不確定度需要引入被測儀器的分辨力嘛？

　　８樓jiutianwuyin提出了一個非常重要的問題，即在講述測量不確定度時一定要搞清楚是對某個測量設備校準時的校準結果的不確定度，還是使用該測量設備實施測量產(chǎn)生的測量結果的不確定度，一句話就是一定要分清楚被校對像的被檢參數(shù)（輸出量）是什么，為了獲得這個輸出量需要的輸入量是什么。輸出量和輸入量糊里糊涂，不確定度評定也就會糊里糊涂，不知所然，更不知其所以然。
　　因此，史老師22樓的帖子第一和三兩個部分我完全贊同。至于第二要不要除以根號n，那就要看給出的測量結果是不是通過n次測量（一定要注意與重復實驗次數(shù)n相區(qū)別）得到的平均值。對于第四，就應該區(qū)分不確定度和誤差兩個概念的不同了。誤差是量化評判測量結果的準確性，不確定度是量化評判測量結果的可信性（或稱可靠性），涉及到使用該測量結果判定被測對象合格與否的安全性，不確定度越大對測量結果的否定力度越大，測量結果的使用越安全，因此不確定度評定過程中要本著取大舍小的原則，數(shù)據(jù)修約不能按常規(guī)的四舍六入五取偶，而是更嚴格的三以上就入，或只入不舍的原則。

csln 發(fā)表于 2016-9-3 12:44
你太急了，可以再等一下，有幾個人給出答案后再回答，那樣對的可能性會大點

那就請你解答另一個問題：使 ...

　　“使用萬用表校準DO30輸出電壓”，被校對像DO30是一種顯示和讀數(shù)的儀器，一般并不校準輸出電壓，而是校準電壓示值誤差。
　　電壓示值誤差是DO30電壓讀數(shù)值減去萬用表讀數(shù)值，輸入量必包含有DO30電壓讀數(shù)，其讀數(shù)的能力當然會給校準結果引入不確定度分量，因此必須考慮被校DO30的分辨力或重復性問題。
　　但，如果客戶不要求校準DO30電壓讀數(shù)示值誤差，一定要給DO30某個電壓顯示值（刻度）賦值，一定要求校準示值不校準示值誤差，測量模型的輸入量就不會有DO30電壓讀數(shù)，不確定度評定時也就不應該考慮DO30電壓讀數(shù)的分辨力。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-9-3 13:14
　　“使用萬用表校準DO30輸出電壓”，被校對像DO30是一種顯示和讀數(shù)的儀器，一般并不校準輸出電壓，而是 ...

暈！ 笨！

虧你是號稱干了幾十年計量的，去問問你所在省的市級以上專業(yè)計量機構的電學計量人員

要不要考慮被校儀器分辨力，與校準的是示值還是示值誤差沒有關系，只與DUT顯示原理有關系

不確定度評定，校準5520A不需要考慮其分辨力，校準DO30就需要考慮其分辨力。為什么？慢慢想去吧

csln 發(fā)表于 2016-9-3 13:47
暈！ 笨！

虧你是號稱干了幾十年計量的，去問問你所在省的市級以上專業(yè)計量機構的電學計量人員

　　不管誰說，也不管你從事計量工作多少年，不考慮測量模型輸入量有什么的不確定度評定就是錯誤的。不管你暈不暈還是笨不笨，你可以去讀一讀不確定度的定義，不確定度評定只與測量過程“所用到的信息”有關，與被校儀器工作原理（包括顯示原理）沒有半點關系，這并沒有更深奧的道理。如果“所用到的信息”表明被校儀器的讀數(shù)是測量模型的輸入量之一，不確定度評定就必須考慮被校儀器的分辨力或重復性，如果信息表明測量模型中的輸入量壓根與被校儀器讀數(shù)無關，考慮被校儀器的分辨力或重復性就是錯誤的。這個簡單而基本的道理也請你慢慢想一想。我是認真而友好地回答你的問題，也請你能認真而友好。

csln 發(fā)表于 2016-9-2 17:20
看看你4樓的東西，有電子負載為什么用滑線電阻做負載呢

這應該算模擬負載，理想的負載。

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                                      除以根號N的陷阱

