論測(cè)量計(jì)量的法則

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                                                 論測(cè)量計(jì)量的法則
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                                                                                             史錦順
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       這里所稱的法則，包括規(guī)律與方法雙重意思。
       A 法則是規(guī)律性的方法。方法可以選擇；但“法則——規(guī)律性的方法”，必須遵從，不能違背，違背就出錯(cuò)。
       B 法則是有方法論意義的規(guī)律。一般的規(guī)律是指事物的性質(zhì)與事物間的關(guān)系，而法則是處理事物間關(guān)系的方法。
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（1）真值可知法則
       物理量的真值是可知的。物理公式中的量值，都是真值。不確定度體系否定真值的可知性，是物理學(xué)的悖論。
       量子理論的奠基人之一、不確定性原理提出者海森堡說(shuō)：“不確定性原理不限制單一測(cè)量的準(zhǔn)確度”。精密測(cè)量是對(duì)單一量的測(cè)量，單一量測(cè)量沒(méi)有準(zhǔn)確度門(mén)限。誤差范圍可以無(wú)限縮小，因此真值是可知的。表明量子理論觀點(diǎn)的經(jīng)典是海森堡的原著。當(dāng)今測(cè)量計(jì)量界中的“不確定度（uncertainty）”，是冒用，是“狐假虎威”。
See； W. Heisenberg, The Physical Principles of the Quantum Theory (tr. 1949); D. Lindley, Uncertainty (2007).
       推論1：誤差可求
       測(cè)量計(jì)量工作，不是一步就位，而必須是兩步走。測(cè)量與計(jì)量，二者有區(qū)別，但又必定聯(lián)系在一起，二者缺一不可。
       儀器的誤差范圍指標(biāo)，在生產(chǎn)廠的設(shè)計(jì)制造中被確定，在計(jì)量中被公證。制造與計(jì)量時(shí)確定儀器誤差范圍；人們用已知誤差范圍指標(biāo)值的儀器進(jìn)行測(cè)量，在得到測(cè)得值的同時(shí)，是知道測(cè)得值的誤差范圍的。
       不確定度體系稱：“真值不可知，誤差不能求”，是測(cè)量佯謬。
       推論2：準(zhǔn)確度定量
       準(zhǔn)確度是誤差范圍的褒稱，誤差范圍是準(zhǔn)確度的定量表達(dá)。歷史上廣泛應(yīng)用的準(zhǔn)確度，都是定量的。不確定度體系的“準(zhǔn)確度定性說(shuō)”是污蔑，是現(xiàn)代版的指鹿為馬。
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（2）等量代換法則
       測(cè)量計(jì)量中廣泛應(yīng)用等量代換。有廣義量對(duì)特定量的代換，標(biāo)準(zhǔn)量的真值對(duì)被測(cè)量的真值的代換。測(cè)量?jī)x器用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)，確定了測(cè)量?jī)x器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量的誤差范圍；這個(gè)誤差范圍就是測(cè)量時(shí)“與標(biāo)準(zhǔn)的真值等量的被測(cè)量真值的誤差范圍”。這是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)量的真值（一般量）對(duì)被測(cè)量的真值（特殊量）的代換。
       誤差定義為測(cè)得值與被測(cè)量真值之差，既通俗又確切。這是誤差的物理意義。計(jì)量工作中以標(biāo)準(zhǔn)的真值代替被測(cè)量的真值來(lái)確定誤差，用了等量代換。
       測(cè)量者用測(cè)量?jī)x器來(lái)測(cè)量，此時(shí)用測(cè)量?jī)x器的誤差范圍的指標(biāo)值當(dāng)做測(cè)得值的誤差范圍，這是冗余代換，合理而方便。
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（3）兩類誤差區(qū)分法則
       系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差，是客觀存在。區(qū)分系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差是測(cè)量計(jì)量理論的基本點(diǎn)。不確定度體系否定兩類誤差的客觀存在，試圖把系統(tǒng)誤差都化成隨機(jī)誤差，違反兩類誤差區(qū)分法則，導(dǎo)致一系列的錯(cuò)誤。對(duì)系統(tǒng)誤差取方差，行不通。

