數據處理時修約疑問

　　讓我們再回顧一下樓主的問題“校準干燥箱，儀器設備分辨力1℃，校準點105℃ ，實際測量平均值105.193，評出來測量不確定度0.7℃，在數據處理時溫度偏差應該給-0.2，還是-0.19？還是該將不確定和最佳估計值都修約到與儀器分辨力一致？”。已知條件比46樓給得清晰和完整多了。題目的已知條件是：評定對象（被測對象）為干燥箱上的溫度儀器校準結果，被測對象的受檢點是105℃，分辨力為1℃，用平均值作為校準（測量）結果，校準結果是105.193℃，評定得到的（擴展）不確定度為0.7℃。沒有給出校準時的環境條件，可視為自然條件，沒給出測量方法可視為直接測量法，沒有給出校準所用測量設備（計量標準）的有關信息，但給出了評定結果是0.7℃，憑此信息可認為計量標準的分辨力可達小數點后第一位，可認為是0.1℃。如果這些信息是可靠的，得到出題人的認可，那么就可以根據這些信息回答樓主的問題了。
　　答：題目沒要求評定不確定度，直接給出了測量不確定度評定結果為U=0.7℃，且只有1個有效數字，已滿足不得多于兩個有效數字的規定，這種情況下，不確定度應該沒有問題。所以樓主的問題是測量結果應該怎么寫。
　　根據不確定度與測量結果必須末位數（相互）對齊的原則，測量結果的末位數也應該保留在小數點后1位。因此很簡單，測量結果105.193℃應該修約到105.2℃。溫度計的偏差等于溫度計實際值減去標稱值，105.2℃-105℃=+0.2℃。-0.2℃應該稱為（示值）誤差，示值誤差應該是被檢溫度計的顯示值105℃減去計量標準給出值105.2℃（注：105.193是計算出來的平均值，不是計量標準上讀得的值，讀得的值只能準確到小數點后1位）。
　　那么，為什么溫度計的分辨力是1℃，測量結果卻可以達到小數點后1位呢？這是因為分辨力1℃的溫度計只能讀到攝氏度的整數位，但溫度計是被測對象，校準結果是使用分度值0.1℃的計量標準測量得到的，校準結果的末位數應該與校準所用測量設備分辨力的末位數一致。第二個原因是，校準結果是計算出來的平均值，平均值應該比單次測量結果多保留一位小數，即便被校溫度計分辨力只有１℃，但多次讀得結果的平均值應保留到0.1℃。所以，基于這兩個原因，JJF1059.1也就可以規定測量結果與其不確定度應該達到“末位數（相互）對齊”的要求。
　　總而言之，關于測量結果的末位數及不確定度的末位數應該保持在什么位置，是由所用測量設備的分辨力所限定，超過儀器分辨力的過多過長的末位數是“假賬真算”，是沒有意義和價值的。所以我認為，劉彥剛量友針對儀器分辨力、測量結果、不確定度三者的末位數之間的關系的觀點是正確的，科學的。

　　我贊成40樓“校準點105℃ ，測量結果y=105.2℃ ,U=0.7℃(k=2) 沒毛病”的觀點，不贊成“至于去考慮干燥箱顯示分辨力的不確定度分量，太扯了”的觀點。為什么“校準點105℃ ，測量結果y=105.2℃ ,U=0.7℃(k=2) 沒毛病”，我在前面已經做了比較詳細的回答。
　　為什么不贊成“至于去考慮干燥箱顯示分辨力的不確定度分量，太扯了”？
　　我認為，如果使用“干燥箱”測量和控制箱內的溫度，溫度的測量結果和不確定度一定會受到干燥箱顯示分辨力的制約，不考慮怎么能行？如果使用計量標準校準干燥箱，干燥箱同樣要顯示受檢點的溫度，不考慮干燥箱的溫度顯示到哪一位，即不考慮干燥箱溫度顯示分辨力，怎么能行？

csln 發表于 2020-1-6 21:58
你總算還謙虛一回，40樓已經清楚告訴你答案了

干燥箱內溫度及其穩定性是由其伺服控制電路決定的，跟其指 ...

