正確認識測量不確定度

ssln 發表于 2015-8-17 16:45
或許是會錯先生的意了，但認為先生說的“測量結果是什么？測量結果就是計量標準給出的值，”是關鍵，后面 ...

我在13#已經說的很清楚了，對于校準，計量標準給出的值對應于對特定量測量中的測量結果，真值何在？不知道，因此也就得不到什么所謂校準測量的測量誤差。測量儀器的示值誤差等于標稱值或指示值-計量標準給出的值，這里只是多了個標稱值或指示值，因此示值誤差本質上是儀器計量特性的測量結果。測量儀器的示值誤差與校準測量的測量誤差是兩個概念，后者是計量標準給出的值-真值，由于真值未知，校準測量的測量誤差是得不到的。因此說測量儀器的示值誤差就是就是校準測量的測量誤差是錯誤的。看出不同了吧！

都成 發表于 2015-8-17 17:08
我在13#已經說的很清楚了，對于校準，計量標準給出的值對應于對特定量測量中的測量結果，真值何在？不知 ...

計量檢定/校準中

計量標準的值=約定量值=約定真值=參考量值

誤差=測量誤差=測得的量值-參考量值

偏差=實物量具實際值-標稱值=  -示值誤差

示值=由測量儀器或測量系統給出的量值

示值誤差=測量儀器示值-對應輸入量的參考量值

所以：示值誤差=誤差=測量誤差

都成 發表于 2015-8-17 09:26
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 ...

我也與李慎安老師有很好的師生關系，李老師還送了他不確定度的專著給我。但我不如你幸運，我沒能見到過李老師！其實我說“我不如你幸運”明顯是阿Q精神！因為你能有這樣的平臺是你努力后得來的。我還想說的是我之前的《測量不確定度定義的探討》一稿也得到了李老師的重視！并后來李老師很負責任地給退稿了！這使我很認真地再思考，終于發現了自已對該問題認識的謬誤，并進一步認真思考了該問題。從而有了進一步的認識：現行測量不確定度定義并沒有錯，錯的是人們對測量不確定度的認識，人們只注意到其反映測量結果分散性的屬性，而沒有認識到其與真值的關系的屬性。所以我寫了該稿，介紹自已的該新認識。明天我會發我紙質的該稿給李老師，并在估計李老師收到并看子該稿后，電話請李老師指導。

規矩灣錦苑 發表于 2015-8-17 11:57
　　我們雖然未曾謀面相互認識，但劉工刻苦學習、勤于鉆研、對計量工作無比熱愛，對同事和量友們無比熱心 ...

我們雖然未曾謀面相互認識，但劉工刻苦學習、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習，劉工幾乎在有關計量領域的各主要網站都留有身影，尤其鐘愛本論壇，發表了許許多多有很高技術含量的帖子，為推進和繁榮我國計量事業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，共同學習。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、轉彎抹角。我認為直截了當發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言直截了當，有啥說啥和執著。

    謝謝規版對我的接納和包容！之所以認規版感覺到“轉彎抺角”，只因為我很慶幸自已能生活當今這樣偉大的時代！真的很珍惜這樣很好的學術交流的平臺，不愿意在我們這里交流時，出現不和諧音。那樣，不僅壞了心情，更重要的是會使交流得不到更好的收效，不能使大家最大限度地得到提高。

tigerliu 發表于 2015-8-17 16:36
規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，當精密壓力表指示4MPa時，普 ...

　　首先我們還是要確定被測量是什么。你說的被測量是被檢表的壓力示值，不是示值誤差。我們假設被檢表量程4MPa，準確度等級1.6級，使用0.4級標準表檢定該表的測量方法不確定度為U＝0.02MPa。為了不至于混淆誤差0.02和不確定度0.02，我把你的測得值由4.02MPa改為4.05MPa。
　　那么，用0.4級標準表測量被檢壓力表4MPa顯示點的示值，測量結果就是4.05MPa，4.05MPa測量的不確定度U＝0.02MPa，被檢表4MPa顯示點的示值“完整測量結果”就表示為4.05MPa±0.02MPa，k＝2。請注意此處4.05是測得值不是真值，也不是約定真值，測得值4.05MPa與不確定度0.02MPa之間不存在任何加減運算關系。這個表達方式僅僅告訴我們測得值是4.05MPa，不確定度在k＝2時U＝0.02MPa。
　　1.怎么使用這個完整的測量結果呢？
　　首先用U判定測量結果的可信性，量程4MPa準確度1.6級的表最大允差絕對值MPEV＝0.064MPa，0.02MPa÷0.064MPa＝0.313＜1/3，滿足JJF1094要求的U≤MPEV/3，可判定測得值或測量方法的可信性滿足要求，測量結果可用于被檢表合格性的評判。然后用測得值減去標準值的絕對值得到被檢表MEV，MEV＝4.05MPa－4MPa＝0.05MPa，因為MPEV＝0.064MPa，MEV＜MPEV，從而得出被檢表示值誤差合格的結論。
　　2.被檢表顯示點4MPa的壓力“真值”是多大呢？
　　我們已知被測量真值存在區間的半寬U＝0.02MPa，以4.05MPa為中心，0.02MPa為半寬的區間是不是真值存在區間呢？答案是否定的。要知道被檢表顯示點4MPa的壓力“真值”是多大，只知區間半寬還不行，還必須獲得4MPa這個顯示點示值的真值最佳估計值，方法是送上游測量過程（上級檢定機構）用等于和優于0.1級壓力計量標準對其測量。假設上游測量過程的測得值為4.04MPa，那么真值的存在區間就是4.02PMa至4.06MPa的區間。但這種尋找真值存在區間的活動要花經費和精力，不到必要時沒有人會干這種事，作為測量者（檢定/校準員）只需要給出自己完整測量結果（測得值和不確定度）的報告就足夠了。