                                                    —— 讀帖有感（2）

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                                                                                                                 史錦順

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       本文及后續(xù)幾文，是讀本樓主帖與規(guī)矩灣錦苑回帖的評論，但抨擊的對象，針對的是不確定度論本身。用戶，包括規(guī)矩灣錦苑在內(nèi)，都是受害者。

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       測量計量學理論的一個重要內(nèi)容是用貝塞爾公式算出的標準偏差。標準偏差分單值的標準偏差σ和平均值的標準偏差σ_平。

                       σ_平= σ /√N

       經(jīng)典測量學中的測量，測量對象是常量。對常量的測量，本人稱其為“基礎測量”。其條件是被測量的變化遠小于測量儀器的誤差范圍。表征的對象是儀器的誤差。

       現(xiàn)代測量出現(xiàn)大量隨機變量的測量。本人稱其為“統(tǒng)計測量”。統(tǒng)計測量的條件是測量儀器的誤差范圍遠小于被測量的變化范圍。儀器誤差可略。表征的對象是被測量的隨機變化。

       基礎測量，分散性由手段引起，是儀器的問題。手段可以改進，σ除以根號N，表示多次測量減小隨機誤差的程度。因而，基礎測量的隨機誤差用σ_平。即除以根號N.

       統(tǒng)計測量，分散性由對象引起，是被測量的問題。表征被測量的量值分散性特性的是單值的σ，即不能除以根號N.

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       GUM在引出不確定度概念時說得明白，除以根號N的σ_平稱為測量不確定度。就是說：除以根號N的σ_平是標準不確定度。弦外之音是：不除以根號N的σ不是不確定度。注意，在大量的不確定度的評定樣板中，都是除以根號N的。

       除以根號N，對常量測量，即在基礎測量中是對的。但對統(tǒng)計測量是錯誤的。

       吳下阿蒙先生對穩(wěn)壓電源的評定中，沒有除以根號N的操作。我認為，這是對的，因為電源的穩(wěn)定性能，是統(tǒng)計測量的問題。不能除以根號N.如果這是吳下阿蒙先生的獨立主張，那就很值得稱贊。因為這是對不確定度A類評定作法的否定。如果是用戶（美國人）的意見，那就說明，美國人也在否定不確定度的A類評定。

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       GUM的A類評定一律除以根號N是個陷阱，凡是統(tǒng)計測量（包括電源穩(wěn)定性測量），除以根號N，就錯了。

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       中國制訂JJF1001的幾位專家，大致懂得兩個σ的區(qū)分，卻沒有勇氣更正GUM一律除以根號N的錯誤，而是提出兩個N的說法。其實是行不通的。是錯誤的。“一律除以根號的陷阱”沒有避開；又添了個“區(qū)分兩個N”的新的陷阱。對精密測量來說，重復性實驗要進行多次測量，實際測量也要進行多次測量。測量一次定案，是很少的。不管測量多少次，統(tǒng)計變量的分散性的表征量必須是單值的σ。不是σ_平，不能除以根號N。

       穩(wěn)壓電源的隨機波動量（統(tǒng)計變量），是客觀存在，必須用單值的σ來表征。至于實際使用時測量多少次，是多余的提問，與此題無關。一套大型的測量設備，各個功能件都要求穩(wěn)定性高的直流穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電源是持續(xù)、長期工作的；不管對電源測量還是不測量，電源的不穩(wěn)定性隨時在起作用，影響著部件的性能與整機的性能。這里，區(qū)分兩個N，有害而無益，是陷阱。

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史錦順 發(fā)表于 2016-9-4 12:04
-                                      除以根號N的陷阱                                               ...

