本帖最后由 史錦順 于 2016-10-22 17:58 編輯
- - 史錦順 -
（一）系統(tǒng)誤差的符號問題
本網(wǎng)有人問：示值誤差為正，可否省略正號？
所問的問題，沒有說明是什么地方的“示值”，這個“示值”是干什么用的，不好回答。
這個問題的背后，可能隱藏著一些混淆。這不是某個人的問題，而是不確定度理論本身的通病。需要稱說“不確定度”的地方很多，性質(zhì)各異，量值差異也很大，而僅僅有一個不確定度，還規(guī)定必須叫“測量不確定度”，不再加前綴或后綴的測量不確定度，實在應(yīng)付不了那么多差事。
這種風(fēng)氣也傳染到對誤差的稱說。
按現(xiàn)行校準(zhǔn)的規(guī)范，校準(zhǔn)的主要任務(wù)是確定修正值。修正值必須是“系統(tǒng)誤差”的負(fù)值。由于不確定度理論莫名其妙地否定兩類測量的劃分，于是把“修正值是系統(tǒng)誤差的負(fù)值”，模糊地稱為“修正值是示值誤差的反號”，這是很錯誤的。因為示值誤差包括兩部分，一部分是系統(tǒng)誤差，一部分是隨機(jī)誤差。系統(tǒng)誤差是恒值，可以修正；而隨機(jī)誤差是隨機(jī)變量，是不能修正的。
校準(zhǔn)中，經(jīng)多次重復(fù)測量（例如20次），取示值的平均值。重復(fù)測量的目的，是減小乃至消除隨機(jī)誤差。系統(tǒng)誤差值等于示值平均值減計量標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值。修正值等于系統(tǒng)誤差的負(fù)值。由于系統(tǒng)誤差值是供修正用的，正負(fù)號極其重要，因此要寫出正負(fù)號。（上世紀(jì)六十年代，國家計量院溫度室的一個檢定員，就是因為填錯修正值的正負(fù)號而受通報處分。國家計量院因送檢單位的申述，追查并處理。）
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（二）現(xiàn)行校準(zhǔn)證書上的U95是什么
現(xiàn)行校準(zhǔn)業(yè)務(wù)給出的擴(kuò)展不確定度U95，就是測定系統(tǒng)誤差時的誤差范圍。該項不確定度（下面簡稱的U95）由被檢儀器的示值平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差、被檢儀器的分辨力誤差（二者中取大者），計量標(biāo)準(zhǔn)的誤差合成。
這是個揭示事物本質(zhì)的重要判別，是個有重要應(yīng)用意義的精辟論斷。規(guī)矩灣先生不識貨，反對這一觀點。他的根據(jù)是本本上的定義。而筆者的根據(jù)是事實。哪個有道理，是不難鑒別的。背書，算什么本事？研究的著眼點是事實，最高的原則是符合客觀規(guī)律。
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（三）U95不是計量的誤差
檢定中要判別合格性；校準(zhǔn)中，應(yīng)用戶要求，要聲明符合性（就是合格性）。根據(jù)什么來判別合格性呢？
誤差量的特點是“絕對性”和“上限性”。計量要判別被檢儀器的合格性，就要找到示值誤差絕對值的最大可能值|Δ|max并用它來判別合格性。合格的條件為：
|Δ|max ≤ MPEV – R標(biāo) （1）
式中，MPEV是被計量儀器的指標(biāo)值，即最大允許誤差的絕對值。R標(biāo)是計量標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍。
公式（1）的左側(cè)，是實際測量到的被檢儀器示值誤差的綜合值。包括系統(tǒng)誤差的測得值，示值平均值的隨機(jī)誤差（σ平），示值的隨機(jī)誤差（σ）,儀器分辨力誤差。
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《JJF1094-2002 儀器特性評定》的合格性判別公式，相當(dāng)于公式（1）中R標(biāo)的項是U95；《cnas-GL27 聲明檢測或校準(zhǔn)結(jié)果及與規(guī)范符合性的指南》中用的待定區(qū)的半寬，也是U95。這個U95，內(nèi)容包括被檢儀器的重復(fù)性、分辨力以及計量標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍。這個U95，從它包含的內(nèi)容可以判定，它是測定系統(tǒng)誤差時的誤差范圍（修正值的不確定度），而不是計量的誤差。U95比計量誤差（等于計量標(biāo)準(zhǔn)的誤差R標(biāo)）大得多，用U95代替（1）式中的R標(biāo)是錯誤的。
