测量不确定度到底是什么？

我觉得：“测量不确定度理论”找了“误差理论”中“真值”的漏洞。现实生活中，我们很难给出“真值”，但是“约定真值”是很容易给出的。实际上，我们只要把“真值”，改为“约定真值”，并且规定所有的误差比较，必须在同一个约定真值下进行。“误差理论”就非常完美了。
   个人意见，请大家批评、指教！！

测量不确定度就是对测量质量的定量表征

我觉得：“测量不确定度理论”找了“误差理论”中“真值”的漏洞。现实生活中，我们很难给出“真值”，但是 ...
吴玉宝 发表于 2011-2-22 13:09

      真值就是客观值、准确值，实际值。承认真值存在，承认真值可认识，这是误差理论的出发点，也是人们起码的、最基本的认识。真值可认识，我们才去测量。为考查测量仪器准不准才有计量。你我和许多人都觉得误差理论好，好学、好用。就是因为误差理论符合正常的认识规律，符合实际的需要。
      不确定度论从“不可知论”出发，否定真值的可认识性，绕开真值，讲什么“分散性”“不信任程度”，而实际用的无非是测量仪器误差和被测量的变化，不确定度实际上是这两项的混合体。而分不开这两项，在计量实践上就没法用。当前我国频率界（包括美国频率界、医疗检测界）抵制不确定度论，就是因为它“医”“病”不分。
    “约定真值”早就是国际惯例，所谓公制标准，“米”原器，就是各国的共同约定。至于“约定真值”一词，我在60年代就常看到，可不是不确定度论的发现。你认为有“约定真值”误差论就顺畅了，那好，约定真值本来就有，这就是说误差理论本来就是顺畅的。这和不确定度论无关。说“误差理论完美”，不当，它也要发展。我最近就写了两篇发展误差理论的文章。

这样的讨论很有意义，可以加深对测量不确定度的理解。

回复 48# 史锦顺

我并没有否认您的观点，我只是说不确定度的解释版本太多，不易大家理解。不确定度既然存在，自然有其存在的道理，不要彻底否认，将其一棍子打死。这里是论坛，不是辩论会，也不是国际计量大会，是大家学习交流之场所，大家各自亮明自己的观点就行了，没有必要强加别人接受。说得对的、有道理的，相信大家也会接受。

误差研究的是测量结果的准确度，不确定度研究的是测量结果的可靠度，都是定量给出了各自的结果。并不存在有你没我，或有我没你的势不两立的结果。您研究了十年将不确定度彻底否定，相信提出不确定度论的国际知名专家研究的时间也不一定比您短。

人、机、料、法、环只是大家公认的产生不确定度的五方面的因素，同理，误差不也是从这五个方面去着手分析吗？有必要去深究其出处吗？那是不是两者都是所谓的“大杂烩”呢？我承认“误差”包含了人、机、法、环四个方面的因素，但接受不了“测量器具的误差”包括了这四个方面的因素的说法。

定义：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。
1）、误差与测量不确定度是两个完全不同相互联系的概念，它们之间并不排斥。误差理论是测量不确定度评定的基础，而测量不确定度评定则是误差理论的一项重要应用。
（2）、误差与测量不确定度不同混淆使用。不可简单将“误差”改成“不确定度”。也不表示“误差”一词不再使用。出具校准证书、研制计量标准、制定检定规程等规定使用测量不确定度。
（3）、误差仅与测量结果及被测量的真值有关。测量不确定度与测量的仪器、测量方法、条件、程序等有关。在重复性条件下进行重复测量，得到的测量结果一般是不同的，因此测量误差也不相同。但不同测量结果的不确定度是相同的。
（4）、测量仪器没有不确定度。不要采用“测量仪器的不确定度”的说法。 应采用“测量仪器引入不确定度”。表征测量仪器的性能的仍然是“示值误差”、“最大允许误差”等。
(5)、误差表示测量结果偏离真值的多少，不确定度表示测量结果的分散性，不说明测量结果偏离真值的多少，与真值无关，仅是测量结果的可靠信息。

回复 44# shriew


    对于你说的判断合格与否的问题，应该按如下处理：

发表于 2011-2-11 14:20 | 只看该作者

对于楼主的例子，判定合格与否是要分不同情况来讨论的： 1. 如果是生产厂家要证明自己的产品合格，那么检验的标准是应该是（允许误差-测量不确定度），对于本例就是0.008-0.001=0.007，那么10.008的测量结果就是不合格了 2.如果是客户想证明该产品不合格，要求退货，那么检验的标准是应该是（允许误差+测量不确定度），对于本例就是0.008+0.001=0.009，那么10.008的测量结果就合格了 3.如果是计量检定机构作出判断，那么就依据1/3或1/5法则，正如上述很多帖子提到的，对于本例，不确定度可以忽略，该产品属于合格（临界）