ssln 發表于 2015-8-17 17:31
計量檢定/校準中

計量標準的值=約定量值=約定真值=參考量值

　　計量檢定/校準中有兩種被測量，一種是“示值”，一種是“示值誤差”。
　　當被測量是被檢儀器的指示值時，你27樓的推論是完全正確的，示值這個被測量的誤差就是儀器的顯示值減去計量標準值，這里計量標準值在溯源鏈中處于該測量過程（檢定過程）上游的測量過程之測量結果，可作為被檢儀器示值檢定結果的約定真值，體現了“測得值－真值＝誤差”的誤差定義。因此，這種情況下，我完全贊同你27樓的觀點。
　　當被測量是被檢儀器示值誤差時，被檢儀器的顯示值與計量標準值的“差”為被測量，用計量標準校準被檢儀器的某個示值的示值誤差是本級測量過程，測量過程的測量結果是被檢儀器的示值誤差。如果要獲得示值誤差測量結果的測量誤差，就必須得到這個示值誤差的約定真值。得到示值誤差測量結果的約定真值的方法是將被檢表送溯源鏈中的上游測量過程實施測量，即用更高準確性的計量標準再次檢定該被檢表的示值誤差，本級得到的示值誤差測量結果減去作為約定真值使用的上游測量過程給出的示值誤差就是所給示值誤差測量結果的測量誤差。
　　我想起了以前討論過的一個關于示值檢定和示值誤差檢定的不確定度是否相同的問題，我順便提一下，顯然一個淺顯的道理是：被測量不同，測量模型也就不同，測量模型不同輸入量也不同，輸入量都不同了，輸出量（測量結果）的不確定度怎么會相同呢。

劉彥剛 發表于 2015-8-17 21:27
我也與李慎安老師有很好的師生關系，李老師還送了他不確定度的專著給我。但我不如你幸運，我沒能見到過李 ...

        我每次去北京如有時間都會去拜訪他老人家，他給我的禮物都是他從計量出版社拿到的與不確定度有關的樣書，還有雜志，當年他起草1059閱讀過的，由肖明耀、劉智敏等誤差理論專家早年的專著都給了我，還有蘇聯的專著，其中有許多李老的批注，在蘇聯的專著目錄中他做了“本書譯文中的誤差實為不確定度”批注（請見附圖，以前也上傳過），該書是1988年9月翻譯的，也就是在GUM之前，對于國內誤差理論的著作中也是如此。
        不確定度理論就是誤差理論中那塊核心的內容發展過來的，只是改用了不確定度的概念，在分析、合成和表達上做了細化和統一而已，至于是那塊內容我都不想說了，您應該懂得。因此，關于不確定度的定義前后出現了四個，因為系統龐大，想定義好但又不完美，其實知道它的大致意思就可以了，苛求完美反而做不到完美，最近的兩個定義幾乎沒有什么區別，其實“測量不確定度就是可能誤差的度量”，這理解我覺得就挺好，對于儀器可能誤差的度量就是儀器的不確定度，對于被測量估計值可能誤差的度量就是測量結果的不確定度。至于如何分析、合成和表達由整個標準來具體規定，不是一個定義能夠說清楚和表述全面的。
        

規矩灣錦苑老師：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？這句話不好理解啊

沒記錯的話，李老師今年89高齡了，不確定度方面李老師是我的啟蒙老師！

那是2000年的時候，在蘇州聽過李老師宣貫JJF1059-1999

劉彥剛同志是個孜孜以求的計量標兵！

“ 測量不確定度不僅解決了真知不可知的問題。當以最佳估計值作為被測量的測量結果給出時，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果附近的區間。”其實，有時候真值有可能游離于包含區間以外，也是正常的。

真值有可能游離于包含區間以外的結果是：測量結果誤差很大，但測量結果的不確定度很小！

王夔 發表于 2015-8-18 10:21
真值有可能游離于包含區間以外的結果是：測量結果誤差很大，但測量結果的不確定度很小！ ...

對于一個測量結果，報告者給出的“測量不確定度”不大，但有可能其“測量誤差”實際很大——超出3倍（甚至更多倍）“測量不確定度”值圈定的區間！--------由平常心去論（也就是假定報告者對“測量不確定度”的評估無可指摘），屬于小概率事件； 但也不能排除是【報告者對“測量不確定度”的評估不當！】

劉彥剛 發表于 2015-8-16 02:03
分析的不錯。只是倒數第二段中的：“是以被測量的真值為中心，。。。。。”似乎不妥，既然知道了區間，中 ...

