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[概念] 《史法測量計量學(xué)》序言

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史錦順 發(fā)表于 2020-11-18 08:01:04 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
本帖最后由 史錦順 于 2020-11-18 08:32 編輯

                                  《史法測量計量學(xué)》史錦順                    
     
                                    2020年10月版

序言
    測量是人類的一項基本實踐活動。生產(chǎn)領(lǐng)域,時時運(yùn)作;交易場合,無處不在。測量是科學(xué)研究的眼睛,是工程控制的前提。
    測量要求儀器準(zhǔn)確;計量以標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確保證儀器的準(zhǔn)確。準(zhǔn)確是測量計量的命脈。計量為測量提供測量單位和量值標(biāo)準(zhǔn)。計量通過量值傳遞來實現(xiàn)全社會量值的準(zhǔn)確一致。
    測量計量的歷史,幾乎與人類的文明史同步。中國古代,秦始皇統(tǒng)一度量衡,是促進(jìn)測量準(zhǔn)確、量值一致的有力舉措。近代世界,科學(xué)技術(shù)大發(fā)展,測量計量技術(shù)隨之發(fā)展起來。經(jīng)典測量計量學(xué)是近代科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一。科學(xué)史表明,精確的測量是許多重大理論建立的先導(dǎo)。如今,各門學(xué)科都有與其發(fā)展水平大體相應(yīng)的測量技術(shù)。誤差理論是測量計量技術(shù)的基礎(chǔ)。
    近三十年來,經(jīng)典誤差理論遭到非難。由NIST(美國國家計量院)提出、由BIPM(國際計量局)、ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)等八個國際學(xué)術(shù)組織推行的“不確定度體系”,否定作為測量計量學(xué)基礎(chǔ)的真值(實際值)、誤差、準(zhǔn)確度等基本概念,從根本上否定經(jīng)典測量計量學(xué)。這是一場世界性的冤案。不確定度體系的炮制者(美國NBS局長E.Ambler1978年發(fā)起,之后他指定兩個普通計量人員寫了NIST 1297,只稱《注記》,而未發(fā)表文章)輕率地否定人類長期積累的關(guān)于測量計量的基本知識,偏離了科學(xué)發(fā)展的正常軌道。以《GUM》(不確定度體系的基本文件,國際計量委員會1993年首次投票曾被否定,共18票,16票反對,以后卻成為國際計量界的指導(dǎo)書)為代表的不確定度體系,基于不可知論,胡編亂造,形成一整套謬論。定義跳槽,分類穿幫;說誤差不能求,卻用誤差當(dāng)計算的出發(fā)點。錯把被檢對象的性能當(dāng)成檢定的資格,嚴(yán)重降低計量標(biāo)準(zhǔn)的功能。編造出“假設(shè)分布規(guī)律”、“假設(shè)不相關(guān)”、“自由度”等并不需要的虛假前提,致使不空想就無法按現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行計量工作。混淆對象與手段、把時域統(tǒng)計誤當(dāng)成臺域統(tǒng)計以及認(rèn)錯統(tǒng)計變量的分散性等方法論上的錯誤,導(dǎo)致其五項基本公式全錯(見附件)。舍測量計量必需的“計算”,而搞“評估”;不推導(dǎo)公式,卻亂編“模型”。失掉了學(xué)術(shù)的嚴(yán)肅性。
    我國的主要計量規(guī)范,照搬國際上的不確定度體系。在方法論上,假設(shè)(不求證)成風(fēng),誘導(dǎo)空想。國際的歪風(fēng)正在危害我國測量計量事業(yè)。

    《史法測量計量學(xué)》改進(jìn)經(jīng)典測量計量理論,否定不確定體系,建立有中國特色的測量計量學(xué)說。其精髓是測量計量學(xué)科的如下的基本法則。
    (1)實際值可知法則
    物理公式中的量值,都是實際值。不確定度體系否定真值的可知性,就是否定實際值的可知性,是物理學(xué)的悖論。
    推論:誤差可求
    儀器的誤差范圍指標(biāo)值,在有計量標(biāo)準(zhǔn)的條件下,由生產(chǎn)廠確定,在計量中被公證。人們用已知誤差范圍的測量儀器進(jìn)行測量,在得到測得值的同時,是知道測得值的誤差范圍的。

    (2)等量代換法則
    測量計量中廣泛應(yīng)用等量代換。有廣義量對特定量的代換,標(biāo)準(zhǔn)量的實際值對被測量的實際值的代換。誤差定義為測得值與被測量實際值之差,既通俗又確切。這是誤差的物理意義。生產(chǎn)測量儀器必須有計量標(biāo)準(zhǔn)。測量儀器的基本性能是誤差范圍。這個誤差范圍就是測量時“與標(biāo)準(zhǔn)的實際值等量的被測量實際值的誤差范圍”。這是實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)量的實際值(一般量)對被測量的實際值(特殊量)的代換。

    (3)微小誤差可略法則
    測量計量中的誤差量是準(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。諸項誤差相比,微小誤差可略。測量儀器誤差小于3%,討論測量誤差時,誤差的二階量可略。

    (4)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)誤差是測量計量理論的基本點。不確定度體系否定兩類誤差的客觀存在,試圖對系統(tǒng)誤差取方差,行不通。

    (5)“誤差量的絕對性與上限性”法則
    誤差量有兩個性質(zhì):第一,按絕對值論大小;第二,誤差性能的表達(dá),只論誤差絕對值的最大可能值,即誤差范圍。誤差元是誤差范圍的元素,是分析與推導(dǎo)公式的基礎(chǔ)。對計量標(biāo)準(zhǔn)、測量儀器,其性能標(biāo)志是誤差范圍,即準(zhǔn)確度。

