測量結(jié)果的詳細表達與示意圖

njlyx 發(fā)表于 2017-2-4 17:54
要看清楚“測量不確定度”具體是“誰”的？  驢頭馬嘴的拉扯是沒有意義的。

對“測量儀器”實施“校準” ...

        您和csln的爭論我是傾向于您的意見的，這個問題我一直在思考，“測量”并非一般意義上的測量，按JJF1001定義的注3，“測量”必須使用經(jīng)校準的測量系統(tǒng)，經(jīng)校準的測量系統(tǒng)顯然指計量標準器，測量結(jié)果應(yīng)當是來源于標準器提供的值，無論標準器是實物量具還是指示類儀器都不能改變它的賦值者的地位。被校準儀器不可能是定義里的”測量者“，這個問題從測量模型的形式也可以體會出來。
        不過即使如此，也不是說在各種情況下包含區(qū)間就一定能100%包含真值的，還是有個包含概率問題，我是從這個角度理解真值畫在包含區(qū)間外面也不能算錯，再說這個圖想表達的重點也不是包含區(qū)間這個問題。

csln 發(fā)表于 2017-2-4 18:18
有時不能直接“安”到用被“校”儀器進行“測量”所得的“測得值”后面！是有時能直接“安”到用被“校” ...

有些情況下，確實可以直接"安"在適當"修正"后的"測得值"后面。………何須感嘆？

"測量不確定度"究竟應(yīng)為何？各人都可以有心得。本人的看法應(yīng)該改變不了什么，它該怎樣還咋樣！它會需要您的"捍衛(wèi)"嗎？

285166790 發(fā)表于 2017-2-4 20:08
您和csln的爭論我是傾向于您的意見的，這個問題我一直在思考，“測量”并非一般意義上的測量，按 ...

稍有經(jīng)驗的人都不會說"100%包含"。

njlyx 發(fā)表于 2017-2-4 20:20
稍有經(jīng)驗的人都不會說"100%包含"。

那咋倆算是基本取得一致，這個圖呢也不能算錯。

njlyx 發(fā)表于 2017-2-4 20:17
有些情況下，確實可以直接"安"在適當"修正"后的"測得值"后面。………何須感嘆？

"測量不確定度"究竟應(yīng)為 ...

何須我”捍衛(wèi)“同何須您”糾錯“是一樣道理吧

不是我主動找您理論的吧，是您主動找我的，出于禮節(jié)也得回復您吧

njlyx 發(fā)表于 2017-2-4 19:58
誰的"測量結(jié)果"？ 先得將"被測量"是誰搞清楚！以前在別的跟帖中似曾見過你的所謂"100%不包含被測量真值" ...

我再聲明一次，我不想同您理論這些東西，不過我真的很敬佩您的勇氣，你沒有干過一天類似的工作，卻整天對這些事指點江山，我發(fā)的那個例子同貼上來的幾個頂級專家的例子是一致的，稍有點常識的人就能看懂那幾個例子，或許這些天天做這些工作的人都弄“歪”，只有你們幾個指點江山的人是不歪的，您盡可繼續(xù)這樣盡興陶醉著，失陪

去找?guī)妆緡H頂級儀器公司的儀器校準手冊，看看有幾個是要計算示值誤差的

讀數(shù)均值+-U95落在min至max區(qū)間內(nèi)該參數(shù)校準符合產(chǎn)品技術(shù)要求，可判定合格，落在min至max讀數(shù)值有超過80%部分其U95不包含真值，是100%不包含

csln 發(fā)表于 2017-2-6 09:52
讀數(shù)均值+-U95落在min至max區(qū)間內(nèi)該參數(shù)校準符合產(chǎn)品技術(shù)要求，可判定合格，落在min至max讀數(shù)值有超過80% ...

        在這個測量工作中，標準器也是提供了一組值的，被校準儀器也對應(yīng)的產(chǎn)生了一組值，問題是，哪一組值是定義中的”測量結(jié)果“，總不能只是因為被校準儀器是指示類的，示值不是整數(shù)就斷定它是所謂的“測量結(jié)果”，畢竟也有被校準儀器和標準同屬實物量具（比如砝碼校準）、或者同屬指示類儀器的校準情況（用標準電壓表校準其它電壓表），如果要取整數(shù)，標準器和被校都可以通過調(diào)整取整數(shù)，在這種情況下，算誰的是”測量結(jié)果”呢？

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 10:11
在這個測量工作中，標準器也是提供了一組值的，被校準儀器也對應(yīng)的產(chǎn)生了一組值，問題是，哪一組 ...