　　40樓一開始就給出了不確定度，因此任何再評定不確定度都是多余。你要求評定不確定度的是另外兩個題目，你并沒有給出這兩道題評定不確定度所需要的真實、可靠、完整的“有用信息”，因此這種信息嚴重不全的不確定度評定的題目，本人做不出，估計也沒有人做得出，還望你不吝賜教。

csln 發表于 2020-1-6 13:18
假如干燥箱溫度設定是5度間隔，要如何評定不確定度?又如何給出測量結果?再假如這臺干燥箱為了某種特別用 ...

如果分辨力為1攝氏度，僅設定間隔為5攝氏度，那么不確定度評定與我在9樓給出的一樣。

沙漠王子ban 發表于 2019-12-30 11:18
他們干燥箱有使用要求是在一定的范圍內，看到你給他的結果就不用調整了，直接設定105攝氏度就行。你的結 ...

應該說樓主徐鼎皓給出的U=0.7℃（k=2）應該是不對的。我也做過該項目，其標準器一般是用工業A級鉑熱電阻，

其最大允許誤差±（0.15+0.002?t?）℃，在校準干燥箱，儀器設備分辨力1℃，校準點105℃時，就算其它所有的不確定度

分量不考慮，僅考量傳誤差引入不確定分量和被校準儀器分辨力1℃引入不確定度分量，亦U=0.8℃（k=2），與U=1.0

(或1）℃（k=2）相差無幾。所以我認為對于該分辨力1℃的干燥箱溫控儀表，是否應給出y=105℃ ,U=1℃(k=2)  更合理。


       量傳引入不確定度評定：

       ±（0.15+0.002?t?）℃=±（0.15+0.002?105?）℃=0.36℃，

       按均勻分布考慮，該標準不確定度0.36℃//√3=0.21℃；

       分辨力1℃引入不確定度評定：

        0.29?=0.29℃；

       最小合成不確定度：

      (√ 0.21X0.21+0.29X0.29)℃=0.36℃；

       最小擴展不確定度：

       U=0.8℃（k=2）。

       當然，我這里給出的只是最小測量不確定度的預評定。
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       如果分辨力也為5攝氏度，那么分辨力引入的標準不確定度就是0.289X5攝氏度。

劉彥剛 發表于 2020-1-7 04:44
如果分辨力為1攝氏度，僅設定間隔為5攝氏度，那么不確定度評定與我在9樓給出的一樣。

沙漠王子ban 發表 ...

首先要弄清楚要校準的是什么？

要校準的是干燥箱內溫度，不是干燥箱上的溫度指示器

為什么一再回避問題的第二部分？你倒是評一個不確定度出來。

問題再說清楚一點，其他條件同樓主的一樣，干燥箱上只有105度有效指示，要么指示105度有效箱內溫度，要么指示一個無意義數字，你可以把溫度指示分辨力當成105度，評一個不確定度出來看看

特意去觀摩了幾份一個機構的干燥箱證書，基本上大致差不多，貼出一個數據頁

csln 發表于 2020-1-7 12:04
首先要弄清楚要校準的是什么？

要校準的是干燥箱內溫度，不是干燥箱上的溫度指示器

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我很早就評定過第二部分的校準結果不確定度，只是你沒注意到我這樣小人物的聲音。
《環境試驗設備溫度均勻度和波動度測量不確定度的評定》（ 劉彥剛）發表在江西省計量院《簡報》（內部刊物）2014№5；
《環境試驗設備溫度均勻度和波動度測量不確定度的評定》（歐陽開桐  劉彥剛）發表在《計量與測試技術》2015№4。
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JJF1101近期已完成修訂，可異第二部分仍未寫進去，我找到了主要起草老師，覺得的確很有必要。但為時太晚，已形成送審稿并已送國家總局。

csln 發表于 2020-1-7 12:06
特意去觀摩了幾份一個機構的干燥箱證書，基本上大致差不多，貼出一個數據頁

...