    (6)兩類測量區(qū)分法則
    依據(jù)被測量的性質(zhì),測量有基礎(chǔ)測量(常量測量)與統(tǒng)計測量(對統(tǒng)計變量的測量)之分。兩類測量,決定兩種截然不同的分散性表征量σ與σ,決定σ與σ的不同用法。

    (7)兩種區(qū)間法則
    基礎(chǔ)測量中,有兩種區(qū)間:計量區(qū)間和測量結(jié)果區(qū)間(實際值區(qū)間)。計量區(qū)間的中心是計量標(biāo)準(zhǔn)的值(相對實際值);測量結(jié)果區(qū)間的中心是測得值。兩種區(qū)間的半寬是同一個誤差范圍。儀器誤差范圍的指標(biāo)值是儀器準(zhǔn)確度。準(zhǔn)確度貫通于研制、計量和測量。

    (8)對象與手段分割法則

    誤差量是手段與對象的共同作用結(jié)果。要利用物理學(xué)的“孤立法”,以區(qū)分對象與手段,盡量減弱手段的影響。二誤差量相疊加(絕對和或均方和),需使手段的量成為可略的微小量,以達(dá)到對象與手段的分割,以突出主要矛盾。

    (9)統(tǒng)計方式的貫通性法則
    測量計量的統(tǒng)計,試驗與實踐都是“時域統(tǒng)計”。統(tǒng)計方式必須一致、貫通。系統(tǒng)誤差不存在“各態(tài)歷經(jīng)性”。不確定度體系的B類評定,是臺域統(tǒng)計,對計量與應(yīng)用測量不成立。

   (10)誤差范圍合成法則
    誤差合成,必須兼顧隨機(jī)誤差的隨機(jī)性與系統(tǒng)誤差的恒值性。史法的誤差合成,要點是“范圍合成”、“交叉系數(shù)決定合成方式”。于是,在合成方式上,實現(xiàn)了系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的貫通。不確定度體系的“分布規(guī)律”、“不相關(guān)”、“自由度”等難題就不存在了。

    本書立基于如上十項法則,重實踐、重規(guī)律,實現(xiàn)基本原理法則化;本書邏輯清晰,推導(dǎo)嚴(yán)格,實現(xiàn)應(yīng)用技術(shù)公式化。法則化則根深而易懂;公式化則應(yīng)用方便又規(guī)范。
    《史法》的要點是“區(qū)分量值,建立測量方程”。基于測量方程,對測得值函數(shù)微分(或差分),得誤差元;基于“誤差量的絕對性與上限性”法則,著眼范圍,取方根、取最大值,就可以順理成章地合成誤差。于是,推導(dǎo)出測得值區(qū)間公式、測量結(jié)果公式、誤差合成公式、計量的誤差范圍公式、合格性判別公式、修正值的誤差范圍公式等。這種求解方法與所得結(jié)果貫通研制、計量、測量三大場合。
    明確十項法則,用一套推導(dǎo)方法而得出各種公式,測量計量學(xué)面貌一新。本書第9章,是《史法》在時頻測量計量領(lǐng)域的應(yīng)用。方法得當(dāng),理論推導(dǎo)與創(chuàng)新就容易。其他各計量領(lǐng)域的朋友們,請體驗一下《史法》的功效。
    理工科大學(xué)生入學(xué)就要上實驗課。實驗要分析誤差,要處理數(shù)據(jù),測量計量理論是必須了解的。一些專業(yè)如測量、計量、測控、測繪、儀器、雷達(dá)、導(dǎo)航及定位等專業(yè),測量學(xué)是基礎(chǔ)專業(yè)課,是必修的。各種行業(yè)的工作人員,也都或多或少涉及測量計量的事,讀讀本書是有用的。
    本書表明:哲學(xué)、邏輯、方法論對研究工作十分重要。 -

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thearchyhigh 發(fā)表于 2020-11-19 14:43:36 | 只看該作者
又來一個”老專家“,感覺回到了30年前。”誤差“和”誤差范圍“概念混淆不清,一個是單值,一個范圍。
建議您把您的文章中應(yīng)該表述為”誤差范圍“的地方都換成”不確定度“,您會發(fā)現(xiàn)完全也能說得通,您的所謂理論就是入門級的不確定度理論。(當(dāng)然,要修正明顯錯誤的地方,必竟個人的能力有限,錯誤在所難免,成熟的理論都是無數(shù)專家共同推出的)
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 樓主| 史錦順 發(fā)表于 2020-11-28 17:23:15 | 只看該作者
本帖最后由 史錦順 于 2020-11-28 17:51 編輯
thearchyhigh 發(fā)表于 2020-11-19 14:43
又來一個”老專家“,感覺回到了30年前。”誤差“和”誤差范圍“概念混淆不清,一個是單值,一個范圍。
建 ...


       你的口氣很大:視“老專家”如草芥。
       你的學(xué)術(shù)觀念卻又十分卑微,把不確定度看得那么神。究其原因,一是對誤差理論與不確定度體系,還沒進(jìn)行深入的研究;二是迷信洋人,把外國人的“垃圾”當(dāng)成寶貝;而對中國研究者的真知灼見,不肯仔細(xì)閱讀、認(rèn)真思考。

       《史法測量計量學(xué)》概括的這十項法則,對與錯,你可作出自己的判斷;贊成還是反對,聽便。然而說“這不過是入門級的不確定度”,那是胡謅。
       不符合事實!