　　對于史老師有關誤差理論的看法、觀點和推論，我沒有顛覆性的不同意見，我的不同看法僅僅是史老師不應該就誤差理論的概念照搬到不確定度評定理論中，不應該將測量不確定度與誤差范圍（的半寬）畫等號。
　　GUM在引出不確定度概念時說得明白，但從未說除以根號N的σ平是標準不確定度，不除以根號N的σ不是不確定度。除不除以根號N關鍵是看給出的測量結果是單次測量的測得值還是N次測量的算術平均值，還應注意此處測量次數(shù)N與獲得標準差σ時的重復實驗次數(shù)n并不一定相等。現(xiàn)有公開發(fā)表的大量不確定度評定樣板都除以根號N，是因為案例大多數(shù)測量結果是N次測量的算術平均值，而單次測量的測得值作為測量結果的情況并不少見，標準不確定度就是σ，而不能除以根號N。GUM沒有一律除以根號N的規(guī)定，因此，也就不存在“更正GUM一律除以根號N的錯誤”。
　　測量結果實際測量了多少次取平均值，決定了測量結果的精密度，也決定了測量結果的不確定度，不能說實際測量次數(shù)“是多余的提問”。現(xiàn)有出版物往往把獲得試驗標準差σ時重復實驗次數(shù)與獲得測量結果時的實際測量次數(shù)不加區(qū)分地使用同一個符號n，這的確是一個很大的疏忽。區(qū)分兩個次數(shù)是至關重要的，不加區(qū)分地使用同一個符號才是有害而無益，才是很容易引起誤解的陷阱。建議分別使用n和N，或n和n′加以區(qū)分。

史錦順 發(fā)表于 2016-9-4 12:04
-                                      除以根號N的陷阱                                               ...

如果能從“概念”上將“被測量值自身的‘散布’（‘分散性’）”與“‘測量誤差’引起的測得值的‘分散性’”適當區(qū)分，便不會有“除以根號N”方面的含糊。……可惜當前的“xxx定義”是不加區(qū)分的，在此背景下，要想給“除以根號N”的問題一個“通用”指導可能是比較困難的，只能靠應用者“正確理解”（不可否認：在一定的假定條件下，許多實際“處理”是正確的）。

njlyx 發(fā)表于 2016-9-4 14:55
如果能從“概念”上將“被測量值自身的‘散布’（‘分散性’）”與“‘測量誤差’引起的測得值的‘分散性 ...

從理論研究的角度上看，從“概念”上區(qū)分“被測量值自身的‘散布’（‘分散性’）”與“‘測量誤差’引起的測得值的‘分散性’”，個人認為十分必要；但是從校準應用層面上看，應用者在實際操作中往往很難區(qū)分這兩者（或者說區(qū)分這兩者的代價太大），個人覺得這不是現(xiàn)階段應用層面使用者應該“干的活”。

史錦順 發(fā)表于 2016-9-4 12:04
-                                      除以根號N的陷阱                                               ...

額。。。不確定度評定書中中沒有要求再除n啊，是要求除以m，m為真正使用萬用表檢測電壓時的測試次數(shù).（未來這套系統(tǒng)出具報告時顯示的值，不可能會測這么次，而我們只測一次，即m=1，所以沒有除）=。=！

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-9-4 19:40
額。。。不確定度評定書中中沒有要求再除n啊，是要求除以m，m為真正使用萬用表檢測電壓時的測試次數(shù).（未 ...

根號n來源于誤差方程和方差傳播律，實際誤差處理中還有更復雜的方差傳遞關系，根號n只是其中一種最簡單的形式。這是經(jīng)典誤差理論中的內(nèi)容。

哎，不確定度還真實百家爭鳴啊。。。讓我一個初學者看的內(nèi)流滿面。。。誰是誰非我是分不清了。。。
個人感覺電壓表校準電源電壓這個系統(tǒng)，應該算不確定度評定中最基本一類的模型了吧=。=！應該有權威出版物給出此類簡單模型的實際評定嘛？希望各位前輩介紹下此類書籍，謝謝！

來，還有哪個大神來總結下，好暈。對于國內(nèi)客戶，大多數(shù)還沒有關注到不確定度這個問題，我們實際做校準時，給出的不確定度也不是每次評，基本是參考能力值和被校儀器分辨率（確定有效位數(shù)和小數(shù)位數(shù)）。外資企業(yè)，高端人才多，懂行的人才也多，確實給不確定度時要考慮標準精度和被校精度，給得不合適有時還真得理論半天，各個參數(shù)的不確定度還真得算一下再給。有時候給的不確定度和人家儀器的允許誤差比較接近，心里還真發(fā)毛。我們再實際做的時候主要還是秉承客戶接收原則為主，評定規(guī)則其次，不知道這樣做風險大不。

horizen99 發(fā)表于 2016-9-5 10:08
來，還有哪個大神來總結下，好暈。對于國內(nèi)客戶，大多數(shù)還沒有關注到不確定度這個問題，我們實際做校準時， ...

