计量论坛

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索

[概念] 游标卡尺不确定度评定置疑—计量中不确定度评定的弊病(2)

[复制链接]
史锦顺 发表于 2013-9-12 13:57:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-12 14:41 编辑

                                游标卡尺不确定度评定置疑

                                                               ——计量中不确定度评定的弊病(2)

                                                                                                                                                             史锦顺

-

说明:本文所引材料,《不能实用的使用评定》一文已引过,也评论过。这里再次提出,是因为笔者近些日子看到一本书:《校准领域测量不确定度评估指南》,提出者是中国合格性评定国家认可委员会。如果说上次谈论的是一般书籍的学术问题的话,这里再谈,规格就升级了,尽管仍然是学术问题,却是“指南”,那就有规定的色彩。鉴于提出者(实际是引用者)中国合格性国家认可委员会的崇高地位,就有必要再重复一次,有些话说得更重些。一是表明学术观点,同时也是向国家权威部门的提意见与申述,也可以叫“告状”,国家如此庄然、权威的机构,必须对自己的文件的正误负责、对在全国的实际计量工作的作用负责。

-

(一)不确定度评定实例    游标卡尺

中国合格性评定国家认可委员会 编译《校准领域测量不确定度评估指南》(cnas-GL09:2008p42;倪育才:《实用不确定度评定》p150)实例
游标卡尺的校准(根据欧洲认可合作组织提供的实例改写)

CNAS-GL09:2008p42(倪书《实用不确定度评定》p150)摘抄

一、测量原理

用一级钢量块作为工作标准校准游标卡尺。主尺的测量范围为150mm,主尺的分度间隔为1mm,游标的分度间隔为1/20mm,故读数分辨力0.005mm.

用标称长度在(0.5--150)内不同长度的量块作为参考标准来校准卡尺的不同测量点,例如0mm,50mm,150mm.但所选量块长度应使它们分别对应于不同的游标刻度,例如0.0mm,0.3mm,0.6mm0.9mm

本实例对用于外径测量的游标卡尺校准进行测量不确定度评定。校准点位150mm-

二、数学模型

卡尺的示值误差Ex可表示为:

                 Ex = Lix - Ls +δLix +δLM + 温度项

式中:

Lix——卡尺的示值

Ls——量块的长度

δLis——卡尺有限分辨力对测量结果的影响

δLM——机械效应,如测量力、阿贝误差、量爪测量面的平面度和平行度误差等对测量结果的影响

-

(转下页)

 楼主| 史锦顺 发表于 2013-9-12 14:06:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-12 14:12 编辑

1# 史锦顺  文


三、输入量标准不确定度的评定和不确定度分量

1)测量Lix

进行了若干次重复测量,未发现测量结果有任何发散,故读数并不引入任何有意义的不确定度分量。对于150mm量块的测量结果为150.10mm.于是其示值误差Ex以及读数引入的标准不确定度为

                 Ex=150.10mm-150mm=0.10mm

                 u(Lix)=0

对应的不确定度分量-

                u1(Ex)=0

2)工作标准Ls

作为工作的量块长度及其扩展不确定度由校准证书给出。由于在计算中使用量块的标称长度而不是实际长度,并且量块的校准证书符合一级量块的要求,故其中心长度的偏差应在±0.8μm范围内,并假定其满足矩形分布。于是其标准不确定度为:

                u(Ls)=0.8μm / (3)=0.462μm

灵敏度系数为1,故对应的不确定度分量为

                u2(Ex)=0.642μm

3)温度差(分析略)

                u3(Ex)=1.99μm

4)卡尺分辨力δLix

  卡尺刻度间隔为50μm,故可以假设分辨力对测量结果的影响应满足误差限为±25μm的矩形分布,灵敏度系数为1,于是对应的不确定度分量为

               u4(Ex)=25μm / (3) = 14.4μm

5)机械效应δLM

机械效应包括:测力的影响、阿贝误差
以及动尺与尺身的相互作用等,此外还有量爪测量面的平面度、平行度以及测量面相对于尺身的垂直度等。估计这些影响合计最大为±50μm并假定满足矩形分布。由于灵敏系数为1,于是对应的不确定度分量为

               u5(Ex)=50μm / (3) = 28.9μm

-

(转下页)

 楼主| 史锦顺 发表于 2013-9-12 14:17:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-12 14:20 编辑

2# 史锦顺

合成标准不确定度

               uc(Ex)=(0.462^2+1.99^2+14.4^2+28.9^2)=32.4μm

扩展不确定度

由于最后的合成分布不是正态分布,而是上、下底之比为β=0.33的梯形分布,而梯形分布的包含因子k95=1.83,于是

               U95(Ex)=1.83 × 32.4μm = 0.06mm

CNAS(原文)结果报告

150mm测量点,卡尺的示值误差是 Ex=(0.10±0.06)mm

-

(二)史锦顺对此评定的评论

这个评定样板,是欧洲合格性合作组织给出的,又经中国国家合格性认可委员会的推荐为“指南”,因此,权威性很高。倪育才的书也全文引用。吹得很高,实际是个全盘错误、根本错误。方法本身就不对;实际的评定更错。

1 胡乱估计

测量、计量是实验技术。测量靠仪器,计量靠标准。一切凭实测数据说话。计量是保证测量准确的社会行为,计量权威的基础,是实验事实、是测量结果。计量是社会公证:第一符合实际,第二符合法律,第三对用户负责,不把不合格的仪器误判成合格,第四对生产厂家负责,不把合格仪器误判为不合格。

中国合格性评定国家认可委员会所引用的欧洲合格性合作组织的样板评定,即倪书所引的不确定度评定的上述过程,主要部分δLM,纯属胡乱估计,是瞎编。

2 离奇的结果

本评定的最后结果是被检游标卡尺的示值误差为(0.10±0.06)mm,就是说,此游标卡尺的示值误差的可能值是0.04mm0.16mm。也就是说,此卡尺示值误差的最大可能值为0.16mm。而我国的国家标准规定,此类卡尺的允许误差是±0.05mm

卡尺国标与卡尺检定规程,都规定量程150毫米、分辨力0.05毫米的卡尺,最大允许误差是0.05毫米。而此例的评定结果却是示值误差最大可能为0.16毫米。竟相差3倍多。是产品真的不好,还是评定方法不对?我看是:1 瞎编数据;2 不确定度评定方法错误。根本就不能进行此种评定;照此评定法,就不会有任何一把卡尺合格。计量本身的不确定度已是0.06mm,而其误差最大允许值是0.05,二者之差已是负值,已没有合格的通道。

-

(转下页)

 楼主| 史锦顺 发表于 2013-9-12 14:25:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-12 14:47 编辑

3# 史锦顺  文

      3 要害问题是抛开实测
      此不确定度评定中,影响最大的项是第5项即机械效应项。

为什么估计量是±50μm?为什么不估计为10μm?又为什么不估计为100μm?大了小了,都是没有根据的废话。计量工作,居然编造数据,不仅无理,而且荒唐。如此荒唐的编造,竟成为中国国家合格性认可委员会的标准文件的样板,真让人没法说话……。