       誤差范圍與不確定度的根本區(qū)別在于“是否包含真值”。不包含被測量真值的區(qū)間,不能當(dāng)作測量結(jié)果中的測量水平的表征量。如下圖,很清楚,“擴(kuò)展不確定度”的兩倍值構(gòu)成的“包含區(qū)間”,不包含真值。





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 樓主| 史錦順 發(fā)表于 2020-11-30 16:09:46 | 只看該作者

                               關(guān)于學(xué)術(shù)討論情況的說明
                                                                                 史錦順


     本書于2018年3月上報。經(jīng)國家計量司轉(zhuǎn)國家計量院作學(xué)術(shù)鑒別。計量院為此開過小型的討論會,并指定“聯(lián)系人”與史錦順溝通。令人遺憾的是,國家計量院拿不出結(jié)論性意見。這似乎有些令人費解,其實也在意料之中。1) 說老史錯,挑不出老史哪里錯(老史自信,只要不是胡說,沒人能說出老史錯處);2 說不確定體系錯了,沒那個勇氣,即使看到一些問題,也不敢否定國際標(biāo)準(zhǔn):3)國家計量司(全名是國家市場監(jiān)管總局計量司)是國家計量院(即中國計量科學(xué)研究院)的頂頭上司、直接領(lǐng)導(dǎo),下級不敢或不便冒犯上級(23年來,推行不確定度體系,是國家計量司的一貫方針)。

       我認(rèn)為:學(xué)術(shù)歸學(xué)術(shù),權(quán)力歸權(quán)力。基于真理,權(quán)力是正能量;如果推行的是錯誤的理論、錯誤的作法,權(quán)力就成了負(fù)能量,其作用是有害于事業(yè),有害于社會。這筆賬,遲早是會被清算的。奉勸計量司的領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)工作人員,認(rèn)真讀讀老史的書。應(yīng)知:以其昏昏使人昭昭,是不行的。

       我們是計量工作者,有義務(wù)弄清計量界的學(xué)術(shù)是非。習(xí)近平總書記指出:“盲目排外是錯誤的;全盤照搬也是錯誤的”。國家計量司在全國推行不確定度體系,是不分對錯,全盤照搬。有錯就要認(rèn)識,就要改正!

       許多有識之士,堅決反對不確定度體系。中國籍的國際計量委員會委員王大珩院士,是國家計量總局的顧問,1993年在國際計量委員會就《GUM》表決時,投的是反對票。國家計量院的錢鐘泰教授(全國人大代表、全國政協(xié)委員,全國勞動模范),反對不確定度體系,斗爭近二十年。因與計量司幾位司長(曾有一位司長支持,并給錢先生設(shè)立課題)爭論無果,而于2006年停止此項活動;當(dāng)其得知史錦順向中央上書,并被批轉(zhuǎn)的情況后,看到此問題可能解決的一線希望,以其八十四歲(錢先生生于1935年)的高齡,雖然起身困難需人幫助,卻用四個月的時間寫出《回顧》一文,提出廢止不確定度的主張。馬鳳鳴先生是國家計量院的名家,在他主起草的計量規(guī)范《JJF1180-2007》中,抵制了不確定度的干擾,我等時頻測量計量工作者,才得以不落入不確定度的陷阱。在今天討論計量界的學(xué)術(shù)是非時,我深表對以上三位專家的敬意。你們的學(xué)術(shù)思想代表了中華民族的智慧。你們的班,有人接!

    我來到本論壇已經(jīng)十三年了。發(fā)表抨擊不確定度體系、宣傳《史法測量計量學(xué)》的長短文章已達(dá)五百余篇。欣賞老史文章的網(wǎng)友雖然人數(shù)不多,但每個回帖,都是對老史的一種鼓勵。反對老史觀點的網(wǎng)友是多數(shù),但我把每次答辯都看作是表達(dá)學(xué)術(shù)觀點的一次機(jī)會。況且在答辯中,我也在不斷的提高自己。我在2005年(當(dāng)年我78歲)才完成的“誤差合成”理論,就是在崔偉群先生(國家計量院的一位研究室主任)的啟發(fā)下,才得以完成的。崔先生說,有兩種測量:第一種是用一臺儀器對一個被測量測量100次;第二種是用100臺儀器同時測量一個被測量。我認(rèn)定這是客觀事實。認(rèn)定在測量計量中進(jìn)行的是第一種測量;而僅在儀器的研制中才可能有第二種測量。于是導(dǎo)致兩類統(tǒng)計觀點的提出。第一種測量是“時域統(tǒng)計”;第二種是“臺域統(tǒng)計”。測量計量的通常業(yè)務(wù),都是時域統(tǒng)計。不確定度體系當(dāng)成是“臺域統(tǒng)計”,因此,除隨機(jī)誤差外,關(guān)于系統(tǒng)誤差各類分布的分析,都是錯誤的。
    崔先生對我的第二個啟發(fā)是“系統(tǒng)誤差的相關(guān)系數(shù)的絕對值是1”,這使我順利地完成對誤差合成規(guī)則的研究。其中的“范圍合成”,是得到錢鐘泰文章的啟發(fā)。
    我有我的貢獻(xiàn),但是不能忽視別人的啟發(fā)。學(xué)習(xí),才能破舊;學(xué)習(xí)才能創(chuàng)新。

    在本網(wǎng),我還結(jié)識了njlyx、都成等先生,名字我就不一一列舉了。
    我自認(rèn)為,《史法測量計量學(xué)》已完成。其中包括:揭發(fā)論證不確定度體系的錯誤;彌補(bǔ)經(jīng)典測量計量學(xué)的不足;提出有中國特色的測量計量新學(xué)說。我以后的努力,將集中于推廣這一學(xué)說。