是啊，但一直這樣，沒有標準可查，學了再多，有再多的評定經(jīng)驗，在和別人討論的時候，你仍然沒有底氣啊。。。現(xiàn)在我是初學，算是學藝不精，也就算了。但未來好好深入了幾年，這種評定如果還是模勒兩可，感覺對方有問題，卻拿不出有力的標準性文件給于反駁，這該是多么的無力和傷感啊！

說實話，我發(fā)這個帖子的時候，真沒想到我的問題會有這么大分歧，因為我認為“在校準報告的不確定度評定中是否該引入被校準儀器的分辨力”這應該是個初學者的問題，因為這是任何一個計量人員都必須知道和明確的問題啊，這個問題不明確，如何評不確定度呢？？？檢定報告不需要給出不確定度，感覺我們這校準報告更像是來搞笑的。。。。。。

我覺得，應該引入這個不確定度。
說到不重不漏，那么我認為被測計量設備的計量特性影響到了1：被測量的定義2：復現(xiàn)被測量的方法。為此我查看了2014年河南省精密壓力表的比對方案，在不確定度測量中，給出了被檢重復性和分辨率的要求（兩者取其大，否則算是重復）。但是，對于規(guī)矩灣錦苑和csln先生的爭論我不能肯定，因為在當時河南省計量院給出的模型中，的確兩者都屬于輸入量，被測量是其誤差。
我之所以仍舊覺得應該引入此不確定度的原因是，是我不覺得這個模型是V=V0啊，不是模型是Δ=Udut-Udmm么？兩者按照規(guī)矩灣錦苑的觀點不是應該都引入不確定度么？被校電壓值不是30 V定值么？怎么又變成其值就是萬用表值了？或者，這個電源值是多少沒有顯示，把萬用表值當其值？那還校準什么值啊？而且我看了2231A圖片，人家明明和DO30一樣可以顯示啊，并非沒有示值的一個電源而已。而且即使沒有示值，電源也應該有標稱值吧。

solarup 發(fā)表于 2016-9-5 13:37
我覺得，應該引入這個不確定度。
說到不重不漏，那么我認為被測計量設備的計量特性影響到了1：被測量的定義 ...

假設被測電源顯示30.00V，標準表顯示30.002V，這個值不引入電源的分辨力。而當要示值誤差時，示值誤差=30.002V-電源表顯值30.00V .按修約規(guī)則這兩值差應該為0的，無法相減，而為了可以相減，必須把30.00V變成三位小數(shù)30.000，而這就是分辨力引入的不確定度分量了（30.00按修約規(guī)則即29.995~30.005，即半寬為0.005，且為均勻分布，故再除根號3，得0.0029）。請問這樣理解如何？

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-9-2 17:08
萬用表校準合格后，不加修正使用，是應該考慮MPE，而不是其不確定度的。而萬用表MPE對于被檢電源檢定規(guī)程 ...

你關心的是“就是被檢電源本身的分辨力”，我在帖中解釋過了。現(xiàn)在換個說法。

這里有2個不確定度：

一個是被校準的電源的，也就是說，設定一個電源電壓輸出值，但是輸出的是不是我設的值？不測量的時候，我認為設定為30V，輸出的就是30V，但是這個30V有一個不確定度。這個不確定度要考慮被檢電源本身的分辨力。這是我說的，電源的“儀器不確定度”。

另一個不確定度，是你評價電源時，方法的不確定度。如果你評價電源電壓的不確定度達到1V，而電源的最大允許誤差只有0.1V，你的這個方法是不能使用的，使用后，無法判定電源的誤差大，還是你校準時引入的不確定度大。這個不確定度是計量標準的不確定度，是CMC，根據(jù)JJF 1033中的定義，不考慮被校準的儀器，也就是不需要考慮被檢電源本身的分辨力。

