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必要的区分-误差与不确定度辨析(7)
史锦顺
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人认识事物，首先就要区分事物。区分是认识的基础。 在测量计量的研究中，要注意区分如下各点。 - 1 测量和计量 测量是对被测量量值的认识。测量的目的是得到准确度够格的测得值。 计量是规范测量的活动。包括单位制的统一、基准标准的建立、量值传递等。- 在测量与计量中，测量仪器的地位不同。依靠测量仪器去认识被测量是测量。测量相信的是测量仪器；判别测量仪器的合格性的是计量，计量依靠的是标准。 - 具有检查性的测量可称检测，具有试验性的测量可称测试。语言要在应用中发展、丰富，但不宜混淆。如当前所称的诸如“能源计量”“供暖计量”等说法，都是不可取的称呼。这里的“计量”都不是计量，而是测量，或者是检测的意思。计量一词是近几十年引进的外来语，专为计量学科引入的，要规范对它的使用。 - 2 基础测量和统计测量 量分常量和变量，测量就要区分为对常量的测量和对变量的测量。对常量的测量是基础测量，对变量的测量是统计测量。 - 经典测量学，讲究单一的真值，它的对象是对常量的测量，即基础测量。取平均值，以减小随机误差。用平均值的标准误差。经典测量学只处理常量测量，不准混入量值本身的变化。经典测量学定位准确。在常量测量的范畴内，理论正确，在近代科学技术的发展中，功不可没。 - 阿仑方差是1966年由美国NBS (现称NIST)的阿仑（30岁）提出的。其基础是当时发现的经典统计的“发散困难”，其目的是解决频率稳定度的表征与测量。阿仑方差只处理变量测量问题。它是变量测量的理论，只适用于统计测量，不处理误差问题（统计测量的前提是测量误差可略，测得值各个是实际值即真值）。除有个常数差（根号2）外，阿仑方差定位准确，应用是成功的。 - 不确定度论，没有明确定位。推广二十年来，不知自身是基础测量还是统计测量，测量误差问题与被测量变化问题搅在一起。想要代替误差理论，似乎是常量测量，又说有个真值组，而否定单一真值的存在；说它是统计测量，一开始引入就带有除以根号N的操作，违反“变量测量用单值西格玛”的原则。由于不区分两类测量，以致其概念含混、表达混沌，连一个像样的不确定度的定义都给不出。 - 3 物理常数测量和非物理常数测量（通常测量） 物理常数测量，是一种特殊测量。用当时世界上最准确的仪器，测量自然界最稳定的量值。此时分不开测量误差与量值本身的变化，对测量结果给出一个不确定度，是包括测量误差与量值本身变化的总效果的表达，这种表达方法是恰当的。 - 除物理常数测量以外的测量，即通常的测量，不能这样笼统表达。必须分清是基础测量还是统计测量。 测量误差远大于物理量的变化，是基础测量，测量得到测得值，还要知道其准确程度，那就是误差范围。误差范围是测量手段的产物，主要体现测量仪器的特性。 物理量的变化远大于测量误差，是统计测量，测得值各个是实际值（真值）。表征量是偏差范围，是被测量的特性，不是测量仪器的特性。 - 要懂得两类测量的区分。在此基础上，根据需要选用仪器。这是一个测量者特别是一个计量人员应有的素质。 - GUM 中的测量温度的例子，不明测量目的、不选测量仪器，拉过来就测，测完就评，不知结果是表征温度计的误差，还是表明被测温度的变化，一笔混沌帐。这是不确定度论在通常测量（非物理常数测量）场合中应用的必然结果。 - 4 实际值和测得值 被测量的实际值，在经典测量中被称作“真值”。测量学历史上出现的这个称呼，不过是为了区分被测量的实际值与测得值。不要把“真值”看得那么神秘。说它是不可得知的神，或者看做是不可沾边的妖，都是不当的。 在基础测量中，量值区分为实际值（真值）与测得值，以考究不可忽略的误差。 在统计测量中，测量误差可略，测得值就是实际值，就是真值。统计测量的着眼点是被测量值和它本身的变化。 - 5 误差元与误差范围 误差一词，是个泛指的概念，总的表达测得值与实际值的差距这层意思。具体处理问题时，要区分开是误差元还是误差范围。测得值减真值是误差元；由诸误差元构成误差范围。 语言在应用中，不可避免地要简化。通常所说的误差，有的场合指误差元，有的场合指误差范围。例如说单项误差分析，那是求误差元；仪器研制的误差分析，既指误差元分析，也包括将误差元合成为误差范围；而单说测量仪器误差，那是指误差范围。如说水果摊贩用的电子案秤误差是10克，指的是误差范围。 - 不确定度论攻击误差理论，几次是混淆误差元与误差范围的概念。因此，误差元与误差范围的区分，是抵制不确定度论的一道防线。 - | 
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