    我在本網(wǎng)重新發(fā)表書稿,一是宣傳推廣,讓更多的網(wǎng)友知道這件事;二是再次征求意見,有錯誤或不妥的地方,希望網(wǎng)友賜教,以便在正式出版時更正。經(jīng)本網(wǎng)網(wǎng)友聯(lián)系出版事宜,質(zhì)檢出版社的編輯有爭論,結(jié)論是“等待國家計量院的鑒別結(jié)果”,而計量院又拿不出意見,于是就這樣拖著。我孫子張羅自費出版,我雖老,但后繼有人。我確信:是金子總會發(fā)光的。

    歡迎贊成與反對老史學(xué)說的網(wǎng)友,踴躍發(fā)表意見。如果是正確的學(xué)問,如果能得到本行專家和網(wǎng)友的廣泛支持,我確信國家是會采納的。
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補(bǔ)充內(nèi)容 (2020-12-2 07:00):
文中“2005年”因為2015年。如果是前者,筆者現(xiàn)在應(yīng)是“93歲”,真吹牛;老史生于1937年,現(xiàn)在是83.5歲。老而童心在,不怕惹人,不怕死...  
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thearchyhigh 發(fā)表于 2020-11-30 18:05:32 | 只看該作者
史錦順 發(fā)表于 2020-11-28 17:23
你的口氣很大:視“老專家”如草芥。
       你的學(xué)術(shù)觀念卻又十分卑微,把不確定度看得那么神。 ...

1、學(xué)術(shù)不分先后,不存在尊老愛幼的問題。我說的“老”是指知識太老舊了。
2、我只認(rèn)可合理的東西,沒有把不確定度看得那么神。它叫“不確定度”也好,或者“誤差范圍"、“不確定度范圍”、“可能取值范圍”、“不可知度”等等都行,表述的意思都一樣,都是用來代表被測量的全部可能量值的特征的“特征參數(shù)”。
3、由于被測量的全部量值是無窮多的,概率分布也是多種多樣的,只能通過一些有限實驗和數(shù)學(xué)方法去評估計算,作為“研究者”   我認(rèn)為更應(yīng)該關(guān)注:
     a、盡量考慮完全影響量,使“特征參數(shù)”能更準(zhǔn)確地代表全部量值;
     b、針對某一影響量,去研究用數(shù)學(xué)推理的方法還是用盡可能多盡可能準(zhǔn)確的實驗來獲取該影響量的具體大小;
     c、怎么減少影響,也就是減少“特征參數(shù)”大小,使測量更準(zhǔn)確。而且c方面的進(jìn)步直接代表科技的進(jìn)步。
     而不是在這咬文嚼字。
4、誰說兩倍標(biāo)準(zhǔn)不確定度即擴(kuò)展不確定度就一定能包含真值?95%左右的概率而已。而且你這個圖,我更相信是作者為了更直觀,故意分開了。


最后,才知道您已經(jīng)這么高齡了,失敬!,以后我盡量少回復(fù)或注意回復(fù)語氣。。。
6#
justas 發(fā)表于 2020-11-30 18:15:24 | 只看該作者
我是一名基層計量工作者,以前看過史先生在本論壇的文章。我無法對兩種理論的正確與否得出結(jié)論,個人感覺史先生的理論更容易理解,更切合我的工作實際需要。
7#
thearchyhigh 發(fā)表于 2020-11-30 21:55:15 | 只看該作者
justas 發(fā)表于 2020-11-30 18:15
我是一名基層計量工作者,以前看過史先生在本論壇的文章。我無法對兩種理論的正確與否得出結(jié)論,個人感覺史 ...

所以我才說是入門級不確定度(糾正錯誤后),當(dāng)然好理解。。。
        《史法》(引用原文):“區(qū)分量值,建立測量方程”。基于測量方程,對測得值函數(shù)微分(或差分),得誤差元;      基于“誤差量的絕對性與上限性”法則,   著眼范圍,          取方根、      取最大值,                     就可以順理成章地合成誤差(此處誤差應(yīng)為誤差范圍)


          入門級不確定度:        區(qū)分量值,建立測量模型。基于測量模型,對測量模型函數(shù)微分 ,          得靈敏度系數(shù);     基于不確定度傳播律,                      著眼相關(guān)性,完全獨立取方根、完全相關(guān)取和(最大值),    就可以順理成章得到合成不確定度。




是不是一個模子的。。。
8#
thearchyhigh 發(fā)表于 2020-11-30 22:01:19 | 只看該作者
justas 發(fā)表于 2020-11-30 18:15
我是一名基層計量工作者,以前看過史先生在本論壇的文章。我無法對兩種理論的正確與否得出結(jié)論,個人感覺史 ...

但是很多情況不好用。不同概率分布之間的合成,合成后的概率分布是什么等等。搞不清楚就閉著眼睛取最大值,當(dāng)然保險,但不科學(xué)。。
9#
 樓主| 史錦順 發(fā)表于 2020-12-1 18:21:29 | 只看該作者
本帖最后由 史錦順 于 2020-12-1 18:28 編輯
thearchyhigh 發(fā)表于 2020-11-30 21:55
所以我才說是入門級不確定度(糾正錯誤后),當(dāng)然好理解。。。
        《史法》(引用原文):“區(qū)分量 ...