最大允許誤差是計量器具的一個允許指標，是對某類儀器作的一個規定值，與真值知道不知道沒關系！！！

劉彥剛 發表于 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 ...

“ 測量不確定度不僅解決了真知不可知的問題。當以最佳估計值作為被測量的測量結果給出時，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果附近的區間。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系。否則，測量不確定度會失去存在的意義。”
這似乎夸大了不確定度作用。

    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，現在是這樣，將來就是再出個什么理論還是這樣！！！

王夔 發表于 2015-8-18 09:37
規矩灣錦苑老師：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？這句話不好理解啊 ...

　　誤差理論告訴我們，在實際測量活動中因為誤差或大或小必然存在，獲得真值是不可能的事，可是實際生活和技術工程中又需要知道被測量的真值，怎么辦？人們就給真值賦予了相對的含義，提出了“約定真值”或“參考值”的概念，實際測量工作中，真值不可獲得，約定真值卻是可以獲得的。一個測量結果A相對于另一個測量結果B更為準確可靠，A相對于B就是被測量的“約定真值”，B－A就是測量結果B的誤差，因此實際工作中的誤差也不是真誤差。
　　那么人們會進一步追問被測量真值到底在哪里？不確定度解決了被測量真值存在區間的寬度（半寬），真值在哪里還必須知道真值的最佳估計值，真值最佳估計值就是所說的“約定真值”，以約定真值為中心U為半寬的區間就是憑有用信息估計出來的被測量真值所在的區間，真值的存在區間不能以本級測量結果為中心，大多數情況本級測量結果與真值的最佳估計值都有偏移，不能作為被測量真值存在區間的對稱中心。
　　由在溯源鏈中地處上游的另一個測量過程給出的測量結果來擔當約定真值的責任，是得到本級測量過程測量結果的測量誤差基本方法。量值溯源系統也就是根據這個原理，用上游測量過程的測得值作為真值逐級向下游傳遞，傳遞到下游測量過程的測量結果，直至傳遞到日常的測量過程。

王夔 發表于 2015-8-18 10:00
“ 測量不確定度不僅解決了真知不可知的問題。當以最佳估計值作為被測量的測量結果給出時，被測量的真值是 ...

　　“測量不確定度不僅解決了真知不可知的問題。當以最佳估計值作為被測量的測量結果給出時，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果附近的區間。”其實，有時候真值有可能游離于包含區間以外，也是正常的。
　　我贊成38樓的這段話。這段話說的真值“會以一定的包含概率存于測量結果附近的區間”，應清楚地認識到它不是測量者給出的測得值y，而是其上游測量過程的測量者給出的“以最佳估計值作為被測量的測量結果”。我認為有不少人把兩個測量結果弄混淆了，把估計得到的被測量真值存在區間的對稱中心解釋為本級測量過程的測量者給出的測量結果y。38樓說的“真值有可能游離于包含區間以外”正是有人錯誤地認為以y為中心U為半寬的區間是被測量真值存在區間產生的結果。

njlyx 發表于 2015-8-18 11:05
對于一個測量結果，報告者給出的“測量不確定度”不大，但有可能其“測量誤差”實際很大—— ...

　　嚴重贊成41樓的觀點。準確性和可信性是兩碼事，準確性好不一定可信性好，可信性好也不一定準確性就好，對同一個測量結果，其測量誤差和測量不確定度的大小之間沒有任何關系。對于一個測量結果，報告的“測量不確定度”不大，有可能其“測量誤差”實際很大，報告者對“測量不確定度”的評估卻非常可能無可指摘， 但也不能排除報告者對“測量不確定度”的評估不當。不確定度評定得當與不當，應該通過檢查他的評定報告是否按規定的評定步驟一步一步進行，是否做到了不確定度分量既不重復也不遺漏，要用事實說話。
　　從這一點上說，恕我斗膽提出我的觀點：李慎安老師在原蘇聯《測量結果誤差估計》一書批注的“誤差實為不確定度”也就是錯誤的了。除了不能把誤差和不確定度畫等號之外，我們也不能把不確定度評定中的包含概率、包含因子、包含區間與誤差理論中的置信概率、置信因子、置信區間畫等號。

47#“嚴重”曲解了41#的本意。恕不接受“嚴重贊成”。

　　我關于真值存在區間的中心在哪里的觀點，44樓提供的資料提供了一個實例，圖三中許多受檢點的誤差都大于不確定度，如果以測得值為中心，U為半寬建立一個區間，可以計算出其中一些受檢點的約定真值（標準值）落在了該區間之外，更不要說理論真值了。這說明以測得值為中心，不確定度為半寬的區間不是被測量真值存在的區間，以約定真值（真值最佳估計值）為中心，不確定度為半寬的區間才是被測量真值所在區間。

測量不確定度不僅解決了真知不可知的問題。當以最佳估計值作為被測量的測量結果給出時，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果附近的區間。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