本帖最后由 史锦顺 于 2012-9-28 09:09 编辑
真功夫与花架子-评UA评定(18) 史锦顺 - (一)误差分析是真功夫 真值、误差、准确度是误差理论的基本概念。真值就是客观实际值。客观世界是可以认识的,真值是可以认识的。误差是测得值与真值的差距。测得值减真值是误差元;误差元构成误差范围。误差元的绝对值最大可能值,是误差范围,误差范围称准确度,准确度是定量的。 测量的目的是得到准确度够格的测得值。 测量讲究准确,准确是测量的灵魂;计量以标准的准确保证测量仪器的准确,准确是计量的命脉。 测量计量领域的主要工作为: 1 发明、设计、制造计量基准、计量标准; 2 发明、设计、制造测量仪器; 3 计量:检定测量仪器、计量标准,做出合格性判别。进行量值传递,监督并保证测量仪器的准确。 4 测量:选用合适的测量仪器,进行测量,取得测量结果。测量结果要包括测得值与误差范围两个部分。 在上述四类工作中,都离不开误差分析。误差分析是测量计量的真功夫。 - 测量仪器、计量标准,是测量计量的物质基础,是测量计量工作的工具。因而研制测量仪器、研制计量标准,是测量计量最基础的工作,也是测量计量最核心的课题。 测量仪器的所属学科极广。有些较简单(如量具),有些则很复杂。但要求特定的准确度是其共性。测量仪器必备的要素是: 1 输入装置,例如传感器; 2 量值标准或标准值的记忆装置; 3 比较器,实现被测量与标准量的比较; 4 数据处理与显示,例如指示刻度、读数等 5 测量仪器的性能指标包括:量程、分辨力、准确度等。 准确度就是误差范围。误差范围由随机误差与系统误差构成。随机误差表现为测得值的分散性;系统误差表现为测得值的平均值对被测量实际值(真值)的偏离性。 - 研制测量仪器的真功夫是误差分析。否定误差分析,就无从设计。 - 计量标准的研制是较高档次的研究工作;计量基准的研制是最高档次的研究工作。计量基准的发明,可能获得诺贝尔奖。频率基准已有4代人获诺贝尔物理奖(拉比、汤斯、拉姆齐、朱棣文)。这是世界顶尖的科学,而其基本功夫是误差理论与某项减小误差(主要是系统误差)方法的发明。 - (二)消除对误差理论的一些误解 由于不确定度论的宣传,当前,存在一些对误差理论的误解。人们该认真体会测量计量的两大原理,以消除这些误解。 误差理论认为:量值是物质世界的客观属性,客观量值即真值,是可知的。人认识量值靠测量,测得值与真值的差距是误差。误差元构成误差范围,误差范围是可求的。 真值概念、误差概念有其理想性的一面,但真值、误差又都是现实的。在理想与现实的联系中,测量计量学利用了两大原理,那就是微小误差可略原理与等量代换原理。也就是说,依据微小误差可略原理与等量代换原理,测量与计量实现了从理想量值到现实量值的过渡。不确定度论能够盛行,一部分原因是一些计量工作者对这两条原理缺乏了解,于是在不确定度论的风浪中,缺乏辨别力,上了不确定度论的当。 客观存在是绝对的,人们的认识是相对的。相对真值可以代替真值,只要其差别可略。 测量的本质就是实现代换,通过比较,实现已知标准量值对待测量的代换。基本代换是标准的相对真值对被测量绝对真值的代换,这是近似等量代换。代换的桥梁是体现某种物理原理的测量方程。代换成立的条件是误差可略。 在测量中要用到误差范围对误差元的代换,还要用到误差范围标称值对误差范围实际值的代换。这两个代换都是充足代换,即有余量的保险代换。 - 明白微小误差可略原理、懂得等量代换原理,就可消除对误差理论的误解,就可以破解“真值未知,误差不可求”的测量佯谬。 - (接下页) |