《误差PK不确定度六十篇集》代序——致国家质检总局的信

这种类比确实够扯，难道忘记了不确定度第一课老师告诉你不确定度理论产生的重要原因是真值不可知或者根本不存在，不可知不存在时还如何二象。

学习了，谢谢

史锦顺 发表于 2014-12-27 16:41
统计变量的区间，其半宽等于kσ。其中σ是把被测量的各个值代入贝塞尔公式求出的标准偏差（又称 ...

　　对于史老师所说的kσ，以及2σ、3σ和置信概率的问题，也是误差理论中的基本理论之一，我从来都不怀疑。但误差理论中的所谓可信性大小是置信概率的大小，没有计量单位，而非被测量真值所在区间的宽度，其计量单位与被测量完全相同，因此置信概率不是不确定度表述的测量结果的可信性，甚至与不确定度评定中所说的包含因子概念上都不相同。VIM3说以扩展不确定度为半宽的区间包含真值，但从不说扩展不确定度是包含真值的区间，不确定度只是个宽度，与被测量值或被测量真值的大小无关，也就是说不确定度与包含被测量真值的区间位置无关。
　　误差范围是被测量测量结果与其真值之差的变化范围，这个“范围”既包含有测量结果，也包含有真值，是测量结果减去真值所得结果的区间，因此不仅表达一个区间的宽度，也表达一个区间的位置，这个区间就是误差的变化范围，也是测量结果的变化范围，在这个范围中虽然也包含着真值，但它仍然只是测量结果和测量误差的范围，而不是被测量真值的包含区间。
　　我国各类计量的量值传递系统表，并非所有的最高标准都标有不确定度，有许多只标有最大误差或最大允差，也有既标有允差也标有不确定度的，传递系统中允差使用符号Δ，不确定度使用符号U。
　　过去都叫误差范围，是因为不确定度并未诞生，不知道还有一个不确定度。误差范围的确就是准确性的一种指标，但不确定度不是准确度的指标，而是可信性的指标。量值传递系统中或叫误差范围，或叫不确定度，叫误差范围的必是测量设备（包括计量标准和工作用计量器具）自身误差所决定，叫不确定度的则和测量设备自身误差无关，而只决定于检定/校准它的方法可靠性。
　　量块的检定就是最典型的例子，量块的准确度级别决定于量块自身中心长度偏差。无论用什么方法检定，其中心长度偏差已经确定了其准确度级别，量块级别不可改变。而用不同准确度等别的标准量块检定同一个量块，这个量块的中心长度偏差（准确度级别）尽管不变，但因检定方法使用的标准量块准确度等别不同，给该被检量块所定的准确度等别也会不同。量块的级别说明了量块的准确性，量块的等别则说明检定方法的可靠性，这就是典型的误差理论与不确定度理论的“二象性”，也是它们的“互补性”。误差和测量结果的准确性直接联系着，而不确定度和测量结果的可信性或称可靠性直接联系着。当考虑量块的准确性时，人们就采用误差范围（允差），当考虑量块检定的可靠性时，人们就采用不确定度。因此误差范围和不确定度“永远不会直接地发生冲突”，我们只能按不同要求而有时用误差范围，有时用不确定度，而不能在任何一种情况下都只用一种，只要把这两个概念“适当地、分别运用起来”，我们就能对量块检定现象作出完备的、合理的描述，因此说误差分析和不确定度评定这两种理论是互补的。

如果不考虑真值不可知的因素，误差理论可以解决一切问题，正确性用系统误差、准确度足以描述，分散性用随机误差、精密度足够了，不确定度说白了就是随机误差因素的量，评定不过是认为所有分量均贡献给了分散性而已，不是什么新东西。遗憾的是真值确实是不可知的，因此不确定度理论相对误差理论更严密，不确定度应用到极致情况下完全可以不再使用误差。“二相性”，一个字，“扯”，两个字，“太扯”。

　　误差理论的建立或诞生基础就是“误差无处不在无时不有，因此被测量真值通过测量不可得”，人们通过测量只能无限趋近于真值而得不到真值，但误差理论仍然是非常好地解决了测量和测量结果的准确性问题，误差理论建立的目的就是解决测量准确性问题，这个目的应该说达到了。无论系统误差、随机误差、精密度、正确度还是当前有争议的“粗大误差”都是误差理论中解决测量准确性问题的基本术语。但计量学发展到当今阶段，人们发现测量不仅仅有“准确性”的特性，还有另一个特性“可信性”。误差理论解决准确性一点问题也没有，但解决可信性却无能为力，于是诞生了不确定度这个术语和不确定度评定的理论。
　　“不确定度说白了就是随机误差因素的量”，说其对，对就对在因为输入量的“随机因素的量”导致了输出量的不确定度，但千万不能理解为“不确定度说白了就是随机误差”的一种，业内就是有部分人持有这种观点，不确定度不是误差，也不是误差范围。不确定度理论并非相对误差理论更严密，误差理论本来就非常严密，只不过误差理论只解决测量准确性问题，不确定度评定理论只解决测量可信性问题，两者不能相互更换解决对方解决的问题，因此用不确定度解决准确性问题同样的不“严密”。两者之间是姐妹关系，互为补充，是因为“测量”这个现象或活动具有准确性和可信性的“二象性”，所以才同时需要误差分析理论和不确定度评定理论，这和光现象的波动性和粒子性“二象性”需要波动说和粒子说两个理论来解释完全类似。

走走看看 发表于 2014-12-29 11:52
如果不考虑真值不可知的因素，误差理论可以解决一切问题，正确性用系统误差、准确度足以描述，分散性用随机 ...