                                誤差范圍與不確定度的比較

      先生把《史法》的誤差分析法,套回到不確定度體系的分析,是不妥當(dāng)?shù)摹6哂斜举|(zhì)的區(qū)別。《史法》是一環(huán)套一環(huán)的遞推,每一步都承上啟下,符合邏輯,因此推導(dǎo)結(jié)果正確。史法的“誤差范圍”,有明確的、唯一的定義,有嚴(yán)格的公式表達(dá)。
       1)定義
       誤差范圍是誤差元(測量值減真值)絕對值的一定概率(99%以上)意義上的最大可能值。
       2)公式表達(dá)
             R =│r│max = │f(xi,xjn) - f(Xi,Xj )│max           (1)
       其中,f(xi,xjn)是由計值公式?jīng)Q定的測量值,f(Xi,Xj )是由物理公式?jīng)Q定的實際值(真值)。即
             R = │M – S│max                                                  (2)
       3)導(dǎo)出兩個區(qū)間
       由絕對值方程(2),求得計量中的測得值區(qū)間的表達(dá)式:
              M = S ± R                                                                          (3)
       同樣,由絕對值方程(2),求得測量中的實際值(真值)區(qū)間的表達(dá)式,即測量結(jié)果的表達(dá)式:
             S = M ± R                                                                           (4)
       4)表明測量儀器的準(zhǔn)確程度
       測量儀器的性能指標(biāo)值R
儀指標(biāo)就是儀器的準(zhǔn)確度,又稱MPEV。檢定要判別儀器的合格性,就是判別以下公式是否成立。
             R實測 ≤ R儀指標(biāo)                                                                  (5)
       (5)式成立,合格;(5)式不成立,不合格
--------------------------------------------------------------------------------------------
       再看不確定度。
       1)定義跳槽
       定義1 表明分散性。A類評定,就是σ,這僅是隨機(jī)誤差的分散性。通常測量儀器都有系統(tǒng)誤差,且是主要誤差。不包含系統(tǒng)誤差的表征量,不能表達(dá)儀器的水平。上邊3#的圖,很明顯,所謂“擴(kuò)展不確定度U”僅僅是隨機(jī)誤差的表征。
       定義2 包含真值的區(qū)間的半寬。
       定義2與定義1不是同樣的意思,二者差別很大。就是說,不確定度的定義缺乏邏輯學(xué)要求的“同一性”。
       由上邊3#的圖明顯可知,由2U構(gòu)成的區(qū)間,不包含真值。這是不確定度體系的致命傷。
       2)不確定度沒有公式表達(dá)。沒有按邏輯關(guān)系推導(dǎo)出的公式,如
               uB = MPEV /√3                                                                     (6)
要依賴誤差理論的MPEV。不確定度體系出世的理由是“真值不可知,誤差不能求”,說誤差理論不行,卻用誤差理論的結(jié)果,這是自打嘴巴。既有MPEV,還要擴(kuò)展不確定干什么,不是畫蛇添足嗎?
       3)推導(dǎo)不出測量結(jié)果的表達(dá)式
               Y = y ± U                                                                             (7)
       不確定度體系推導(dǎo)不出表達(dá)式(7)。此公式是模仿誤差理論的公式,只是換了幾個符號。由于通常理解U僅表征隨機(jī)誤差,那樣,真值就在區(qū)間外了。
       不包含真值的區(qū)間,是錯誤的、無用的區(qū)間。
       4)不能表明測量儀器的準(zhǔn)確程度
       誠如錢鐘泰先生指出的“不確定度是統(tǒng)計思想惡性泛濫的產(chǎn)物”。否定系統(tǒng)誤差存在且多數(shù)儀器的誤差以系統(tǒng)誤差為主的客觀事實,盲目、錯誤地全盤統(tǒng)計,于是也就錯誤百出、誰用誰錯了。
       于是竟出現(xiàn)如下的奇怪說法:“測量儀器的測量不確定度不是測量儀器的測量不確定度”。有些網(wǎng)友說,學(xué)不確定度,難,弄不懂。老史說:對沒有道理的東西,學(xué)不懂是正常的。不確定度體系本身沒有道理,只能廢棄。
-

10#
csln 發(fā)表于 2020-12-2 08:37:24 | 只看該作者
測量結(jié)果的不確定度與儀器的不確定度是不同的概念

校準(zhǔn)測量結(jié)果的不確定度與對特定量的測量結(jié)果的不確定度是不同的概念

要先厘清各種不確定度的物理意義
11#
 樓主| 史錦順 發(fā)表于 2020-12-2 09:19:21 | 只看該作者
                                  蒙人的“小概率”

【本欄目的一次討論】

3論葉德培的示意圖2
3.1 葉德培原圖
    本欄目有網(wǎng)友為論證問題,引葉德培先生的一張圖為根據(jù),說明此圖有一定影響力,故本文予以評論之。此圖載于《中國計量》2013.8 《測量不確定度評定與表示》系列講座 《第二講 測量不確定度評定中的一些基本術(shù)語及概念(一)》。
        
    說明:
    Yo:被測量的真值
     y:  測得值
     U: 擴(kuò)展不確定度
     y-U: 區(qū)間下界
    y+U: 區(qū)間上界
    Δ: 系統(tǒng)誤差(測得值減真值)

