正確認識測量不確定度

劉彥剛 發(fā)表于 2015-8-19 20:17
我還認為您得到發(fā)表了呢！其實您最后修改的定與原定于本意一致。
使用過的四個定義本意也都是一致的，只 ...

我們曾于2009年4月在《中國計量》發(fā)表過《檢定結(jié)果通知書與不合格通知書》的短文，說明前者的不合理性。

測量不確定度不僅解決了真知不可知的問題。當(dāng)以最佳估計值作為被測量的測量結(jié)果給出時，被測量的真值是多少，一般情況下是不知道。但它會以一定的包含概率存于測量結(jié)果附近的區(qū)間。這的確是測量不確定度的巧妙之處，既沒有違背真知不可知的客觀事實，但又與真值存在著一定的關(guān)系。否則，測量不確定度會失去存在的意義。

這話說得毫無厘頭、很不嚴謹，測量不確定度怎么就解決了真值不可知的問題？測量不確定度只是提供了解決不能用誤差表征測量結(jié)果問題的表征方法

“被測量的真值是多少，一般情況下是不知道”，那么先生認為幾般情況下是知道的呢？，真值不可知就是不可知，相對可知改變不了絕對不可知的特性

分析的不錯。只是倒數(shù)第二段中的：“是以被測量的真值為中心，。。。。?！彼坪醪煌?，既然知道了區(qū)間，中心是真值，那不就知道真值了嗎？請三思。
其實不確定度和誤差理論的關(guān)系很簡單，我也發(fā)帖討論過，看看誤差理論的書就知道，不確定度主要就是將誤差理論中的隨機誤差和未定的系統(tǒng)誤差的分析與合成部分，采用了“不確定度”的概念，在分析和合成的方法上又進行了細化和統(tǒng)一而已。由于它對于當(dāng)時檢測和校準的重要性，也就是計量學(xué)的地位和重要性，單獨將其制定成了標準進行統(tǒng)一，同時在誤差理論的專著和教材中及時收錄相關(guān)內(nèi)容。

只盯著“誤差”和“不確定度”那概念上八九條不同，而看不到他們的聯(lián)系，那永遠也理解不了“不確定度”，永遠覺得它高大上，也很難得到正確應(yīng)用。

　　贊成5樓的觀點，前面分析得都不錯，但落腳點是不確定度“是用于確定以被測量的真值為中心，被測量之值存在的合理區(qū)間”則不妥。
　　“誤差”是表征測量結(jié)果優(yōu)劣的參數(shù)，定量表述測量結(jié)果偏離被測量真值的程度，是測量結(jié)果與被測量真值的差。因此用于表示測量結(jié)果的準確性，這是眾所周知的，我就不再多說。
　　“不確定度”也是表征測量結(jié)果優(yōu)劣的參數(shù)，用這個參數(shù)定量表述測量結(jié)果的“可疑度”，也可稱為“可信性”或“可靠性”。不確定度是被測量真值最佳估計值偏離被測量理論真值距離。距離沒有正負號，只是包含區(qū)間半寬的概念。包含區(qū)間是“基于可獲得的信息以宣稱的概率包含被測量的真值集合的區(qū)間”，所謂“宣稱的”就不是“客觀”計算而是主觀估計的，是“基于可獲得的信息”估計出來的。估計出來的不是一個值而是一個“集合的區(qū)間”，在這個集合的區(qū)間中“包含著被測量的真值”。人們就是用這個估計出來的包含著被測量真值的區(qū)間半寬定量評判測量結(jié)果的可信性。不確定度是被測量真值可能存在著的區(qū)間寬度的一半，因此不確定度與誤差帶有正負號不同，是個“非負參數(shù)”。
　　“不確定度”與“誤差”都表達測量結(jié)果的品質(zhì)，都不可避免地與被測量真值存在著聯(lián)系。不確定度是被測量真值存在區(qū)間的半寬，誤差是偏離被測量真值的程度，因此最大誤差的絕對值也可視為測量結(jié)果存在區(qū)間的半寬。
　　樓主說“不確定度和最大誤差允許值，都是以某個值為中心的一定區(qū)間的半寬”，此話非常正確。但，以測量結(jié)果為中心最大誤差絕對值為半寬的區(qū)間是測量結(jié)果存在的區(qū)間，所有測量結(jié)果均包含在這個區(qū)間內(nèi)；以被測量真值最佳估計值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測量真值存在的區(qū)間，被測量的唯一真值在這個區(qū)間內(nèi)以包含概率的可能性存在著。試圖以不確定度為半寬，以測量結(jié)果為中心組合成一個區(qū)間，是個不倫不類的區(qū)間，既不是測量結(jié)果的存在區(qū)間，也不是被測量真值的存在區(qū)間，其結(jié)果只能是起到混淆不確定度與測量誤差兩個截然不同的概念，越解釋越糊涂。

都成 發(fā)表于 2015-8-15 16:17
分析的不錯。只是倒數(shù)第二段中的：“是以被測量的真值為中心，。。。。?！彼坪醪煌?，既然知道了區(qū)間，中心 ...