4 不合理的重复

测量的示值离散性、有限的分辨力、卡尺制造中的机械结构的不完善,这些产生测量的因素的作用,必定表现在测量结果的偏离性与分散性上。也就是说被检仪器的各种误差因素的影响必将体现于它们引入的系统误差上与随机误差上。如果不体现在测量结果上,那就是没有这些因素的作用。虑及误差因素在某些点上可能相互抵消,那就要恰当选点、多选点,使其暴露(更精密的测量仪器要进行重复测量)。总之要靠实测,实测的随机误差与系统误差,就是各种误差因素的最终效果。不能另行评定,第一,不实测而评定是瞎评;第二,另评定是重计。

抛开实测而讲究评估,是不确定度评定弊病的根源,是根本性的错误。误差理论讲究实测,一切凭数据说话;不确定度评定是评估,是脱离实际、否定个性的作法,能实际动手测量而空口搞估计,是思想路线的错误,是计量历史的一次大倒退。

这个评定错误不是中国人的错,评定是欧洲人做的,查不到作者。这是不确定度论本身的错。国家合格性认可委员会不该把它当成好东西向读者推荐,更不该当做“指南”。

5 归属问题

检定或校准中,对误差的测量结果,由被检测量仪器与计量标准共同构成。计量者必须分割这二者,才能做出正确的判断。分割的方法就是预先设计方案,使计量标准的影响很小,可以忽略。要求计量中必须满足条件:标准的误差范围与被检测量仪器的误差范围的标称值之比小于等于qq是计量中的等级比,是计量的必备条件。一般q1/4,时频界取q1/10(有些行业取q1/3,随着技术的发展,该减小此值。)

测量仪器与计量标准两项共同构成测量结果,其中标准项的影响可略,这就有效的分离了二者,可以认定误差的测量结果是属于被检测量仪器的。更严格的表达是把标准的影响视为误差测量时误差,而表达在合格性判别的公式中,参见上文判别式(4)。

         Δ│maxMEPV-R(N)                      上文(4

本例不确定度的评定,把本属于被检仪器性能的分辨力、机械不良效应,进行另外的计量不确定度中,在判别式中列入右边的项目中,即上文判别式(3)的U95中,这就完全放错了位置。

          Δ│maxMEPV-U95                                上文(3

测量仪器的分辨力、机械效应,客观上已实际体现于左边的│Δ│max中,有多大,是实测时必当表现出来的(操作者选用方法,包括多点测量、重复测量、标准的量值细度设置等)。所评U95中的极小一部分,标准与辅助仪器的误差是该有的、正确的;而其中的主要部分,被检仪器的重复性、分辨力、机械效应项以及温度效应项,评定时放在U95中,又必然在合格性判别中放在右边,那就成了合格性判别的标准项。这里很容易看出,这些项作为对仪器的性能要求已体现在MEPV中(这是规格的要求),检定就是实测性能是否符合规格要求,左边是实测的性能。左边小于右边则合格。本例游标卡尺的计量,把本应包含在左端的性能,另列出,加在U95中,这就必然减小卡尺的合格性的通道,使大量本来合格的卡尺不能判为合格。造成计量工作的失误。更有甚者,本样板胡乱评估机械效应项,使此种卡尺全部不能判为合格。对计量来说,就是严重的失职,是不可容忍的错误。

(转下页)


   

 楼主| 史锦顺 发表于 2013-9-12 14:33:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-12 14:37 编辑

4# 史锦顺   文

上次,规矩湾先生回帖承认对机械效应项估计过大,是错误的;但他认为估计小些就可以了。我认为此处本不该包括此项,估计大还是小,都是不当的。况且作为规范,可以容忍人们随意去估计大小,这本身就已失去规范的意义。

-

(三)误差理论下的卡尺检定

1 明确卡尺的技术性能指标。查看国标《GB/T 21389-2008》、《通用卡尺检定规程 JJG 30-2012》此类卡尺的示值误差允许范围是0.05毫米,即MEPV=0.05mm

2 选用标准。检定卡尺的标准就是量块。卡尺检定时的计量误差,就是量块的误差范围指标值。各等各级量块的规格,都远远满足卡尺检定的要求。设量块的误差范围是R(N),要求R(N) MEPV/4.

3 按卡尺检定规程《JJG 30-2012》执行。

用卡尺测量量块,在六个点上,测得的卡尺示值与量块的标称值的最大示值差为Δ│max,只要:

                   Δ│maxMEPV-R(N)

判卡尺合格;否则不合格。

2012年的这个规程《JJG 30-2012》,注意这是在推行不确定度论19年之后,竟没受不确定度论的影响,还是按误差理论的惯例办事,好得很!

老史写文章置疑不确定度评定;检定规程《JJG 30-2012》用行动抵制不确定度评定。好!异曲同工;编者们比老史的贡献大的多。谢谢敢于实事求是、坚持真理的编者们,也顺便向批准此项检定规程的国家质检总局致敬。

-

CNAS所推荐的权威不确定度评定的“游标卡尺的校准”是个错误的评定,名曰“实例”,实则虚构。要害是评定方法错误,不可实际应用。谁用谁上当。

这个评定样板说明:计量中的不确定度评定,是画蛇添足,毫无意义。本来简单、规范、明确的计量检定工作,被弄得很复杂、错误。排除不确定度评定的干扰!

-

崔伟群 发表于 2013-9-12 17:15:23 | 显示全部楼层
这个得支持下史先生,批评的有道理,特别是1,3,4点到了要害。
但这不是不确定度理论本身的问题。而是使用者对不确定度理论理解错误使用不当导致的问题。不能归罪于不确定度理论。
目前在不确定度使用过程中有一种倾向,认为不确定度评的大一些比较安全,实际上根本不是这样,不确定度既不能评的太大也不鞥评的太小,必须符合客观实际。
规矩湾锦苑 发表于 2013-9-12 19:08:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 规矩湾锦苑 于 2013-9-12 19:10 编辑

