關(guān)于糾正測量平差理論中精度概念定義的學(xué)術(shù)建議書

已經(jīng)提交給相關(guān)學(xué)術(shù)組織，這里公布出來供朋友們研究參考。請(qǐng)從事誤差理論教學(xué)的朋友特別關(guān)注。
另，測繪平差理論和儀器誤差理論本質(zhì)是一回事。

關(guān)于糾正精度定義的學(xué)術(shù)建議書.pdf (1.16 MB, 下載次數(shù): 183)

2020-6-22 17:41 上傳

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本建議書找到了測量學(xué)理論解釋的源頭問題，這是20年來圍繞誤差分類學(xué)說的邏輯矛盾追根溯源的結(jié)果。
現(xiàn)在，只要確認(rèn)了觀測值和測量結(jié)果是數(shù)值、屬于常量，測量理論的解釋方法就全變了，所謂精密度、準(zhǔn)確度等基于誤差分類認(rèn)知而產(chǎn)生的概念就全然不存在了。

注意到有同仁對(duì)問題點(diǎn)還不太理解，這里舉個(gè)簡單的例子。

一電壓測得值為x=5.0V，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）u(x)=0.1V，這是教科書規(guī)范中司空見慣的表達(dá)。

但我把它寫成：電壓測得值為5.0V，標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）u(5.0V)=0.1V。是否能接受這個(gè)表達(dá)呢？

實(shí)際是，上面的二個(gè)表達(dá)是完全等價(jià)的。這里的u(x)根本不是表達(dá)所有可能測得值的發(fā)散性，只是表達(dá)數(shù)值5.0自己跟自己的發(fā)散性。

yeses 發(fā)表于 2020-7-7 09:26
注意到有同仁對(duì)問題點(diǎn)還不太理解，這里舉個(gè)簡單的例子。

一電壓測得值為x=5.0V，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差 ...

現(xiàn)在電壓測得值為5.0V，是一個(gè)單次測量值或多次測量平均值，標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）為0.1V，要表示為u(？)=0.1V，請(qǐng)您確認(rèn)這個(gè)？應(yīng)該是什么。
如果不表示成u(x)=0.1V，那將是顛覆性的，整個(gè)1059和GUM的表示都是錯(cuò)誤的，不管誤差的分類如何，僅此一點(diǎn)的貢獻(xiàn)就是世界性的。

都成 發(fā)表于 2020-7-7 13:44
現(xiàn)在電壓測得值為5.0V，是一個(gè)單次測量值或多次測量平均值，標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）為0.1V，要表示為u( ...

您終于明白了要害點(diǎn)了，答案就在建議書里面。針對(duì)的就是整個(gè)測量理論體系，關(guān)注學(xué)術(shù)界的接受能力吧。

yeses 發(fā)表于 2020-7-7 19:40
您終于明白了要害點(diǎn)了，答案就在建議書里面。針對(duì)的就是整個(gè)測量理論體系，關(guān)注學(xué)術(shù)界的接受能力吧。 ...

測得值x=5.0V，標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）為0.1V，現(xiàn)在一定要表示為u(？)=0.1V，請(qǐng)您確認(rèn)這個(gè)“？”您不用x用什么。請(qǐng)明示，謝謝！

都成 發(fā)表于 2020-7-8 12:04
測得值x=5.0V，標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）為0.1V，現(xiàn)在一定要表示為u(？)=0.1V，請(qǐng)您確認(rèn)這個(gè)“？”您不用 ...

注：這里的測量結(jié)果系指測得值。

不確定度是指誤差值不可確定的程度，用誤差所存在的概率區(qū)間的評(píng)價(jià)值來表示，是誤差的所有可能取值的發(fā)散性。

數(shù)學(xué)推理過程都在建議書之中。

yeses 發(fā)表于 2020-7-8 13:02
注：這里的測量結(jié)果系指測得值。

不確定度是指誤差值不可確定的程度，用誤差所存在的概率區(qū)間的評(píng)價(jià)值 ...