分析的不錯。只是倒數(shù)第二段中的：“是以被測量的真值為中心，。。。。。”似乎不妥，既然知道了區(qū)間，中心是真值，那不就知道真值了嗎？請三思。
其實不確定度和誤差理論的關(guān)系很簡單，我也發(fā)帖討論過，看看誤差理論的書就知道，不確定度主要就是將誤差理論中的隨機誤差和未定的系統(tǒng)誤差的分析與合成部分，采用了“不確定度”的概念，在分析和合成的方法上又進行了細化和統(tǒng)一而已。由于它對于當(dāng)時檢測和校準的重要性，也就是計量學(xué)的地位和重要性，單獨將其制定成了標準進行統(tǒng)一，同時在誤差理論的專著和教材中及時收錄相關(guān)內(nèi)容。

只盯著“誤差”和“不確定度”那概念上八九條不同，而看不到他們的聯(lián)系，那永遠也理解不了“不確定度”，永遠覺得它高大上，也很難得到正確應(yīng)用。

    非常感謝都專家關(guān)注我的該帖！特別是因為在儀器信息網(wǎng)參賽，在這里只能是以截圖這樣不太清楚的形式出現(xiàn)，都專還能幫我看這么長的一帖，真的很感謝！
    倒數(shù)第二段中的：“是以被測量的真值為中心，。。。。?！?，是指對于最大允許誤差而言：

    對于誤差現(xiàn)論中的最大允許誤差，的確它是建立在真值是知道了的基礎(chǔ)之上哦！都專：你說是嗎？   

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-15 23:38
　　贊成5樓的觀點，前面分析得都不錯，但落腳點是不確定度“是用于確定以被測量的真值為中心，被測量之值 ...

贊成5樓的觀點，前面分析得都不錯，但落腳點是不確定度“是用于確定以被測量的真值為中心，被測量之值存在的合理區(qū)間”則不妥。
　　“誤差”是表征測量結(jié)果優(yōu)劣的參數(shù)，定量表述測量結(jié)果偏離被測量真值的程度，是測量結(jié)果與被測量真值的差。因此用于表示測量結(jié)果的準確性，這是眾所周知的，我就不再多說。
　　“不確定度”也是表征測量結(jié)果優(yōu)劣的參數(shù)，用這個參數(shù)定量表述測量結(jié)果的“可疑度”，也可稱為“可信性”或“可靠性”。不確定度是被測量真值最佳估計值偏離被測量理論真值距離。距離沒有正負號，只是包含區(qū)間半寬的概念。包含區(qū)間是“基于可獲得的信息以宣稱的概率包含被測量的真值集合的區(qū)間”，所謂“宣稱的”就不是“客觀”計算而是主觀估計的，是“基于可獲得的信息”估計出來的。估計出來的不是一個值而是一個“集合的區(qū)間”，在這個集合的區(qū)間中“包含著被測量的真值”。人們就是用這個估計出來的包含著被測量真值的區(qū)間半寬定量評判測量結(jié)果的可信性。不確定度是被測量真值可能存在著的區(qū)間寬度的一半，因此不確定度與誤差帶有正負號不同，是個“非負參數(shù)”。
　　“不確定度”與“誤差”都表達測量結(jié)果的品質(zhì)，都不可避免地與被測量真值存在著聯(lián)系。不確定度是被測量真值存在區(qū)間的半寬，誤差是偏離被測量真值的程度，因此最大誤差的絕對值也可視為測量結(jié)果存在區(qū)間的半寬。
　　樓主說“不確定度和最大誤差允許值，都是以某個值為中心的一定區(qū)間的半寬”，此話非常正確。但，以測量結(jié)果為中心最大誤差絕對值為半寬的區(qū)間是測量結(jié)果存在的區(qū)間，所有測量結(jié)果均包含在這個區(qū)間內(nèi)；以被測量真值最佳估計值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測量真值存在的區(qū)間，被測量的唯一真值在這個區(qū)間內(nèi)以包含概率的可能性存在著。試圖以不確定度為半寬，以測量結(jié)果為中心組合成一個區(qū)間，是個不倫不類的區(qū)間，既不是測量結(jié)果的存在區(qū)間，也不是被測量真值的存在區(qū)間，其結(jié)果只能是起到混淆不確定度與測量誤差兩個截然不同的概念，越解釋越糊涂。