  我认为史老师引用的中国合格性评定国家认可委员会编译的《校准领域测量不确定度评估指南》(CNAS-GL09:2008)p42不确定度评定案例,评定方法和思路是基本正确的,存在的问题只是评定的数据信息来源可能有误。
  众所周知标准不确定度分量的评估有两种评定方法。其中一种方法外国人叫B类评定,也就是当人们掌握了测量过程的可靠信息时,利用所掌握的信息加以评估,这是最经济实惠和可靠的评定方法,是首选的评定方法。另一种方法外国人叫A类评定,也就是当人们没有可靠信息来源时,不得不出钱出力花时间,通过重复性试验和统计技术来评估的,不得已而为之的评定方法。我对“案例”改写如下:
  卡尺的示值误差Ex检定结果的测量模型可表示为:Ex = Lix - Ls +δLix +δLM + 温度项。
  根据测量模型,被测量Ex的标准不确定度有来自于 Lix、Ls 、δLix 、δLM 、温度项等的五个分量,现作不确定度评定如下:
  1.卡尺的示值Lix引入的标准不确定度分量u(Lix)
  1.1其中卡尺的示值Lix是检定中的未知数,没有可靠消息来源,它引入的标准不确定度分量只能通过A类评定来解决,因此“进行了若干次重复测量”,且“未发现测量结果有任何发散”,得出 u1(Ex)=0。
  1.2卡尺的示值Lix是在被检卡尺上读得的,必受到卡尺分辨力的影响,分辨力是其分度值的一半,50μm/2=25μm,按矩形分布取K=√3,于是对应的不确定度分量为:u4(Ex)=25μm / (√3) = 14.4μm
  我认为这两项都属于卡尺的示值Lix给检定结果引入的标准不确定度分量,且二者有重复嫌疑,应取其中最大者,即卡尺的示值Lix引入的标准不确定度分量为u(Lix)=14.4μm。
  3.量块的长度Ls引入的标准不确定度分量u(Ls)
  工作的量块长度Ls及其扩展不确定度可从检定规程中查出,根据量块的校准证书符合一级量块的要求,查检定规程得出其中心长度的偏差应在±0.8μm范围内,并假定其满足矩形分布。于是用B类评定方法可得其标准不确定度为:u(Ls)=0.8μm / (√3)=0.462μm。
  4.测量模型中的第三项分量δLix引入的标准不确定度分量,已纳入第一项中,不再重复。
  5.测量模型中的第四项分量δLM引入的标准不确定度分量u(δLM)
  u(δLM)由机械效应,如测量力、阿贝误差、量爪测量面的平面度和平行度误差等引入,其中阿贝误差、量爪测量面的平面度和平行度误差等引入的分量已反映在卡尺的示值Lix引入的标准不确定度分量u(Lix)中,不能再重复评定,唯有由机械效应引入的分量尚未评估。由机械效应产生的误差为±50μm的信息实在是来历不明,我认为在卡尺合格的情况下,机械效应产生的误差充其量不会超过±5μm,“案例”是不是因笔误多加了个0不得而知。
  如果是±5μm,则 u(δLM)=5μm / (√3) = 3μm。
  5.最后还应该有“温度项”引入的标准不确定度分量u(T),这也是测量模型中产生测量结果Ex的最后一项,不能被遗漏。
  根据量块和卡尺的温差,线胀系数的不同以及检定时可能偏离20℃的环境(卡尺规程规定≤±5℃),产生的误差不超过±5μm,则 u(T)=5μm / (√3) = 3μm。
  6.合成标准不确定度:uc(Ex)=√(14.4^2+0.462^2+1.99^2+3^2+3^2)=15μm
  7.扩展不确定度:
  案例所说“由于最后的合成分布不是正态分布,而是上、下底之比为β=0.33的梯形分布”来历不明,不具有说服力,因此取k95=1.83同样令人质疑,应按惯例取k=2,则:
  U(Ex)=2×15μm = 0.03mm
  8.结论:
  该卡尺示值误差检定结果为0.10,扩展不确定度U=0.03mm,k=2。根据卡尺检定规程规定示值允差应不超过±0.05mm,该卡尺示值误差已经超差,应判为不合格,签发检定结果通知书或校准报告。
  检定规程规定该卡尺的示值允差是±0.05mm,控制限T=0.10mm。测量能力指数Mcp=T/(2U)=0.10/0.06=1.67。原国家计量局推荐Mcp≥1.5基本满足一般测量工作需要的要求,1.67>1.5,因此本方案是可靠(可信)的,可以用于该卡尺检定工作要求。通过本方法所得检定结果是可靠的,用该检定结果对上述被检卡尺不合格的判定结论是可信的,应勿容置疑。
  至于JJG30-2012没有给出不确定度评定附录,并不是不确定度评定在卡尺检定规程换版时没有得到重视,我认为可能有两个原因:
  其一,国家局发布了第一批建立计量标准时可以简化不确定度评定的计量器具检定种类,通用卡尺就是其中之一。
  其二,据说新的检定规程将不再把不确定度评定报告以附录形式给出,而是在报批检定规程时将不确定度评定报告存档备案。
 楼主| 史锦顺 发表于 2013-9-13 11:32:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-13 11:46 编辑



    前年,看到关于淡化自由度的说法,觉得有种苗头,那就是制定计量规范与检定规程的专家们与计量部门的领导,也注意了到所谓自由度评定的随意性和可忽略性。能“淡化”,实际也就可以取消。老史自接触不确定度概念以来,就认为“自由度”的提法、算法,违背基本的数学原理与物理原理,在测量计量中没有实际用途。随意估计自由度数,违背测量计量的实测原则。就是把测量次数N,说成是自由度为N-1,也毫无道理。在《驳不确定度论一百六十篇集》第110 页,我曾说:

“2011年2月,JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》规范制修订起草小组,提出“本规范弱化了对给出自由度的要求”,这是正确的。

自由度的概念,无实际用途,难解难算,样板评定中有人用,除数据量的自由度取n-1外,都是些随意的估计。笔者的意见是:既然弱化,就弱化到零吧”。

弱化与取消是不同的。但我认为,没用处,才被淡化;真的淡化了,也就实际上取消了。

-

读规矩湾先生的帖子,得知:

一,国家局发布了第一批建立计量标准时可以简化不确定度评定的计量器具检定种类,通用卡尺就是其中之一。  二,据说新的检定规程将不再把不确定度评定报告以附录形式给出,而是在报批检定规程时将不确定度评定报告存档备案。

我已退休16年半,文件看不到,网上又没见相关的信息,因此,规矩湾先生提供的信息,我是第一次听说,这对我太重要了。我很想知道详细情况,希望先生能详细讲一讲。例如“国家局发布了第一批建立计量标准时可以简化不确定度评定的计量器具检定种类”,我就极敢兴趣。这对广大网友也很重要,知道哪些可以不评定不确定度,就可省去许多麻烦。劳驾规矩湾先生给出这个名单,或者指出该到哪里去查。我个人从这里可以了解国家局对“不确定度论”的态度。如果国家质检总局的态度,也像“淡化自由度”那样“淡化不确定度”的话,那我就可慰此平生,大大庆祝一番了。二十天前,我给国家质检总局写信并报送材料时,并不知道这一情况;致使我的口气有些过火;倘已如此,即总局也在做淡化处理,那我的要求实际上已部分被满足了。

我已暮年。所关注的是:人类长期积累的误差理论,是座宝库。人们要发掘它,而不该歪曲它、歧视它、抛弃它。诚然,受历史条件的限制,误差理论有局限性,我写了《新概念测量计量学》,就是尽个人一生之力,力图发展这门学问。发展即使有成功之处,也只能是阶段性的,发展是无限的。因此我很希望年富力强的学者们,特别是敢作敢为的青年人,要敢于在世界性的学术大辩论中,争得中国的一席之地。

我认为:不确定度论,不过是人类科学史上的一段插曲。我现在的工作,目的就是加速人们对它的识破过程。任务仍然是艰巨的。崔伟群先生,表示了他对我的某些分析的赞同,并表支持之意,我甚感谢。但分歧仍然是主要的。那就是对不确定度论的本质的认识。学术问题,急了不行,得慢慢来。

叶德培先生最近在《中国计量》上说:“不确定度与真值无关”。

在《不确定度原理》第一页,刘智敏先生说:

在科学技术中进行着大量的测量工作,借以认识事物,测量结果的质量如何,要用不确定度来说说明。不确定度愈小,测量结果对真值愈靠近,其质量愈高,其使用价值愈高;不确定度愈大,测量结果对真值愈远离,其使用价值愈低。”

叶先生与刘先生都是我国顶尖的计量专家,对不确定度的说法,竟截然相反。这很值得人们深思。细读不确定度的基本文件,即GUM,显然,叶先生讲的是原本的不确定度论,是“真经”。但细一想,人们要知道的是真值,即客观值(GUM说的去掉“真”字的那个量值),你不确定度与真值无关,就是与人们要求的客观值无关,那还有什么用?这不等于自己否定自己吗?