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以上，對誤差量的誤解與不恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用，推行不確定度論以來，在計量界是普遍存在的。
本文強(qiáng)調(diào)指出：計量工作者要辨別清楚，校準(zhǔn)中的各項不同的誤差。名字怎么叫，只是形式問題，而必須弄清的問題是：各自包含的內(nèi)容、各自的用途。
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（四）校準(zhǔn)的操作
一臺儀器，由計量部門計量。在計量中，因為有計量標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)稱值代表真值，由此而引入的誤差是計量誤差）經(jīng)重復(fù)測量，記錄并經(jīng)統(tǒng)計計算，得到下列值：
1）系列示值Mi
2）示值平均值M平
1）系統(tǒng)誤差值
β = M平–B
2）標(biāo)準(zhǔn)偏差σ
3）平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ平
4）隨機(jī)誤差范圍3σ
5）當(dāng)分辨力誤差起主要作用時，要調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)的輸出值，使示值誤差最大。
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（五）校準(zhǔn)中的各種誤差值
1）計量誤差范圍，等于計量標(biāo)準(zhǔn)（包括標(biāo)準(zhǔn)的附屬設(shè)備）
R計= R標(biāo) （2）
2）儀器的誤差范圍（準(zhǔn)確度，與MPEV相應(yīng)，即|Δ|max），又稱儀器不確定度
R儀 = √[β2+(3σ平)2+(3σ)2 ] （3）
3）儀器的系統(tǒng)誤差值β（其負(fù)值是修正值）
β = M平 – B （4）
4）測定系統(tǒng)誤差時的誤差范圍
R系 =√[(3σ平)2 + R標(biāo)2 + 分辨力誤差2 ] （5）
5）修正后，測量儀器的誤差范圍
R修 =√[(3σ平)2 + R標(biāo)2 + 分辨力誤差2 + (3σ)2] （6）
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（六）校準(zhǔn)中，不確定度理論的錯誤認(rèn)識
校準(zhǔn)中的U95，是有特定內(nèi)容的。即由儀器示值重復(fù)性、分辨力誤差與計量標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍構(gòu)成。這個特定內(nèi)容說明，此特定U95是測定系統(tǒng)誤差的誤差范圍值。而現(xiàn)行不確定度理論，誤當(dāng)成一般的測量結(jié)果的可信性，稱作“校準(zhǔn)不確定度”，產(chǎn)生了嚴(yán)重的錯誤與誤解。 A）合格性判別中，把有特定內(nèi)容的U95當(dāng)成計量誤差，當(dāng)成待定區(qū)的半寬，是錯誤的。
B）校準(zhǔn)中給出這個有特定內(nèi)容的不確定度，沒有說明它是測定系統(tǒng)誤差時的誤差。用戶可能誤解成是被檢儀器的誤差范圍。
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（七）校準(zhǔn)證書應(yīng)給出的誤差值（不確定度）
1 不修正的合格性判別
1.1 按公式（3），給出測量儀器的誤差范圍實測值。
1.2 按公式（1），判別合格性。
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2 修正
2.1 按公式（4）給出修正值（-β）
2.2 按公式（5）給出修正值的誤差范圍值（修正值的擴(kuò)展不確定度）
2.3 按公式（6）給出修正后儀器的誤差范圍值（儀器修正后的擴(kuò)展不確定度）
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不確定度理論的擴(kuò)展不確定度，本質(zhì)就是誤差理論的誤差范圍。只稱為測量不確定度或擴(kuò)展不確定度，沒法表明其適用的場所，沒法區(qū)分其表達(dá)的內(nèi)容。
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補充內(nèi)容 (2016-10-22 18:47):
（四）中的小項編號出錯。不涉及實際內(nèi)容。
補充內(nèi)容 (2016-10-22 21:15):
第9行“兩類測量的劃分”應(yīng)為“兩類測量誤差的劃分”。 | 
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