計量之辯(3)——待定區半寬不是U95

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                                         計量之辯(3)          
                                                       ——待定區半寬不是U95           
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（一）合格性判別的待定區半寬是R(標)    
1.1 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）
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1.2 合格性判別         
       求差公式是Δ= M-B，其中B（標準的標稱值）對各次具體操作是常量，而M不同。同一測量點，每次測量的M不同，是由隨機誤差引起的；量程內各取樣測量點的M不同，反映了系統誤差與隨機誤差的總合，各點間的不同。因為測量儀器的誤差范圍指標MPEV，是誤差元絕對值的最大可能值，因此計量必須找|Δ|的最大可能值（簡記為|Δ|max）。
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       判別儀器合格，條件為：
                  |Δ(真)|max ≤ MPEV                                                                            （5）   
       但是，測量只能得到|Δ(測)|max，而|Δ(真)|max的最大可能是
                  |Δ(真)|max=|Δ(測)|max+R(標)                                                            （6）
       按（6）式代換（5）式左端并移項，合格的條件為：
                  |Δ|max ≤ MPEV-R(標)                                                                         （7）
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       判別儀器不合格，條件為：
                  |Δ(真)|max ≥ MPEV                                                                            （8）   
       但是，測量只能得到|Δ(測)|max，而|Δ(真)|max的最小可能是
                  |Δ(真)|max=|Δ(測)|max - R(標)                                                           （9）
       按（9）式代換（8）式左端并移項，不合格的條件為：
                  |Δ|max ≥ MPEV + R(標)                                                                     （10）
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       上待定區為：+[MPEV±R(標)]                                                                    （11）
       下待定區為：- [MPEV±R(標)]                                                                      （12）
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       由上可知，合格性判別的待定區的半寬是R(標)。就是計量所用標準的誤差范圍。
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（二）U95之誤       
       誤差，指測得值與真值的差距。誤差是個泛指概念，包括誤差元與誤差范圍這兩個概念。誤差元是測得值減真值；誤差范圍是誤差元的絕對值的一定概率（99%）意義上的最大可能值。
       誤差元說明誤差概念的物理意義，是不可缺的。但在測量計量的實踐中，用的是誤差范圍的概念。誤差范圍體現了誤差量的兩大特點：只論絕對值和誤差的上限性。誤差范圍的概念，貫穿于測量儀器的研制、計量與應用測量三大場合，應用是成功的。
       測量儀器的誤差范圍指標，在制造場合被確定，在計量環節被公證，用戶使用測量儀器，前提是已知測量儀器的性能指標。儀器的性能指標，制定時必須計及正常應用條件的影響；而用戶選購儀器時已考慮儀器能適應自己的需要。滿足測量儀器的使用條件、正確操作的條件下，實際測量的誤差不超過儀器的誤差范圍值標值。因此，測量者的直接測量，就以測量所用儀器的誤差范圍指標作為測得值的誤差范圍，是合理的，而又簡捷方便。
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       不確定度論出世的理由是“真值不可知，誤差不可求”。這是個測量佯謬。所指誤差理論的問題，根本就不存在。計量的業務就是實測誤差的。計量中有計量標準，計量標準的值，是相對真值。而研制、計量、應用測量，著眼點又是誤差范圍，真值與相對真值的差別，體現在所用計量標準的誤差范圍中。計及標準的誤差范圍，儀器的誤差范圍就幾乎全概（概率99%）包含真值。測量得到測得值，測量結果（測得值加減誤差范圍）包含真值；只要誤差范圍滿足實用要求，就達到了測量的目的。這就是測量計量的基本原理，這就是測量的真諦。
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       不確定度論的一套評定，毫無道理。
       1 在測量場合，評定要用儀器的誤差范圍指標。這是自打嘴巴。說“誤差不可求”，卻用人家給出的誤差指標，實在荒唐。
       2在計量場合，評定的U95，包括標準的誤差范圍，這是應該的；但加進被檢儀器的性能，如被檢儀器的分辨力、重復性，被檢儀器的溫度影響，以及機械不良等等，則是錯誤的。計量的誤差，就是標準的誤差范圍，（1）式到（4）式，就是嚴格的推導。U95所包括的內容，除計量標準的誤差范圍R(標)以外，那些屬于被檢儀器的性能，是實測的對象，都實際包括在|Δ|max之中；把這些被檢儀器的性能拉出來，放在U95之中，變成合格性判別的“障礙項”，是錯誤的。
       3 評定U95的錯誤根源是錯誤地拆分測得值函數。
       計量的基本公式是
                  Δ(測)= M-B                                                                                         （2）
       按不確定度評定的GUM法評定不確定度，就是對（2）式做泰勒展開，就是求微分。這是錯誤的操作。計量是實測M值，對M有影響的各種因素，起作用于M值之中，再微分，就重計了。是分析，還是實際測量，要區分開，不能又實測又疊加上分析。
       測得值函數（用誤差范圍來體現），在研制中確定，在計量中公證，在測量中應用。它是個整體，計量中不能拆分，測量中也不能拆分。
       在測量中、在計量中，拆分測得值函數，是不確定度評定的主要錯誤。
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      總之，《JJF1094-2002》合格性判別式，用擴展不確定度U95代換標準的誤差范圍R(標)，這是錯誤的。
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