不确定度理论的十种逻辑悖论(1)

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                   不确定度理论的十种逻辑悖论(1)
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1 否定真值可知，却知道真值所在的区间
      误差表示测得值与真值的差距。不确定度理论否定误差理论的基本论点是：“真值不可知”。既然真值不可知，就得回避真值概念。怎样评价测量的质量呢？于是讲“可疑度”“分散性”。绕来绕去，到VIM3的2008版，又回到原点：“包含真值的区间”。算出不确定度，如果包含真值，就在一定程度上知道了真值。区间是可以缩小的，类似数学理论的“区间套”方法，令区间趋于零，则测得值就趋于真值。
       区间能包含真值的前提是真值可知。“区间包含真值”是“真值不可知”的悖论。
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2 否定误差可求，却利用别人求得的误差来计算不确定度
      不确定度的基本论点是“真值不可知，误差不能求，可以计算不确定度”。按正常逻辑，既然误差不能求，就不能再提误差，而必须用新的方法计算不确定度。事实是，没有别的办法，还得利用误差理论的成果。A类评定，用贝塞尔公式计算，那是人们熟知的、二百年前贝塞尔的计算随机误差的方法。是测量计量的家常便饭，没有新意。B类评定条款很多，除看说明书验合格证外，都是没用的废话。而看说明书、验合格证，目的是利用“误差范围”的数据。误差范围是按误差理论计算出来，并经实测验证过的，可以用。这一用，可就违背了不确定度理论的前提。先说“误差不能求”，又用人家求得的误差范围，自相矛盾。
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3 否定误差分类，却以修正系统误差为讨论基础
      事物和事物的性质是不可分的。不确定度理论只说系统影响，而不准说系统误差，第一是将事物与事物的属性分离；第二是藐视系统误差；第三是把系统误差当随机误差处理
      不确定度理论常常假设系统误差已经消除，这是不现实的。实际情况是，绝大多数的测量仪器，误差范围以系统误差为主。
      只有承认误差分类的必要性，正确区分误差，才能正确处理测量计量问题。
      不确定度论漠视误差分类，就失去正确处理计量问题的前提
      完全消除系统误差，是不可能的；部分消除，也得以误差分类、认定并测准系统误差为前提。漠视这个前提，又把它作为讨论的基础，逻辑不通。
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4 不确定度自身定义“不确定”
      测量不确定度理论，主张“不确定”，弄得不确定度自身定义极不确定。失去确定性，就不是正确的概念。
      概念是人类对事物与规律的认识。概念的含义是“概念内涵”，概念所指事物是“概念外延”。概念明确，是指：1概念内涵确定、明确；2概念外延确定、明确。定义是明确概念的逻辑方法。定义必须明确，既明白又确定。
      不确定度理论出世二十年了，定义多变，自己的定义就有四种，别人的理解有十多种。如此纷乱的定义，违背“定义明确”的逻辑原则。
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5 分类穿越
      分类就是把“属”概念分成“种”概念。就是把母项分成几个子项。
      分类的规律要求，子项间不能相互包容。如果子项A包含子项B的内容，称为“穿越”，犯了违反分类规则的逻辑错误。
      在基础测量（常量与慢变化量测量）的条件下，A类评定取得的是随机误差。B类评定中的仪器误差范围，肯定包括此项。因此，穿越了。由上，两类不确定度评定之分类，违反了分类的逻辑规则。
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反过来说，史老师认为不确定度论有没有合理的成份？申明一下，我不是质问哈，只是报着学习的态度问一句。

tcaw 发表于 2014-9-12 07:27
反过来说，史老师认为不确定度论有没有合理的成份？申明一下，我不是质问哈，只是报着学习的态度问一句。 ...

       学术讨论不必客气，更不要有顾虑。提问、质疑、反驳都是正常的。
       我在网上发表《不确定度理论置疑》已经十多年了。文章写了二百多篇了，已汇集成册的有《驳不确定度论一百六十篇集》、《论误差与不确定度四十篇集》（本栏目中有）。
       我对不确定度理论与不确定度评定的基本态度是从根本上否定。就是说，在测量计量的主要领域：研制测量仪器、计量、应用测量这三大场合，都不能用。
       但也有点例外。那就是一个极特殊的场合，即物理常数的测量、表征，是可以用不确定度的。物理常数只有几十个，这些常数的测量，由世界上的最顶尖的科学家，用世界上最好的测量仪器，几年或十几年才重新测量一次，由国际学术组织公布，供全世界的有关人士采用。
       物理常数的测量结果，测得值之外的表征量，既包含测量仪器的误差范围R(仪)，也可能包括物理常数本身的变化|Δ(变)|（例如万有引力常数就有变化）。把测量误差R(仪)与常数本身的变化综合在一起，叫做“不确定度”，这是很恰当的。因为，按当前的世界水平，没办法区分R(仪)与|Δ(变)|，只好放在一起。
       除物理常数的测量以外，人们进行的测量，都必须区分是测量仪器的误差，还是被测量本身的变化。经典误差理论，是常量测量的理论，有唯一的真值。如质量测量，长度测量等，被测量本身不变而测量仪器有误差。表征量是误差范围。
       近代出现大量快变量的测量（测量过程中被测量在变化），例如某些频率测量、某些电子测量、某些温度测量等，这时要用统计的方法，要求测量仪器的误差范围必须可以忽略，才能体现出被测量变化的程度。如果R(仪)与|Δ(变)|相差不多，或者不知道其中的一个，那就没法判断另一个，使测量的表征量不知是哪一方，必定形成混沌账。GUM上有个重要的例子，大篇幅讲解温度测量；算出不确定度，就是不知道这个“不确定度”是温度计的还是温度源的。这就是混沌账。这样的“不确定度”，没法实际应用，因此，我坚决反对它。
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       GUM上有个词，叫“区间半宽”，很形象，可以采纳。
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       综上，我认为，物理常数的测量与表征，可以用“不确定度”。“区间半宽”这个词，可用。而在研制、计量、应用测量这三大场合，不确定度都不能用。用则出错。
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史锦顺 发表于 2014-9-12 10:26
学术讨论不必客气，更不要有顾虑。提问、质疑、反驳都是正常的。
       我在网上发表《不确定度 ...

