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[概念] 对于不测量不确定度的定义,我也觉得老的好!

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刘彦刚 发表于 2012-6-10 05:45:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 刘彦刚 于 2012-6-10 05:52 编辑

对于不测量不确定度的定义,我也觉得老的好!而是我们当时就没有很好地理解她,所以发表了很多非议,而定义给出者又盲从,使得新定义不如以前的好了。
    我的认识可参见我发表在2006年第一期《工业计量》上的《扩展不确定度定义的商讨》:

扩 展 不 确 定 度 定 义 的 商 讨

                                 

                                张蒂如1 邓建春2刘彦刚2

(1江西工业工程职业技术学院 2江西省萍乡市计量所,江西萍乡 337000)

[摘  要]本文指出了扩展不确定度定义的不恰当,并叙述了我们认为该定义不恰当的理由,且给出了我们建议的扩展不确定度的定义。

[关键词]扩展不确定度;定义;商讨

JJF1001-1998《通用计量术语及定义》和JJF1509-1999《测量不确定度评定与表示》给出的扩展不确定度的定义均为:“确定测量结果区间的量,合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。”我们认为该定义后半部分的叙述准确严谨,而前半部分的叙述是不恰当的。

该定义中的前半部分:“确定测量结果区间的量”,自然应理解为确定测量结果取值区间的量,而以被测量的真值为中心,测量结果允许取值区间是由误差引申出来的[测量仪器的]最大允许误差,即对给定的测量仪器,规程、规范等所允许的误差极限值。众所周知测量不确定度和误差都是用来评定测量质量优劣的,但两者又有本质的区别,测量不确定度的定义是:“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。”我们认为可以理解为测量不确定度是用于确定以测量结果为中心,被测量之值存在的合理区间。其中言及的测量结果的定义是:“由测量所得到的赋予被测量的值。”在给出测量结果时,应说明它是示值、未修正测量结果或已修正测量结果,还应表明它是否为几个值的平均。对于具体的某个测量任务,对于特定的被测量,给出的测量结果是唯一的,被测量之值真是多少一般是不可知的,但它在以测量结果为中心的一定区间内存在,该区间的大小由测量不确定度确定,为了使该测量结果具有给定的置信概率,则该区间由扩展不确定度确定,此时不存在测量结果区间。而误差的定义是:“测量结果减去被测量的真值。”在误差理论中,问题的讨论是以被测量的真值为中心,由误差的定义可知,误差表示的是一个量值,是测量结果与被测量的真值的距离,不是一个区间。但是对于特定的测量仪器,给出了准确度就确定了该测量仪器的允许的误差极限值,即[测量仪器的]最大允许误差。当用该测量仪器去测量特定的被测量,测量结果会是多少一般是不可知的,但它一定会在以被测量的真值为心的一定区间内存在,该区间的大小由[测量仪器的]最大允许误差确定,在此情况下才存在测量结果区间。

可见虽然扩展不确定度和最大允许误差,都是以某个值为中心的一定区间的半宽。但扩展不确定度是用于评定测量的优劣,是以测量结果为中心,合理予被测量之值分布的大部分可望含于此区间的半宽;而最大允许误差是用于评定测量仪器的优劣,是以被测量的真值为中心,用该仪器去测量特定被测量时,测量结果均含于此区间的半宽。

如果说原定义的本意是:扩展不确定度是测量结果的取值区间的半宽度,可望该区间包含了被测量之值分布的大部分。岂不是该定义的前部分说该区间是测量结果的取值区间,而后半部分又说该区间是被测量之值的取值区间。再者,当该对称区间作为特结果的扩展不确定度时,不仅要有一定宽度,而且要有一个中心,而按该定义却不知该以什么为中心,也可见原定义是欠妥的。

因此我们建议扩展不确定度定义应为:用以确定测量结果附近区间的量,合理予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。


[参考文献]

[1]JJF1001-1998《通用计量术语及定义》国家质量技术监督局 1998-09-16发布.

[2]JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》国家质量技术监督局 1998-09-16发布.

 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-6-10 15:46:57 | 显示全部楼层
新的扩展不确定度的定义:合成标准不确定度与一个大于1的因子的乘积。虽然纠正了原有错误,但也失去了原有的精华。几乎等于说:扩展不确定度就是扩展不确定度。
风吹石 发表于 2012-6-10 17:16:45 | 显示全部楼层
楼主说的对,“合成标准不确定度与一个大于1的因子的乘积”这样的定义还有什么存在的价值?
daadong 发表于 2012-6-10 21:58:06 | 显示全部楼层
新的JJF1059好像还有“精密度”,这个不是已经不提倡了吗?
路云 发表于 2012-6-10 22:08:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 路云 于 2012-6-10 22:37 编辑

不确定度定义中的所谓“测量结果”,我觉得应广义的理解为“被评定对象”。因为被评定的对象不一定都是我们平时所理解的,以量值的形式所表示的测量结果。它也许是绝对误差、相对误差或引用误差等。误差是定量表征测量结果与真值的偏离程度和方向,而最大允差则是表示测量结果偏离真值的最大允许区间,它是以真值或零误差为中心的。不确定度则与误差无关。也就是说误差大,不一定不确定度就大。反之,不确定度小,也不一定误差就小。


规矩湾锦苑 发表于 2012-6-11 01:26:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 规矩湾锦苑 于 2012-6-11 01:38 编辑