我就問您這個(gè)“？”您不用x用什么。謝謝！

都成 發(fā)表于 2020-7-8 14:05
我就問您這個(gè)“？”您不用x用什么。謝謝！

用誤差?呀，?是指未知的偏差，u(?)表達(dá)誤差的不確定度。測得值是確定值，確定的不存在不確定度。

表達(dá)為：x=5.0V, u(?)=0.1V。

測量結(jié)果是確定值，沒有不確定度。真值未知，誤差未知，整一個(gè)未知量的不確定度，如此大費(fèi)周章，不如躺在冬日太陽下冥想

yeses 發(fā)表于 2020-7-8 18:34
用誤差?呀，?是指未知的偏差，u(?)表達(dá)誤差的不確定度。測得值是確定值，確定的不存在不確定度。

表 ...

“測得值是確定值，確定的不存在不確定度。”測得值雖說是確定的數(shù)值，但它畢竟是近似數(shù)，不是準(zhǔn)確的數(shù)，不同于數(shù)學(xué)上的數(shù)值。若確定的不存在不確定度，那直接測得的誤差或偏差也不存在不確定度了么？

yeses 發(fā)表于 2020-7-8 18:34
用誤差?呀，?是指未知的偏差，u(?)表達(dá)誤差的不確定度。測得值是確定值，確定的不存在不確定度。

表 ...

        大致能猜到和理解到您要用誤差?來取代x，只是需要您來親自回答。在這樣的取代下，請(qǐng)您梳理取代一下1059和GUM中的表示，以及發(fā)表的論文和專著，看看整個(gè)評(píng)定過程和最終結(jié)果表達(dá)是一個(gè)什么樣的表述結(jié)果，這算是它的應(yīng)用，看改造后的表述是合理、清晰，還是錯(cuò)誤、混亂。
        您在這方面做了很長時(shí)間的深入研究，在權(quán)威的雜志上發(fā)表了一些研究成果，還出版了專著，我都關(guān)注過，我覺得先不用改變別，前邊也說過，就改變這一點(diǎn)，您的的貢獻(xiàn)就是世界性的，真的，不夸大，不開玩笑，試試看。

都成 發(fā)表于 2020-7-10 09:06
大致能猜到和理解到您要用誤差?來取代x，只是需要您來親自回答。在這樣的取代下，請(qǐng)您梳理取代 ...

如果x本身就是誤差或偏差呢？

長度室 發(fā)表于 2020-7-10 10:10
如果x本身就是誤差或偏差呢？

記得葉老師說了，如果x本身就是誤差或偏差，則這個(gè)誤差或偏差實(shí)際上是測量結(jié)果，他們還存在測量誤差并具有分?jǐn)?shù)性。請(qǐng)問葉老師，是這樣吧？

都成 發(fā)表于 2020-7-10 10:33
記得葉老師說了，如果x本身就是誤差或偏差，則這個(gè)誤差或偏差實(shí)際上是測量結(jié)果，他們還存在測量誤差并具 ...

大體明白了，是說給出的被測儀器本身誤差值沒有不確定度，是測量誤差的不確定度，是這樣么？我們上學(xué)時(shí)老師教過，誤差也有誤差，誤差的誤差還有誤差。

長度室 發(fā)表于 2020-7-9 17:55
“測得值是確定值，確定的不存在不確定度?！睖y得值雖說是確定的數(shù)值，但它畢竟是近似數(shù)，不是準(zhǔn)確的數(shù)， ...

老概念，什么叫確定？什么叫不確定？近似數(shù)說的不還是誤差嗎?現(xiàn)在人們習(xí)慣于把一個(gè)明確的數(shù)值說成不確定，翻翻概率論就知道現(xiàn)有的習(xí)慣說法違背了數(shù)學(xué)概念。

都成 發(fā)表于 2020-7-10 10:33
記得葉老師說了，如果x本身就是誤差或偏差，則這個(gè)誤差或偏差實(shí)際上是測量結(jié)果，他們還存在測量誤差并具 ...

是的，只要賦予了數(shù)值的量就一律是常量，只有未知量才可能是隨機(jī)變量。這是嚴(yán)格遵循概率論概念的。

長度室 發(fā)表于 2020-7-10 11:38
大體明白了，是說給出的被測儀器本身誤差值沒有不確定度，是測量誤差的不確定度，是這樣么？我們上學(xué)時(shí)老 ...

