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[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)

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星空漫步 发表于 2013-9-29 07:29:15 | 显示全部楼层
回复 61# 规矩湾锦苑

   首先,请允许我引用阁下在47楼开头的一段话:“
我多次说过,不确定度不是置信概率,不是用概率来评价可信性,是用一个“宽度”来表示的,这个宽度的计量单位与被测量计量单位完全相同。用数理统计理论中的置信概率解释不确定度自然风马牛不相及。 ”

我认为在这段话中所表达的意思就是“不确定度与(置信)概率完全无关,风马牛不相及的
本人语文水平有限,因此无法理解阁下对不确定度一说的颠来倒去的解说。
倒是史老的帖子,内容前后连贯,除了一些较为高深的理论之外,我个人理解起来比较容易。


个人以为示值误差应该与测量的准确性相对应,而所谓的不确定度应该对应的是测量的重复性,独立于测量、独立于真值或约定真值、参考值的不确定度没有任何实际意义。如果是与测量值的区间散布,或者说测量的重复性相关的话,就必然与(置信)概率相关难道事实不是这样的吗?
星空漫步 发表于 2013-9-29 12:43:49 | 显示全部楼层
再引用规版的一句话:”不确定度是测量结果的可信性,误差是测量结果的准确性,二者不能相混淆。“
原话出自:http://www.gfjl.org/thread-169263-1-1.html  8楼
但不知规版所说的”可信性“是以啥来衡量的,此处难道不要讲一讲置信概率吗?
规矩湾锦苑 发表于 2013-9-30 01:32:47 | 显示全部楼层
回复 52# 星空漫步

  是的,“不确定度是测量结果的可信性,误差是测量结果的准确性,二者不能相混淆”。测量结果的“准确性”是用“误差”来定量评价的。测量结果的“可信性”是使用其“不确定度”评价的,而不是用测量结果出现的“概率”评价的。
  的的确确“不确定度不是置信概率”,两者的定义千差万别。就计量单位而言,不确定度的计量单位与被测参数计量单位完全相同,置信概率则没有计量单位。就表现形式而言,不确定度是一个区域的宽度(注意区域“宽度”不要和“区域”混淆),而置信概率仅仅是一个事件可能出现的的几率。所以,不确定度与概率虽然存在着千丝万缕的联系,但它们绝对不是同一个概念,它们是风马牛不相及的两个概念。
规矩湾锦苑 发表于 2013-9-30 02:00:03 | 显示全部楼层
回复 49# 史锦顺

  仔细拜读了史老师49楼的帖子,我认为史老师混淆了“误差”与“误差范围”这两个概念。“误差”的定义是测量结果与被测量真值(新标准改为参考值)之差。而“误差范围”则是误差变动的区域。“误差”作为两个值之差必有正负号的说法,而“误差范围”作为某个值“变动区域”自然也就不存在正负号,因为“区域”只讲大小,而不讲正负。
  我认为史老师是把国家标准定义的“误差”命名为“误差元”,而把“误差范围”命名为“误差”了,或者把误差和误差范围当作同一个术语在使用。因此我们必须统一在相同的定义的术语中,才有可能达到统一。使用的术语名称相同内涵不同只能各说各,无法达到统一。在讨论“误差”时我们不应该又搬出“误差范围”的定义。误差范围是针对误差来定义的,误差是针对测量结果来定义的,二者尽管联系密切,但直接针对的对象各不同。
星空漫步 发表于 2013-9-30 07:31:23 | 显示全部楼层
回复 53# 规矩湾锦苑


      规版绕来绕去打游击的水平实在是高!佩服!我说过“不确定度=置信概率”吗,没有;而你说的是“不确定度不是置信概率,不是用概率来评价可信性”,从语法上来理解,不确定度是名词,“用概率来评价可信性”是一组动作,名词搭配状语还好理解,搭配动作我就不理解了,所以在我理解你想说的可能是“不能用概率来评价可信性”,你一定会说那不是我的本意。我的本意就是“不确定度不是置信概率”。反正不是用和不能用就差了一个字,如果算成笔误,后面怎么解释都行。
      拜托规版今后的解说能够写得通俗易懂一些,少一些弯弯绕,这样大家理解、吸收起来也方便一些,不易理解差了。
规矩湾锦苑 发表于 2013-9-30 20:06:59 | 显示全部楼层
回复 55# 星空漫步

  我认为我并没有理解错老兄的意思。我的意思是说,测量结果的不确定度的确不是其发生的概率。我不会说“不能用概率来评价可信性”不是我的本意,我的本意的确包含着“不能用概率来评价测量结果的可信性”含义。在不确定度评定中,置信概率和自由度(或分布形式)合在一起共同用来确定包含因子大小,甚至置信概率单独都无法确定包含因子,更不用说与测量结果的可信性有什么直接关系了,而只有测量不确定度才是最终决定测量结果可信性好坏的参数。
  老兄给我提出的意见和建议我表示感谢,我会诚心诚意地接受。的确我和大家一样,加入这个论坛的目的是想通过和量友们的交流中得到帮助,不断学习和提高。所以我的想法无论对错都会通过计量论坛毫不保留地提供给大家。因为水平所限,说错了的和没有说清楚的都衷心希望老兄和量友们给我指出。
路云 发表于 2013-10-1 06:42:17 | 显示全部楼层
“不能用概率来评价测量结果的可信性。”这句话改成“不能用概率来表示(或表征)测量结果的可信性。”是否更好理解。个人观点,仅供参考。
 楼主| 史锦顺 发表于 2013-10-1 06:50:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-10-1 06:54 编辑