      你觀摩到的該校準證書，雖是按JJF1101—2003給出，但很不利于幫到用戶。我們給的證書，都會給出設定溫度，儀表示值。再就是偏差、均勻和波動什么的。
      該證書，對于干燥箱給出校準結果，精確到0.01攝氏度，簡直是閉門造車。

和分辨率最小的統一，應該給y=105℃，不確定度應該重新評定。修約至整數。例如U=1℃，k=2.

劉彥剛 發表于 2020-1-7 15:40
你觀摩到的該校準證書，雖是按JJF1101—2003給出，但很不利于幫到用戶。我們給的證書，都會給出設 ...

設備校準的目的，就是要讓用戶了解設備的真實計量特性。56樓csln量友曬出的證書截圖中，最終校準結果修約至0.01℃，是因為不確定度的首位有效數字是2，依據JJF1059.1第5.3.8.1條的要求，保留兩位有效數字所致。如果不確定度的首位數大于2，則只需將校準結果修約至0.1℃即可，這就是不確定度的作用，修約與風險相適應。

如果此時將最終的不確定度修約至“0℃”，溫度偏差、均勻度、波動度三項結果都修約至整數位，那真的對用戶沒有任何實際意義，恐怕全國的干燥箱(合格的)都與這個結果差不多，幾乎區分不了它們之間的計量特性差異。如果對校準結果的要求如此粗糙，那也根本用不著這么高精度的計量標準來對它進行校準了。

qingwei 發表于 2020-1-7 17:00
和分辨率最小的統一，應該給y=105℃，不確定度應該重新評定。修約至整數。例如U=1℃，k=2. ...

保留一位“有效數字”，你是怎么將U＝0.7××℃修約到U＝1℃的？

劉彥剛 發表于 2020-1-7 15:27
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我很早就評定過第二部分的校準結果不確定度，只是 ...

連續三次讓你評第二部分的不確定度，你是真看不明白嗎？問題的第二部分是什么55樓說得再清楚不過了吧

或者你為了向大家展示你的這篇文章強行把其當成樓上說的問題的第二部分

劉彥剛 發表于 2020-1-7 15:40
你觀摩到的該校準證書，雖是按JJF1101—2003給出，但很不利于幫到用戶。我們給的證書，都會給出設 ...

你是覺得JJF 1101完全適用干燥箱嗎？

高、低溫箱，濕熱箱同干燥箱使用原則是不同的吧

高、低溫箱，濕熱箱用于環境試驗時其指示溫、濕度誤差是有要求的

干燥箱會有這樣的要求嗎？設定干燥箱溫度105度，實際箱內溫度是105.2度還是106度或者109度對干燥材料有很大影響嗎？其指示誤差比實際溫度差了多少或者根本就沒有溫度指示對干燥材料有影響嗎？

所以干燥箱校準明確給出箱內溫度參數和與標稱設定值間關系足夠了

csln 發表于 2020-1-7 20:37
連續三次讓你評第二部分的不確定度，你是真看不明白嗎？問題的第二部分是什么55樓說得再清楚不過了吧

或 ...

連續三次讓你評第二部分的不確定度，你是真看不明白嗎？問題的第二部分是什么55樓說得再清楚不過了吧！

或者你為了向大家展示你的這篇文章強行把其當成樓上說的問題的第二部分。

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假如干燥箱溫度設定是5度間隔，要如何評定不確定度?又如何給出測量結果?再假如這臺干燥箱為了某種特別用途，就只有105度這一個溫度點，又如何評定不確定?