    同樣非常感謝規(guī)版！只是讓規(guī)版僅覺得：文稿的落腳點是不確定度“是用于確定以被測量的真值為中心，被測量之值存在的合理區(qū)間”?？赡苁俏覜]說好，而誤導(dǎo)了規(guī)版。
    事情本是這樣：我覺得人們對測量不確定度的認識，總不能完全包容實際應(yīng)用中測量不確定度的功能。起初我覺得也許是現(xiàn)行測量不確定度的定義有問題，但不管自已怎么絞盡腦汁給出的定義仍都是蹩足的。所以讓我意識到：不是現(xiàn)行的定義有問題，而是我們對其的理解不全面。我現(xiàn)在的觀點是：測量不確定度有兩重屬性：一是反映測量結(jié)果中測得值的分散性，再是與真值關(guān)系的屬性。
    測量不確定度不僅解決了真知不可知的問題。當(dāng)以最佳估計值作為被測量的測量結(jié)果給出時，被測量的真值是多少，一般情況下是不知道。但它會以一定的包含概率存于測量結(jié)果附近的區(qū)間。這的確是測量不確定度的巧妙之處，既沒有違背真知不可知的客觀事實，但又與真值存在著一定的關(guān)系。否則，測量不確定度會失去存在的意義。

劉彥剛 發(fā)表于 2015-8-16 02:29
贊成5樓的觀點，前面分析得都不錯，但落腳點是不確定度“是用于確定以被測量的真值為中心，被測量之值存 ...

　　恕我直言，我認為你現(xiàn)在的觀點“測量不確定度有兩重屬性：一是反映測量結(jié)果中測得值的分散性，再是與真值關(guān)系的屬性”，對不確定度的定義理解有偏差。不確定度是與被測量真值有關(guān)系的屬性，一點都不錯，但不確定度不是“反映測量結(jié)果中測得值的分散性”，反映的是被測量真值所在區(qū)間的屬性，反映了這個估計出來的區(qū)間寬度，是寬度的一半。不確定度與測量結(jié)果的大小毫不相干，只是人為地把它“與測量結(jié)果相聯(lián)系”了，聯(lián)系點不是測量結(jié)果的存在區(qū)間在哪里（這是誤差范圍要解決的問題，不是不確定度要解決的問題），而是測量結(jié)果的可信性品質(zhì)高低（即原定義注所說的“可疑度”高低）。
　　不確定度是靠有用信息估計出來的被測量真值所在區(qū)間“半寬”，相當(dāng)于真值分散性區(qū)間的半寬，其實真值只有一個，沒有分散性。不確定度真正用途是用來評判測量結(jié)果可信性高低的參數(shù)，不是用來評判測量結(jié)果中測得值的分散性。評判測量結(jié)果（測得值）分散性寬度的是誤差范圍，是標準偏差，不是不確定度。你的理解我認為有將不確定度與誤差范圍畫等號的嫌疑，呵呵。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-16 10:33
　　恕我直言，我認為你現(xiàn)在的觀點“測量不確定度有兩重屬性：一是反映測量結(jié)果中測得值的分散性，再是與 ...

規(guī)版：如抽得出時間的話，請看一下我之前帖子——《測量不確定度定義的探討》（http://www.bkd208.com/forum.php?mo ... &extra=page%3D1）的新思考。

劉彥剛 發(fā)表于 2015-8-17 00:21
規(guī)版：如抽得出時間的話，請看一下我之前帖子——《測量不確定度定義的探討》（http://www.bkd208.com/foru ...

