量點式(3)是成立的
                 r(計)= Δ(測)- Δ(真)
                        = M-B - (M-Z)
                        =Z-B
                        =r(標)                                                                         (3)
       若Z、B、M均無分散性情況下,式(4)或可成立,但至少B、M存在分散性,(4)式是否成立待商榷
                  |r(計)|max=|r(標)|max
                  R(計)=R(標)                                                                        (4)

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【史辯】   
(一)誤差量的特點        
       先生只注意到代數式,而沒注意到絕對值的表達式,是不妥的。
       考慮誤差問題,不從代數式開始不行,因為代數式是物理意義的表達。但(1)(2)兩式不能當應用的表達式。誤差量的特點是:
       1 以絕對值論大小。要去掉正負號。
       2 誤差量的上限性
。      
       考察誤差問題,只論誤差絕對值的最大值,即只論“誤差范圍”(MPEV),因為,只要誤差范圍滿足要求,則所有誤差值都滿足要求。
       誤差量的上述兩個特點,極為重要。極大地簡化分析方法,簡化計算公式,簡化操作。誤差理論所以能被成功的應用,奧妙就在這里。方法歷來如此,不過沒人細說;老史的貢獻僅僅是把這兩個特點說明白。其實,二百年前的貝塞爾公式,就是體現了這兩個特點。隨機誤差算標準偏差σ,就是通過平方再開方而去掉正負號(初等數學規定,平方根為正值);而取3σ為隨機誤差范圍,就是取“絕對值的最大可能值”(99%的概率)。
       因此(1)(2)兩式,必須變成絕對值的最大可能值
                 |Δ(測)|max= |M-B|max                        
                |Δ(測)|max≤ MPEV-|(B-Z)|max                                                 (2#)
才能應用。檢定規程的公式都是如(2#)式的形式。至于合成方法,可參閱史錦順《史氏測量計量學說》第5章誤差合成部分。
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(二)物理公式的結構意義         
       物理公式必須有明確的物理意義,物理公式中的量必須符合物理量的定義,這是一般科技工作者都知道的。但還有一條,很多人都不了解,或未曾注意,那就是物理公式必許有正確的結構。
       講一點我個人經歷的事。我于1956年考入北大物理系。開學第一個月物理小測驗,我就得了個“2分”(不及格),就是擺錯了物理公式左右兩邊的位置。那時的《普通物理》主講教師是叢樹桐先生。極為嚴格。我畢業后第一年寫出《波導特性阻抗新概念》,正是得益于北大物理的嚴格的訓練。近十年,我敢于全盤置疑當今世界計量界的當家理論,也是與我當年那個“2分”有關的。反面的教訓,影響是深刻的。
       我不客氣的指出:你正是犯了我五十八年前的錯誤。當然,這不是你一個人錯。國際上推行的不確定度論,結構問題,是主要錯誤之一。
       你的推導:
       由式(2)可得   Δ(測)= M-B=M-B-Z+Z=M-Z-(B-Z)= Δ(真)-(B-Z)  
      可得出  
                     B-Z= Δ(真)- Δ(測)                                                                  (3#)
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       你得到的(3#)式,即(三)式(因與本人文章常規的序號沖突而改寫公式符號)是個結構錯誤的公式。
       物理結構式的要求是:左端由右端構成,或右端是“因”,而左端是“果”,倒置就不行。這點在誤差范圍的分析與合成上,極為重要。
       (3#)式中的B-Z是計量標準的標稱值與真值之差,它是獨立的、基本的、是計量過程中測得值的誤差的來源量。B-Z不是Δ(測)與Δ(真)構成的,因此(3#)式是不對的。由它向下再推導,必然導致錯誤。
       Δ(測)= M-B是直接測量的結果,推導計量誤差,就是求(M-B)與誤差定義值(M-Z)的區別。這個區別簡記為r(計)。由此一步一步寫下來,必定有主帖的如下寫法。
       目的是求得測得值與真值之差:
                       Δ(真)= M-Z                                                                          (1)
        得到的是測得值與標準標稱值之差:
                      Δ(測)= M-B                                                                           (2)
       (2)式與(1)式的差就是計量的誤差元
                       r(計)= Δ(測)- Δ(真)
                         = M-B - (M-Z)
                         =Z-B
                         =r(標)                                                                           (3)
        計量的誤差范圍為
                      |r(計)|max=|r(標)|max
                  R(計)=R(標)                                                                          (4)
        計量的誤差范圍R(計)等于R(標),因此,合格性判別公式為:
                  |Δ|max ≤ MPEV-R(標)
       計量操作的要點是找示值誤差絕對值的最大值|Δ|max。
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(三)標準的誤差范圍的雙重意義         
       先生說:
       式(3#)雖變換可得到式(3),但式(3#)與式(3)有本質的不同,r(標)=B-Z 同r(標)= Z-B 有本質不同,r(標)=B-Z符合誤差定義,同主帖以往的觀點一致,故認為式(3)有不通的地方。
       (3)式中有
               r(標) = Z-B                               (4#)
       (3#)式中有
               r(標) = B-Z                               (5#)
       先生認為(5#)式是對的,符合誤差定義,而(4#)式不通。
         
-
       我先說明一下,(4#)式的表達形式,不是我提出的,而是出自國家計量規范《JJF1180-2007 時間頻率計量名詞術語》,標準的偏差定義為實際值減標稱值。實際值就是真值。因此。我的(4#)寫法是有根據的。我的《史氏測量計量學說》,量值的分等為:第一等是定義值(國際計量大會約定值,又稱標準的標稱值);第二等是客觀值,就是實際值又稱真值;第三等是測得值(儀器示值或平均值)。
       由上,在涉及標準的指標時,我用Z-B是有根據的,有道理的,是正確的。那里是講基準標準復制定義值的不完善的問題(處理標準的真值符合定義值的程度)。
       在本題目中,考慮的是誤差問題。測量的誤差問題,比基準標準的指標定義問題低一個檔次(處理測得值與真值的關系)。在計量問題與測量問題上,考慮的是誤差問題,就是說測量儀器誤差的參考值是真值,相應的,標準的參考值選作真值是方便的。而客觀上,標準的標稱值,就是對標準的認定值(已經沒必要考慮它是國際約定值的那層意思)。況且,由于前述誤差量的特點,必須按誤差范圍說事。而(B-Z)與(Z-B)變成誤差范圍后是相等的,就是說,(B-Z)與(Z-B)的實際效果是一致的。就是說這兩種表達各適應自己的情況,沒有對錯的問題。
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