   
     各级计量基准(器)的“量值”结果，是否在史先生可赋“不确定度”的范畴？


    将“量值自身的随机变化”与“测量误差”两方面的影响搅合在一起混沌应该是一干“统计学家”的‘倡导’，搅合在一起的“不确定度”真不该叫做“测量不确定度”！ “测量不确定度”理应只考虑与“测量”有关的因素----其物理含义就应是“可能的测量误差范围（测量误差限）”。

    对于一个测量结果，无论是叫“测量不确定度”，还是称为“可能的测量误差范围（测量误差限）”，其“值”都只能是“评估”出来的——“评估”并不限于花里胡哨的弄一大推‘模型’的‘理论推导’，最有效的“评估”是基于“实验检定数据”的合理‘推测’。

1.由于测量误差的存在，人们要想通过测量获得被测量真值是永远办不到的，所以才有所谓的“误差理论”，因此真值不可知是误差理论的精髓而不能说是不确定度才“否定真值可知”。真值通过测量无法获得而只能获得测量结果，但人们可以通过获得测量结果所用的测量方法全部信息估计这个真值大概在多宽的区间内，不确定度评定是估计被测量真值所在区间的宽度（半宽），因为真值不知因此仍然不知真值所在区间在哪里，只能估计这个区间的半宽度。
2.真值不知，测量结果与真值之差也就不知，但在人们允许的准确性范围内仍然可以获得一个测量结果，将这个测量结果“约定”为真值，或称为“参考值”，测量结果与约定真值的差视为被测量测量结果的“误差”，这也是误差理论的一个基础。每个构成测量过程的要素（称为输入量）对测量结果都产生影响，产生“误差”，这些误差势必给测量结果的可信性带来影响，即给测量结果引入测量不确定度分量。误差是因，不确定度是果，误差与不确定度有着密不可分的因果关系，所以不确定度评定离不开影响它的各种因素的误差，知道输入量误差的可直接用B类评定方法，不知输入量误差的不得已必须使用A类评定方法。
3.不确定度从不否定误差按其性质进行的分类，但不确定度自身只是个估计的“半宽度”，不管你怎么估计，A方法也好，B方法也罢，它都是个半宽度，因此不确定度无法分类。所谓标准不确定度和扩展不确定度的叫法只不过是包含因子k的大小不同而已，k=1的不确定度称为标准不确定度，k＞1的不确定度称为扩展不确定度，k有点像工程建筑中的安全系数，测量工程使用的不确定度其“安全系数”必须≥1，否则“测量结果”这个施工成果就会怦然倒塌。
4.不确定度顾名思义是“不确定”，令人质疑，不可信，不可靠的程度的意思，但其定义是确切的，确定的。不确定度是个宽度的一半，这个宽度是人们通过产生测量结果的测量过程所有信息评估出来的被测量真值所在区间的宽度，人们用这个宽度的一半作为一个“参数”定量表述测量结果的质量指标之一“可疑度”。而误差也是用来定量表述测量结果的另一个质量指标的，那个指标叫作“准确性”。
5.关于分类的原则，史老师说的完全有道理，但不确定度并不分类，因此也就不存在违反分类原则的问题。所谓A类、B类是不确定度评估的方法，老外习惯于ABC，实际上就是第一种方法，第二种方法。我们不妨把B类评定翻译成不确定度评定的第一种方法，把A类评定翻译成不确定度评定的第二种方法，信息已知的直接用第一种方法（B类评定方法），信息未知的不得不采用第二种方法（A类评定方法）。
       综上所述，如果我们把不确定度与误差或误差范围相混淆，认为它们是在做同一件事，那就的的确确矛盾重重令人费解了，“既生瑜何生亮？”，既然有了误差和误差理论理所当然不确定度就不应该允许它诞生，可是毕竟两个概念泾渭分明是不容相互混淆的。