倘如刘先生所说,不确定度表示的是与真值接近的程度,那不正是刘先生安身立命、成名成家的“误差”或严格地说是“误差范围”吗?中国的计量人都知道刘智敏是著名的误差理论专家,你的骨子里充满了误差的元素,而改换门庭去换取一顶“国际不确定度组中国代表”的头衔,我看你是打着“不确定度”的旗号,宣传的却是误差理论的内容。我认为,以你刘先生的见识与资历,不致看不透不确定度论的伪科学本质。回头是岸,望先生猛醒。你的书出的不少,你的“中国代表”的名也够大的。我看你该向人们表示真心:“误差理论与不确定度论到底那个科学”。

-

规矩湾锦苑 发表于 2013-9-14 00:52:09 | 显示全部楼层
回复 8# 史锦顺

                              国质检量函〔2008〕633号
         关于简化考核计量标准项目(第一批)的通知
各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团质量技术监督局,国务院有关部门,中国计量科学研究院,各国家专业计量站及有关单位:
  为了进一步提高计量标准考核工作效率,更好地适应计量标准管理工作的需要,经研究,确定了第一批简化考核的计量标准项目。对于列入简化考核的计量标准项目(第一批)中的计量标准,其计量标准的重复性试验和稳定性考核以及检定或校准结果的测量不确定度评定等3项内容可以根据计量标准的特点简化考评。
  附件:简化考核的计量标准项目(第一批)
                         二〇〇八年九月九日
  附件中包括(括号内的数字是计量标准的统一编码):
  1.检定游标量具标准器组(01315300);2.检定测微量具标准器组(01315400);3.检定指示量具标准器组(01315500);4.衡器检定装置(12114700);5.液态物料定量灌装机检定装置 (12114722);6.常用玻璃量器定检定装置(12215111);7.加油机容量检定装置(12216100);8.售油器检定装置(12216200);9.血压计(表)检定装置(12416200);10.可燃气体检测报警器检定装置(46113107)。
规矩湾锦苑 发表于 2013-9-14 01:26:28 | 显示全部楼层
回复 8# 史锦顺

  叶德培先生所说的“不确定度与真值无关”,我们应该正确理解。“不确定度与真值无关”是指不确定度与真值的大小无关。不确定度仅仅是真值可能处于的区间“宽度”(用半宽表示),这个宽度与真值大小的确是无关的,这个宽度在数轴上的位置不能确定,是浮动的一个区间。区间位置的确定必须将被测量送高一级技术机构,用比获得该测量结果准确度更高的另一个测量过程进行测量,将该测量结果作为自己测量结果的“约定真值”来确定不确定度的位置。
  刘智敏先生是我国误差理论和不确定度理论的泰斗之一,他说“在科学技术中进行着大量的测量工作,借以认识事物,测量结果的质量如何,要用不确定度来说明”这的确是真理。但接着说“不确定度愈小,测量结果对真值愈靠近,……不确定度愈大,测量结果对真值愈远离”,我认为可能基于当时对不确定度的认识,现在看来这个认识是有问题的。测量结果靠近真值的程度是“误差”。误差的定义原来就是“测量结果减去真值”,误差才是定量反映测量结果靠近(或者说偏离)真值的程度,这个靠近真值的程度就是定量反映测量结果准确性的指标。不确定度不反映测量结果的准确性,不确定度定量反映的是测量结果的“可疑度”(或称可信性、可靠性)好坏,“不确定度”和“误差”是完全不同的两个概念。所以史老师反驳说,如果“不确定度表示的是与真值接近的程度,那不正是……‘误差’或严格地说是‘误差范围’吗?”,反驳是有道理的,是有力度的,原因就在于刘老师在这里的确是把不确定度与误差(包括误差范围)画等号了。
 楼主| 史锦顺 发表于 2013-9-14 08:45:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-14 08:51 编辑

回复 10# 规矩湾锦苑


    谢谢先生告知总局文件。看来,那仅是对一些最简单的项目的简化处理;作法是必要的、正确的,但还难说是对不确定度评定总观念的变化。但我认为,最简单、最基本的简化实例一开,也必将带来潜移默化的影响,反正我觉得这是正确方向,表明不确定度评定并非那么必要。对我来说,还要努力去揭露不确定度评定的弊病,以促进一个必然的历史进程:那就是恢复并发扬误差理论的权威。

     
20138月,叶德培先生还在讲不确定度与真值无关,念的确实是1993GUM的真经,但该先生却忽视了一条重大的变化:那就是关于不确定度的第三含义。不确定度的第一含义是可信性。避开准确性而谈可信性,没法说清不确定度是什么东西。不确定度的主定义是分散性,但计量人都知道,测量计量的核心是偏离性,分散性该讲,但毕竟不是第一位的。因此靠这个第二含义,不确定度仍无法立足。于是出现第三含义,那就是不确定度是包含真值区间的半宽。有这第三含义,才好计算,那就是利用误差理论意义下的一切成果。说来也奇怪,不确定度叫得响,其实就是利用误差理论下的基本素材,只不过算得小些,而没有任何新内容。个别的新说法如自由度,不过是估计一通,张三估计20%,李四估计80%,没准谱。况且已被淡化处理。最最有用的就是一句话包含真值的区间,基本思想是和真值挂上钩,才有意义,才有必要。而这么一来,不确定度也就返回到误差理论这边来了,因为人们知道:包含真值的区间,就是误差范围,而误差范围早在贝塞尔时代(σ不带正负号)、迈克尔逊时代(光速等于测得值加带加减号的误差范围)就已应用;而近代现代的数以亿计的测量仪器所标的准确度,都是误差范围。说不确定度是包含真值的区间的半宽与说不确定度是包含真值的区间完全等效,因为区间必有半宽,而半宽必是区间的半宽。没有没有半宽的区间,也没有没有区间的半宽。在包含真值的区间这个含义下,不确定度与真值,密切地挂上钩了。因此,叶德培先生的不确定度与真值无关,是1993年的老经,今天再说,那就是否定不确定度的第三含义。既不符合实际的不确定度评定,也没有号召力。况且,不确定度的一切评定,都是按第三含义行事,否定不得。第二含义,仅限重复性测量,显然不够,而第一含义,没有基本单元定义,无从下手,没法实用。我认为倒是刘智敏先生实事求是,讲的是实话,因为要说不确定度重要,必须说它与真值相关,不然就没理由说不确定度的好话。世界上说不确定度就是误差范围的,我查到的就有美国的、德国的、澳大利亚的著名教授(美国《机械量测量(第五版)》、德国《电测原理(第八版)》澳大利亚《测量不确定度导论》),都把不确定度视为总误差(误差范围)。