你倒是把后面這一半也評出來啊，如果這臺干燥箱就只能指示105度，你也評一下不確定度出來
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      年紀大了就是反應遲鈍！好像此時才明白過來，你連續三次讓我評第二部分的不確定度是指：再假如這臺干燥箱為了某種特別用途，就只有105度這一個溫度點，又如何評定不確定？好的，我試著評一下，看能否滿足你的要求？
         
      在這里因為你沒有明確現干燥箱上的溫控儀表是數字式的，還是模擬式的，我就按現在絕大多數都是數字式的來評。因為沒有具體的測量值，我還是做最小測量不確定度的預評定。

       量傳引入不確定度評定：

       ±（0.15+0.002?t?）℃=±（0.15+0.002?105?）℃=0.36℃，

       按均勻分布考慮，該標準不確定度0.36℃//√3=0.21℃；

       分辨力1℃引入不確定度評定：

        0.29?=0.29℃；

       最小合成不確定度：

      (√ 0.21X0.21+0.29X0.29)℃=0.36℃；

       最小擴展不確定度：

       U=0.8℃（k=2）。

       如果干燥箱上的溫控儀表是模擬式的，而且示值是真能做到105攝氏度一直不變，那么被校準的該干燥箱上的溫控儀表，不會引入測量重復性不確定度分量。此時就只有量傳誤差引入的不確定度分量，以及標準儀器測量重復性引入的不確定度分量了。之所以，之前標準儀器測量重復性引入的不確定度分量可不予考慮，那是因為它小于小于被校準儀器測量重復性引入的不確定度分量。
      而現在這樣的校準標準儀器，都能顯示到0.01攝氏度。所以在該情況下，主要不確定度分量，僅剩量傳誤差引入不確定度：

量傳引入不確定度評定：

       ±（0.15+0.002?t?）℃=±（0.15+0.002?105?）℃=0.36℃，

       按均勻分布考慮，該標準不確定度0.36℃//√3=0.21℃；

       最小擴展不確定度：

       U=0.5℃（k=2）。

csln 發表于 2020-1-7 21:05
你是覺得JJF 1101完全適用干燥箱嗎？

高、低溫箱，濕熱箱同干燥箱使用原則是不同的吧

      的確，如果干燥箱的使用者不去依賴其溫度指示值。而是依據溫度設定裝置，并結全校準證書去使用干燥箱的話，根本就可以不要示值。事實也是如此，工作中遇到過，一些早期的干燥箱，就只有設定裝置，而沒有示值儀表。

劉彥剛 發表于 2020-1-8 02:07
連續三次讓你評第二部分的不確定度，你是真看不明白嗎？問題的第二部分是什么55樓說得再清楚不過了吧！

...

請問您評出來的不確定度的包含概率是多少？

規矩灣錦苑 發表于 2020-1-6 22:48
　　讓我們再回顧一下樓主的問題“校準干燥箱，儀器設備分辨力1℃，校準點105℃ ，實際測量平均值105.193， ...

老師，回復的準確，切中要點。
根據我們的標準器，評出來的擴展不確定度是0.72℃，我沒有進位，采取了舍去，故而U=0.7℃
只是在給結果時有兩個爭議
第一個意見
數據處理后應該是y=105.2℃，U=0.7℃,k=2.
第二個意見
數據處理后應該是y=105℃，U=1℃，k=2.
對于這兩個意見是否應該參照JJF1059中的最佳估計值的末位與不確定度的位數對齊。而選擇第一種
還是其他意見選擇第二種。
我是計量新人，因為看見過同樣分辨力為1℃的箱子，有些單位證書結果給到了的0.1，有些單位結果又給的1，想知道到底哪一個才正確，故而求證。

csln 發表于 2020-1-8 07:50
請問您評出來的不確定度的包含概率是多少？

現在JJF1059.1—2012 JJF 1059.1-2012 測量不確定度評定與表示.pdf (3.2 MB, 下載次數: 0)

2020-1-8 19:13 上傳

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可直接給出包含因子，當給出包含因子為2時，認為包含概率為95%。

徐鼎皓 發表于 2020-1-8 18:18
老師，回復的準確，切中要點。
根據我們的標準器，評出來的擴展不確定度是0.72℃，我沒有進位，采取了舍 ...