這是測不準原理嗎？
儀器有誤差, 人有誤差, 方法有誤差

njlyx 发表于 2014-9-12 11:04
各级计量基准(器)的“量值”结果，是否在史先生可赋“不确定度”的范畴？

      测量计量的标准，有量值传递的等级系列。我国称国家最高的标准为基准。基准复现单位的定义值。基准的指标，1993年以前是准确度。1993年推行不确定度以后，有变化，有称准确度的，有称不确定度的。由于基准的物理机制本质是物理常数，因此我认为称准确度或称不确定度都是可以的。指标中包含的测量误差范围与量值本身的变化，实际是没法区分开的。总的是基准的实际量值对定义值的偏差的范围。中国的铯频率基准到2007年NIM4获国家科技进步一等奖时，一致称准确度；此后的NIM5，却改称不确定度了。美国的情况是：铯频率基准，1993年前称准确度；1993年到2007年称不确定度；2007年、2011年、2014年的NIST-F2又改称“不准确度”，回到老路。
      标准的情况更乱些。有的叫准确度，有的叫准确度等级、有的叫最大允许误差，也有一些叫不确定度。 但实质上，一些是误差范围（如砝码），有的是偏差范围（如晶振）。名称只是称号，倒也无所谓，但一经应用，名词不专一就出问题。例如国家计量规范的合格性判别公式的U95,如果理解为所用标准本身的U95是对的；但现在通常处理为是检定中的“测量不确定度”，既包括所用标准的误差范围指标，也包括被检仪器的分辨力、重复性、温度影响、机械不良等因素，于是就造成多计，重计，使大量本来合格的测量仪器不能判为合格。例如欧洲合格性组织的样板《游标卡尺校准的不确定度评定》，结果是全世界的此类卡尺都不能合格。而大量应用的计数式频率计，则根本无法检定。因为“分辨力”减去“分辨力与所用标准误差之和”，已是负值，没有合格的通道了。
     综上情况，我认为：可以称基准的指标为不确定度（叫准确度最好）；不能叫标准的指标为不确定度，而应称为准确度或误差范围（也可叫最大允许误差）。标准是为测量仪器服务的，要和测量仪器指标一致。测量仪器的指标一定是误差范围（准确度或最大允许误差），不能叫不确定度，因为叫“不确定度”，必然与被测量本身的变化相混淆。于是造成变量测量与常量测量的混淆。我认为，把测量分成两类，即统计测量（快变量测量）与基础测量（常量测量与慢变化测量），是必须的。是现代测量的特点。而两类测量对测量仪器的要求不同，数据处理方法也不同（参见《新概念测量计量学（上卷，通用原理）》第1章）.
     而综合不确定度论推广以来的乱局，我强烈主张废弃不确定度论。鉴于经典误差理论的不足，我已提出一整套的处理办法，于是形成一套有中国特色的测量计量学说。我正努力整理新版本。这就是一个老计量工作者的中国梦。
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史锦顺 发表于 2014-9-12 15:47
测量计量的标准，有量值传递的等级系列。我国称国家最高的标准为基准。基准复现单位的定义值。基准 ...

    标准器（具）定级允许的“误差范围”似乎也多是“量值误差范围”，包括通过上级标准专递量值（赋值）的“测量误差”和标准器（具）自身‘量值’在规定的使用时空范围内的“可能变化”两部分的影响。

   作为对各级标准器（具）的要求指标R11，表述为“允许误差范围”（或最大允许误差）或是合适的；但建标单位用于申请建标而“评估”出所建“装置”能够达到的那个“可能的量值误差范围”R12再称为“允许误差范围”便不太合适了【R12≤R11应该是批准建标的必要条件吧？】.....R12还是称“不确定度”或“不准确度”较适宜。......对于批准建标“标准器（具）”的‘公布指标’，无论是取R11值，还是取R12值，都是批准者（代表国家）向使用者”保证“的‘指标’，也不宜再叫“允许误差范围”了，还是称“不确定度”或“不准确度”较适宜。..........只要统一认识，‘不确定度’、‘不准确度’名称实际无分伯仲，‘准确度’字义稍欠而已。

njlyx 发表于 2014-9-12 17:39
标准器（具）定级允许的“误差范围”似乎也多是“量值误差范围”，包括通过上级标准专递量值（赋值 ...

     我认为，有了R21（测量仪器误差范围指标值），就没有再搞R23(评定值）或R12的必要。
     下面引拙作之一节，供参考。

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6 等量代换技巧
       等量代换是数理科学的重要方法。解数学题目，用x代表未知数，就可以建立方程求解，代数法比算术法容易多了。
       测量中广泛应用等量代换。有广义量对特定量的代换，标准量的真值对被测量的真值的代换等。测量仪器用计量标准定标，确定了误差范围；此误差范围就是测量仪器测量被测量时的误差范围。这是实现标准量的真值（一般量）对被测量的真值（特殊量）的代换。
       贝塞尔公式的精妙之处，就是用可计算的平均值代换真值或数学期望。
       本书推导误差方程，用了多个真值，但最后公式中真值并不出现，而成立的是误差与误差实验值的关系方程，这是一种代换法。
       误差定义为测得值与被测量真值之差，既通俗又确切。这是误差的物理意义。检定工作中常以标准的真值代替被测量的真值来确定误差，用了等量代换。
       测量仪器制造时，不能逐台给出误差范围指标，而是用一个指标来包容同一型号的所有仪器。测量仪器的量程内测量点很多，测量仪器也不能逐点给出指标，而是给出最大可能值。有时给出以测量点为变量的指标函数，这也是各点的误差范围的最大可能值。这都是代换。
       测量者用测量仪器去测量，此时用测量仪器的误差范围的指标值来做为测得值的误差范围，这是冗余代换，合理而方便。这个代换的道理，揭示：不确定度评定是画蛇添足。
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史锦顺 发表于 2014-9-13 07:28
我认为，有了R21（测量仪器误差范围指标值），就没有再搞R23(评定值）或R12的必要。
     下面引 ...

