测量不确定度的评估程序

测量不确定度的评估程序

1.        目的
为在进行测量以及在说明和使用测量结果时考虑测量过程中重要的已被识别的不确定度，并规范测量不确定度的评定程序和表示格式。
2.范围
适用本公司测量不确定度的评定与表示。
3.职责
3.1 测试人员负责不确定度类作业指导书的编写。
3.2 工程部经理负责不确定度评定和表示的审核。
3.3 技术负责人负责不确定度评定和表示的批准。
3.4 测试人员在必要时负责在检测报告中给出不确定度。
4.程序
4.1 术语和定义
4.1.1 测量不确定度(uncertainty of a measurement)：表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
4.1.2 标准不确定度(standard uncertainty)：以标准差表示的测量不确定度
4.1.3 不确定度的A类评定(type A evaluation of uncertainty )：用对观察列进行统计分析的方法来评定标准不确定度，用实验标准偏差表征。
4.1.4 不确定度的B类评定(type B evaluation of uncertainty )：用不同于对观察列进行统计分析的方法来评定标准不确定度，用根据经验或资料及假设的概率估计的标准偏差表征。
4.1.5 合成标准不确定度(combined standard uncertainty)：当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各值的方差和协方差算得的标准不确定度。
4.1.6 扩展不确定度(expanded uncertainty,)：确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。
4.1.7 包含因子(coverage uncertainty)：为求得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘之数字因子。
4.2 要求
4.2.1 给出不确定度的若干情况
当不确定度与检测结果的有效性或应用有关，或客户的指令中有要求，或当在确定度影响到规范限度的符合性时，检测报告中需包括有关不确定度信息。在认可机构的有要求和检测方法有要求时，不确定度也必须以检测报告或其它形式给出。
4.2.2 测量不确定度的原因分析
1）理论上测量不确定度的原因可从以下10方面考虑：
a.对被测量的定义不完整或不完善；
b.实现被测量定义的方法不理想；
c.取样的代表性不够，即被测量的样本不能完全代表所定义的被测量；
d.对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善；
e.对模拟式仪器的读数存在人为偏差（偏移）；
f.测量仪器计量性能上的局限性；
g.赋予计量标准的值和标准物质的值不准确；
h.引用的数据或其他参量的不确定度；
i.与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性；
j.在表面上看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。
2）实际工作中测量不确定度的来源可从以下几方面考虑：
a.所用的参考标准和标准物质；
b.所用方法和设备；
c.环境条件；
d.被检测样品的性能和状态；
e.操作人员。
4.2.3 测量不确定度的评定
1）建立数学模型
被测量Y常取决于其他的n个测量值X1,X2,…Xn，得

数学模型的建立不能遗漏也不能重复计算可能对测量结果产生影响的不确定度分量。
2）确定各输入量的估计值
输入量Xi的估计值xi可以通过直接观察得到，也可由其它来源得到，如校准证书、通用数据表、各种手册和以前观察测到的数据等。输入量中还应包括对测量结果有明显影响的修正量。
3）计算测量结果
由X1,X2,…Xn的估计值x1,x2,…xn得到的Y的最佳估计值y：

4）对上式各输入量求偏导数，建立合成不确定度 与各输入量不确定度 的关系式（不确定度传播率）：

a.当输入量之间不相关时，即 ， ；当输入量之间不相关且灵敏系数绝对值 时， 。
b.当输入量之间强相关时，取 ， 。
c.当输入量之间一般相关时，即 ，一般情况下不予考虑。
5）评定各估计值 的标准不确定度及相关灵敏系数
a.不确定度的A类评定
对被测量 重复条件下进行n次独立测量，则

对被测量 重复条件下进行m组，每组n次测量，则

b.不确定度的B类评定
B类不确定度来源一般从以下几方面考虑：
①以前的观测数据；
②对有关技术资料和测量仪器性能的了解和经验；
③生产部门提供的技术说明文件；
④校准证书，检定证书或其它文件提供的数据，准确度等级，包括目前暂在使用的极限误差、最大允许误差等；
⑤手册某些资料给出参考数据及其不确定度；
⑥规定实验方法的国家或类似技术文件中给出的重复性限r或复现性限R。
由观测人员根据上述信息，凭主观意识设计一个概率分布，判断被测量所处区间(- , ),由要求的置信区水准（包含概率）估计包含因子k,则测量不确定度 ， 为区间半宽度。
c.灵敏系数的评定
灵敏系数 通过对 求偏导数 得出，在线性模型是一常数，在非线性模型则取其实际测量值或数学期望值。
6）合成标准不确定度 的评定
在得到各输入量 的标准不确定度 及其灵敏系数 后，由公式 求得各输入量的不确定度分量，再由步骤5.3.4不确定度传播率式求得合成标准不确定度 。
7）扩展不确定度 的评定
设k为包含因子，则 ，k一般取2或3，当未说明时取k=2。
8）给出不确定度分量一览表，该表须包括不确定度来源、类型、不确定度值、概率分布、标准合成不确定度和扩展不确定度等项目。
4.2.4 不确定度报告
设被测量ms的测量结果为100.02147g，合成标准不确定度uc(ms)为0.35mg。
1）合成标准不确定度的表示可参照以下形式：
a.ms=100.02147g；合成标准不确定度uc(ms)=0.35mg。
b.ms=100.02147(35)g；括号内的数按标准差给出，其末位与前面结果内末位数对齐。
c.ms=100.02147(0.00035)g；括号内按标准差给出，与前面结果有相同的计量单位。
d.ms=(100.02147±0.00035)g；正负号后之值按标准差给出，它并非置信区间。
2）扩展不确定度的表示可参照以下形式：
a.ms=100.02147g，U=0.70mg；k=2。
b.ms=(100.02147±0.00070)g；k=2。
4.2.5 不确定评定的简化
1）当A类评定分量占主导地位时，可以忽略B类评定分量；
2）当样品经不起或不可能进行多次重复检测时，可以不重复测量；
3）可以不给出自由度；
4）不考虑分量间的相关性；
5）灵敏系数一般情况下取对于某些公认的检测方法，该方法规定了测量不确定度主要来源的极限和计算结果的表示方式，此时，在实验室遵守该检测方法和测量结果报告要求的情况下，即被认为符合要求；
6）当无法从计量学和统计学角度对测量不确定度进行有效面严格的评定时，应通过分析方法，列出各主要分量的不确定度分量，并作出合理的评定，同时应确保测量结果的报告形式不会使用户造成对所给测量不确定度的误解。
5.相关性文件
5.1 测量不确定度评定与表示（JJF1059-1999）
6.质量记录

[ 本帖最后由 duomeiti 于 2007-7-31 15:27 编辑 ]

支持观点。另外，请问有没有不确定度的作业指导书模板共享？本人想学习这方面的知识。

谢谢分享！测量不确定度的评定是个难点，你的无私给大家不少方便，谢谢！