赞同“扯”和“太扯”的评语！

不赞成有个超越“误差理论”的“不确定度理论”的说法。

将“不确定度”表述看作“误差理论”发展后的有机成份或更恰当？ 以往【应用“不确定度”表述之前】的“误差理论”习惯用“纯客观”（或谓“绝对正确”）的“指标”表达相关特性（包括测量结果的“正误”、测量系统的“优劣”、...)，从爱因哈特开始，人们意识到：不可能得到那些理想中的“纯客观”（或谓“绝对正确”）的特性“指标”值！....与不能完全确定一般量的真值相对应！....于是，采用“不确定度”表述——将人们对种种特性的认识“结果”赋予一个有限“责任”的“承诺”，使相关结果的应用者用起来“放心”！

应用“不确定度”表述前、后，关于“测量结果”及“仪器特性”的报告示例如下：

（1）测量某工件长度L——
应用“不确定度”表述前的“测量结果”报告：工件长度L=xxx.xxx mm;  说明：所用测量器具型号、编号、校准情况、...; 测量方案及相关条件;...｛测量者不必明确“承诺”可能的测量误差范围！｝

应用“不确定度”表述后的“测量结果”报告：工件长度L=xxx.xxx mm;  测量不确定度 U=0.0yy mm(P%)......｛测量者明确“承诺”: 测量误差范围有P%的可能性不会超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝

（2）某“计量检定机构”检定“报告”某测量仪器在某点的“示值误差”δ——
应用“不确定度”表述前的报告：“示值误差”δ=xxx.xxx mm;  说明：“检定”所用标准器具型号、编号、相关“证书”情况、...;‘检定’方案及相关条件[一般或可说明所遵循的‘检定规程’文号];...｛‘检定’者不必明确“承诺”可能的‘检定’测量误差范围！｝

应用“不确定度”表述后的报告：“示值误差”δ=xxx.xxx mm;  U=0.0yy mm(P%)......｛‘检定’者明确“承诺”: ‘检定’测量误差范围有P%的可能性不会超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝

（3）某测量仪器供应者宣示其所供仪器的“精度”指标——

应用“不确定度”表述前：“xx误差”δ1=yy%，“xxx误差”δ2=yyy%，.....; 说明：适当的'来历'...｛ 不明确“承诺”可能的测量误差范围！｝

应用“不确定度”表述后： U=0.0yy mm(P%)......｛供应者明确“承诺”: 测量误差范围有P%的可能性不会超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝


说明：以上仅为个人“理想”，不完全符合当前官定现状。

学习了，重视计量工作

　　既然 lyx 老师坚持将不确定度与误差范围混为一谈，与精度混为一谈，那就自己混淆吧。但不确定度的确是被测量真值存在区间的宽度，误差范围的确是被测量测量结果的范围，不确定度可以用来评判测量结果的可信性，但却不能起到误差范围评判测量结果准确性的作用，两者是两个完全不同的术语，它们的定义不同、来源不同、特性不同、用途不同，我也只能说到这个程度。我们两人的观点不同已是讨论过多次了，我们可以各自保留各自的观点，至于扯与不扯还是不要下结论为好，留给量友们自己识别和留待今后的计量科学发展验证。
　　我认为，31楼对测量误差、示值误差、精度的解读应该是正确的，但对不确定度的解读就大错特错了。
　　（1）“测量结果”报告：工件长度L=xxx.xxx mm， 测量不确定度 U=0.0yy mm(P%)没有丝毫的意思在说“误差范围”多大，他只是告诉我们应该在他给出的不确定度宽度内使用他的测量结果，超范围使用测量结果，测量结果就不可采信了。测量结果的误差范围可以用上游测量结果给出，也可以用所用测量设备的允差表述，但却不能用不确定度表述误差范围。
　　（2）某“检定机构”用“不确定度”表述”某测量仪器在某点的“示值误差”的报告：“示值误差”δ=xxx.xxx mm;  U=0.0yy mm(P%)与（1）的表述含义完全相同，无非是所用测量设备换成了计量标准，被测对象换成了仪器示值误差。
　　（3）仪器供应者宣示其所供仪器的“精度”指标用“不确定度”表述为 U=0.0yy mm(P%)，就大错特错了。仪器没有不确定度的特性，只有最大误差和允差的说法，商家应该用“最大误差”不超过0.0yy mm来宣示其提供的仪器误差范围不会超出(-0.0yy ~ +0.0yy)mm，这个宣示不能有P%的说法，对于顾客来说合格就是合格，不合格就必须更换，0.001%的不合格具体到某个顾客就是100%的不合格。

本人在31#的认识与某人在33#的表述形同水火

　　完全赞同楼上的看法，的确两种观点“形同水火”，截然不同。就让两种形同水火的观点都摆在同一个平台上留给大家识别，留待以后的计量科学发展去验证吧，现在也只能用国家法规JJF1001的定义判别孰是孰非了。