我認為應該選第二個意見，原因如下：

      實際上，擴展不確定度U與δ是有一定要關系的，或者說δ對U是有貢獻的，在數字電子技術已很高水平的情況下，大多數儀器的δ相對于被測量很小。例如酸度計0.2級的儀器，儀器示值誤差不超過±0.2pH，可是δ輕而易舉地做到了0.01pH。此時不管是給出測量結果，還是不確定度評定都沒它什么事。在不確定度評定時0.289δ太小太小，測量重復引入不確定度，得通過計算實驗標準偏差評定。
      而在我們這討論的該實例，應該說δ占被測量比例太大，所以出現了現在這樣讓我們很不習慣的，δ在不確定度的評定中占舉足輕重的地位。如：

量傳引入不確定度評定：

       ±（0.15+0.002?t?）℃=±（0.15+0.002?105?）℃=0.36℃，

       按均勻分布考慮，該標準不確定度0.36℃//√3=0.21℃；

       分辨力1℃引入不確定度評定：

        0.29?=0.29℃；

       最小合成不確定度：

      (√ 0.21X0.21+0.29X0.29)℃=0.36℃；

       最小擴展不確定度：

       U=0.8℃（k=2）。

       當然，我這里給出的只是最小測量不確定度的預評定。


       更讓我們不習慣的是測量結果溫度偏差（或修正值）直接只能是精確到δ。因為在我們校準的過程中，當示值是105℃，我們無法知道該被校溫度儀表，它感知的是105.4，還是104.7，或還是別的什么具體的值，因為用戶沒有相當于感量砝碼的武器，去獲取被校溫度儀表當時感知的具體是多少溫度。所以可操作的測量結果溫度偏差（或修正值）直接只能是精確到δ。

      當然，你對我不太了解，我就僅當在規矩灣錦苑老師回答你之前，熱個場吧！

劉彥剛 發表于 2020-1-8 19:38
我認為應該選第二個意見，原因如下：

      實際上，擴展不確定度U與δ是有一定要關系的，或者說δ對U是 ...

規矩老師在51樓最后總結
       總而言之，關于測量結果的末位數及不確定度的末位數應該保持在什么位置，是由所用測量設備的分辨力所限定，超過儀器分辨力的過多過長的末位數是“假賬真算”，是沒有意義和價值的。所以我認為，劉彥剛量友針對儀器分辨力、測量結果、不確定度三者的末位數之間的關系的觀點是正確的，科學的

規矩老師沒有否定第一個意見，原因“JJF1059.1也就可以規定測量結果與其不確定度應該達到“末位數（相互）對齊”的要求。”
但是后面總結是和您一致的觀點。
對于老師的觀點，是不是可以這樣理解，就是分辨力1℃，我們無法知道被校箱子感知的到底是不是105.2℃，它自己也不知道。所以茫目給出0.2的偏差實際是沒有意義的，不科學的。但是如果標準器測的最佳估計值在105.5~106.4之間，而被校箱子顯示仍然是105，那么可以給出示值誤差-1℃。
      這個問題我請教了好多人，目前還是沒有一個大家都認可結果。感覺計量太復雜了。

徐鼎皓 發表于 2020-1-8 20:48
規矩老師在51樓最后總結
       總而言之，關于測量結果的末位數及不確定度的末位數應該保持在什么位置， ...

是的，如果標準器測的最佳估計值在105.5~106.4之間，而被校箱子顯示仍然是105，那么可以給出示值誤差-1℃。

徐鼎皓 發表于 2020-1-8 20:48
規矩老師在51樓最后總結
       總而言之，關于測量結果的末位數及不確定度的末位數應該保持在什么位置， ...

你是不知道由你的問題，在這https://bbs.instrument.com.cn/topic/7433555_1?order=threadid引起的熱度有多高哦！