測量結(jié)果當然有多種多樣，但與不確定度相聯(lián)系的測量結(jié)果很明確，U95與誰組成被測量值存在的區(qū)間，誰就是這個測量的測量結(jié)果，GUM、JJF 1059的文件中很明確吧

標準器當然也提供一組值，但標準器量值的測量結(jié)果及不確定度是標準器被校準時產(chǎn)生的，在這個校準中標準器提供量值的不確定度是校準U95的一個分量

您是想說很多校準測量U95也會包含真值吧，不錯，實物量具（包括源類）類校準U95要包含真值，否則您還校準干什么，但測量儀器校準則不是

                           關(guān)于《測量結(jié)果示意圖》的思考
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                                                                                              史錦順
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１思考過程
1.1 本欄目已掛帖：
       1#  2.3 測量結(jié)果的示意圖
       4# （試發(fā)，征求意見）
       6#  測量結(jié)果示意圖
       9#  說明
1.2 本文符號
       Z：被測量的真值。基礎(chǔ)測量被測量有唯一真值。
       M：測量儀器示值。單次測量的測得值。
       M_平，儀器示值的平均值。N次重復測量的測得值。
       β：儀器系統(tǒng)誤差值
                  β = M_平-Z                                                                     （1）
       σ：儀器示值的單值標準偏差。標準隨機誤差值。用塞爾公式的計算值。
       R：誤差元（M-Z）的絕對值的一定概率（大于99%）意義上的最大可能值：
                  R=√[β²+(3σ)²]                                                              （2）
       M_上限 = Z+R ：測得值區(qū)間中，儀器示值的上限值
       M_下限 = Z-R ：測得值區(qū)間中，儀器示值的下限值
       Z_上限 = M_平+R：測量結(jié)果中，求得的被測量真值的上限值
       Z_下限 = M_平-R：測量結(jié)果中，求得的被測量真值的下限值
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２ 兩類區(qū)間
       有兩類區(qū)間：測得值區(qū)間和測量結(jié)果區(qū)間。
2.1測得值區(qū)間
2.1.1測得值區(qū)間的公式表達
       A 著眼于邊界點的公式（通用簡式）
                   M = Z±R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3）
       以被測量真值Ｚ為中心，以誤差范圍為半寬，以99%以上概率包含儀器示值的測得值區(qū)間。
       B 著眼于全區(qū)間
                   Z-R ≤ M ≤ Z+R                                                             （4）
       測得值區(qū)間的公式（3）（4）的物理意義：
       被測量的真值是Z，儀器的示值以99%以上的概率落在區(qū)間[Z-R，Z+R]中。儀器示值可能大些，但不大于Z+R；儀器示值可能小些，但不小于Z-R。
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       在研制場合，確定測得值函數(shù)，分析誤差，確定誤差范圍指標值，用的是測得值區(qū)間。
       在計量場合，有計量標準，以計量標準的標稱值代表真值。若示值在測得值區(qū)間內(nèi)，則儀器合格。示值在測得值區(qū)間外，儀器不合格。
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2.1.2 測得值區(qū)間圖示

2.2 測量結(jié)果（被測量真值所在的區(qū)間）
2.2.1測量結(jié)果的公式表達
       A 著眼于邊界點的公式（通用簡式）
                   Z = M_平±R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（5）
       以測得值平均值M平為中心，以誤差范圍R為半寬，以99%以上概率包含被測量真值的區(qū)間。簡稱：測量結(jié)果。
       B 著眼于全區(qū)間
                   M_平-R ≤Z ≤ M_平+R                                                       （6）
       測量結(jié)果公式（5）（6）的物理意義：
       測得值的平均值是M_平，是被測量的最佳表征值。被測量的真值以99%以上的概率落在區(qū)間[M_平-R，M_平+R]中。被測量真值可能大些，但不大于M_平+R；被測量真值可能小些，但不小于M_平-R。
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      測量結(jié)果，用于測量場合。測量場合的直接測量，是測量的基礎(chǔ)。測量者根據(jù)任務(wù)需要，選用夠格的測量儀器。在滿足儀器使用條件、正確操作的前提下，測量者以測量儀器的誤差范圍的指標值，當作測得值的誤差范圍，是合理而又方便的。
       測量者正確選用并使用測量儀器，在獲得測得值的同時，也就得到了測量結(jié)果。
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       不確定度理論搞的“評定”，是畫蛇添足；不僅沒有用處，還重計了，算錯了。
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2.2.2 測量結(jié)果圖示