希望這個表達可以幫助你。

完善一下上一個帖子的措辭。由于那個帖子無法編輯了，所以重發(fā)。


這里有2個不確定度：

一個是被校準的電源的，是通過校準進行評價的目標。這個不確定度是被校電源的儀器不確定度，過去的叫法是最大允許誤差。也就是說，設定一個電源電壓輸出值，但是輸出的是不是我設的值？不使用標準儀器進行測量輸出的值，我們認為設定為30V，輸出的就是30V，但是這個30V有一個不確定度。這個不確定度要考慮被檢電源本身的分辨力。這是我說的，電源的“儀器不確定度”。

另一個不確定度，是評價電源性能時，測量方法（含標準儀器、操作方法、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)）的不確定度。如果你評價電源電壓方法的不確定度達到1V，而電源的最大允許誤差只有0.1V，你的這個方法是不能使用的。因為使用后，出現(xiàn)的誤差，無法判定電源的誤差，還是你校準時計量標準引入的。這個不確定度是計量標準的不確定度，是CMC，根據(jù)JJF 1033中的定義，計量標準的不確定度不考慮被校準的儀器，也就是不需要考慮被檢電源本身的分辨力。

jiutianwuyin 發(fā)表于 2016-9-5 20:55
完善一下上一個帖子的措辭。由于那個帖子無法編輯了，所以重發(fā)。

這個不確定度是計量標準的不確定度，是CMC，根據(jù)JJF 1033中的定義，計量標準的不確定度不考慮被校準的儀器，也就是不需要考慮被檢電源本身的分辨力。

你有點扯得離譜了吧，什么地方告訴你計量標準的不確定度是CMC

jiutianwuyin 發(fā)表于 2016-9-5 20:55
完善一下上一個帖子的措辭。由于那個帖子無法編輯了，所以重發(fā)。

1.我問的是出具的校準報告上的不確定度是否需要被檢儀器的分辨力。這個不確定度貌似不是你分類中的任何一個啊，首先校準報告上的不確定度求出后是要和被檢儀器的最大允許誤差MPE比較看是否達到1/3的(詳見JJF1094儀器合格判定），自然不是你說的過去的叫法是最大允許誤差的1。而校準報告上的不確定度是你所說2中的計量標準的不確定度嘛？我看也不是吧。
2.計量標準的不確定度不考慮被校準的儀器，那么還要考慮重復性嘛？重復性可是由被校準電源引入的啊=。=！如果你說要引入標準表的重復性，那么這重復可不是測被檢電源得到的吧=。=！應該是用標準表測標準源才能得出標準表的重復性。而且計量器具建標指南和JJF1033都指出計量標準的不確定度是一個分量，即是指用該計量標準檢定或校準被測對象時，該計量 標準在測量結果中所引入的不確定度分量。其中不應包括由被檢對象，測量方法以及環(huán)境條件等對測量結果的影響。
3.JJF1001儀器的測量不確定度定義為：由所用的測量儀器或測試系統(tǒng)引起測量不確定度的分量。而這個應該就是計量器具建標指南和JJF1033中的計量標準的不確定度。
4.CMC定義為CMC是在常規(guī)的條件下，實驗室對可獲得的最佳被校器具進行常規(guī)校準所能獲得的最小不確定度。這個定義太短，不是很理解正確的評定方法，請前輩們指導下。
5.定義的理解雖然很重要，但現(xiàn)在的問題時，實際評定中結論。定義一條條，在實際運用中卻分歧很大（這可不是我這種初學者的分歧啊，可見理論和實際脫節(jié)多嚴重，想想看每天計量所都在出具無數(shù)的校準報告，而校準報告中最基本的問題都有如此大的分歧和迷惑，這簡直難以置信啊！）如我的問題“出具的校準報告上的不確定度是否需要被檢儀器的分辨力？”哪些時候該考慮，哪些不該考慮，考慮和不考慮的原因在哪呢？

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-9-6 09:43
1.我問的是出具的校準報告上的不確定度是否需要被檢儀器的分辨力。這個不確定度貌似不是你分類中的任何一 ...