3.2 圖2的來源
    此圖不是葉先生的獨創(chuàng),其根源來自GUM(D6圖解說明)。畫得易懂些。本文的否定性評論,針對的是GUM,不是只限于葉先生。
-
3.3 論圖2
    1 分散性的圖解
    不確定度的主定義說:不確定度是分散性。這張圖體現(xiàn)了這一點。不確定度區(qū)間是
             [y-U,y+U]                                                                  (3)
    這個區(qū)間的范圍,僅限于隨機(jī)誤差。不包括被測量的真值。
    2 違背VIM3的定義
    圖2的區(qū)間漏掉了真值,區(qū)間就毫無意義。這個圖解,違背了VIM3的不確定度為半寬的區(qū)間包含真值的正確說法,因而圖2 是個有嚴(yán)重的、根本性錯誤的錯圖。
    3 正確的區(qū)間與畫法
    圖中的U僅是擴(kuò)展不確定度的一部分,要記為U(隨機(jī)),而Δ是系統(tǒng)誤差。因系統(tǒng)誤差僅有一個,與隨機(jī)誤差合成U95,用“方和根法”(參見主帖)。有
            U95 =√(U^2+Δ^2)                                       (4)
    這樣構(gòu)成的區(qū)間[y-U95,y+U95],必然包含被測量的真值,就是有意義的區(qū)間了。

        B 史錦順改圖
        

【葉德培先生對原圖2的解釋】
       筆者就葉先生圖2批評之后,都成先生打電話給葉德培先生。葉先生說:圖2沒錯,講的是小概率的情況。

【本欄目討論的類似情況】
        筆者批評3#圖,不包含真值的不確定度是沒有意義的。       thearchyhigh先生辯護(hù)說,不確定度的包含概率是85%,不一定包含真值。意思是這是小概率的情況。


【史錦順的看法】
       講理論,必須講“包含”的情況,即儀器合格的情況。用小概率來解釋真值在外的圖示,那是蒙人,恰似趙本山小品中的“算錯的情況”。


【趙本山小品】
大忽悠(趙本山):男波萬!說一加一在什么情況下等于三?
大迷糊(范 偉):一加一在什么情況下都不等于三。
大忽悠:錯!媳婦兒你答。
媳婦兒(高秀敏):在算錯的情況下等于三。
大忽悠:錯!錯沒錯,在算錯情況下等于三。
范 偉:你算錯,你算錯那還等于六囁!
大忽悠:是啊,那還有等于好幾億,你沒答上。

【史論】
       講算術(shù),必須講數(shù)的運(yùn)算規(guī)律,必須是算對情況,算錯的情況,沒有規(guī)律。大忽悠講“算錯的情況”,是忽悠人,蒙人。
-
       不確定度區(qū)間,必須包含真值才有意義。不包含真值,就毫無意義。
       把錯誤說成是“小概率”,那是蒙人,是詭辯。其實,不確定度提出時就說“與真值無關(guān)”。因此,3#圖的錯,葉德培圖2的錯,是不確定度體系根本思路錯誤的體現(xiàn),畫出如此之圖,是必然的,不能用“小概率”來解釋。
       葉培德的圖,3#的圖,都表明不確定度U僅僅是隨機(jī)誤差的表征量,U中不含系統(tǒng)誤差,真值在區(qū)間外,就不是小概率了。
       無視系統(tǒng)誤差的存在,不包含系統(tǒng)誤差,不確定度就不能表明儀器的水平,就成為不能用的概念。
-



12#
thearchyhigh 發(fā)表于 2020-12-2 09:21:21 | 只看該作者
史錦順 發(fā)表于 2020-12-1 18:21
誤差范圍與不確定度的比較

       先生把《史法》的誤差分析法,套回到 ...

整個回復(fù)全是漏洞,太基礎(chǔ)的東西了,留給有時間的朋友去回復(fù)吧。
說個直白的,不確定度和早期的誤差理論的關(guān)系就類似日心說和地心說的關(guān)系。相對地球月球,地心說是對的,相對太陽系來說,日心說是對的,都是在觀測受限的情況下得出的,現(xiàn)在探測器直接送上天,望遠(yuǎn)鏡觀察上百億光年,再來看地心說和日心說就是笑話了,但不可否定的是日心說在當(dāng)時是進(jìn)步的。。。
13#
csln 發(fā)表于 2020-12-2 10:17:51 | 只看該作者
本帖最后由 csln 于 2020-12-2 10:22 編輯

葉先生的這張圖反應(yīng)的是計量的測量結(jié)果的不確定度,是用來說明幾個量的關(guān)系的

檢定或校準(zhǔn)即計量的目的是為了確定Δ或y與Y0的關(guān)系,此時的不確定度U是計量的測量結(jié)果的不確定度,Δ大到一定程度,不確定度包含區(qū)間是100%不包含真值的,但是計量后Δ或y與Y0的關(guān)系是已知的,是可以修正的,修正后的包含區(qū)間呢?包含真值否?

用這個計量后的儀器測量一特定量,儀器的不確定度是測量結(jié)果不確定度的一個分量,修正Δ與否儀器的不確定度是不同的,無論修正Δ與否,測量結(jié)果的不確定度在聲明的包含概率下,包含區(qū)間內(nèi)是一定包含真值的
14#
 樓主| 史錦順 發(fā)表于 2020-12-2 12:28:59 | 只看該作者
csln 發(fā)表于 2020-12-2 10:17
葉先生的這張圖反應(yīng)的是計量的測量結(jié)果的不確定度,是用來說明幾個量的關(guān)系的

檢定或校準(zhǔn)即計量的目的是為 ...