是的。有數(shù)值就不談概率區(qū)間，沒有數(shù)值才談概率區(qū)間。概率區(qū)間即不確定的區(qū)間。

        測得值x=5.0V，標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）為0.1V。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差理解表示成u(?)=0.1V似乎也不錯(cuò)，表示的是測量誤差的分散性。現(xiàn)在探討一下這個(gè)分散性與誰有關(guān)：
        由于?=x-x0, x0為真值，因此u(?)=u(x-x0), 如果說測得值是確定值，確定的不存在不確定度，則u(x)=0,那么u(?)=u(x0)。事實(shí)是真值是客觀存在的，由于不同的測量手段使得測得值不同，表現(xiàn)出變動(dòng)性，即分散性，此時(shí)認(rèn)為u(x0)=0,那么u(?)=u(x)。那么都到底u(yù)(?)等于u(x0)還是等于u(x)？只能取其一！至于取誰，就要看與誰有關(guān)，即?的變動(dòng)是誰造成的，任何一位從事測量和計(jì)量的人員都會(huì)知道，這種變動(dòng)及其大小當(dāng)然主要是由測量手段造成的，表現(xiàn)為x的變動(dòng)，而不是由被測量的真值造成的，因此u(?)應(yīng)該等于u(x)。
        從如何獲得u(?)來理解，我們無法通過n個(gè)?來求得u(?)，因?yàn)檎嬷祒0未知，我們還是要通過獲得x的變動(dòng)來求得u(?)，x的變動(dòng)一種來源于隨機(jī)效應(yīng)，如測量重復(fù)性，另一種來源于系統(tǒng)效應(yīng)，如所用測量儀器的不準(zhǔn)。
        所以說表示成u(x)=0.1V是沒有問題的！表示成u(?)=0.1V從概念和理論上是可以理解的，但在操作上是不好實(shí)現(xiàn)的。

        測得值x=5.0V，標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）為0.1V。表達(dá)為：u(x)=u(5.0V)=0，而不是u(x)=0.1V，這恐怕是在數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)量學(xué)之間混淆了概念，x是變量，5.0V只是其中的一個(gè)不怎么靠譜結(jié)果！當(dāng)測量手段確定后x應(yīng)該是一個(gè)確定的常量，包括標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）也是一個(gè)常數(shù)。但是，當(dāng)測量手段改變后x便也會(huì)隨之改變，標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）也會(huì)改變，變大或變小。

        葉老師提出的一個(gè)不確定度符號(hào)的表示，看似是個(gè)小問題，其實(shí)是一個(gè)對(duì)立的大問題，這是與GUM和1059的對(duì)立，兩者只能取其一，感興趣的來討論一下。

都成 發(fā)表于 2020-7-10 13:48
測得值x=5.0V，標(biāo)準(zhǔn)不確定度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）為0.1V。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差理解表示成u(?)=0.1V似乎也不錯(cuò)，表 ...

5.0V只是其中的一個(gè)不怎么靠譜結(jié)果----非常正確。但是，它就是一個(gè)數(shù)值，在數(shù)軸上就是一個(gè)明確的點(diǎn)，一個(gè)明確的點(diǎn)的發(fā)散性就是0（概率論概念）~表達(dá)式u(5.0)=0.1在數(shù)學(xué)上肯定過不去。

現(xiàn)在的問題是，不能用現(xiàn)有的觀念和新觀念直接做對(duì)比了，這樣會(huì)沒完沒了的。

現(xiàn)在必須重新退回到概率論，重新梳理常量和隨機(jī)變量概念，先重點(diǎn)看看概率論中的常量是個(gè)什么概念，把常量概念搞清楚了再看隨機(jī)變量概念。

人有了某種定式思維后的確很難回歸到原點(diǎn)，但沒有辦法，當(dāng)發(fā)現(xiàn)推理出現(xiàn)邏輯矛盾的時(shí)候就必須退回去找問題，科學(xué)上經(jīng)常就是這樣。

表達(dá)方法的改變看起來是小事，但本質(zhì)涉及到整個(gè)誤差理論概念邏輯體系的全局性變化，這是后話了。~您已經(jīng)知道這是個(gè)大問題了。

這應(yīng)該是一種很奇葩的思維方式，如果是用鋼尺之類的工具測量線徑，這種方法無疑是科學(xué)的，但是用卡尺測量線徑，有點(diǎn)可笑了，因?yàn)榫€間隙及其不確定性造成的不確定度可能大于卡尺的測量不確定度及線均勻性造成的不確定度

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