　　70樓的問題：分辨力1℃，我們無法知道被校箱子感知的到底是不是105.2℃，它自己也不知道。所以茫目給出0.2的偏差實際是沒有意義的，不科學的。但是如果標準器測的最佳估計值在105.5~106.4之間，而被校箱子顯示仍然是105，那么可以給出示值誤差-1℃。
　　答：我認為，用分辨力1℃的測量設備測量（監控）干燥箱內的溫度，干燥箱內的溫度是被測對象，干燥箱上的溫度儀器是使用的測量設備，此時的確如劉彥剛版主在71樓的回答那樣，測量設備給出的測量結果只能讀到攝氏度的整數位，誤差也只能修約到攝氏度的整數位。
　　如果用溫度計量標準校準干燥箱上的溫度儀器，溫度計量標準是使用的測量設備，干燥箱上的溫度儀是被測對象，被測對象的分辨力是1℃，如果計量標準的分辨力也是1℃，同樣如劉彥剛版主所說，被檢對象干燥箱上的溫度儀示值誤差校準結果應該修約到攝氏度的整數位。但往往計量標準分辨力會高于被測對象的分辨力，假設計量標準分辨力為0.1℃，被校溫度儀分辨力為1℃，此時的105℃應該視為“名義值”，校準結果從所用測量設備（計量標準）上讀得，可以讀到攝氏度的小數點后1位，被檢對象的示值誤差校準結果就應該修約到保留小數點后1位。
　　如果用多次測量的平均值作為測量結果，眾所周知的原因是平均值的準確性和可信性高于單次測量結果，因此可以比單次測量的測得值為最終測量結果時多保留一位小數。

　　67樓提問：評出來的擴展不確定度是0.72℃，修約為U=0.7℃，在給結果時第一個意見為y=105.2℃，U=0.7℃,k=2，第二個意見是y=105℃，U=1℃，k=2，應該選擇哪一種意見？
　　答：我認為既然評出來的擴展不確定度是0.72℃，首先按不確定度的有效數字不得多于2個的原則，就有3種選擇，即U=0.72℃，和經修約為一個有效數字的U=0.7℃，U=1℃。此時屬于不確定度的修約問題，其末位數待選擇。選哪個呢？選擇方法如下：
　　根據測量結果的末位數與其不確定度的末位數相互對齊的原則，就要看測量結果的末位數在哪了。因為所用測量設備的分辨力制約了測量結果的末位數，那就要看所用測量設備的分辨力，并結合最終測量結果是取自單次測量的測得值，還是多次測量的平均值來確定。
　　所用測量設備的分辨力是1℃時：若單次測量測得值為測量結果，就應選y=105℃，U=1℃，k=2；若多次測量的平均值為測量結果，就要選y=105.2℃，U=0.7℃，k=2。
　　所用測量設備的分辨力是0.1℃時：若單次測量測得值為測量結果，就應選y=105.2℃，U=0.7℃，k=2；若多次測量的平均值為測量結果，就要選y=105.20℃，U=0.72℃，k=2。

徐鼎皓 發表于 2020-1-8 20:48
規矩老師在51樓最后總結
       總而言之，關于測量結果的末位數及不確定度的末位數應該保持在什么位置， ...

規矩老師在51樓最后總結
       總而言之，關于測量結果的末位數及不確定度的末位數應該保持在什么位置，是由所用測量設備的分辨力所限定，超過儀器分辨力的過多過長的末位數是“假賬真算”，是沒有意義和價值的。所以我認為，劉彥剛量友針對儀器分辨力、測量結果、不確定度三者的末位數之間的關系的觀點是正確的，科學的

       規矩老師沒有否定第一個意見，原因“JJF1059.1也就可以規定測量結果與其不確定度應該達到“末位數（相互）對齊”的要求?！?br /> 但是后面總結是和您一致的觀點。
對于老師的觀點，是不是可以這樣理解，就是分辨力1℃，我們無法知道被校箱子感知的到底是不是105.2℃，它自己也不知道。所以茫目給出0.2的偏差實際是沒有意義的，不科學的。但是如果標準器測的最佳估計值在105.5~106.4之間，而被校箱子顯示仍然是105，那么可以給出示值誤差-1℃。
      這個問題我請教了好多人，目前還是沒有一個大家都認可結果。感覺計量太復雜了。
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      應該說該問題經過在這里第一現場和在第二現場：儀器信息網>儀器社區> 實驗室建設/管理> 儀器檢定/校準/計量版塊里86個樓層的討論，已得出了結論。的確，該問題是一值得討論的問題，特此感謝你給出這么一話題！
      哦！規矩老師也參加了第二現場的討論，在那里昵稱是 en_liujingyu。