回复 59# oldfish


    如果不知道不要瞎说啊

学习了，感谢您的问题和各位的解释，

我认为56#所述的内容可以理解，并且赞同。

简单的说，不确定度就是测量结果的不确定程度。

56楼的看法我基本赞同。
　　①误差和测量不确定度各有各的用处，谁也不能否定谁的存在和作用，一个表征测量结果的准确性，另一个表征测量结果的可信性。误差与测量不确定度不容混淆使用，不可简单地认为不确定度就是误差，也不可以简单地将“误差”改成“不确定度”。不确定度理论是误差理论发展的结果，但是两个理论的基础并不相同，谁也代替不了谁；
　　②误差是测量结果与真值之差，仅与测量结果及被测量的真值有关，测量不确定度与测量结果获得的所有要素有关。在重复性条件下进行测量，得到的每个测量结果可能是不同的，因此误差也不相同。但所有不同误差的测量结果的不确定度是相同的；
　　③测量设备有误差特性，例如示值误差，但是没有不确定度，可是测量设备的计量特性可以给测量结果引入不确定度分量；
　　④误差是表示测量结果偏离真值多少的评价指标，误差变动范围才是测量结果的变化范围，不确定度不说明测量结果偏离真值的多少，仅表示测量结果的可信程度，不要把不确定度看成为测量结果的变化范围。
　　⑤即将发布的JJF1059.1～JJF1059.3三个测量不确定度国家标准将更加有利于实际应用，更加利于理解。

测量不确定度概念在检定工作中是自相矛盾的。其实是个研究的项目，有许多的不确定的因素是需要花大量的时间做很多的实验和数据分析而且得到的，在实际的检定中，不可能花费那么多的时间，用户往往也就是要求计量检定部门出具合格与不合格的结论，告知存在的误差值。测量不确定度结果对用户其实没有什么多少实用意义，还不如误差理论啊。一份测量不确定度不确定度的报告，结果N个人做就有N个结果，其实是很不严谨。里面有许多影响测量的分量，在平常的检定工作根本无法通过更加高一级计量研究部门获得，许多校准规范也没有提供，和规范的模板，许多分量只能瞎估计，毛估估。测量不确定度是把一个简单的问题复杂化了，以至于在检定工作常常找不到北，花费了比检定数倍的时间，做出了自己都心里发毛的报告，要是遇上个大师级的用户找出的问题，那是很影响计量部门的可信度。本身不确定度的报告就存在不确定，这样的数据有什么可以相信和采纳的。如果要在检定工作引入不确定度概念，那么在检定规程和校准规范中要提供准确的影响分量和因子，做好一个模板，这样检定人员在测试过程中间只要注意做好测量结果和数据处理，保证测试的准确性可靠性，把影响测量的不理因素控制在最小范围。这样能提高检定校准工作的效率，出具令自己不担心，社会信得过报告。

书上有的哦

有人说，用经检定合格的分度值为1毫米，测量范围为0-3米的钢卷尺，在常温（20℃）下测量一根角铁。测量了一次，结果为1米。那么，怎样评定测量不确定度呢？

引用吴玉宝：“有人说，用经检定合格的分度值为1毫米，测量范围为0-3米的钢卷尺，在常温（20℃）下测量一根角铁。测量了一次，结果为1米。那么，怎样评定测量不确定度呢？”


我也想知道答案！

受教了。
我想之所以有“真值”“约定真值”“不确定度”这样的概念，其根源在于我们对被测特征的把握程度有深有浅、我们表达方式（数学的或符号等）的匹配程度也不同，综合起来造成了这些困惑，比如有一批金块，同样是计数问题，对不同的特征值计数，以现有技术手段，计量工作将有天壤之别：
最简单计个数（大小成色等先不论，只计算常温下已经定形的金块个数），这个应该不会有什么争议，不论用自动化方式还是手工作业，数出来并记录数值即可；
如果要计量重量，问题就产生了，并且随着人类对这一问题的了解不同，问题的大小、反应激烈程度也有很大差。在没有认识重力之前，如唐朝吧，这批金块从西安运到长安，计重不会有什么问题，但是再从长安运到罗马，负责计量的人就会发现问题了，他可能会怀疑计量工具，怀疑计量的人，........等等等等，但是他不知道，有重力这个“鬼魅”存在。即使放到现在，这个问题依然存在，并且还可能会发生一些微小的变化（相信历经近千年，两地的重力常数是有所变化的），如果贸易关系中始终采用“重量”这个计量单位（或方法），这个争议将无法从根本上解决，我们现在使用“质量”这个计量单位，理论上问题是被解决了。
如果要计量其价值（纯金质量），一大堆问题又来了.......