     对于成熟的通用仪器（已形成相应‘规范’），如果仪器提供者愿意，由R21替代R23是无可厚非的——提供者只‘承诺’所提供的‘仪器’达到了‘规范’的要求，不申明优越于‘规范’的‘性能指标’！.....尽管如此，正规的仪器提供者在提交“合格性”检定前，也会对仪器的实际可能“测量误差范围”值R23予以“评估”----得到不大于R21的R23值时才会提交‘检定’，不会懵里懵懂的提交。除非是技术力量很薄弱的仿制小厂。
   但有很多非通用仪器或新型仪器，可能是没有什么‘规范’给出R21 值的，提供者只能申明他所“评估”出的R23 值作为他“承诺”的“指标”。

   R12是针对“测量结果”的，是仪器使用者对“测量结果”使用者的“承诺”，与 R21  、R23的对象有别。不过，有了R23或R12，R12的“评估”有时可能非常‘简单’——如果测量条件严格满足仪器要求的使用条件，可就取R12=R23或R12=R21。


   R23的“评估”工作不是由仪器的使用者做！！


附：相关符号的定义——

     R11 测量任务要求的“测量结果”的误差范围值——‘允许值’
     R12 测量任务完成者‘承诺’能达到的“测量结果”的误差范围值——‘评估值’.......“评估”得到
     
     R21  规范要求的测量仪器的误差范围值——‘允许值’
     R22  ‘检定’获得的测仪器测量的误差范围值——‘检定值’---当前多以此作为测量仪器的误差范围指标值
     R23  测量仪器提供者‘承诺’能达到的测仪器测量的误差范围值——‘评估值’........“评估”得到

史锦顺 发表于 2014-9-12 15:47
测量计量的标准，有量值传递的等级系列。我国称国家最高的标准为基准。基准复现单位的定义值。基准 ...

       如史老师所说，计量标准的计量特性在其检定规程中只有准确度，“有的叫准确度等级、有的叫最大允许误差”，准确度等级只是个定性排序的符号（标识）罢了，准确度等级的量化指标追根到底仍然是“最大允许误差”，因此最大允许误差是唯一定量评判计量标准准确性的术语。在进一步深追，实质上最大允许误差的表述都是用允许的“误差范围”或“偏差范围”表达的。使用“误差范围”定量表述计量标准的“最大允许误差”通常应用于仪器仪表，使用“偏差范围”定量表述计量标准的“最大允许误差”通常应用于实物量具。但用“不确定度”表达计量标准的准确性的确是错用了术语，计量标准自身并不存在不确定度的特性，所谓的“计量标准的不确定度”只不过是计量标准给检定结果引入的不确定度一个分量而已，这个不确定度分量是检定结果的“可疑度”参数，不属于计量标准。
       计量基准是计量标准中的最高级，没有什么东西比计量基准的准确度更高，没有什么东西可以通过测量出基准的误差来评判基准的准确性，因此在准确度方面无法用“误差”或“误差范围”来表述，或者说基准根本就不存在准确度，不存在误差，不存在误差范围。美国1993年前把铯频率基准称准确度是基于当时的计量科技理论实际情况，无可非议，1993年诞生了测量不确定度术语后改称其不确定度是正确之举，2007年、2011年、2014年的NIST-F2又改称“不准确度”，走了还有可得到基准误差的东西或方法，存在比基准的量值准确性更高的东西或测量方法的回头路，使用误差或准确度描述计量基准乃是计量科学的一种退步。当然称为计量基准的不确定度也并不贴切，因为基准仍然是客观存在着的“物”，没有什么不确定性，所谓的“计量基准的不确定度”乃是计量基准体现的“量值”，即用计量基准实施测量（检定/校准）所得测量结果的不确定度。
       对于史老师的敬业精神，对计量科学真理孜孜不倦的追求，我怀有非常崇敬和崇拜的情感，这种精神是永远令我乃至计量工作者学习的，我真心希望史老师能够圆梦成功。但在技术上我也不得不说出我的观点，基于前面我说的道理，不确定度将和误差、误差范围长期共存，不确定度评定理论和误差理论也将长期共存，因为它们的确是两个完全不同的概念，它们各自从可信性和准确性两个不同侧面定量评判着测量结果和测量过程的品质，是两个完全不同的“质量参数”。把不确定度评定与误差分析看成是“做的同一件事”，真的是大错特错了，由于概念混淆的错误，势必推理出错误的结果。

njlyx 发表于 2014-9-13 10:11
对于成熟的通用仪器（已形成相应‘规范’），如果仪器提供者愿意，由R21替代R23是无可厚非的——提 ...

更正：

    .......................................................................................不过，有了R23或R21，R12的“评估”有时可能非常‘简单’.............................

njlyx 发表于 2014-9-13 10:11
对于成熟的通用仪器（已形成相应‘规范’），如果仪器提供者愿意，由R21替代R23是无可厚非的——提 ...

njlyx 的主张
    njlyx先生所列以下五种符号，简明代表了他对“不确定度”的思考与主张。
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    R11 测量任务要求的“测量结果”的误差范围值——‘允许值’
    R12 测量任务完成者‘承诺’能达到的“测量结果”的误差范围值——‘评估值’.......“评估”得到
     