   
       請看看葉德培先生在文中的闡述。就在圖2的下方,葉先生列表說明如下:
            
測得值
       請注意,葉先生說:
       1)測量不確定度表明測得值的分散性。
       2)測量不確定度與真值無關(guān)。


       【史評】
       這里說得很清楚,“表明測得值分散性”,就是表明隨機(jī)誤差的大小。
       “不確定度與真值無關(guān)”,就是說不確定度的區(qū)間不一定包含真值。是的,不計系統(tǒng)誤差的大小,只有隨機(jī)誤差部分,如是的區(qū)間當(dāng)然不能說明是否包含真值。于是,真值就可以隨意畫了。
-
       不確定度體系的定義、說法,沒準(zhǔn)譜。時而說不確定度是隨機(jī)誤差(分散性)時而又說是包含真值的區(qū)間的半寬(準(zhǔn)確性),違反邏輯學(xué)要求的“同一性”原則。,
-

15#
csln 發(fā)表于 2020-12-2 12:57:12 | 只看該作者
沒錯啊,測量不確定度表明測得值的分散性,測量不確定度是與真值無關(guān)
16#
csln 發(fā)表于 2020-12-2 13:00:05 | 只看該作者
測量不確定度是一個恒正的量值,當(dāng)然與真值無關(guān),包含區(qū)間才與真值相關(guān)聯(lián)
17#
csln 發(fā)表于 2020-12-2 13:13:58 | 只看該作者
GUM中有一條,不確定度識別和修正了所有系統(tǒng)性偏離,具體條款記不太清了,大致是這個意思。在這個前提下,不確定度表征的就是分散性,不確定度包含區(qū)間在聲明的包含概率下一定包含真值
18#
yeses 發(fā)表于 2020-12-2 14:16:21 | 只看該作者
誠如錢鐘泰先生指出的“不確定度是統(tǒng)計思想惡性泛濫的產(chǎn)物”。

史老師,這句話才是您的重點。與其跟一批不懂統(tǒng)計學(xué)的“不確定度”專家千言萬語,何不把其濫用統(tǒng)計概念的證據(jù)拿出來呢?

很多專家的知識起點是現(xiàn)有的不確定度概念而不是統(tǒng)計學(xué),您在現(xiàn)有概念層面跟他們爭論只會是沒完沒了,您只有從統(tǒng)計概念重新開始。

或許,不僅目前的不確定度概念(測得值的發(fā)散性)、甚至連精密度概念也都是在扯淡的呢?

補(bǔ)充內(nèi)容 (2020-12-2 15:23):
參考:http://blog.sciencenet.cn/blog-630565-1260624.html
19#
csln 發(fā)表于 2020-12-2 14:36:25 | 只看該作者
本帖最后由 csln 于 2020-12-2 14:42 編輯

還是有人懂概率論和統(tǒng)計學(xué)的





20#
 樓主| 史錦順 發(fā)表于 2020-12-3 08:43:30 | 只看該作者
本帖最后由 史錦順 于 2020-12-3 08:48 編輯
yeses 發(fā)表于 2020-12-2 14:16
誠如錢鐘泰先生指出的“不確定度是統(tǒng)計思想惡性泛濫的產(chǎn)物”。

史老師,這句話才是您的重點。與其跟一批不 ...


       我認(rèn)為,統(tǒng)計方法是測量計量理論研究的一種方法,主要用于對隨機(jī)誤差的分析。但不能把測量計量的總的理論基礎(chǔ),放在統(tǒng)計理論的框架下。統(tǒng)計理論本身是從高斯的隨機(jī)誤差理論(隨機(jī)誤差的正態(tài)分布)發(fā)展起來的,統(tǒng)計理論的發(fā)展,特別是“大數(shù)定律”的提出,給測量計量工作者提供了一條簡化的辦法,那就是,精密測量中,只要重復(fù)測量次數(shù)足夠多(例如,不少于20次,頻率測量取100次)隨機(jī)誤差的分布就是正態(tài)分布。因此,研究測量計量學(xué),明白隨機(jī)誤差是正態(tài)分布就夠了。講系統(tǒng)誤差的分布,就是統(tǒng)計思想泛濫之一種。
       你曾說,關(guān)鍵是系統(tǒng)誤差是否存在。這說到點子上了。
       誤差理論認(rèn)為系統(tǒng)誤差存在,系統(tǒng)誤差為主。
       不確定度體系著眼點是隨機(jī)誤差,并力圖把系統(tǒng)誤差變成是隨機(jī)的。隨機(jī)誤差是客觀存在,但系統(tǒng)誤差是更重要的客觀存在,忽視甚至抹煞系統(tǒng)誤差,必然導(dǎo)致錯誤。

       我認(rèn)為您的研究與認(rèn)識,是“過度的統(tǒng)計思想”。測量計量理論,要根據(jù)測量計量的實際情況、實際需要,測量計量學(xué)有自身的特點,它不是統(tǒng)計理論的分支,不應(yīng)該也不可能統(tǒng)統(tǒng)納入統(tǒng)計理論的框架。用統(tǒng)計理論來限定測量計量理論,那就是“削足適履”了。
       許多網(wǎng)友,并不贊成我的學(xué)術(shù)觀點(當(dāng)然,我也有些支持者)。但他們是測量計量行業(yè)的工作者,向他們做宣傳,使他們能提高些認(rèn)識,是我的責(zé)任;他們是我的希望與寄托。他們經(jīng)過思考會認(rèn)識到:史法測量計量學(xué)代表了中華民族的智慧。
-

21#
yeses 發(fā)表于 2020-12-3 09:17:42 | 只看該作者
本帖最后由 yeses 于 2020-12-3 09:51 編輯
史錦順 發(fā)表于 2020-12-3 08:43
我認(rèn)為,統(tǒng)計方法是測量計量理論研究的一種方法,主要用于對隨機(jī)誤差的分析。但不能把測量計量的 ...