-

规矩湾锦苑 发表于 2013-9-14 15:51:12 | 显示全部楼层
回复 11# 史锦顺

  我赞成史老师所说计量学离不开“偏离性”,但我认为计量学同样也离不开“分散性”,二者不可偏废,也不能说孰轻孰重。误差的核心是研究偏离性,研究测量结果偏离被测量真值(约定真值)的特性。不确定度的核心是研究分散性,研究被测量值(真值)的分散性,“不确定度是包含真值区间的半宽”,而这个分散性被用来评价测量结果可疑程度大小的特性。所以“不确定度的主定义是‘分散性’”。
  史老师说“不确定度叫得响,其实就是利用误差理论下的基本素材”,这是非常有道理的。其实道理也很简单,误差理论的精髓是“误差无时不在无处不在,误差只能削弱而不能消灭”,因此顺理成章推理而知:通过测量获得符合被测量定义的“真值”是可望而不可即的,人们只能获得参考值或共同“约定”真值。其实误差和误差范围不是不确定度,而是产生不确定度分量的原因之一,因为有测量误差的存在,对测量结果的可信性就必将产生影响,每一个误差都将给测量结果带来一定的可疑度,这就是“利用误差理论下的基本素材”(不确定度评定所说的信息)评估标准不确定度分量的道理。但误差并不是给测量结果带来不确定度的唯一因素,往往一个被测量需要测量若干个参数通过计算才能得到测量结果,对每个参数测量时,其测量方案的不确定度也是给被测量最终测量结果带来标准不确定度分量的因素。
  “真值”不可触及,但“包含真值的区间”有多宽却可以通过所掌握的测量过程所有信息来评估。“包含真值的区间”宽度肯定不是“误差范围”。误差范围顾名思义是“误差”的变动“范围”。根据误差的定义可推导出误差范围的定义是“被测量的测量结果与其真值(参考值)之差的变动范围”。而不确定度是“包含真值的区间半宽”。一个是针对测量结果,另一个是针对真值;一个是两个值之差的变动范围,涉及到两个“值”,另一个是只针对单一的量值(真值)的存在可能性区间宽度,不与任何第二个值发生关系;一个是用来评价测量结果的准确性,另一个是用来评价测量结果的可信性。
  史老师引用的刘智敏老师那句话的确是模糊了或混淆了误差和不确定度的界限,有将误差与不确定度画等号的嫌疑,以至于史老师这样的老专家也会产生“误差和不确定度是一回事”的误解。这种误解不仅仅国内存在,如果史老师所说案例是真的(请老师宽恕我没有看到原文),“美国的、德国的、澳大利亚的著名教授(美国《机械量测量(第五版)》、德国《电测原理(第八版)》澳大利亚《测量不确定度导论》),都把不确定度视为总误差(误差范围)”说明国际上也存在相同的误解。一个理论产生初期被误解应该是正常现象,但误解毕竟是误解,要相信随着新理论的不断发展、完善和被应用,误解最终必将会消除。
  叶德培先生所说的“不确定度与真值无关”,的确应理解为“不确定度大小与真值的大小无关”。不确定度仅仅是真值可能处于的区间“宽度”(用半宽表示),这个宽度不涉及位置,与真值大小的确无关,因此这个宽度在数轴上的位置是飘浮不定的。国内外很多业内人士误认为这个区间对称中心的位置是测量结果,其实根子上也是把不确定度误解为误差了,或把测量结果误解为真值了。不确定度对称中心的位置只能是真值,不确定度位置的确定必须送高一级技术机构,用比获得该测量结果准确度更高的另一个测量过程进行测量,以获得被测量参考值(约定真值),这个参考值(是约定的或近似的的真值)才是不确定度对称中心的大致位置。
 楼主| 史锦顺 发表于 2013-9-15 10:46:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-15 10:50 编辑

回复 12# 规矩湾锦苑

规矩湾先生说:

“史老师引用的刘智敏老师那句话的确是模糊了或混淆了误差和不确定度的界限,有将误差与不确定度画等号的嫌疑,以至于史老师这样的老专家也会产生误差和不确定度是一回事的误解。这种误解不仅仅国内存在,如果史老师所说案例是真的(请老师宽恕我没有看到原文),美国的、德国的、澳大利亚的著名教授(美国《机械量测量(第五版)》、德国《电测原理(第八版)》澳大利亚《测量不确定度导论》),都把不确定度视为总误差(误差范围)说明国际上也存在相同的误解。一个理论产生初期被误解应该是正常现象,但误解毕竟是误解,要相信随着新理论的不断发展、完善和被应用,误解最终必将会消除”。


    从这段话中,看出:规矩湾先生,把中国的专家刘智敏的论述、美国、德国、澳大利亚的著名教科书的论述,都当成了“误解”,而正解只有规矩湾本人的说法。并且认为“一种新理论产生的初期被误解应该是正常现象。”

是“误解”吗?不是的。因为不确定度说来说去,只是在“误差”这个范畴内兜圈子,并没有新货色。而又在大量问题上,混淆、错位,弄出许许多多错误与弊病出来。

规矩湾说没看到原文,我这里详细列举一下,供参考。但我要说明,我举这些材料,仅仅用于说明:由于不确定度本身的没准谱,所形成的世界性的对不确定度理解的混乱,其病根在不确定度论本身。我申明:我不把不确定度论看成是误差理论,恰恰相反,我认为不确定度论是对误差理论的歪曲与破坏。不确定度论没资格算作误差理论,它是给计量界带来大量混乱与麻烦的伪科学。我所引材料,说明当前国际科技界对不确定度论的容忍,但我认为容忍是暂时的,错误的东西迟早要被淘汰。我对不确定度论的态度是:彻底揭露,一点一滴地打扫干净。

-

(一)《机械量测量(第五版)》[] Thomas G.Beckwith 等著,王伯雄

“每个测量都包括一定程度的误差,而且该误差是永远不能精确知道的。然而,通常可以估计一个误差的可能界限。该界限称为不确定度。”

1 误差通常可以分为偏倚误差与精度误差。偏倚(系统)误差在做每次测量时都以同样方式出现。精度(随机)误差大小和符号会变化,且具有一个零均值。偏倚不确定度常要通过对测量仪器的知识或与其他更精确的系统进行比较来估计。精度不确定度可以用统计的方法来估计。

2 一次测量中的总不确定度同时包括偏倚不确定度和精度不确定度。

-

(二)《电测技术(第八版)》[] Elmar Schrüfer  殳伟群译

对已知的影响量来说,可以对测量值进行相应的修正和更正。修正了的测量值和未修正的测量值之间的差在本书里被称为(测量)误差。

在干扰量未知时,无法进行任何修正。此时只能给出一个范围,被测量的真值将以某个特定的概率落在这个范围内。对于被测量的这种未知性的度量即是测量不确定度。

对于被测量X的测量(有时经过测量后)给出测量值x。这一测量值和它的不确定度u(x)一起构成了测量结果它可以用下面的书写方式来给出

              X = x ± u(x)

用测量不确定度表示的、可以赋予被测量的测量值的范围为

              xu(x) X xu(x)

这个“不确定度分析”(以前叫“误差分析”)的任务在于定量地界定不确定度。

-

(转下页)

 楼主| 史锦顺 发表于 2013-9-15 10:52:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-15 10:54 编辑