　　我對你的那個帖子進行過回復(fù)，我認為大多數(shù)內(nèi)容是對的，但你的不確定度定義的新建議“測量結(jié)果最大誤差估計值的絕對值”，仍然是試圖將不確定度與誤差范圍的半寬畫等號。誤差范圍的半寬才是描述測量結(jié)果所在區(qū)間寬度的一半，不確定度是描述被測量真值所在區(qū)間寬度的一半，兩者不是一回事。測量結(jié)果不是被測量真值，兩個區(qū)間不是同一個區(qū)間，兩個區(qū)間的半寬不能畫等號。在分析概念的異同時一定要把握定義的關(guān)鍵詞和核心意思。
　　我給出的不確定度定義建議是：不確定度是定量表述測量和測量結(jié)果可信性的非負參數(shù)，其大小用有用信息估計出的被測量真值所在區(qū)間的半寬表示。前半句表達不確定度與測量結(jié)果的聯(lián)系和非負參數(shù)的特性，也是直接點明不確定度的用途，后半句表述不確定度的本質(zhì)和獲得其大小的方法，提供給大家在研討中參考。
　　在GUM中明確指出了被測量真值的“真”字是被視為多余的，因此GUM中的“被測量的值”、“被測量之值”都是“被測量的真值”的含義，而不能理解成被測量的測得值。因此，被測量真值所在區(qū)間應(yīng)該是以真值最佳估計值為中心，不確定度為半寬的區(qū)間，意思是我們憑信息估計的半寬是估計被測量真值在包含概率條件下有可能存在于這個包含區(qū)間內(nèi)，并非指測量結(jié)果在這個區(qū)間內(nèi)。真值最佳估計值是必須使用溯源鏈中上游測量過程給出的測得值，本級測量過程是無法得到的，因此本級測量過程只能獲得測得值并憑測量過程的有用信息估計出真值所在區(qū)間的半寬，無法知道真值所在區(qū)間，給出的測量結(jié)果就只能有測得值和不確定度兩項。測量結(jié)果的包含區(qū)間的半寬應(yīng)該使用最大允差絕對值或?qū)崪y得到的最大誤差絕對值，不能使用測量不確定度。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-17 01:20
　　我對你的那個帖子進行過回復(fù)，我認為大多數(shù)內(nèi)容是對的，但你的不確定度定義的新建議“測量結(jié)果最大誤 ...

我覺得自已的可取之處在于：善于找自已可能存在的問題和犯有的錯誤，不斷舍棄錯誤的認識而使自已有新的，相對更正確點的認識。也許這正是自已在自已的專業(yè)上能做點事的原因吧！當(dāng)然對于在虛擬空間里說自已怎么的，不容易得到認證。但又好在我們生活在這偉大的互聯(lián)網(wǎng)時代，規(guī)版如舍得點滴你寶貴的時間，輸入劉彥剛 計量搜索一下，或許能對我有些了解。

劉彥剛 發(fā)表于 2015-8-16 02:03
分析的不錯。只是倒數(shù)第二段中的：“是以被測量的真值為中心，。。。。?！彼坪醪煌祝热恢懒藚^(qū)間，中 ...