    R21  规范要求的测量仪器的误差范围值——‘允许值’
    R22  ‘检定’获得的测仪器测量的误差范围值——‘检定值’---当前多以此作为测量仪器的误差范围指标值
    R23  测量仪器提供者‘承诺’能达到的测仪器测量的误差范围值——‘评估值’........“评估”得到
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史评   
    我认为：要提倡独创精神、革新精神。因此，我表态肯定njlyx的思考与努力。
    大家都明白，科技界的创新，并非易事。特别是一种通用理论的革新，就更难。对历史与现实情况的把握，对科技问题本身的理解、洞察，都是极其重要的。基础知识的积累必不可少；而置疑的思路与创新的精神更为重要。创新的成功，归根到底，是拿出有真知灼见的理论与方法。一时不被理解也不要紧；要相信：真理必胜。
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    对njlyx先生的本次方案，我的具体意见如下。
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（一）量的种类
    先生所列量之五种，只有R11是明确的。R11是任务要求，我记为R(要求)。
    而贯穿于测量仪器的生产、计量、应用三大场合的测量仪器的误差范围指标值R(仪)，却标识不当。
    规范要求的是测量仪器指标值的可能取值系列，（如要求0.1；0.2；0.5；1；2；5），不可选用分档间的其他值。即使新型仪器，也要按规则处理。例如原来最好的仪器是0.1，新仪器提高了，要成为0.05或0.02，但不准为0.07，或0.04；0.04要归并到0.05；而0.07，比0.1提高不到一倍，不能单列新品种，还归入0.1那一级。
    测量仪器的误差范围指标值必定是规范系列的一个值。R21是R(仪)。说：“R22 ‘检定’获得的测量仪器测量的误差范围值——‘检定值’---当前多以此作为测量仪器的误差范围指标值”这是不可能实现的错话，最早出现于VIM3-2008版中，完全不符合事实。计量只是抽样检查、公证，只是证明误差范围的实测值不大于该仪器的误差范围的指标值。就是证明被检仪器合格。一台测量仪器有几千个、几万个测量点，所有各测量点的误差范围是多少，计量无法给出。即使能给出，必将是个几十页的对照表，实际上用户单位没法管理，应用者也无法用。
    用于说明的量有三个：
    1 R(要求)：任务要求的误差范围值，即R11。
    2 计量中的误差范围实测值R(测)，计量场合有标准，可以得知R(测)；但“检定”不给出此值，此值仅用来判别合格性；就是抽样公证R(仪)；现在的“校准”给出R(测)的几个或十几个抽样值，表面上似乎满足顾客需求，其实这几个数（最多几十个数），是实际测量时的几万个测量点的千分之几，杯水车薪，不管用。
    3 应用测量场合中，实际起作用的仪器的实际测量误差范围R(测)，但测量者手头没有计量标准，无法得知R(测)；测量者只知道测量仪器的误差范围指标值R(仪)，并已知R(测)≤R(仪)。这一方面是厂家的承诺；另一方面因为送检过，合格证公证R(测)≤R(仪)。因此，测量者可以用R(仪)作为测得值的误差范围R(测)。对直接测量，历史与现实，都是这样处理的。这体现了生产者、计量着、测量者的分工与责任。
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（二）三种场合的人员责任               
    1 仪器研制者与生产者
    研制者提供方案。包括物理机制，建立测量方程，给出测得值函数，进行误差分析与合成，给出误差函数，简化为误差范围的指标值，此指标值要纳入行业规范，R(仪)=R11。制定检验方法与检验规范。
    生产者：根据方案要求，控制零部件的采用与机加工，进行分项指标测试与总指标测试；必须有计量标准，进行整机测量，满足
         R(测)≤R(仪)
才能出厂。
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    2 计量者
    实测被捡仪器的误差范围。注意，误差范围是误差元的绝对值的最大可能值。计量工作的要点有三条：第一，必备够格的计量标准；第二，充分合理的采样，找到被捡仪器示值误差的最大可能值。第三，正确判别合格性。
    现行检定规程，对第一条有明确规定。对第二条，通常注意不够，规范上没有统一要求，具体规程与实际操作，常常忽视。这是当前计量工作必须改进的地方。
    合格性的判别公式应为：
          |Δ|max ≤ R(仪)–R(标)                   （1）
    其中，|Δ|max就是前述的误差范围实测值R(测)。Δ=M-B是示值误差元，M是被检仪器的示值，B是标准的标称值。R(标)是所用标准的误差范围。R(仪)在《JJF1094》中记为MPEV
    现行计量规范《JJF1094-2002》的合格性判别公式为
          |Δ| ≤ MPEV–U95                          （2）
    现行合格性判别式（2），有两大弊病：
    A 没有注意到|Δ|必须取最大值。由于误差量的上限性，不能随便取值。如果随机误差较大，必然形成漏检。
    B 用U95代替R(标)，是个严重错误，也是不确定度带给计量界的最大危害。如此一来，全世界的游标卡尺就都不能合格了（欧洲合格性组织的评定）；数字式频率计也就没办法检定了。这是两个明显、极端的例子，其实对任何检定，都有不良影响；因为这混淆了对象与手段的关系。
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    3 测量者：根据任务的要求R11选用误差范围指标满足
          R(仪) ≤ R11                                （3）
的测量仪器。用R(仪)代表R(测)是冗余代换。保险而又方便。测量者必须熟悉仪器说明书，满足仪器的使用条件，正确操作。如果有附加误差，要计入。但是，测量者不可能去评定测量仪器本身的实际误差范围，因为没有标准。要求测量者对测量仪器的误差情况进行评定，这是不可能实现的不合理要求。对测量仪器分析的基本条件是知道测得值函数，而各类测量仪器，各种型号的测量仪器，测得值函数是各不相同的。特别是新型仪器、进口仪器，就是测量专家也难以得知测得值函数，不要说广大的测量者。
    不确定度论给出的模式（根本不是具体仪器的测得值函数），以及后续的分析计算，都是错误地拆分测得值函数。导致重计错计。其实，社会分工，计量体系，保证着测量仪器的指标的可信性，测量者用就是了。
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    现代，由于电子技术与计算技术的发展，测量仪器越来越多地引进电子的成分。为了证实测量仪器工作是否正常，可以进行旁证。可以用简易实物（如不易变化的砝码、量块），标准电池、自然温度点，较高规格或同样规格的测量仪器等等。时频测量计量的旁证方法更多些，接收标准信号，进行国内国际比对，最常用。老史自己的工作很谨慎，重要的测量工作要做到三核对：工作前验证测量系统自身，正常才开始测量，测量中设一已知量陪同其他待测量仪器或设备一起测量，已知量的测得值在误差范围内，其他任务测量的数据才有效。工作任务结束，考核测量系统，证实系统正常，才能给出当天的测量结果。但这只是旁证。不是计量，计量必须有够格的计量标准。自已能做，自己做，而最高标准铯原子频标，必须每年送国家计量院检定一次。
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（三）简单的归纳：一个指标贯通三个场合——研制者分析，计量是公证，测量是利用             
    1 三种场合，着眼点是同一个指标：测量仪器的误差范围指标R(仪)。
    2 一家分析，给出指标R(仪)。
    研制者给出测得值函数，进行误差分析并给出误差函数，简化为指标值R(仪)。经过新产品定型鉴定，方可生产。生产者出售的仪器，必须保证仪器的实际误差范围R(测)不大于R(仪)。
    3 计量是利用够格的计量标准实测被检仪器的R(测)。合格证就是公证R(测)不大于R(仪)。
    4 测量者根据测量任务的要求选用R(仪)够格的测量仪器。有生产厂的承诺，特别是有计量部门的公证，测量者知道测得值的误差范围R(测)不大于测量仪器的误差范围指标值R(仪)，测量者用R(仪)当做测得值的误差范围是方便的、必要的、保险的。
    5  计量者与测量者都不必对测量仪器做分析。对误差范围指标，计量是整体测量检查；测量者是利用，评估是画蛇添足，评则必乱。。
  -               
（四）为什么说先生方案行不通？                    
    1 生产厂既已给出R(仪)（即符合行业系列的R21）,再搞个R23，就是两层皮了。行不通，也没必要。如R(仪)是0.5级，生产厂再说我的R(测)是0.3%，这是违反行规的行为，不允许。生产厂的一切分析计算、参数测量控制、总体测量，就是保证R(仪)的实现。随便评估怎么行？是对一个型号评估，还是对某一台进行评估？“评估”一词是不确定度论的用语，严格的分析计算，严格的测量才行，怎能“估计”？误差理论立足于真值可知，误差可求，必然是按物理公式的严格的分析与计算和立足于计量标准的严格的测量。不确定度论宣扬“真值不可知，误差不可求”，于是脱离计量标准，随意评估，乱象就是这样发生的。“评估”之风，必须摈弃。
    2  R22是计量赋值。这是不可能的。
    3  R12的评估，既不必要，也不可能。评则必乱。用R(仪)就行了，何必找麻烦？
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    以上讲的都是直接测量。间接测量，测量者要设计测量方案，分析计算间接测量的误差范围，其基础是承认各个直接测量的误差范围取决于测量仪器的指标值R(仪)，对R(仪)不能搞评估。    