13# 史锦顺 文

(三)《测量不确定度导论》[澳大利亚]莱斯.柯卡普等著  曾翔君等

第一部分  译者观点

该书的翻译者是西安交通大学的几位教师。译者序写到:

从事测量的人们经常遇到的问题是如何对自己的测量结果进行评价。常采用的方法是采用测量误差来衡量测量的准确度,包括使用“绝对误差”、“相对误差”、“引用误差”等术语。如果一台仪表的准确度用一个相对量来表示,例如0.2级,则表示该仪器已被更高准确度等级的标准仪器(例如0.01级)校准过,说明采用0.2级仪表(校准过)测量的结果,其引用误差不超过标准表的0.2%. 这是一种比较粗略的,甚至是定性的描述测量真值的方法,因为它并没有告诉我们真值究竟在哪里。相比之下,测量不确定度这个概念的提出更加科学,它反映的是测量结果中真值所在的定量区间及其出现的概率,并采用绝对值来表示
-

第二部分  著者观点

学生们经常遇到的问题是有些教科书使用的概念和术语与其他教科书不一致,例如,有些教科书把术语“误差”和“不确定度”进行了严格的区分,但另外一些教科书则将它们混用。(前言)

-

准确度和不确定度的含义是相反的:高准确度意味着低不确定度,低准确度意味着高不确定度。p1

-

下式给出了特定被测量的最佳估计值及其不确定度的一般表达式。假定钟摆周期的最佳估计值为2.25s,不确定度是0.05s,可表示为

        钟摆周期=(2.25±0.05)s

从上式中可断定,钟摆周期的真值处于2.202.30s的“机会较多”或概率较大。(p29

-

如果某一质量的测量值以(1.24±0.13kg的表达式给出,则其真值就很可能是在1.11kg1.37kg之间,不确定度为0.13kg.(p37)

-

-

zhanghui6540 发表于 2013-9-15 11:56:39 | 显示全部楼层
精彩,辩论相当精彩!对学术问题就应该如此!
规矩湾锦苑 发表于 2013-9-16 01:55:14 | 显示全部楼层
  非常感谢史老师提供的资料。我认为这个资料的确充分证明了国外的业界知名人士也有把测量不确定度与误差画等号的误解情况发生。
  如果真的像[美] Thomas G.Beckwith所说的“通常可以估计一个误差的可能界限,该界限称为不确定度”,那么“不确定度”和“误差范围”也就画等号了。
  如果真的像[澳大利亚]莱斯.柯卡普所说的“对于被测量X给出测量值x。这一测量值和它的不确定度u(x)一起构成了测量结果”可书写为:X = x ± u(x),那么“可以赋予被测量的测量值的范围为:x-u(x) ≤ X ≤ x+u(x)”,那么测量结果x的不确定度u(x)与x的最大误差也就画等号了。
  如果不确定度与误差范围或最大误差画了等号,不确定度与误差的确就应该“有他无我有我无他”了,不确定度的提出也就是一个搅乱计量界的极大错误。但是,事实上误差与不确定度的确是完全不同的两个术语。它们的不同之处太多了,仅仅以下三个区别就可见一斑:
  它们的定义不同,一个是偏离被测量真值的程度,一个是被测量真值可能存在的区域宽度。
  它们的作用一个是表述测量结果的准确性,一个是表述测量结果的可信性,更不同。
  误差与真值大小密切相关,且有正负之分,不确定度与真值大小毫无关系,永远是正值。
  当检测报告写成X=x±u(x) 时,表示的含义为被测量X的测量结果为x,其测量结果的不确定度为u(x)。u(x) 并不是测量结果的误差,并不表示测量结果的误差介于-u(x) 和+u(x) 之间,而表示测量者通过产生测量结果x 的测量过程所有信息主观评估出来的测量结果的可疑度(可信性)是u(x)。
  测量结果x 的误差到底有多大,必须将被测量X送另一个更高准确度的测量过程测量。如果得到测量结果y,那么y即可约定为X的真值,那么X的真实大小就应该是:y-u(x) ≤ X ≤ y+u(x)。测量结果x的误差应该是:Δ=x-y,而绝不是u(x)。说 x-u(x) ≤ X ≤ x+u(x)肯定是个大错误,是对不确定度的误解。
 楼主| 史锦顺 发表于 2013-9-17 14:35:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-17 14:41 编辑

回复 12# 规矩湾锦苑

规矩湾先生说:

真值不可触及,但包含真值的区间有多宽却可以通过所掌握的测量过程所有信息来评估。包含真值的区间宽度肯定不是误差范围。误差范围顾名思义是误差的变动范围。根据误差的定义可推导出误差范围的定义是被测量的测量结果与其真值(参考值)之差的变动范围。而不确定度是包含真值的区间半宽。一个是针对测量结果,另一个是针对真值;一个是两个值之差的变动范围,涉及到两个,另一个是只针对单一的量值(真值)的存在可能性区间宽度,不与任何第二个值发生关系;一个是用来评价测量结果的准确性,另一个是用来评价测量结果的可信性。


    在这段话中很欣赏先生对误差范围的表述。“误差范围是误差的变动范围”,是“被测量的测量结果与其真值之差的变动范围”,“两个值之差的变动范围,涉及到两个值。”这些话,准确、精彩。

共同的观点,点到为止。学术讨论,重点是不同观点的争论。

先生这段话,涉及测量计量的一些基本问题。我们之间存在严重分歧。现将不同意见表述如下。

-

(一)真值不可触及吗?不!真值是可知的

1真值作用着,人们通过真值的作用来认识真值

真值就是实际值,客观值。真值这个概念是测得值这个概念的伴生物。通过测量,人们得到测得值,人们关心的是这个测得值与实际的被测量的实际量值,差多少,以便于人们选用测量仪器,或想办法改进仪器的性能,以得到更准确的测得值。人们就把要求的那个量的实际值,叫做真值。真值不可触及吗?不,测量了,得到了这个量的近似值,就不可能不“触及”它。真值存在着、作用者,我们正是利用真值的作用,来认识真值、测量真值。用天平测量物体的质量,利用的是重力(物体的取决于质量的万有引力,即该物体与地球之间的作用)。运动体使它反射的电磁波产生频移(多普勒效应),频移的大小与运动体的速度成正比,于是人们通过测量频差,来推算物体的运动速度,这就是著名的多普勒测速法,是通过“速度”的效应来测得速度。测量就是利用真值的作用来认识真值,不可能不触及真值。

2 真值变化着。变化是真实的变化,变化着的量值各个是真值

量值的变化是真实的变化,因此凡已观察到量值变化的场所,人们所知道的量值都是真值。用误差范围0.2℃的温度计测量北京天气的温度。清晨6时,18.8℃,而过午的14时,30.6℃(测量误差远远小于变化量)。天气温度确实变了,测得的每个温度值,都是测量那个时刻的天气温度的实际值,是客观值。也就是天气温度的真值。

3 误差远小于实用要求的值是真值

在计量中,为判别被检测量仪器的合格性,必须有计量标准。如果计量标准的误差范围的标称值与被检仪器的误差范围标称值之比的q值,小于1/10,对应被检仪器来说,计量标准的标称值,就是真值(VIM3已认可)。