3 幾個觀點
3.1 示意圖畫法要點
       a) 標明橫坐標變量
       示意圖的橫坐標，必須標明變量。測得值區(qū)間圖的橫坐標變量是測得值M；測量結(jié)果示意圖的橫坐標變量是被測量的真值Z。
       b) 標明中心點
       測得值區(qū)間圖的中心點是被測量的真值Z；測量結(jié)果示意圖的中心點是儀器示值的平均值M_平（測得值）。
       c) 標明上下界
       測得值區(qū)間圖的上界是M_上，等于Z+R；下界是M_下，等于Z-R。
       測量結(jié)果示意圖的上界是Z_上，等于M_平+R；下界是Z_下，等于M_平-R。
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3.2 關(guān)于包含性
       示意圖表示的是正常狀態(tài)。測量結(jié)果示意圖必須包含被測量真值。
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3.3 關(guān)于雙峰圖
       有了測得值函數(shù)，可以解的其反函數(shù)，就是被測量的真值函數(shù)。系統(tǒng)誤差值β，經(jīng)平方開方，出現(xiàn)正負值，于是有雙峰現(xiàn)象。β又有各種可能大小的取值，于是有多峰的問題。示意圖是選一種有代表性的可能狀態(tài)，避開多峰。研制與計量中，有計量標準，可以確定系統(tǒng)誤差β的符號，因而可以解除由于正負號形成的模糊，從而可以確定單峰圖。
       4#、6#給出的雙峰圖，沒有必要。老史聲明：取消關(guān)于雙峰的想法。
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3.4 為什么說不確定度論的示意圖是錯誤的
       葉德培發(fā)表在《中國計量》上的圖2，問題如下：
       1）橫坐標沒標出變量值。混淆了測得值區(qū)間圖與測量結(jié)果示意圖的區(qū)別。
       2）U是擴展不確定度。對測得值區(qū)間，U是測得值區(qū)間的半寬；對測量結(jié)果區(qū)間，U應(yīng)為被測量真值存在區(qū)間的半寬。圖2中，以U為半寬的區(qū)間不包含真值，違反了VIM3對擴展不確定度的定義，是錯誤的。
       3）葉先生圖中的真值在以U為半寬的區(qū)間外。真值與測得值平均值之距離，大于5σ. 正態(tài)分布區(qū)[-5σ,+5σ]的包含概率是99.999994% ，也就是說，葉先生圖的概率是 0.000006%，即千萬分之六。這樣的圖畫出，只能認為是一臺壞儀器。壞儀器能當示例嗎？
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補充內(nèi)容 (2017-2-8 11:46):
倒數(shù)第二行的千萬分之六，應(yīng)為“億分之六”

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 10:11
在這個測量工作中，標準器也是提供了一組值的，被校準儀器也對應(yīng)的產(chǎn)生了一組值，問題是，哪一組 ...

樓上史先生的分析否定了您同別人達成的共識，您從圖上的比例關(guān)系看不包含真值的部分是您認為的1-9*%的部分嗎？

csln 發(fā)表于 2017-2-6 10:56
測量結(jié)果當然有多種多樣，但與不確定度相聯(lián)系的測量結(jié)果很明確，U95與誰組成被測量值存在的區(qū)間，誰就是 ...

        不要被史先生干擾了話題。我在26樓貼出的截圖中注3顯示，測量的先決條件是有經(jīng)校準的測量系統(tǒng)，按字面分析，被校準儀器總不能是所謂的經(jīng)校準的測量系統(tǒng)吧？被校準儀器不是測量系統(tǒng)，那就是被測量，那又怎么能以被校準儀器的數(shù)值作為“測量結(jié)果”呢？
         在校準工作中，計量標準和被校準儀器肯定都會產(chǎn)生一組讀數(shù)，它們的地位表面是相同的，以誰做“測量結(jié)果”應(yīng)當有個規(guī)范的說法。我只是實事求是討論問題，不喜勿噴。

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 10:11
在這個測量工作中，標準器也是提供了一組值的，被校準儀器也對應(yīng)的產(chǎn)生了一組值，問題是，哪一組 ...