史锦顺 发表于 2014-9-14 17:47
njlyx 的主张
    njlyx先生所列以下五种符号，简明代表了他对“不确定度”的思考与主张。
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有几个问题还请史先生明示：

1. 您所说的“计量”具体是什么含义？ 您说可由“计量”得到的测量仪器的R（测）又会是什么？

2. 仪器提供者“承诺”一个优于“级别”要求的性能指标为何不可？是不允许？还是没有意义？

3. 在买方市场的背景下，测量结果的“购买者”要求测量结果的“提供者”明确报告测量结果的可能误差范围值R12应该是非常合理的要求。即便是您有把握取R12=R（仪），也需要您明确报告，表明您正确的使用了仪器，承担应该承担的责任。对于一些比较复杂的测量，可能要用多种仪器设备，此时测量结果的可能误差范围取值应该不会简如R12=R（仪）。..... 您的意思不会是说【测量结果的“提供者”只须说明他用的仪器都是“合格”的，不必明确报告测量结果的可能误差范围值】吧？

说明：原帖中的R21不是仪器厂家（仪器提供者）给出的，是“国家”之类的组织要求的；仪器厂家（仪器提供者）给出的只能是不大于R21的R23。一个是要求，一个是可能达到的水平，两者至少从概念上是有明显区别的。

合乎情理的“评估”是社会生活不可回避的事，只是不能违背人类常识、睁着眼睛瞎评。

njlyx 发表于 2014-9-14 22:23
有几个问题还请史先生明示：

1. 您所说的“计量”具体是什么含义？ 您说可由“计量”得到的测量仪器的R ...

