測量不確定度概念正解(ppt)

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2018-1-4 09:51 上傳

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誤差理論的新概念
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補(bǔ)充內(nèi)容 (2018-1-12 09:46):
最新版本見http://blog.sciencenet.cn/blog-630565-1093013.html

是否可以這么理解？測量條件的隨機(jī)，造成了誤差的隨機(jī)分布。當(dāng)我們可以有效控制這些隨機(jī)測量條件時，那么這些誤差將不再隨機(jī)。測量條件造成的誤差本身有各種各樣的分布，但這種未知條件很多，當(dāng)它們之間的大小比較接近時，它們的總分布趨于正態(tài)分布。而如果這些測量條件造成的誤差中，有一個A遠(yuǎn)大于其他分量時，總誤差的分布將趨于A的分布，即出現(xiàn)了系統(tǒng)誤差的情形。我們可以根據(jù)這個原因，有目的的修改測量條件，放大誤差并發(fā)現(xiàn)A,那么這個A就被我們稱之為系統(tǒng)誤差。去除了A后，這個總誤差中各分量又比較接近，它們的總分布又趨于正態(tài)分布了。

吳下阿蒙 發(fā)表于 2018-1-4 16:42
是否可以這么理解？測量條件的隨機(jī)，造成了誤差的隨機(jī)分布。當(dāng)我們可以有效控制這些隨機(jī)測量條件時，那么這 ...

“測量條件的隨機(jī)，造成了誤差的隨機(jī)分布。”這個理解是正確的。您后面所說的應(yīng)該是樣本整體偏離問題吧，樣本整體偏離的原因是某些誤差適應(yīng)了測量條件的變化而保持了恒定（系統(tǒng)性影響），這個誤差無法消減只能尋求其歷史資料獲得其不確定度（B類）參與合成。

吳下阿蒙 發(fā)表于 2018-1-4 16:42
是否可以這么理解？測量條件的隨機(jī)，造成了誤差的隨機(jī)分布。當(dāng)我們可以有效控制這些隨機(jī)測量條件時，那么這 ...

您說的“有一個A遠(yuǎn)大于其他分量”應(yīng)該屬于離群值的問題，離群和整體偏離還不是一回事。

沒有系統(tǒng)誤差這個概念，只有系統(tǒng)性影響的誤差，因?yàn)橄到y(tǒng)誤差有不遵循隨機(jī)分布、沒有方差、區(qū)別于隨機(jī)誤差、表示準(zhǔn)確度等錯誤的內(nèi)涵，而實(shí)際上A、B二個誤差完全對等。當(dāng)然，如果將來教科書明確把系統(tǒng)誤差的那些錯誤的概念內(nèi)涵都剔除了那也就無所謂了。

一種重復(fù)測量方法中，哪些誤差源產(chǎn)生誤差A(yù)，哪些誤差源產(chǎn)生誤差B，這只有通過對重復(fù)測量的條件變化規(guī)則的分析而給出判斷。

看這個版本吧，這個版本把誤差群的分散區(qū)間和單一誤差的存在區(qū)間的關(guān)系交代得更清楚些。
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2018-1-5 07:50 上傳

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yeses 發(fā)表于 2018-1-5 08:04
您說的“有一個A遠(yuǎn)大于其他分量”應(yīng)該屬于離群值的問題，離群和整體偏離還不是一回事。

沒有系統(tǒng)誤差這 ...

我話中A是指每個測量結(jié)果中，由于某一個條件改變造成每個測量結(jié)果都產(chǎn)生了一個誤差分量A（不是一個定值，只是給這個分量一個名稱，后面好區(qū)分）。比如，我有意的放大溫度條件的改變，使得每次測量結(jié)果中溫度造成的誤差分量A遠(yuǎn)大于其他條件造成的誤差，那么每次的測量結(jié)果就會跟隨溫度條件有規(guī)律變化，此時我們可以判斷溫度對測量結(jié)果存在按照一定規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差影響A(這個A應(yīng)該有一個溫度和測量結(jié)果對應(yīng)的模型），然后我們再常規(guī)測量中，有意識的減小溫度變化，或者按照模型扣除溫度變化產(chǎn)生的影響A。這應(yīng)該就是一種發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差，并去除的過程，而在這個系統(tǒng)誤差未被發(fā)現(xiàn)前，實(shí)際上我們就是把其包含在隨機(jī)誤差中處理的，即隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差并無本質(zhì)的區(qū)別，所謂的隨機(jī)誤差，只是我們無法找到造成誤差的條件與結(jié)果誤差直接的對應(yīng)關(guān)系。也可以說所有的誤差都是由于某一個測量條件變化造成的，即都是系統(tǒng)誤差。這么理解是否正確？謝謝！

吳下阿蒙 發(fā)表于 2018-1-5 09:31
我話中A是指每個測量結(jié)果中，由于某一個條件改變造成每個測量結(jié)果都產(chǎn)生了一個誤差分量A（不是一個定值， ...

基本是這個意思，讓測量條件變化促使誤差也變化，然后用誤差的函數(shù)模型擬合實(shí)現(xiàn)修正或干脆利用其分布自我抵償。只是別用系統(tǒng)誤差/隨機(jī)誤差這個術(shù)語，系統(tǒng)誤差包含在隨機(jī)誤差之中這種意思表述在邏輯上很別扭。

yeses 發(fā)表于 2018-1-5 13:09
基本是這個意思，讓測量條件變化促使誤差也變化，然后用誤差的函數(shù)模型擬合實(shí)現(xiàn)修正或干脆利用其分布自我 ...