您不會用：標準器值+-U95組成的區(qū)間來判斷被校準儀器是否符合技術(shù)要求吧

如果這樣，您就永遠不會碰到不合格的儀器，得恭喜您了

csln 發(fā)表于 2017-2-6 11:35
您不會用：標準器值+-U95組成的區(qū)間來判斷被校準儀器是否符合技術(shù)要求吧

如果這樣，您就永遠不會碰到不 ...

合成的判定是以誤差來判定的，有圖為證，以被校準儀器的示值來判定，其實質(zhì)還是誤差判定，只不過表示方法不同。

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 11:33
不要被史先生干擾了話題。我在26樓貼出的截圖中注3顯示，測量的先決條件是有經(jīng)校準的測量系統(tǒng)， ...

莫非您不是以：被校準儀器讀數(shù)+-U95來判定被校準儀器的合格性，如果是這樣，我同您沒什么話說了

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 11:40
合成的判定是以誤差來判定的，有圖為證，以被校準儀器的示值來判定，其實質(zhì)還是誤差判定，只不過表示方法 ...

如果只知道JJF 1094，就知道得太不全面了，去看看我貼上來的那個資料吧，keysight網(wǎng)站很容易下載到，國際通用的規(guī)則，校準時是以測得值（測量結(jié)果）的區(qū)間判斷合格性的，不是誤差，計算誤差只是有時為了表示方便才用的（比如位數(shù)很多時誤差表示簡潔）

史錦順 發(fā)表于 2017-2-6 11:07
關(guān)于《測量結(jié)果示意圖》的思考
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                                          ...

在被測量值Z近似為"常數(shù)"的情況下---
      
         圖1可恰當表達對測量儀器實施"校準"時【即被測量值Z"已知"(近似"已知"---其"不確定度"與被"校"測量儀器的"測量誤差"相比，可以忽略不計。)時】，"測量儀器"在一組重復測量中，"示值"("測得值")的"分布"情況，以及相應(yīng)的"系統(tǒng)(測量)誤差"β值的"獲取"示意。……對于不同的"重復測量"，"示值"("測得值")的"分布圖形(概率密度的圖形)"是高度相似的(只要重復測量的次數(shù)足夠多)，它表達的是所謂"隨機(測量)誤差"的"分布"，但"分布"的"中心"是可能不同的---β值是可能不同的！……若Z未知(常規(guī)"測量"中)，則圖中的β也不得而知。

        圖2用以表達常規(guī)"測量"時(被測量值Z未知時)，由"多次重復測量"的平均"示值"(平均"測得值")求"被測量值Z"的"位置示意"，思路、位置示意沒毛病！……剩下的問題是如何適當取"β"值？………測量儀器的所謂"系統(tǒng)(測量)誤差"β在每組"重復測量"中是大致可認為"近似不變"，但在當下此組"重復測量"中它究竟為何值？--- 還是個問題！……現(xiàn)實可行的辦法還只能是"合理猜測"【所謂"(未定)系統(tǒng)(測量)誤差"的"分布"，是與測量儀器的"使用情況"密切相關(guān)的，沒有人能"完全掌握"！】

A 著眼于邊界點的公式（通用簡式）
                   M = Z±R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3）
       以被測量真值Ｚ為中心，以誤差范圍為半寬，以99%以上概率包含儀器示值的測得值區(qū)間。
       B 著眼于全區(qū)間
                   Z-R ≤ M ≤ Z+R                                                             （4）
       測得值區(qū)間的公式（3）（4）的物理意義：
       被測量的真值是Z，儀器的示值以99%以上的概率落在區(qū)間[Z-R，Z+R]中。儀器示值可能大些，但不大于Z+R；儀器示值可能小些，但不小于Z-R。


以被測量真值Ｚ為中心，以誤差范圍為半寬，以99%以上概率包含儀器示值的測得值區(qū)間。，任何經(jīng)過認證過R的儀器，就算不做任何測量，都能給出這個區(qū)間，既然以真值為中心，豈不是說連測量都不用真值就是已知了嗎？

使用這個儀器測量時，儀器示值是已知的，是一個結(jié)果，為什么還要弄一個可能的區(qū)間呢

如果要反應(yīng)校準時量值示意圖，圖1與葉先生的圖相比除了亂了點沒有什么本質(zhì)不同

csln 發(fā)表于 2017-2-6 12:08
如果只知道JJF 1094，就知道得太不全面了，去看看我貼上來的那個資料吧，keysight網(wǎng)站很容易下載到，國際 ...