同意43樓的意見，前一個電源的不確定度就是你的校準結果，后一個計量標準的不確定度就是你的校準的不確定度。

由于兩者都是不確定度，看起來不習慣。

第二個不確定度不考慮被測儀器的分辨力，與現(xiàn)在的宣貫內(nèi)容不同。相當于評價計量標準時，采用了一個理想的被測對象。風險是進行計量標準能力驗證時不能通過，但是如果采用一個分辨力原好于樓主示例中的電源，可以獲得一個比較理想的結果。不確定度評定是一個理論推導，需要試驗驗證的。由于每一個分量都會有裕量，以一個遠好于日常監(jiān)督校準的對象的試驗對象進行驗證，考核計量標準的重復性，是可以的。

solarup 發(fā)表于 2016-9-5 13:37
我覺得，應該引入這個不確定度。
說到不重不漏，那么我認為被測計量設備的計量特性影響到了1：被測量的定義 ...

　　不確定度評定是要依據(jù)測量模型的，測量模型有幾個輸入量必有幾個標準不確定度分量，多了為重復，少了為遺漏。在評估每個輸入量引入的不確定度分量時再考慮該輸入量的“子項”，而這些子項的輸入量又分別是“人機料法環(huán)”諸要素。
　　假設被測電源顯示30.00V，標準表顯示30.002V。如果校準電源示值，顯示值30.00V是輸出量U，標準表顯示30.002V是輸入量U0，測量模型為U＝U0。那么給輸出量電源電壓顯示值30.00V引入不確定度的只有一個輸入量標準表顯示30.002V，標準表的最大示值允差絕對值是引入標準不確定度的主要因素。
　　如果是校準電源示值誤差Δ，則示值誤差Δ為被測電源顯示值U減去標準表顯示值U0，即：Δ＝U－U0。顯然與示值校準的測量模型完全不同了。這個測量模型有兩個輸入量，其中輸入量U0引入的不確定度分量與前述沒有絲毫差異，但卻多出一個輸入量U。U在前述測量模型中是輸出量，在此卻與U0同為輸出量Δ的輸入量之一，U同樣會給輸出量Δ引入不確定度分量。因此被校電源的分辨力或重復性也將給Δ引入不確定度分量，兩者之中取大舍小。
　　校準示值是對儀器的某個指示值（名義值）賦值，指示值的名稱是30.000V，經(jīng)校準其實際值是30.002V。校準示值誤差是對儀器某個指示值的“誤差”是多少校準，指示值的名稱是30.000V，經(jīng)校準其實際值是30.002V，示值誤差為-0.002V。校準對象不相同，校準結果大相徑庭，校準結果的不確定度也就各不相同。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-9-6 15:30
　　不確定度評定是要依據(jù)測量模型的，測量模型有幾個輸入量必有幾個標準不確定度分量，多了為重復，少了 ...

這個好像有問題。

測量模型是U=U0+Δ，或者是Δ=U-U0

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-9-6 15:30
　　不確定度評定是要依據(jù)測量模型的，測量模型有幾個輸入量必有幾個標準不確定度分量，多了為重復，少了 ...

可是我們校準報告的格式為： 標準值  實測值   誤差  不確定度  。 實測值和差值都在報告中給出，且共用一個不確定度啊，我看很多別的計量所出的報告也是這樣的啊。。。

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-9-6 16:00
可是我們校準報告的格式為： 標準值  實測值   誤差  不確定度  。 實測值和差值都在報告中給出，且共用 ...

　　你們的校準報告的格式為： 標準值  實測值   誤差  不確定度，顯然你們的校準對象是“誤差”，即輸出量為“示值誤差”。要獲得“誤差”，必須知道“標準值”和被校電源“顯示值”（電源實際讀數(shù)值），電源顯示值減去計量標準的值就是誤差。因此此處的“不確定度”不是被校電源的示值校準結果不確定度，而只能是被校電源示值誤差校準結果的不確定度。示值和示值誤差兩個校準結果不能“共用一個不確定度”，示值誤差的不確定度比示值的不確定度大，因為示值誤差測量模型比示值的測量模型至少多出一個輸入量，即多出一個不確定度分量。