       不用客氣，回您的貼子是覺得有交流的價值，可能會達成共識。有些人的觀點說一千道一萬都是沒有用的，白浪費時間和精力。我不是北大更不是清華畢業(yè)的，供職的單位級別也不夠高，我只是九十年代初中國計量學(xué)院畢業(yè)的一名普通工學(xué)學(xué)士，老師給我們傳授了系統(tǒng)的計量學(xué)基礎(chǔ)知識和誤差理論知識，我們只是具有更強的計量意識。
       1059頒布實施后，我是2001年去北京聽李慎安老師的課，此后我們一直保持聯(lián)系和合作，從寫文章到出書，再到研究不確定度的課題和成果鑒定。今年3月份，因為論壇的討論，就不確定度和誤差理論的關(guān)系我們電話交流半個小時，暢想了一下不確定度是怎么來的，取代了誤差理論中的哪些內(nèi)容。4月下旬去北京出差，又登門拜訪了他老人家，我們又聊了一個多小時，我們的觀點是一致的，交流起來非常開心，李老本月剛過89歲生日，其精力和體力令人非常羨慕，今年還應(yīng)邀去做不確定度培訓(xùn)。
       討論真值、測量結(jié)果、測量誤差和不確定度的關(guān)系，請先從對一個特定量的測量來思考，如測量一個電阻、某物體的長度或質(zhì)量、某水樣中各種離子的含量等。搞清楚了特定量的測量中這四者的關(guān)系后，再去理解計量器具的檢定或校準中各種量的關(guān)系。如果前者還沒搞清楚，后者就別去發(fā)表什么見解了，將兩者混在一起討論將更是一筆糊涂賬。
        前者您可能搞清楚了，我在這里再班門弄斧地啰嗦一下。對于特定量的測量，真值是客觀存在的，但是我們不知道，于是選擇測量方法和儀器去測量，獲得測量結(jié)果R，根據(jù)測量方法和所用儀器可以評估出所得測量結(jié)果的不確定度U95，于是會知道真值以95%的概率在R±U95的區(qū)間內(nèi)，但是具體在那個位置，在左邊還是右邊，無從知道，只能說都有可能。您說真值可知還是不可知？說可知，是說它在某個區(qū)間里；說不可知，是說它不能給出具體的數(shù)值（位置或單值）。說到底真值是不可知的。真值不可知，誤差不可求，這自古以來就是誤差理論的觀點，這并不是不確定理論的新觀點，過去是這樣，現(xiàn)在是這樣，將來就是再出個什么理論還是這樣?。?！誤差理論中有個誤差公理大家應(yīng)該接受吧，它告訴我們，任何測量都存在誤差。現(xiàn)在我可以很負責(zé)任地告訴大家，現(xiàn)在也有一個不確定度公理，希望能夠接受：任何測量都存在不確定度。誤差理論中有個“微小誤差取舍準則”，現(xiàn)在就應(yīng)該有一個“微小不確定度取舍準則”。真值、測量結(jié)果、測量誤差和不確定度的關(guān)系夠清晰了吧！
        儀器的檢定或校準只是一種特殊的測量，同樣要搞清楚真值、測量結(jié)果、測量誤差和不確定度的關(guān)系。但是，討論儀器就要小心了??！要搞清楚哪些是指標（僅僅是個規(guī)定值，如允差）？哪些是指定值（如標稱值、指示值）？示值誤差是什么（標稱值或指示值-計量標準給出的值）？測量結(jié)果是什么？真值是什么？測量誤差是什么？不確定度是怎么來的？前三個（指標、指定值和示值誤差）不難明白，后邊四個就難說了。不信就來看看，測量結(jié)果是什么？測量結(jié)果就是計量標準給出的值，例如對電阻、量塊、砝碼等量具的校準，計量標準給出的值不就是對他們的測量結(jié)果嗎？報告中要給出這個值及其不確定度，對于指示儀器道理是一樣的；真值是什么？有人說真值就是計量標準給出的值，錯！真值仍然是未知的。測量誤差是什么？只有測量結(jié)果，沒有真值，測量誤差仍然不可求，對于儀器可以獲得示值誤差，示值誤差和測量誤差是不同的兩個概念，對于儀器的校準，示值誤差視為測量結(jié)果；不確定度是怎么來的？對于像電阻、量塊、砝碼等量具來說，不確定度主要來源于計量標準的不確定度，跟對特定量的測量相同，對于指示儀器可能還有分辨力和重復(fù)性的影響。
        真值、測量結(jié)果、測量誤差和不確定度的關(guān)系，應(yīng)先從對特定量的測量來理解，搞清楚了再去理解儀器的校準，理解儀器可先理解了對量具的校準，再去理解指示儀器的校準。
       主張存在以被測量的真值為中心的區(qū)間的觀點我認為是錯誤的，道理很簡單，知道了區(qū)間，而真值是中心，那不就知道了真值了嗎？真值是客觀存在的，也不應(yīng)該變動，這不假?？墒牵捎谖覀儨y量手段的局限性，所獲得的測量結(jié)果會偏離真值，具有一定的不確定度，我們只能反過來說，真值應(yīng)該在以測量結(jié)果為中心以不確定度作為半寬的分散區(qū)間的范圍內(nèi)。我將其稱作：計量學(xué)相對論。

劉彥剛 發(fā)表于 2015-8-17 04:45
我覺得自已的可取之處在于：善于找自已可能存在的問題和犯有的錯誤，不斷舍棄錯誤的認識而使自已有新的， ...

　　我們雖然未曾謀面相互認識，但劉工刻苦學(xué)習(xí)、勤于鉆研、對計量工作無比熱愛，對同事和量友們無比熱心的精神非常值得我等學(xué)習(xí)，劉工幾乎在有關(guān)計量領(lǐng)域的各主要網(wǎng)站都留有身影，尤其鐘愛本論壇，發(fā)表了許許多多有很高技術(shù)含量的帖子，為推進和繁榮我國計量事業(yè)做出了自己點點滴滴無私的貢獻。因此我也非常樂意和你共同討論，共同學(xué)習(xí)。我認為我們的興趣相同，目標相同，且光明正大，沒必要隱晦觀點、轉(zhuǎn)彎抹角。我認為直截了當(dāng)發(fā)表觀點將使對方更容易理解，有助于進一步深入探討問題，因此請恕我在我們討論中我的發(fā)言直截了當(dāng)，有啥說啥和執(zhí)著，

我看樓主（劉彥剛先生）的思緒是清晰的，對“不確定度”的理解似無大偏？

樓主在4#倒數(shù)第二段中的“是以被測量的真值為中心，....”作為“理論上的說法”也應(yīng)該沒什么毛病。“真值”雖然在99.999999....%的情形下都是“不確定的”，但并不妨礙借它的名義說明“儀器的最大允差”是什么東西？【實際‘檢定’儀器是否滿足‘最大允差’要求時，完全可以用“不確定度”足夠小的“標準值”替代“理論定義”中的“真值”?！?br />
在當(dāng)前環(huán)境下，完全徹底的闡釋明白“不確定度”或真不易！ 贊賞樓主的勤奮。也佩服都成先生攜大師導(dǎo)向的論述。

不過，將“不確定度”與“最大允許誤差”做對比或不是有益的做法？

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-15 23:38
　　贊成5樓的觀點，前面分析得都不錯，但落腳點是不確定度“是用于確定以被測量的真值為中心，被測量之值 ...