       你這個圖只能這樣理解：這種判定規(guī)則是以被校準儀器的示值的區(qū)間來判定合格性。但請你注意一點，這并不能證明被校儀器的示值就是定義里的”測得值“（測量結(jié)果的中心點），對準被校儀器為整數(shù)值，讀標準器數(shù)值的并進行判定的規(guī)程也是比比皆是的，我們現(xiàn)在討論的重點是:在校準工作中，標準器和被校儀器的肯定各會產(chǎn)生一組對應(yīng)的數(shù)值，至于哪組取整數(shù)，或者哪組數(shù)值記錄在前面，哪組記錄在后面，顯然都不是問題的重點，這都可以根據(jù)需要調(diào)整的，以誰作為定義里的”測得值“，這要有個規(guī)范性的準則。

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 15:47
你這個圖只能這樣理解：這種判定規(guī)則是以被校準儀器的示值的區(qū)間來判定合格性。但請你注意一點， ...

還要什么規(guī)范性的準則呢，GUM、JJF 1059還不夠明確嗎，有定義、有公式、有說明，誰同U95相聯(lián)系，誰同U95構(gòu)成有物理意義的區(qū)間，誰就是這個U95的測得值（測量結(jié)果），這個邏輯關(guān)系很簡單，連一個彎都沒有轉(zhuǎn)吧。不能總是停留在背書的水平

csln 發(fā)表于 2017-2-6 18:19
還要什么規(guī)范性的準則呢，GUM、JJF 1059還不夠明確嗎，有定義、有公式、有說明，誰同U95相聯(lián)系，誰同U95 ...

誰同U95相聯(lián)系，請看GUM、JJF 1059中測量模型的范例，不要看以誤差建立的那種測量模型，那種體現(xiàn)不出，還可以看看測量不確定度分量的組成，看看為什么要引入計量標準的不確定度分量，而不是被校儀器的。或者你親自建立一個測量模型，并對被測量Y給出定義，看看所謂100%不包括真值的測量模型是什么樣的。不是我要背書，規(guī)范中的內(nèi)容要是不吃透，沒法分析問題。

285166790 發(fā)表于 2017-2-7 08:34
誰同U95相聯(lián)系，請看GUM、JJF 1059中測量模型的范例，不要看以誤差建立的那種測量模型，那種體現(xiàn)不出，還 ...

這樣的模型論壇里有不少，你自己去看吧

你的纏已接近規(guī)矩灣了，有人說過你僅僅停留在背書的水平，現(xiàn)在信了

　　與誰的觀點相同或接近并不是討論的目的，目的是弄清楚樓主提出的問題到底是怎么回事，因此什么觀點都可以平等的發(fā)表，不應(yīng)該因為與己觀點不同而招致挖苦，“停留在背書的水平”也好，有個人的獨創(chuàng)也罷，無論對錯，只要發(fā)表出來就都值得尊重，值得參加討論的人參考。
　　我認為，46樓講“誰同U95相聯(lián)系，請看GUM、JJF 1059中測量模型的范例”，“還可以看看測量不確定度分量的組成，看看為什么要引入計量標準的不確定度分量”，或者“親自建立一個測量模型，并對被測量Y給出定義，看看所謂100%不包括真值的測量模型是什么樣的”，很有道理，至少并非沒有參考價值。GUM、JJF 1059的定義、公式、說明的確都很明確，誰同U95相聯(lián)系，誰同U95構(gòu)成有物理意義的區(qū)間，U95包含的“真值”就在其中，并非45樓所說的U95是包含“測得值（測量結(jié)果）”的區(qū)間。這個邏輯關(guān)系的確也很簡單，連一個彎都沒有轉(zhuǎn)。“背書的水平”是研究課題的第一要務(wù)，“規(guī)范性的準則”要求必須搞清楚，這一點不搞清楚，后面的推理就會走向歧途，推導的道理就會成為歪理邪說。

       回帖中兩次出現(xiàn)“1-9*%”，這是什么意思？到底是指95%的區(qū)內(nèi)，還是指5%的區(qū)外？

9*%指擴展不確定度的包含概率，指95%、95.45%、99%或其它值，1-9*%指100%-9*%

比如若包含概率為95%，就指5%的部分