謝謝指導(dǎo)~~~~

看了一下，發(fā)現(xiàn)跟史老的觀點(diǎn)有相似之處。

285166790 發(fā)表于 2018-1-5 16:21
看了一下，發(fā)現(xiàn)跟史老的觀點(diǎn)有相似之處。

不會吧，您怎么看的？

　　我認(rèn)為葉老師和史老師的觀點(diǎn)有很大區(qū)別。史老師堅持不確定的評定方法是錯誤的、多余的，應(yīng)該加以扼殺。葉老師贊成測量不確定度評定，也沒有反對誤差理論，反對的是將誤差分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，因?yàn)檎`差是測得值減去參考值，“一”個測得值和“參考值”均為已知值，因此誤差沒有隨機(jī)性，葉老師指出“隨機(jī)誤差”不是“誤差”，而是“實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差”，不應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差稱為測量誤差。如果理解錯了請兩位老師指正。

285166790 發(fā)表于 2018-1-5 16:21
看了一下，發(fā)現(xiàn)跟史老的觀點(diǎn)有相似之處。

史老師反對不確定度支持準(zhǔn)確度（accuracy）幾乎家喻戶曉，您是怎么看出我和他有相似之處的呢？

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2018-1-5 23:49
　　我認(rèn)為葉老師和史老師的觀點(diǎn)有很大區(qū)別。史老師堅持不確定的評定方法是錯誤的、多余的，應(yīng)該加以扼殺。 ...

更正一下：誤差是測量結(jié)果減真值。測量結(jié)果唯一，（測量實(shí)施時刻的）真值也唯一但未知，誤差就是一個唯一的未知的恒定的常數(shù)。

正因?yàn)檎嬷滴粗圆判枰獪y量；正因?yàn)檎`差未知，所以只能對其所存在的概率區(qū)間做個估計。

特別說明，任何測量都是以某個（些）儀器（標(biāo)準(zhǔn)）為基準(zhǔn)對未知量進(jìn)行測量，提交未知量的測量結(jié)果及其不確定度。

計量檢測部門則是根據(jù)規(guī)程規(guī)定的方法、用規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)器為基準(zhǔn)，對被檢儀器的未知誤差進(jìn)行測量，提交被檢儀器的未知誤差的測量結(jié)果（誤差樣本），而其不確定度評估在該規(guī)程評審時已經(jīng)由計量技術(shù)委員會通過審核，這個不確定度一定是大大小于被檢儀器的最大允許誤差（MPE）的，否則就不能通過評審。所以實(shí)際的儀器檢測中一般不需要每次都提交誤差樣本的不確定度，只要誤差樣本不超過儀器的MPE就判定合格完事。從這個角度理解，計量檢測領(lǐng)域里的測量和其他測量領(lǐng)域本質(zhì)是一回事。

　　謝謝葉老師的回復(fù)！
　　的確“（測量）誤差”定義的初衷和本意是“測量結(jié)果減真值”，因?yàn)椋y量實(shí)施時刻的）真值唯一但未知，誤差就是一個唯一的未知的恒定的常數(shù)。為了實(shí)際工作中使用的“誤差”已知，人們不得不修訂“誤差”的定義為“測量結(jié)果減參考值”，“參考值”是人們共同的約定，因而定義修訂后由“真值”的未知變成了“參考值”的已知，兩個已知量值相減得到的誤差也就變成了已知“常數(shù)”。
　　但人們的約定是動態(tài)的，不同入群，不同環(huán)境條件下，有不同的約定值，就有不同的參考值，真值是唯一的，參考值則并不唯一。所以雖然定義使用了“參考值”，“誤差”定義修訂后本質(zhì)上卻逃不出葉老師的論斷“誤差就是一個唯一的未知的恒定的常數(shù)。”，“正因?yàn)檎嬷滴粗圆判枰獪y量”，正因?yàn)檎`差未知，所以只能對被測量的真值及其測得值的誤差所存在的概率區(qū)間做個估計，估計出來的這個區(qū)間半寬度就是定義中的“測量不確定度”。因此，“不確定度”來源于誤差理論中的“（測量）誤差”，區(qū)別于“誤差”。
　　另外，我也完全贊成葉老師在12樓闡述的觀點(diǎn)。即：檢定、校準(zhǔn)、測量等活動，是根據(jù)規(guī)定方法、用規(guī)定測量設(shè)備（檢定為計量標(biāo)準(zhǔn)）為基準(zhǔn)，對被測對象（檢定為被檢儀器）的未知誤差進(jìn)行測量，提交測量結(jié)果（誤差樣本），其不確定度一定遠(yuǎn)小于被測對象的MPE，否則就不能通過技術(shù)主管領(lǐng)導(dǎo)或部門的“測量過程的有效性確認(rèn)”（葉老師所說的“評審”）。所以實(shí)際檢定、校準(zhǔn)、測量活動中一般無需每次都重復(fù)進(jìn)行不確定度評定。

yeses 發(fā)表于 2018-1-6 08:16
史老師反對不確定度支持準(zhǔn)確度（accuracy）幾乎家喻戶曉，您是怎么看出我和他有相似之處的呢？ ...

我只是感覺某些內(nèi)容比較類似，比如在系統(tǒng)誤差和隨機(jī)關(guān)系方面的看法，其它的也不是說完全相同。

285166790 發(fā)表于 2018-1-8 16:00
我只是感覺某些內(nèi)容比較類似，比如在系統(tǒng)誤差和隨機(jī)關(guān)系方面的看法，其它的也不是說完全相同。 ...

我這里就沒有系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的說法，任何人給出的測量結(jié)果的誤差都是一個偏差，但這個偏差也同時遵循隨機(jī)分布（有限概率范圍）。您能讀出“在系統(tǒng)誤差和隨機(jī)關(guān)系方面的看法”“類似”，我真服了。