4 按现有的测量技术,在人们的生产、交易、生活中,各种量,都可以得到真值

人们能得到真值的量的数量,占百分之九十九点九九以上。在科研中,有不到万分之一的个别量,那就是被称为物理常量的量,人们只能得到近似值,观察不到它们的变化量,只能继续努力提高测量水平。它们的真值可以认识,而有待于得到更进一步的认识。凡当今人类可以观察到变化的那些量,只要用能观察到该量值变化的那种仪器测量,得到的该量的值,就是该量的真值。因此,人们在实际工作中,在讨论、计算误差时,运用真值的概念,是理由充分的、简洁明了的。

-

(转下页)

 楼主| 史锦顺 发表于 2013-9-17 14:44:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-9-17 15:24 编辑

17# 史锦顺  文

       5  真值的绝对性与相对性

真值可知的观念,是客观事物可以认识这个总观念的的一个具体观念。客观事物可以认识是辨证唯物论的基本观念。

真值就是准确的量值。准确有绝对准确与相对准确。绝对性寄予相对性之中,相对性包含有绝对性的因素。相对真理,不是谬误而是真理;同理,相对真值,就是真值。应知:相对真值与绝对真值都是真值;因此人们通常就把相对真值叫做真值、当做真值,这既符合实践的需要,也是符合哲学理论的。那种一提真值,就一定要说是绝对真值,是不符合关于绝对性与相对性的实践原则的。实践的原则,就是实践中能用、够用,而不是在名称上人为地制造死胡同。

-

基于如上6条,说“真值不可知”,甚至进一步说“真值不可触及”,是错误的。

-

(二)“包含真值”,已承认真值可知

不确定度的第一含义可信性,没有元素(单元)定义。意义含糊,不确定度论问世时讲一阵子;讲不通,现在已很少见。正规给出的定义是“分散性”,但只讲分散性,而不提偏离性,舍本求末,不管用。于是讲不确定度是包含真值的区间。这是对的,但已背离了原来的“真值不可知”的出发点。既然真值已包含在区间中,那就是知道了真值的范围,注意范围是可以逐渐缩小的,于是也就等效于精确地知道了真值。这个最看好的含义,第一违背了原来的立场;第二,这不过是误差范围的重复。

承认包含真值的区间,就得承认真值可知;不确定度论的基本观念是“真值不可知”,就没资格谈论真值在哪里;知道在哪里,就是知道真值了。

先说真值不可触及,却大谈“包含真值的区间”。逻辑不通。

-

(三)并无新意的区间

先生论证误差理论的区间与不确定度论区间的不同,貌似头头是道,实则经不得推敲。测得值与真值的概念,实际是分不开的,二者共存亡。对统计测量来说,量值变化远远大于测量仪器的误差范围,因此,测得值就是真值。测得值的变化区间,就是真值的变化区间。因而,对统计测量,没必要区分是测得值区间,还是真值区间,

在计量场合,有计量标准,就是有真值(VIM3, 用同规格的多台测量仪器测量同一标准,测得值各个不同,但合格仪器的测得值必在以真值Z为中心的以误差元绝对值的最大值为半宽的区间内。这个区间,是计量的区间,是以真值为中心的测得值区间。

用计量过的合格的测量仪器对一量进行测量,得该量的测得值为M,又知仪器的误差元的绝对值的最大值是R,则知该被测量的真值在以测得值M为中心的、以R为半宽的区间内。这个区间,是测量区间,是以测得值为中心的真值的区间。

以上两个误差理论的区间,是可以严格推导的。它们半宽相等。

-

什么是不确定度的区间呢?既然包含真值,就必然连上测得值,没有测得值,也就谈不上包含真值。而且一提半宽,必定是与测得值直接相关,因此说,不确定度的区间只论真值,不谈测得值是瞎扯,因为把测量结果写出来必须是测得值M±扩展不确定度U95,不提测得值不行

而所谓的U95也是逐条按误差元算出来的,只不过比误差范围略小而已。差别仅仅是不确定度一律均方合成,又取2σ,不过是降低了可信性(由99%降到95%)。

一切利用误差理论意义下的数据,算出来,还号称是新意义的区间,笑话。不确定度论讲理论时专讲测得值,回避真值概念,而讲区间又抛开测得值而只谈真值,所谓包含真值的区间实际是无源之水,无本之木,不过是抄袭误差元所构成的误差范围。谁能推导出不确定度的区间的表达式?不可能的。人们宽容地把不确定度的区间看成是误差理论的区间,其一是接近,其二是高抬了它,其三并不妥当。不确定度的区间来路不明、计算不准,不是个科学的概念。不确定度理论、不确定度区间、不确定度评定,都只有一条出路:废除。

-

规矩湾锦苑 发表于 2013-9-18 01:29:53 | 显示全部楼层
  1.我认为首先我们应该确定被测对象是什么。
  被测对象是某个确定的地点确定的时刻的气温,被测对象就是唯一的,被测对象的真值也是唯一的。人们可以使用温度计在当地当时加以测量,受种种因素的影响测得的气温值必有测量误差,这个带有测量误差的测量结果并不是当时当地的气温“真值”,只能是当时当地的气温测量结果。
  清晨6时,18.8℃,而过午的14时,30.6℃,气温确实变了,但这个时候的被测对象不是同一个,被测对象的真值当然也不是同一个,每一个被测对象都有唯一一个真值,每一个测量结果也各有各的误差。如果一定要看着为一个被测对象,那么被测对象的名称应该改为某地某日的平均气温。对于某地某日的日平均气温测量结果就是当天所有气温测得值相加再除以测量次数,测量结果仍然是唯一的,其真值也是唯一的,因此日平均气温的测量误差也还是唯一的。我们不能把改变了地点或时间的被测对象仍然简单的看着为同一个被测对象。
  2.真值与测量结果的关系
  真值是唯一的,不变的。因为误差理论的误差不灭定律决定了真值是无法得到的,但是真值可能在多大区域宽度内是可以评估的。同一个被测对象多次测量的测量结果之所以变化正是因为测量误差的存在造成的,变化着的不是真值,而是测量结果,因此测量误差也是变化着的。
  按现有的测量技术,在人们的生产、交易、生活中,各种量都可以得到测量结果,也可以得到真值。但这里所说的真值不是理论真值,而是“约定真值”或称为“参考值”。这个所谓的“真值”仍然是测量结果,是用比获得该测量结果更高准确度的测量方案获得的测量结果,这个测量结果同样不可避免的存在着测量误差。所以史老师所说“误差远小于实用要求的值是真值”是有道理的,但这个道理不是针对真正的理论真值,而是针对约定真值。
  3.“包含真值”并不承认真值可知,而是承认真值的客观存在。
  客观存在的真值受“误差无时不在无处不在”的“误差不灭”定律约束,使人们想通过测量获得它而可望不可及,人们只能无限趋近而不能触及。不确定度本来就是研究分散性,研究这个可望而不可及的真值的“分散性”,不研究测量结果或真值的“偏离性”。研究测量结果的偏离性是“误差”的任务。如果不确定度研究了测量结果的偏离性无异于一个人自己的事不好好干却插手管别人管的事,那就真的会像史老师所说的“不过是误差范围的重复”了。因为不确定度并不研究误差所研究的偏离性,所以不确定度绝不会成为误差或误差范围的重复。
  史老师说“什么是不确定度的区间呢?既然包含真值,就必然连上测得值,没有测得值,也就谈不上包含真值”,我的确不这么看。众所周知被测量的真值是个客观存在,不管你测还是不测,它就在那里存在着,和测量结果毫无关系。真值的大小人们无法知晓,但可能存在的区域宽度是可以通过人们掌握的测量过程所有信息评估的,并不需要测量,在测量前就可以评估得到。测量结果则必须通过测量才能够获得,不实施测量就没有测量结果,每实施一个测量过程就有一个测量结果。测量结果的误差是测量结果与参考值(约定真值)的差,反映了测量结果偏离真值的程度,也就是常说的测量结果的准确性。测量结果品质高低的另一个参数“可信性”(或称可疑度)就是用被测量(真)值可能存在的区域宽度(半宽)来衡量的,这个半宽就称为测量结果的测量不确定度。
  4.不确定度与误差或误差范围完全是两码事
  前面我说过,不确定度是测量结果的可信性,而影响测量结果可信性的一个重要因素就是各种误差和误差范围,误差和误差范围是使测量结果产生不可信(可疑度)的“因”,不确定度是测量结果不可信的“果”,因此“利用误差理论意义下的数据”估算测量结果的可信性是理所当然的,我们不应该把“因”和“果”画等号,绝对不能“把不确定度的区间看成是误差理论的区间”,因此我说史老师所列举的国际上误差理论大师们和刘智敏老师那句话把误差和误差范围与不确定度画等号绝对是一个错误。
  误差和不确定度各有各的用途,它们相互补充,相辅相成,共同描述测量结果品质的两个不同参数,缺少哪一个都是不行的。
fuffn 发表于 2013-9-18 11:02:13 | 显示全部楼层
抛开实测而讲究评估,是不确定度评定弊病的根源,是根本性的错误。

