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對《費文》的幾點商榷(1)
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史錦順
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費業(yè)泰先生的文章《現(xiàn)代誤差理論及其基本問題`》(本文簡稱為“費文”),是二十年前發(fā)表的。那時,不確定度理論興起不久,許多人對它還認識不清。一些計量精英如國家計量院的馬鳳鳴、錢鐘泰等,識破“不確定度論”的偽科學本質(zhì),極力反對;與《費文》大概同時,錢鐘泰(時任國家計量院副院長、總工程師)、童光球(時任國家計量院院長)就發(fā)表多篇文章,指出不確定度論的種種謬誤。作為誤差理論的元老,費先生也指出不確定度論尚存在許多該進一步研究的問題,體現(xiàn)了較高的識別水平,是可貴的。但總的思路是把不確定度論看成是誤差理論的發(fā)展,是不恰當?shù)摹H提出以下幾點,供參考。
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(一)關(guān)于兩類測量
測量的對象是被測的量值,測量要用測量儀器,測量儀器是手段。研究測量,表達測量,必須區(qū)分對象和手段。
經(jīng)典誤差理論,認為被測量有唯一的真值,就是被測量是常量。對常量測量,是基礎(chǔ)測量?;A(chǔ)測量考究的是測量手段的問題,就是測量儀器的問題。
《費文》評價經(jīng)典誤差理論的特點,說:“對被測量限于量值不變的靜態(tài)測量, 只研究單一不變的靜態(tài)測量誤差”,這是正確的定位。這是經(jīng)典誤差理論的局限,但不是缺點。誤差理論就講測得值與真值的差距。被測量是常量,是討論誤差的基礎(chǔ)。如果在討論誤差時,又顧及被測量的變化,就談不清楚了。區(qū)分兩類測量,分割問題,孤立問題,分層次地處理,才能分清問題根源,才能解決問題。因此,經(jīng)典誤差理論,把自己定位在“常量測量”的特定條件下,是正確的,是優(yōu)點,而不是缺點?!顿M文》把這看成是“問題”,是不當?shù)摹?br />
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現(xiàn)代測量出現(xiàn)大量的快變量測量,這是“統(tǒng)計測量”。研究統(tǒng)計測量,必須甩開誤差問題,就是在測量誤差可略的條件下,來講究量值本身的變化。
1966年提出,而于1973年推廣的阿侖方差,就是一種統(tǒng)計測量的理論。當代的最頂尖的測量技術(shù)“多普勒測速”,在雷達、宇航等領(lǐng)域,都用“阿侖方差”來表征信號源的穩(wěn)定度,并由此而計算、表達測速的誤差范圍?!鞍龇讲睢庇袀€因子差錯(史錦順1980年在杭州時頻計量年會上指出,發(fā)表在《電光系統(tǒng)》上),但就整個應(yīng)用來說,是成功的。主要是以忽略測量誤差為前提,不除以根號N,符合表達統(tǒng)計特性的要求。而不確定度的A類評定不行,一經(jīng)除以根號N,就不是單值的分散性了。除以根號N的操作,對基礎(chǔ)測量的隨機誤差的處理是正確的,而對統(tǒng)計測量,則是錯誤的。
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《費文》說:
“現(xiàn)代誤差理論則是靜態(tài)測量誤差與動態(tài)測量誤差于一體,……從而達到現(xiàn)代化、科學化、實用化和高精度的目標”。
不確定度論把常量測量與變量測量,混合在一起,分不清是手段的問題,還是對象的問題,于是形成混沌賬。這是不確定度論的一大要害,一項敗筆?!顿M文》對此卻稱贊有加,這是不應(yīng)該的。
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