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[概念] 扩展不确定度定义的商讨

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规矩湾锦苑 发表于 2009-6-22 16:19:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 规矩湾锦苑 于 2009-6-22 16:25 编辑

是的。
      真值是被测量客观存在的固有大小,是我们测量界追求的最高目标,也是永远达不到的目标,我们是无法回避“真值”这个目标的,我们只能无限趋近于目标。某种意义上说,社会进步和科学发展的历程就是人类计量技术无限趋近于这个目标的历程。误差理论和不确定度评定的理论就是为了找到衡量我们趋近于这个目标程度的参数。
      测量误差实质上是以这个目标(真值)为中心,衡量测量结果离这个目标的距离。可是目标无法准确确定,距离又如何得到?所以误差理论这条路走到现在有点走不通,只能找到“约定真值”来自圆其说,或者作为测量误差这个衡量我们到达目标还有多少距离的参数的近似值。
      不确定度理论则从另一个角度来评价这个目标离我们的测量结果还有多远。既然前一条路走不通,就换一条路,测量结果是已知的,我们就以测量结果为中心,反过来衡量真值离测量结果有多远。可是,还是遇到了真值是永远不可知的,远近无法确定的老问题。那么我们何不干脆承认这个现实!于是人们想到用一个区间来表示这个目标(真值)所处的范围,这个范围就是以测量结果为中心确定被测量真值可能所处的区间大小,这个区间的大小当然就受到了置信概率的大小所限制,即受到了包含因子k的限制,这就是扩展不确定度。
      所以,我对扩展不确定度定义的建议是:以某量的估计值为中心,确定该量真值所处于的具有特定包含概率的对称包含区间半宽度之值。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2009-6-22 19:57:38 | 显示全部楼层
规矩湾锦苑:你好!真不愧是版主,说起话很富哲理!同时为我们能取得如此一致的看法,感到是一种享受:)
happybb 发表于 2009-6-24 19:06:56 | 显示全部楼层
区间本身就有“附近”之含义,似乎没有增加之必要
guojunguo 发表于 2009-6-24 22:50:15 | 显示全部楼层
我认为是点和面得问题,误差是点,不确定度是个区间或者说是面。
shen_fong 发表于 2009-6-26 09:02:41 | 显示全部楼层
可以举几个实例看下吗?这个看的糊里糊涂
规矩湾锦苑 发表于 2009-6-26 18:21:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 规矩湾锦苑 于 2009-6-26 18:28 编辑

30# shen_fong
例如:
      用游标卡尺测量某工件外径尺寸为Φ81.24mm,可是用测长仪测得该尺寸为Φ81.229mm,因为测长仪的准确度比游标卡尺的准确度高很多,测长仪测得的值相对于游标卡尺测得值来说就是真值,或者说是约定真值。此时:
     一、 用测量误差的方法表述测量结果:
      Δ=测量结果-真值=81.24-81.229=+0.011
      即测量结果81.24mm,测量误差+0.011
      可是测量误差必须在知道真值的情况下才能计算出来,真值是无法知道的,只能靠另一个更高准确度的测量来寻找约定真值。可是如果我们能够找到约定真值,那么用卡尺测量的结果又有什么意义呢?何不直接就告诉顾客测量结果就是那个约定真值81.229呢?可是如果只给出测量结果,这个测量结果是不是可信,可信的程度又怎么表达呢?
      二、测量不确定度的方法表述测量结果:
      如果我们不考虑其他各种因素引入的标准不确定度分量,只考虑测量设备游标卡尺的示值误差引入的标准不确定度分量,则:
      因为卡尺的示值误差为±0.02mm,半宽为0.02mm,按矩形分布分析,u=0.02/1.73=0.012,取k=3,则U=3×0.012=0.04。
      此时我们可以说,这个测量结果是Φ81.24mm,这个测量结果的扩展不确定度U=0.04mm,包含因子k=3。
      也可以换句话说,这个工件的直径测量结果是Φ81.24mm,这个工件的直径真实值在以81.24mm为中心半宽为0.04mm的区间内,这种结论的可靠性为99.73%。
      显然用测量不确定度的理论对测量结果的表达更清晰,更明白。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2009-6-27 05:37:23 | 显示全部楼层
happybb :你好!其实我增加“附近”也是不得已而为之。因为原定义中“确定测量结果区间的量”,将扩展不确定度说成了测量结果取值的区间,显然是不对的,因为扩展不确定度应该是以测量结果为中心,被测量之值(真值)可望存在的区间。我为了既不对原定义作过大的变动,又纠正原定义上述错误。所以在原定义“确定测量结果区间的量”,的测量结果之后加上“附近”,意在将其改为以测量结果为中心,被测量之值(真值)可望存在的区间。
shijieqiche 发表于 2009-7-8 10:57:37 | 显示全部楼层
扩展不确定度应该是个较新的概念,大家怎么理解都有道理,毕竟是引进的东西,我们不了解这个定义的来龙去脉
rainylwj 发表于 2009-7-21 22:18:56 | 显示全部楼层
有必要好好研究下下
jeffyee 发表于 2009-7-22 16:59:19 | 显示全部楼层
还是论文?
jxhczys 发表于 2012-9-11 21:15:24 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享
imwei 发表于 2012-9-12 13:12:01 | 显示全部楼层
回复 19# 规矩湾锦苑


    规矩湾锦苑老师,您19楼的例子中的示值误差应该是100℃-100.2℃=-0.2℃,修正值为+0.2℃吧,请您查明,谢谢!
规矩湾锦苑 发表于 2012-9-12 13:59:34 | 显示全部楼层
回复 37# imwei

非常感谢你的订正,也请大家原谅。
  关于修正值的概念,其绝对值与误差相等,符号与误差相反。19楼说的修正值是指使用温度仪测量温度时对测量结果的修正值,简称温度仪的修正值。温度仪的显示值是温度仪(对被测对象)的测量结果,而这个测量结果的(约定)真值是检定温度仪时所使用的计量标准提供的量值。
  所以19楼的例子中测量结果是100℃,约定真值是100.2℃,测量误差=测量结果-真值=100℃-100.2℃=-0.2℃,修正值应该是+0.2℃。第3条最后一句话“如果在100℃这个测量点使用了修正值-0.2℃,那么此时现场的测量结果应该是99.8℃。99.8℃这个测量结果的扩展不确定度就应该使用修正值-0.2℃的不确定度,……”应该更改为“如果在100℃这个测量点使用了修正值+0.2℃,那么此时现场的测量结果应该是100.2℃。100.2℃这个测量结果的扩展不确定度就应该使用修正值+0.2℃的不确定度,……”。
imwei 发表于 2012-9-12 22:18:38 | 显示全部楼层
规矩湾锦苑老师,您客气了,我们都从您身上学习了很多:)
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