請教規(guī)版了，您說：“以被測量真值最佳估計值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測量真值存在的區(qū)間，被測量的唯一真值在這個區(qū)間內(nèi)以包含概率的可能性存在著”，這里的“被測量真值最佳估計值”是什么？難道不是我們本次測量的能得到的最佳測量結(jié)果嗎？如果不是，那為何最后的測量結(jié)果要以y±U的形式給出，這里的y難道不是本次的測量結(jié)果嗎？
1059里測量不確定度的定義從“ 被測量之值的分散性”改為“被測量值的分散性”，難道“被測量之值”與“被測量值”是同一概念？那這個改動意義在哪里？我覺得是讓大家更好的理解“被測量值”的意義，這里的被測量值是本次的測量結(jié)果而不是被測量真值，因為真值根本無從得知，每次的測量結(jié)果在這個區(qū)間內(nèi)以包含概率的可能性分散存在著，而與真值是無關(guān)的。因為得到的不確定度是賦予測量結(jié)果的不確定度，而不是真值的不確定度

　　都成兄說“真值不可知，誤差不可求，這自古以來就是誤差理論的觀點，這并不是不確定理論的新觀點，過去是這樣，現(xiàn)在是這樣，將來就是再出個什么理論還是這樣！??！”這個觀點我很贊成。真值不可知是個真理，我們通過測量得到的只能是測得值，只能獲得相對真值，也只能“約定”一個值當(dāng)著“真值”使用，對同一個被測量用不同方法測量，誤差較小的測得值可以作為誤差較大的測得值的“約定真值”，或稱“參考值”。
　　我也贊成都成兄所說的，測量工作要搞清楚哪些是指標（如允差）？哪些是指定值（如標稱值、指示值）？示值誤差是什么（標稱值或指示值-計量標準給出的值）？測量結(jié)果是什么？真值是什么？測量誤差是什么？不確定度是怎么來的？指標、指定值和示值誤差不難明白，后四個問題搞清楚需要花費心血。
　　1.真值是什么？
　　真值仍是未知的，我們只能找到“約定真值”或參考值。測量結(jié)果（測得值）對檢定/校準活動而言是計量標準給出的值，對電阻、量塊、砝碼等校準，校準報告要給出測得值及其不確定度。校準是個測量過程，計量標準給出的值定為這個測量過程的測得值，比測得值準確性高一個級別以上的量值才能“約定為”它的“真值”，真值只能是相對的。
　　2.測量誤差是什么？
　　只有測得值沒有真值，誤差仍不可求，校準獲得的儀器示值誤差是“測量結(jié)果”，和測量誤差是不同的兩個概念。要獲得示值誤差這個測得值的測量誤差，仍需要找到示值誤差的“真值”，同樣我們只能由更高準確性的測量過程的測量結(jié)果（上級檢定機構(gòu)對其檢定的結(jié)果）作為約定真值，我們獲得的測量誤差也仍然是相對的。
　　3.不確定度是怎么來的？
　　對于像電阻、量塊、砝碼等量具來說，不確定度的來源是構(gòu)成校準過程的校準人員、計量標準裝置、校準方法（原理）、校準時的環(huán)境條件及被檢對象的量值穩(wěn)定性，其中主要來源是計量標準的計量特性引入的不確定度分量，計量標準裝置的計量特性主要有示值誤差、分辨力、重復(fù)性等，而示值誤差又是其主要計量特性。人們就是用這些有用信息，用規(guī)定的不確定度評定規(guī)則，通過分析和估計而獲得的。
　　4.真值在哪里？
　　前面已說明真值不能獲得，人們通過不確定度評定，也只能通過估計得到被測量真值存在區(qū)間的“半寬”，真值是什么仍然不得而知，甚至真值所在區(qū)間也不得而知。但真值的最佳估計值可通過溯源鏈的上游測量過程獲得，若確有必要一定找到真值所處區(qū)間在哪里，就應(yīng)獲得上游測量過程的測得值，以其為真值最佳估計值，以真值最佳估計值為中心，以評估出來的不確定度U為半寬的區(qū)間就是被測量真正的真值所在的區(qū)間。因此，我認為都成兄所說的“真值應(yīng)該在以測量結(jié)果為中心以不確定度作為半寬的分散區(qū)間的范圍內(nèi)”是錯誤的，這個說法有混淆不確定度和誤差范圍的半寬的嫌疑。以測量結(jié)果為中心以最大誤差絕對值為半寬的分散區(qū)間是所有測量結(jié)果（全部測得值）所在區(qū)間；以真值最佳估計值為中心，以不確定度U為半寬的區(qū)間就是被測量真值所在的區(qū)間；以測量結(jié)果為中心，以不確定度為半寬的區(qū)間，是“風(fēng)馬?！卑巡幌嗉暗膬蓚€物種相匹配的區(qū)間，不倫不類，什么區(qū)間都不是。