回复 67# 吴玉宝

有人说，用经检定合格的分度值为1毫米，测量范围为0-3米的钢卷尺，在常温（20℃）下测量一根角铁。测量了一次，结果为1米。那么，怎样评定测量不确定度呢？吴玉宝 发表于 2011-3-7 13:09

测量不确定度无外乎从人、机、料、法、环这几个方面去分析引入不确定度的因素，估计各分量的大小，然后进行合成、扩展。上述表述本身就不是很规范。结果为1米，还是1.0米、1.00米或1.000米。按说分度值为1mm的钢卷尺，测量结果应该表示为1.000m或1000.0mm(最后1位可视为估读值，虽说是欠准数，但仍可视为有效数字)。我说这些的目的，主要是想强调不确定度的大小与测量结果的有效数字是对应的。如果以“米”为单位报告测量结果(忽略小数)，则评定出的不确定度几乎可以忽略不计，接近于零“米”。

迷惑

测量一根角铁，测量一次，
想粗点呢，就按1.000米观测计数
想细点呢，就按1.0003 米观测估读计数
想装精呢，就按1.00038 米观测估读计数，顺带祝愿女同胞，今晚节日快乐，今夜星光灿烂
呵呵

既然“引入不确定度的因素”的“各分量的大小”，都是“估计”出来的，不是计量测量出来的
那么再“进行合成、扩展”，空对空的算来算去
搞得比装精还怪
目的是啥？
用途是啥？


内心里，非常想参透不确定度，客观上，始终看不懂它      如鲠在喉，非常难受呀
语文学的不好，当年经常补考，造句不当之处，但请原谅原谅

回复 69# LLLWWW

“装精”也要“装”得有道理，要“装”得大家都能接受。不是一个人拍着脑袋，想装多精就装多精。分度值为1mm的钢卷尺，肉眼估读到0.2mm至0.5mm(即：以米为单位，估读到小数第4位)是大家能够接受的，你居然估读到小数点后第5位(0.08mm)，0.3mm已经是欠准数字了，0.08mm估读出来还有何意义呢？确实是装精。

谈到目的和用途，我举个简单的例子吧。我们俩上金店购买100克黄金，老板用分析天平为我称了99.983克的黄金，用普通案秤为你称了2两黄金(称量器具都是经检定合格的)，并告诉你，这2两就是100克，要你按100克付钱。不知道您是否有意见，如果有意见的话，都是用合格的称量器具称出来的呀，为什么你有意见，而我却没意见呢？道理何在？如果您想明白了，那么不确定度的目的和用途也就清楚了。

回复 58# shriew


    我说的那个规则是有国际文件依据的，文件编号我忘记了，等查到了告诉你。
这个规则是适用国际上计量仪器验货的。

回复 70# 路云


1、估读出个0.3mm ，很古怪吗？     计量科学对估出什么值，有限制吗？有规定估读，必须以0.5mm或者0.2mm分格的吗 ？
     不懂得东西，仿佛有点太多呀
2、没能理解您举的那例子，和楼主讲得测量角铁一次，有甚关联性      100克黄金，小民消费不起，这个事儿只有确定度，没有不确定度
    且请针对角铁的这次测量，述述不确定度评价的目的和用途吧


内心里，非常想参透不确定度，客观上，始终看不懂它       如鲠在喉，非常难受呀



非常难受，又语文学的不好，又当年经常补考，        造句不当之处，但请原谅原谅原谅！

回复 70# 路云


    人家开个玩笑，顺带恭祝38节。。。。

回复 68# 路云


    为啥1.000m或1000.0mm的有效数字位数不同呢？
按照测量估读一位的法则应该是1.0000m或1000.0mm，应该比分度值多估读一位。

回复 72# LLLWWW


    你写到“内心里，非常想参透不确定度，客观上，始终看不懂它  如鲠在喉，非常难受呀”，你的这种心情，我也曾有过，那是1994到1995年的事。后来终于弄明白，原来不确定度论自身错了，弄不明白是正常的，因为人心中都有个是非标准，错的东西难过这个坎。你对不确定度反感，表明你有抵抗力。建议你大喊一声：不确定度论错了，你就会精神一振，就会鄙视那些外国权威。外国的好东西，我们要学习；要辨别好坏，外国不好的东西，要揭露它，抛弃它。为此我在本网已发15篇短文，有兴趣你可读一读。