这句话虽然很重,但我觉得这确实是不确定度评定中最难把握的,在建标报告的不确定度评定中,出现估计数据感觉很不严肃,同一个分量为什么阿甲估计值是a,阿乙估计值是b?曾经在对计量标准进行考核时问过检定员某个估计值是怎样来的,他的回答令我很无语:凭我30年的工作经验估计的,如果你有确凿的数值告诉我。。。。。我想,还是我水平不够吧。

评分

参与人数 1威望 +1 收起 理由
chuxp + 1 认同观点

查看全部评分

规矩湾锦苑 发表于 2013-9-19 16:59:28 | 显示全部楼层
  并不是国内外的计量科学家们神经兮兮地吃饱了没事干,装得跟个数学家似的费9牛2虎之力评定不确定度。众所周知,计量工作是各项工作的技术基础和技术支持,是科技的先行官,是工业的眼睛,古语说“失之毫厘谬以千里”,所以计量工作历来讲究的就是严密、严谨、严格、认真、准确、可靠,讲究的就是一丝不苟、精益求精。
  如果所有的科学技术、所有的工程建设,所有的机械产品,所有的生产工艺都像老兄所说的“买菜”那么简单和那么无所谓,的确计量科学也就不再有存在的价值,也不再有创新发展的必要。如果宇航员进入太空能不能返回地球可以无所谓,如果导弹打出去是否打到预定目标无所谓,如果自动控制系统可以漠视现场生产安全晚发指令差一两秒钟无所谓,如果汽车发动机活塞直径差多大也无所谓,……,不确定度的确就没有必要评定,甚至连误差理论都没必要存在了。
  即便是“买一把菜也好,买颗钻石也好,放秤上称称,相信那秤了”,这可能也只有少数人可以承受,我相信绝大多数劳苦大众和工薪阶层是无法承受的。如果绝大多数人都可以承受,那的确不确定度评定没有价值了,甚至市场计量管理以及强制检定、计量法也都没有必要存在下去。一批物资的允差,人们是有承受极限的,一把蔬菜、一袋芝麻、一颗钻石,人们的允差承受能力是不同的。
  买的东西给够没有,多给了顾客可以接受,商家不愿意承受,给少了商家得到了更多利益,顾客承受不了,这就是“允差”产生的原因。允差满足与否需要测量,用误差的大小来判定交易物资是否测量“准确”了,误差大了要么是顾客不愿意,要么是商家不愿意,就必须多退少补。另外,怎么能够知道那个误差或测量结果值得我们相信呢,如何确保我们没有被骗呢?如果有一台案秤,称量一把蔬菜,人们当然是信得过的,但用于称量钻石,恐怕没有几个人相信它是对的。因此人们自然会发问:对一个测量结果信与不信怎么能够科学的加以定量评判呢?这就是测量不确定度评定产生的根源。
规矩湾锦苑 发表于 2013-9-19 21:01:02 | 显示全部楼层
本帖最后由 规矩湾锦苑 于 2013-9-19 21:29 编辑

  中国文化不是这样子的,呵呵。中国是文明之国、礼貌之邦,中国是讲道理的。中国人无论有没有文化,咱们在讨论问题的时候,讲的都是道理,文明用语还是需要的。
  当然,老兄说“对准确度要求高,用高精度仪器测”这是很有道理的。那么什么样的“准确度要求”要用多“高精度的仪器”来检测,却并不是想当然的事。解决这个问题的有力工具和方法就是误差理论。
  老兄所说“可信度要求高,找工商局给测,找计量局给测”,这是指对机构的信任度,对国家机关的信任也是没问题的。但,现在要讲的是对测量结果的信任。对测量结果的信任度如何,并不是像相信某个机构那么简单的事。测量结果可不可信,在多大范围内可信,解决这个问题就需要不确定度。
  不确定度是好鸟还是恶鸟并不能凭直观来感觉,需要用实践来检验,毕竟只有实践才是检验真理的唯一标准。崇洋媚外,甘愿受洋人的忽悠欺骗肯定是可笑的,但是把外国人在某些方面的优点和有用的东西学习过来,为我所用,应该得到推崇和肯定。
都成 发表于 2013-9-20 17:27:09 | 显示全部楼层
回复 25# 规矩湾锦苑


    先生辛苦了!中秋佳节还不忘回帖,向您致敬!支持您,我先看帖,您慢慢来。节还没过完,顺祝节日快乐!
秦时明月 发表于 2013-9-20 21:51:24 | 显示全部楼层
回复 24# LLLWWW
测量是一门科学,计量不准,地动山摇,这是聂荣臻元帅的话。现代的测量,已经离不开数理统计了。不确定度理论虽然比误差理论难懂,也存在着很多混沌不清的地方,需要改善,但总的来说确实不乏可取之处。你如果学过量子力学就知道,百十年前就有了测不准原理,它应该是不确定度理论的滥觞吧。
LHJ 发表于 2013-9-20 23:16:58 | 显示全部楼层
不确定度理论既然存在了20多年,发展到今天,肯定有它的原因。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|计量论坛 ( 闽ICP备06005787号-1—304所 )
电话:0592-5613810 QQ:473647 微信:gfjlbbs闽公网安备 35020602000072号

GMT+8, 2024-5-8 14:41

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2023, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表