tigerliu 發(fā)表于 2015-8-17 12:41
請教規(guī)版了，您說：“以被測量真值最佳估計值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測量真值存在的區(qū)間，被測量 ...

　　“以被測量真值最佳估計值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測量真值存在的區(qū)間，被測量的唯一真值在這個區(qū)間內(nèi)以包含概率的可能性存在著”，這里的“被測量真值最佳估計值”是什么？在18樓我講了，這里的“被測量真值最佳估計值”不是本測量過程的測得值，而是在量值溯源系統(tǒng)中地處該測量過程上游的另一個測量過程的測得值。
　　例如，用測量設(shè)備檢測工件是一個測量過程；它的上游測量過程是用工作計量標準對所用測量設(shè)備的校準；而工作用測量設(shè)備的校準這個測量過程的上游測量過程是用更高準確度等級的計量標準（如最高計量標準）檢定其工作標準裝置的測量過程，最上游的測量過程是用國家基準檢定最高等級的計量標準。當(dāng)然，誤差理論也告訴我們，用多次測量取平均值這樣的測量過程得到的測得值（平均值）可作為多次測量的測得值的約定真值，這個意思翻譯成測量過程的上下游關(guān)系，也就是指重復(fù)性測量取平均值是單次測量的上游測量過程。
　　GUM明確告訴我們“真值”的“真”字是多余的，“被測量值”即是被測量的值，被測量之值，也就是被測量真值。JJF1059.1里“測量不確定度”的定義從“ 被測量之值的分散性”改為“被測量值的分散性”意思完全相同。
　　JJF1059.1要求“完整的測量結(jié)果”以y±U的形式給出，是與術(shù)語“測量結(jié)果”的更改密切相關(guān)的。JJF1001-2011已經(jīng)將“測量結(jié)果”的定義更改為測得值與不確定度兩種信息的信息集，獨立的測得值在一般情況下只是“測得值”不再是“測量結(jié)果”。那么JJF1059.1為響應(yīng)JJF1001的新定義，必須設(shè)計用什么形式同時給出測得值和不確定度，以（注意不是y的允差，也不是y的最大誤差絕對值），y±U的形式給出也就應(yīng)運而生。其中y是本測量過程的測得值，U是測量不確定度，正負號“±”表示U屬于y，是y的擴展不確定度，沒有正負或加減運算的含義，表示兩個信息是給全了，沒有遺漏。
　　JJF1059.1-2012的5.2.2.1條給了a）b）c）d）四種完整測量結(jié)果表達形式供我們選擇，y±U的表達形式是其中的b）。如果本單位或相關(guān)方確實常有人誤解y±U為y和U存在加減運算關(guān)系，應(yīng)規(guī)定本單位測量人員給出測量結(jié)果時避免使用y±U表達形式，可規(guī)定選擇其它三種表達形式之一來表達。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-17 12:53
　　都成兄說“真值不可知，誤差不可求，這自古以來就是誤差理論的觀點，這并不是不確定理論的新觀點，過去 ...

規(guī)版好！一年多了吧，您的觀點堅如磐石，誰都說不動您。我方認為“真值應(yīng)該在以測量結(jié)果為中心以不確定度作為半寬的分散區(qū)間的范圍內(nèi)”，您說是錯誤的，我們堅持是正確的，是符合GUM、1059及1059.1的，是符合事實和容易理解的，是真值、測量結(jié)果和不確定度的正確關(guān)系。
您認為：以真值最佳估計值為中心，以不確定度U為半寬的區(qū)間就是被測量真值所在的區(qū)間。請問“真值最佳估計值”是什么？不就是我方所說的“測量結(jié)果”嗎？我們表達的意思不是一樣的嗎？怎么我們那樣說就是錯誤的，您這樣說就是對的?。?！是這個理嗎？

不信就來看看，測量結(jié)果是什么？測量結(jié)果就是計量標準給出的值，例如對電阻、量塊、砝碼等量具的校準，計量標準給出的值不就是對他們的測量結(jié)果嗎？報告中要給出這個值及其不確定度，對于指示儀器道理是一樣的；

不贊成都成先生檢定/校準不確定度的觀點，電阻、量塊、法碼為被校準對象時，計量標準給出的值是測量結(jié)果

電阻、量塊、法碼為計量標準時，被校準對象給出值才是測量結(jié)果，用標準電阻校準萬用表的電阻測量功能，很顯然萬用表的測量值才是測量結(jié)果，用量塊校準卡尺、用標準法碼校準天平也一樣

ssln 發(fā)表于 2015-8-17 15:32
不信就來看看，測量結(jié)果是什么？測量結(jié)果就是計量標準給出的值，例如對電阻、量塊、砝碼等量具的校準，計量 ...