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njlyx问              
       1. 您所说的“计量”具体是什么含义？ 您说可由“计量”得到的测量仪器的R（测）又会是什么？
史答   
       计量是保证量值准确的活动。计量的条件是有够格的计量标准。计量的对象是被检测量仪器，目的是判断测量仪器误差性能的合格性。
       计量的通常的的操作是用被检测量仪器去测量计量标准。设计量标准的标称值为B，标准的真值为Z，计量得到的被检仪器的视在误差范围为：
                     R(视)=|M-B|max
       而测量仪器的测量误差范围（定义）为
                     R(测)=|M-Z|max
       计量所得是R(视)，用以当做R(测)，引入误差为R(标)=|Z-B|max
       当R(标)可以忽略时，计量便得到测量仪器的实际误差范围R(测)，但检定中只用来判别合格性，而不给出此值；校准中，按国际惯例，给出R(测)。由于检定与校准，都是抽样，给出的R(测)，实际上没法用。
       为了使测量者的注意力在R(仪)，中国计量科学研究院一向不给出R(测)。R(仪)比R(测)保险，这种作法，利大于弊。计量的本质是执法，不该迁就顾客的心理愿望。VIM3说测量仪器的性能指标由计量赋予，是错误的，不可能。            
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njlyx问
        2. 仪器提供者“承诺”一个优于“级别”要求的性能指标为何不可？是不允许？还是没有意义？
史答            
       成系列的通用仪器，为便于选型应用与生产，行业规范（有些是国家规范）是必要的。厂家生产的一种型号的测量仪器，纳入国家规范系列，必是一个误差范围指标；不纳入国家规范系列（多种测量仪器没有系列规范）也只能是一个误差范围指标。
       其实，是不是按规范系列，是行政管理的问题，与学术关系不大。从学术上说，强调的是一种型号必须是统一的一种指标，这要贯穿于生产、计量与各种各样的应用测量场合。绝不能搞两层皮。一种型号的测量仪器的误差范围指标，明确写在说明书上，以及各种手册上，那就是生产厂的承诺。承诺不能有第二个，否则就乱了。
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njlyx问             
       3. 在买方市场的背景下，测量结果的“购买者”要求测量结果的“提供者”明确报告测量结果的可能误差范围值R12应该是非常合理的要求。即便是您有把握取R12=R（仪），也需要您明确报告，表明您正确的使用了仪器，承担应该承担的责任。对于一些比较复杂的测量，可能要用多种仪器设备，此时测量结果的可能误差范围取值应该不会简如R12=R（仪）。..... 您的意思不会是说【测量结果的“提供者”只须说明他用的仪器都是“合格”的，不必明确报告测量结果的可能误差范围值】吧？
史答
       如果是直接测量，测量者只能按R(仪)给出R(测)，这是整个计量体系决定的。测量仪器的研制、计量制度、计量业务，检定、校准，都是为了这一条。有这一条简单、可靠、保险的办法不用，另搞一套“评定”，是不确定度论提出者的发明，是添乱。
       如果说“评定”，计量才是真正的“评定”，测量者没有标准，评定不了。
       以上说的是直接测量。
       至于间接测量，方案由测量者制定，测量结果的误差范围要测量者自己分析计算给出。但基础是各项直接测量的误差范围，而每项直接测量的误差范围，不能由测量者评定（实际是没法评定），只能用测量仪器的误差范围的指标值。如果不满足仪器的正常使用条件，要加入附加误差。但这不是对仪器性能的评定。
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njlyx问          
       合乎情理的“评估”是社会生活不可回避的事，只是不能违背人类常识、睁着眼睛瞎评。
史答         
       测量计量是实验科学，一切凭实测数据说话。测量前的理论分析，测量后的分析、判断，都是正常的认识活动。我所反对的“评估”，专指不确定度论的B类评定。居然把过去的测量数据、手册上的数据，都用来进行对特定的某一台仪器的性能评定，毫无道理。
       从一般的历史发展趋势上看，提倡的应该是实际测量，凭数据说话，这样才能减少主观因素，少犯错误。
       舍实测而搞评估，正是不确定度论的诸多错误与不确定度评定的诸多弊病的总根源。误差理论的总思路是实际测量，是比较，是靠标准；不确定度论的总思路是脱离实际测量的、脱离标准的“评估”。“评估”的结果是乱象丛生，因此，我很反感“评估”。我的主要用语是“实测”“比较”“标准”“理论分析”“严格计算”。搞测量计量最重要的是“严格”，我总感觉“评估”违背“严格”。不一定对，但这是我当前的基本认识。
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史锦顺 发表于 2014-9-15 09:23
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njlyx问              
       1. 您所说的“计量”具体是什么含义？ 您说可由“计量”得到的测量仪器 ...

      看来，史先生所指的“计量”大概就是包含“标定”（“校准”）与“检定”之类的“活动”【它们都是测量‘已知’“标准量”的“活动”】？ 排除了“检定”（诚如先生所言，“检定”一般只出“合格”与否的结论，不报告被检定仪器的性能指标），那能给出测量仪器之R（测）的“计量”便是“标定”（“校准”）了？若是给出的话，这R（测）具体是怎么得到呢？它与本人定义的那个R22的区别在哪儿？ 也许我原来将“检定”的字义扩大化了，本意是强调‘由有资质的计量检定机构来完成’，不妨将R22的来历由“检定”改成‘由有资质的计量检定机构来完成’的“标定”（“校准”）？

   本人所指R12的“评估”并不涉及测量仪器的性能“评估”，测量仪器的性能指标R23是作为R12“评估”的‘已知条件’，R23的“评估”应该是仪器“提供者”的事，正常情况下不是仪器“使用者”的事——除非他拿到一个来历不明的仪器？或是他对仪器“提供者”不够信任？

   史先生似乎回避了回答：您的意思不会是说【测量结果的“提供者”只须说明他用的仪器都是“合格”的，不必明确报告测量结果的可能误差范围值】吧？

   “评估”当然要有理有据：有实验数据的，依试验数据处理；只能“猜测”的，就按人类积累的经验‘合理猜测’。若不加任何‘猜测’成分，那测量仪器的‘测量误差范围’指标的'合理'取值只能为R22, 测量结果的‘测量误差范围’值则无法取得！---即便取R12=R（仪），那也包含着许多未能完全证实的“条件”！


   现行“评估”之谬的罪魁是‘评估者’不必对他所‘评估’出的结果负责---现行的‘规范’缺乏有效的实验核查方案！如果有明确的责任，谁敢瞎“评”？ 如果不必负责任，“实测”数据作假也不会因为良心而杜绝。

njlyx 发表于 2014-9-15 10:28
看来，史先生所指的“计量”大概就是包含“标定”（“校准”）与“检定”之类的“活动”【它们都是 ...