（4）微小誤差可略法則
       一般物理量講究準(zhǔn)確；測(cè)量計(jì)量中的誤差量是準(zhǔn)確程度的表征量。誤差范圍自身準(zhǔn)確到1/10，就足夠了；而隨機(jī)誤差范圍是“方和根”合成，準(zhǔn)確到1/3即可。諸項(xiàng)誤差相比，微小誤差可略。
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（5）測(cè)量計(jì)量?jī)刹阶叩乃菰捶▌t
       測(cè)量?jī)x器的測(cè)得值、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值，可以溯源到國(guó)家基準(zhǔn)。
       測(cè)量與計(jì)量是人類社會(huì)的有不同職責(zé)的兩類活動(dòng)。計(jì)量是依靠計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定測(cè)量?jī)x器的誤差，以判別儀器的合格性，就是公證測(cè)量?jī)x器的性能指標(biāo)。測(cè)量是使用已知誤差范圍的測(cè)量?jī)x器，對(duì)特定被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量，以得到測(cè)量結(jié)果。
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（6）“誤差量的絕對(duì)性與上限性”法則
       誤差量有兩個(gè)性質(zhì)：第一，按絕對(duì)值論大小；第二，誤差性能的表達(dá)，只論誤差絕對(duì)值的最大可能值。誤差元是誤差范圍的元素，是分析與推導(dǎo)公式的抓手。對(duì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)量?jī)x器，其性能標(biāo)志是誤差范圍，即準(zhǔn)確度。
       誤差量的絕對(duì)性與上限性法則，是誤差理論的基礎(chǔ)，是《史法》的基本依據(jù)。
       《史法》的要點(diǎn)是“區(qū)分量值，建立測(cè)量方程”。基于測(cè)量方程，對(duì)測(cè)得值函數(shù)微分（或差分），得誤差元；基于“誤差量的絕對(duì)性與上限性”法則，對(duì)誤差元取絕對(duì)值、取最大值，就可以順理成章地求誤差范圍。于是，推導(dǎo)出測(cè)得值區(qū)間公式、測(cè)量結(jié)果公式、誤差合成公式、計(jì)量的誤差范圍公式、合格性判別公式、修正值的誤差范圍公式等，實(shí)現(xiàn)測(cè)量計(jì)量理論的公式化。

（7）對(duì)象與手段分割法則
       測(cè)量值及其誤差是手段與對(duì)象的共同作用結(jié)果。測(cè)量的目的是認(rèn)識(shí)被測(cè)量值，這就必須突出認(rèn)識(shí)對(duì)象，而減弱手段的影響。為此而利用物理學(xué)的“孤立法”或“分割法”。二量相疊加（代數(shù)和或均方和），可以令手段的量為可略的微小量。基礎(chǔ)測(cè)量，要選儀器的誤差范圍小到要求值，而統(tǒng)計(jì)測(cè)量要求儀器誤差范圍小于被測(cè)量的σ，計(jì)量中標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍要小于被檢儀器誤差范圍的1/4以下，都是忽略微小量，以達(dá)到對(duì)象與手段的分割，以突出主要矛盾。
       微分操作，必須認(rèn)清常量與變量。在計(jì)量中，測(cè)得值函數(shù)是常量。不確定度體系對(duì)測(cè)得值（測(cè)得值函數(shù)）做微分，違反微分法則，導(dǎo)致手段與對(duì)象的混淆，在手段中加入對(duì)象的因素，造成錯(cuò)誤。此錯(cuò)誤影響普遍，急待糾正。
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（8）兩類測(cè)量區(qū)分法則
       依據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)，測(cè)量有基礎(chǔ)測(cè)量（常量測(cè)量）與統(tǒng)計(jì)測(cè)量（對(duì)統(tǒng)計(jì)變量的測(cè)量）之分。兩類測(cè)量，決定兩種截然不同的分散性表征量σ與σ_平，決定σ與σ_平的不同用法。不確定度體系混淆測(cè)量的誤差與被測(cè)量的變化，不確定度是個(gè)混沌體。
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（9）貫通性法則
（9.1）誤差范圍的貫通性
       測(cè)得值函數(shù)體現(xiàn)測(cè)得值與被測(cè)量的真值的關(guān)聯(lián)；誤差范圍體現(xiàn)測(cè)得值區(qū)間與測(cè)量結(jié)果區(qū)間的關(guān)聯(lián)。誤差范圍是測(cè)得值函數(shù)與真值函數(shù)的簡(jiǎn)化表達(dá)，誤差范圍貫通研制、計(jì)量、測(cè)量三大場(chǎng)合。不確定度不具備貫通性。
（9.2）統(tǒng)計(jì)方式的貫通性
       測(cè)量計(jì)量的統(tǒng)計(jì)，試驗(yàn)與實(shí)踐都是“時(shí)域統(tǒng)計(jì)”，二者的統(tǒng)計(jì)方式必須一致、貫通。系統(tǒng)誤差不存在“各態(tài)歷經(jīng)性”。不確定度體系對(duì)測(cè)量?jī)x器的B類評(píng)定，是臺(tái)域統(tǒng)計(jì)，不具備試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)與實(shí)踐統(tǒng)計(jì)的貫通性，這種評(píng)定是錯(cuò)誤的。
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（10）“交叉系數(shù)決定合成法”法則
       處理誤差合成，《史法》用“方根法”，可以貫通隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差。
       決定誤差合成方法的是“交叉系數(shù)”。這是誤差合成的一項(xiàng)法則。
       不確定度體系用“方差法”。僅適于隨機(jī)誤差部分，對(duì)恒值的系統(tǒng)誤差，行不通。所用的“相關(guān)系數(shù)”，對(duì)系統(tǒng)誤差無(wú)法計(jì)算，只能靠“假設(shè)不相關(guān)”。“假設(shè)”而不求證，是偽科學(xué)。
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補(bǔ)充內(nèi)容 (2018-4-12 07:52):
最后一句：假設(shè)而不求證，而實(shí)際上錯(cuò)誤，那就是偽科學(xué)。