您可能沒看仔細，我說的是對電阻的校準，是校準電阻，不是用電阻校準萬用表。

都成 發(fā)表于 2015-8-17 14:58
規(guī)版好！一年多了吧，您的觀點堅如磐石，誰都說不動您。我方認為“真值應(yīng)該在以測量結(jié)果為中心以不確定度 ...

　　我說的“真值最佳估計值”也是你所說的“測量結(jié)果”，但，作為“真值最佳估計值”的“測量結(jié)果”不是y，在完整的測量結(jié)果表達形式y(tǒng)±U中的y是本級測量過程的測量結(jié)果，而“真值最佳估計值”是溯源鏈中上游測量過程的“測量結(jié)果”，該測量結(jié)果的準確性（誤差）和可靠性（不確定度）都優(yōu)于本級測量者檢測報告給出“測量結(jié)果”，相當(dāng)于測量者給出的測量結(jié)果而言就是被測量的（約定）真值。在這里我們不能使用籠統(tǒng)的測量結(jié)果將作為約定真值的測量結(jié)果偷換成本級測量過程的測量結(jié)果y。
　　建議都成兄仔細思考一下我提出的問題：誤差是測得值減去真值，即真值減去誤差也是測得值，于是可以推出真值在以測得值為中心最大誤差為半寬的區(qū)間內(nèi)，或測得值在以真值為中心最大誤差為半寬的區(qū)間內(nèi)。那么測得值減去不確定度又是什么值？也是真值嗎？如果是，那就可以證明你所說的真值在以測得值為中心不確定度為半寬的區(qū)間內(nèi)，也可以說測得值是在以真值為中心，不確定度為半寬的區(qū)間內(nèi)，于是推導(dǎo)出不確定度也就是誤差，或確切地說不確定度也就是誤差范圍的半寬。接下來的問題是：不確定度是誤差嗎？不確定度可以與最大誤差的絕對值畫等號嗎？

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-17 14:05
　　“以被測量真值最佳估計值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測量真值存在的區(qū)間，被測量的唯一真值在這 ...

規(guī)版的意思我有點懂了，那就打個具體的例子，比如用精密壓力表檢普通壓力表，當(dāng)精密壓力表指示4MPa時，普通壓力表指示4.02MPa，本次測量結(jié)果的不確定度是U=0.02MPa，那么，這里的4MPa就是您所說的“被測量真值最佳估計值”，這里的4.02MPa就是測得值了，而真值以一定概率分布在（4±0.02）MPa區(qū)間內(nèi)，測量結(jié)果表示為（4.02±0.02）MPa，您的意思是這樣吧？
但我認為本次的測量不確定度評定的過程中，除了標準器引入的不確定度，其他分量幾乎就是普通壓力表引入的，那么這個不確定度與精密壓力表的“真值”又有多大的關(guān)系呢？其實這個不確定度是針對本次測量結(jié)果的，即賦予4.02MPa的，而現(xiàn)在卻要表示為（4±0.02）MPa，將不確定度賦予精密壓力表指示的“真值”上，那么如果我這次測量換了一塊分辨力重復(fù)性更大的被檢表，在精密壓力表不變的情況下，測量不確定度也相應(yīng)增大了，那么是否“真值”又以相同的概率落在了4MPa周圍更大的范圍內(nèi)呢？而其實“真值”根本就沒有動，所以，應(yīng)該是每次不同的測得值以一定的概率落在了（4.02±U）內(nèi)，當(dāng)U增大時，說明測量結(jié)果的分散性增大了，因此相應(yīng)的增大了不確定度。這是我的理解

都成 發(fā)表于 2015-8-17 15:38
您可能沒看仔細，我說的是對電阻的校準，是校準電阻，不是用電阻校準萬用表。 ...

或許是會錯先生的意了，但認為先生說的“測量結(jié)果是什么？測量結(jié)果就是計量標準給出的值，”是關(guān)鍵，后面的例子只是證實這句話

計量檢定/校準時，測量儀器為DUT時，測量儀器的示值誤差就是就是校準測量的測量誤差，不明白有什么不同