       先生说：
       史先生似乎回避了回答：您的意思不会是说【测量结果的“提供者”只须说明他用的仪器都是“合格”的，不必明确报告测量结果的可能误差范围值】吧？

       史答：
       测量者的责任是选用够格的测量仪器，正确操作。至于怎样给出测量结果（测得值±误差范围），历来有不同的形式。其中的测得值，应是多次测量的平均值；而误差范围，一种写法是所用测量仪器的指标值；另一种是列出所用仪器的型号、编号、计量证号。
       一个测量者，甚至一个计量人员，信誉比不过仪器型号、规格、计量单位的信誉。就我个人主持的测量任务来说，派别人执行的任务，就是要求他们标记所用的仪器，而不看、也不要求他们的任何评定。
       重大工程的测量，要有方案，有分析，而标明所用的仪器是必不可少的。测量事故要追究测量者的责任，正因为如此，测量者更需减少自己的主观因素，把责任放在客观条件上。要保证质量、不出测量事故，就要预备可靠的、准确的测量仪器，按时送检。这是测量计量领域的基本原则。“评估”之风，与测量计量之基本原则相悖，望君明察。
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史锦顺 发表于 2014-9-15 11:36
先生说：
       史先生似乎回避了回答：您的意思不会是说【测量结果的“提供者”只须说明他用的 ...

我似乎明白您的意思了： 测量者不必明确报告【“承诺”】测量结果的可能‘误差范围’？！

如此，也许只有诸如史先生这样德高望重的大家或享有特权的国家检定部门的专家们不会饿死了——不必如委托者的意，你爱测不测！一般检测人员（机构）是签不到测试（测量）合同的！

如果一般人在某个项目中承担一个参量的测量任务，向项目总师汇报时：只说我用了大牛公司的合格传感器、超牛公司的合格放大器、特牛公司的合格数据记录仪，结果就是 xx.x [N]，可能的误差范围是多少我不能‘猜测’！ 结局会如何？？？

【重大工程的测量，要有方案，有分析，而.....】-----“方案”怎么来？“分析”做什么？.....难道不是要‘保证’“可能的误差范围”不超出允许值？

njlyx 发表于 2014-9-15 12:19
我似乎明白您的意思了： 测量者不必明确报告【“承诺”】测量结果的可能‘误差范围’？！

如此，也许只 ...

       莫急，我们慢慢论。
       测量，有三个层次。
       1 被测量的量值； 2测量仪器； 3计量标准。
       目的是认识量值，这就要测量，测量必须用测量仪器，测量仪器的准确程度，决定了测得值的准确程度。测量仪器准不准？要确定这一点，靠的是计量标准。计量有授权的一面，但本质还是有没有计量标准。判别测量仪器准还是不准，误差范围到底是多大，归根结底靠计量标准。依靠标准和搞“评估”，是两条截然不同的路线。
       在测量这个行业，有高准确度水平的测量仪器，就有测量的权威。
       判断测量仪器是否准确，靠计量，计量的权威的物质基础是计量标准。有计量标准，就有计量的权威，没有计量标准，就没有计量的权威。
       以上所讲，强调物质基础，强调客观条件。用句俗话说，是：“没有金刚钻，别揽瓷器活”。
       如果我负责某项工程，那些测量项目让谁干呢？我绝不去看他们信誓旦旦的承诺，而必须考察他们谁有够格的测量仪器，谁有够格的计量标准。那些测量仪器的水平，那些标准的水平，明摆着。他自己怎么评，怎么保证都无关紧要。我希望成功，成功必须有物质基础，光说，我不信。如果一旦失败，那就追究承担着的责任，这一条也不可少。
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       说实话，老史凭几条独到的认识（如统计测量不能除以根号N；不能剔除异常数据等）在航天工程主抓性能指标的测通所，被认为“严格”“信得过”，背景条件是本单位有两台铯原子频标，有一系列的高稳定度、高准确度的测量仪器。如果没有这些，凭什么让人家相信？
       我验收过一台得国家发明奖的频率计。发明者是名人，仪器原理是新发明，我不懂，不可能“评估”。你理论、技术再高，测得值减真值的误差元的绝对值的最大可能值是误差范围，仪器必须满足说明书承诺的指标，才能通过，才能付款。因为我有指标远远比你高的计量标准，就可以判断，在70MHz的测量点上，不合格。发明人（已昇教授，兼公司负责人）开始不服，我也不和他争论，仅让他看看那摊测量仪器，他立刻承认不合格的事实（后来改进过关）。判别凭什么？凭标准，凭实测。
       我没有说过否认测量者主观能动性的话。该说就说，该报告就报告，该承诺就承诺。我反对的是脱离测量仪器指标、脱离计量标准的“评估”。我看到的是不确定度的不着谱的B类“评定”，如果先生有行之有效的方法，我还是愿意学习的。但要拿出具体的几条才行，空论就没意思了。-

史锦顺 发表于 2014-9-15 16:09
莫急，我们慢慢论。
       测量，有三个层次。
       1 被测量的量值； 2测量仪器； 3计量标准 ...

     现行的“不确定度”从“定义“到某些实施细则，都无法让人热爱！ 我只是不赞成因噎废食，该”评估“的还是要”评估“，根据所用仪器的好坏及测量条件的保障情况等因素”评估“出测量结果的可能误差范围（最大误差）值，是测量工作者该做的事！ 不能指望所有的测量结果”使用者“【如总师们】都是如您那样精通”测量“的专家。