  测量结果的品质优劣有两个参数来评定,一个是准确性,用“误差”来定量表述,另一个是可信性(可疑度),用“不确定度”定量表述。
  误差是被测量测量结果与其真值的差。误差反映了测量结果偏离真值有多远,讲究的是位置。测量结果在数轴上表现为一个具体的点。至于真值的位置在哪里,因为测量误差的客观存在,人们只能无限趋近于真值而无法获得真值,无法知道真值的位置。因此人们只能凭借自己掌握的信息大约评估出真值所处区域的宽度,用这个宽度(半宽)作为测量结果的可信性,定义为测量结果的测量不确定度,简称不确定度。与误差不同,不确定度讲究的是宽度,而不是位置。不要把不确定度与测量结果的大小相联系。因此测量者只能给出测量结果和测量结果的可信性(不确定度),而不能给出测量结果的误差(准确性)大小,谁的测量结果准确性高,准确性如何,仲裁时需要由上级更高准确度的测量结果来作比较,比较的结果很可能超出测量者给出的以测量结果为中心以不确定度为半径的区域。
  不确定度只描述测量结果的可信性,可信性大小用被测量真值可能处于的区域半宽,即被测量真值的分散性区域半宽表示。这里应该注意是“区域的半宽”而不是“区域”。区域是应该有宽度和位置(对称中心)的,不确定度指的就是宽度,而与位置无关。
  测量不确定度在数轴上的位置必须获知被测量真值才能知道。我们可以用约定真值代替真值来确定不确定度在数轴上的位置。约定真值不是测量结果的给出者可以获得的,必须是另一个更高准确度的测量过程的实施者给出。因此测量者无法得知不确定度在数轴上的位置,只能评估出区域的宽度。不要认为测量者给出的测量结果与不确定度表达形式中,给出的是以测量结果为中心以不确定度为半径的区间是测量结果可能处于的区间,测量结果就是一个测量结果。如果理解成是以测量结果为对称中心,以不确定度为半径的区域,这个区域实际上就成了测量结果的误差波动区域,有人称为误差范围。这就等于把测量结果的不确定度与测量结果的误差范围画了等号,这是混淆不确定度与误差概念的错误的说法。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-6-11 03:58:41 | 显示全部楼层
新的JJF1059好像还有“精密度”,这个不是已经不提倡了吗?
daadong 发表于 2012-6-10 21:58

情况在不断的变化,JJF 1001-2011《通用计量术语及定义技术规范》已又给出了“精密度”。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-6-11 05:31:05 | 显示全部楼层
  测量结果的品质优劣有两个参数来评定,一个是准确性,用“误差”来定量表述,另一个是可信性(可疑度) ...
规矩湾锦苑 发表于 2012-6-11 01:26



    如果真向你说的那样,不确定度岂不是没有什么作用了!CNAS—CL08《评价和报告测试结果与规定限量符合性的要求》,也失去了根基! CNAS—CL08_评价和报告测试结果与规定限量符合性的要求.pdf (209.41 KB, 下载次数: 5)

CNAS—CL08_评价和报告测试结果与规定限量符合性的要求.pdf

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规矩湾锦苑 发表于 2012-6-11 15:24:33 | 显示全部楼层
回复 8# 刘彦刚

谢谢老师提供的文件。你的担心也是非常现实的、必要的。
  人们日常测量工作的被测参数有两种判定合格与否的标准。一种是控制限有固定的宽度,限定了最大值和最小值,或者限定了上偏差与下偏差,被测参数的测得值必须介于这个限定的区域内,不能过大也不能过小,才能判定为合格,超出这个范围就判定为不合格。例如汽车活塞的直径,热处理的温度控制等测量。另一种是给定一个限定值,被测参数测得值在这个限定值的基础上越大越好,或者越小越好,控制限的宽度无限。例如为了防触电和防雷击的安全需要,规定某配电作业区绝缘电阻越大越好,避雷针接地电阻越小越好。
  对上述第一种测量要求可称为双边控制限参数,第二种测量要求可称为单边控制限参数。老师提供的文件就是针对单边控制限的测量提出的测量结果报告和符合性评价要求。如果是让我来命名,我可能会命名该标准为《单边控制限参数的测量结果报告和符合性评价要求》。
  众所周知,双边控制限的被测参数可以用不确定度与控制限的比是否符合1/3原则,判定给出的测量结果可否用于被测参数符合性评价。对于单边控制限的被测参数,控制限的宽度理论上是∞,此时就无法用传统的1/3原则判断测量方案是否满足被测参数的测量要求,从而判断选择的测量方案和测量设备是否合适,也就没有办法判断给出的测量结果可否用作被测参数的符合性评价。老师提供的文件正是为了解决这个问题而制定的标准。
规矩湾锦苑 发表于 2012-6-11 15:45:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 规矩湾锦苑 于 2012-6-11 15:59 编辑

回复 7# 刘彦刚

  呵呵。我并不赞同“精密度”的新生,“精密度”的复出将给目前存在的“不确定度”与“误差”之间的“生死论战”火上浇油。“精密度”在“随机误差”、“A类评定的标准不确定度”之间起到了“阴阳人”的角色,模糊了人们识别随机误差和标准不确定度的界限,进一步模糊了误差与不确定度的界限,至少在现阶段没有起到什么好的作用。
  精密度的复出用处是定义“期间测量精密度”,“测量重复性”。但是细细琢磨,“期间测量精密度”似乎与“测量复现性”相差甚微,“测量重复性”的定义在没有“精密度”的情况下也没有什么困难。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-6-12 05:03:40 | 显示全部楼层
“期间测量精密度”的确让我们觉得很新颖!我觉得对于术语体系,如何在保持本国固有体系与合理吸收国际上新术语均恒,的确是不容易!
ivecai 发表于 2012-6-17 21:07:15 | 显示全部楼层
规矩湾锦苑 高
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