一個測得值給出以后,其與真值(測量實施時刻的)之間就是個偏差,根本就沒有什么隨機(jī)誤差。根據(jù)純正的統(tǒng)計學(xué)概念把這個偏差的所有可能取值的發(fā)散性---其概率范圍評估出來,作為一種新的不確定度概念(不再扯測得值的發(fā)散性概念)有何不可?

您自己也不愿意重新梳理統(tǒng)計學(xué)概念,又崇拜現(xiàn)有理論的基本哲學(xué),可現(xiàn)有的不確定度和精密度又都是以這種基本哲學(xué)為起點的,都是測得值的發(fā)散性概念,表達(dá)形式也幾乎一樣,您怎么走得出來?

數(shù)學(xué)表達(dá)式x=5.0V和u(x)=0.1V中,u(x)=0.1的實際含義是u(5.0)=0.1,這顯然違背了統(tǒng)計學(xué)概念。很多測量人根本就沒有意識到這一點,而是把它曲解成所有可能測得值的發(fā)散性,這說明很多測量人的統(tǒng)計學(xué)知識都是有問題的---根本就沒資格奢談統(tǒng)計。~您反對現(xiàn)有的不確定度概念卻不抓住這一點就只能自己被動喲。
22#
njlyx 發(fā)表于 2020-12-3 16:59:00 來自手機(jī) | 只看該作者
csln 發(fā)表于 2020-12-2 13:13
GUM中有一條,不確定度識別和修正了所有系統(tǒng)性偏離,具體條款記不太清了,大致是這個意思。在這個前提下, ...

【 不確定度包含區(qū)間在聲明的包含概率下一定包含真值】<<<<
     "理論"上不一定包含。只是這"包含區(qū)間"的責(zé)任者(測量結(jié)果的報告者之類)合理的"認(rèn)為"會"以聲明的包含概率包含",他要對此負(fù)責(zé)。--- 正常情況下,有資質(zhì)的責(zé)任者給出"包含區(qū)間"實際大概都會包含真值。…… 史先生貼出的那張圖,應(yīng)該是表現(xiàn)一種"理論"上可能存在的、很"糟糕"的"測量結(jié)果",……由此雖然能大概說明"測量誤差"與"測量不確定度"的關(guān)系,但似乎容易讓人"誤解"成"不確定度包含區(qū)間不包含真值"?……"報告者"應(yīng)該是希望"包含"、并為之竭力,且對可能意外出現(xiàn)的"不包含"適當(dāng)"買單"。否則,……………
23#
csln 發(fā)表于 2020-12-3 19:41:17 | 只看該作者
本帖最后由 csln 于 2020-12-3 19:49 編輯
njlyx 發(fā)表于 2020-12-3 16:59
【 不確定度包含區(qū)間在聲明的包含概率下一定包含真值】


應(yīng)該不算是表現(xiàn)一種"理論"上可能存在的、很"糟糕"的"測量結(jié)果",,說是小概率事件也沒問題,畢竟U95包含區(qū)間外還有5%可能存在真值

但那個圖在計量場合卻是司空見慣的,出現(xiàn)的概率遠(yuǎn)比包含真值的概率高

通常標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的mpev或不確定度應(yīng)至少小于被計量設(shè)備MPEV或不確定度三分之一。為簡化問題,假定測量重復(fù)性足夠小、分辨力足夠高,計量的測量結(jié)果不確定U95會略小于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備mpev,Δ絕對值會以極大概率大于mpev,即真值以極大概率落在U95區(qū)間外

這同不確定度定義并不矛盾,計量的目的不是為了獲得真值,計量時真值是已知的,計量的目的是為了獲得Δ或y與Y0關(guān)系,計量后這些都是已知的,想讓包含區(qū)間包含真值就能包含真值,修正偏移量而已
24#
njlyx 發(fā)表于 2020-12-3 22:20:29 來自手機(jī) | 只看該作者
csln 發(fā)表于 2020-12-3 19:41
應(yīng)該不算是表現(xiàn)一種"理論"上可能存在的、很"糟糕"的"測量結(jié)果",,說是小概率事件也沒問題,畢竟U95包含 ...

"檢定/校準(zhǔn)"時,如果被"檢定/校準(zhǔn)"儀器的測量結(jié)果表現(xiàn)出"包含區(qū)間不能包含真值"的情況,那么: 若是"檢定",應(yīng)該算"不合格"了;若是"校準(zhǔn)",那這被"校"儀器應(yīng)該按比此"校準(zhǔn)"結(jié)果修正了"偏差"后才好用。……總之,"包含區(qū)間不能包含真值"≈測量儀器異常了。

"檢定/校準(zhǔn)"時的,大概可以用"標(biāo)準(zhǔn)器示值(帶不確定度)"/"標(biāo)準(zhǔn)儀器的測量值(帶不確定度)"近似代表"真值"。
25#
njlyx 發(fā)表于 2020-12-4 08:15:16 來自手機(jī) | 只看該作者
csln 發(fā)表于 2020-12-3 19:41
應(yīng)該不算是表現(xiàn)一種"理論"上可能存在的、很"糟糕"的"測量結(jié)果",,說是小概率事件也沒問題,畢竟U95包含 ...

此外(接昨晚發(fā)出的"待審核"文字),所謂"計量的測量結(jié)果不確定度"與平常用那被"計量"測量儀器進(jìn)行測量的"測量結(jié)果的不確定度"可能是有區(qū)別的。…… 似如您文中所言,所謂"計量的測量結(jié)果不確定度",對應(yīng)的"被測量"大概是被"計量"儀器的"測量誤差/示值誤差",而不是那個作為"計量"系統(tǒng)"組件"之一的"信號源"的"量值"。
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