回复 54# 规矩湾锦苑

  人们讨论问题,针对的是客观事物,客观规律。定义是重要的,定义是明确概念的逻辑方法,但把定义当做出发点,就没法说清问题的本质。从先生的大量帖中,特别是先生与我讨论、辩论的大量帖中,可以看出先生看问题的逻辑方法、思想方法上有一个问题,那就是有些拘泥于定义。

事实大,还是定义大?看问题着眼点应该是事实,而不是定义,定义是人为的,人可以制定定义,就可以改换定义。关键是怎样定义才符合事实。先生对误差元一词,一直抱否定的态度,其实大可不必。要看看现实,下面就是不确定度论的误区。从这里不难看出,区分误差元与误差范围两个概念的必要。

一提“误差”就大谈非正即负,其自然引申,仪器误差也非正即负。十分明显,非正即负的值是不能用于表达测量仪器的水平的,表达仪器水平的必须是误差范围。同样,定义误差等于测得值减被测量的真值,此处的误差也必然非正即负,这样的非正即负的误差值,是只有所选测量仪器而没有更准确的高档仪器的测量者所不可能知道的。于是规矩湾想出,要第二次测量,即用高档的测量仪器测得被测量的真值,才能计算第一次测量的误差。规矩湾对误差与误差范围的这种误解与歪曲,不是个人问题,而是不确定度论观念的误区,带有时代的特征,值得认真对待。

怎样看待测量仪器的误差,如何区分误差元和误差范围,又如何建立误差元与误差范围的关系,对整个误差理论都十分重要。这也是抵制不确定度论的理论依据。弄明白误差范围在仪器研制、计量、实用测量这三大过程的贯通性,才能正确理解误差理论的真谛。从而也就彻底消除了不确定度论干扰的机会。从规矩湾先生这样有较高水平的计量工作者的认识误区,可以看出宣传、普及误差理论的必要性。说来也可笑,炮制不确定度论的那些美国的计量专家,第一不是有什么新见解,第二也不可能是编假话故意骗人;提出不确定度论,归根结底是对误差理论有误解。就是:1没有弄清楚误差元与误差范围的区分与联系;2无视误差范围在研制、计量、测量中的贯穿作用;3 不懂得代换在计量测量中的作用,于是也就不明白,测量仪器误差范围的指标值就是测得值的误差范围。4 对一个测量者来说,通过测量得到测得值,又知道了误差范围,这个误差范围就是包含被测量真值的区间,只要测量仪器准确度足够高,就是误差范围足够小,那就满足了需要,达到了测量的目的。测量者没必要、也不可能知道那可正可负的误差元。也就是说。人们要的是误差范围,而不是误差元。

注意:人们得到测得值,就知道了测得值的误差范围,这个误差范围,就是必然(概率99.73%)包含被测量真值的区间。这是一个测量者不花任何额外力气与代价,就已经知道了的,于是:第一不必进行高档次的测量;第二,不必搞不确定度评定。(你评个半天,也还是误差范围那点事)。这不仅是老史的认识,这是三百年来的测量、计量的历史事实。

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再说一遍。事物的元素,构成事物的整体。误差的概念,包括两层意思。一是误差元,等于测得值减真值。误差元有符号,非正即负。但要知道,光有非正即负的误差元是远远不行的。因为有随机误差的存在,测量仪器误差元必定是个变化的值,这样就不能用误差元来表征测量仪器。误差元绝对值的一定概率意义下(通常取3σ,可信性是99.73%)最大值,即误差范围,却十分有用。设计时根据社会需求与国家规范,确定了误差范围指标,制造时要实现这个指标,就是所有误差元的绝对值,必须小于误差范围指标值。计量是一种社会公证;计量就是认可“误差元的可能值都小于等于误差范围指标值。”

测量中,人们根据测量任务对准确度的要求而选用测量仪器。仪器又是经过计量的。因此,人们在得到测得值的同时,是知道测得值的误差范围的。这里的基本根据就是:测得值的误差范围,就由测量仪器的误差范围决定,二者是一回事。什么是测量仪器的误差范围?测量仪器的误差范围,就是用测量仪器测量被测量时,测得值的误差范围。如果本已知道测量仪器的误差范围,还不能知道测得值的误差范围的话,那计量还有什么用?测量仪器的指标还有什么用?规矩湾的要第二次测量才能确定真值区间的讲法,否定了近三百年来的计量与测量工作,是不符合历史、不符合实际的。你说你对误差理论与不确定度论都赞成,我看你是误差理论的歪曲者、否定者、破坏者。今天我的话重些,想刺激你一下:不要死抱着错误的观点不放。我真奇怪,你这样的聪明人,怎么就弄不懂这点事?

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星空漫步 发表于 2013-10-1 07:03:20 | 显示全部楼层
回复 57# 路云


   与您稍加讨论:个人以为可信赖程度,即可信性,本来就应该是用概率来表示,那句话如果改成“不能用概率来表示(或表征)测量结果的可信性。“,是否意味着测量结果本身不具备任何可信性,所以无法用概率来描述其可信赖程度?
星空漫步 发表于 2013-10-1 07:17:44 | 显示全部楼层
规版知道定义之多,令我望尘莫及。
不过如史老所说,在规版的回帖中单纯引用定义,拘泥于定义的地方也是不少,我想有些可能是规版不熟悉或认知不深吧。熟悉并认知深刻的地方还是多少会有一些个人观点,而不总拘泥于定义了。如果总拘泥于定义,还要这版主做什么,来个类似字典的东西让大家查一查不就得了。
路云 发表于 2013-10-1 23:15:08 | 显示全部楼层
回复 59# 星空漫步
我们通常用不确定度来定量表征测量结果的不确定性(从另一个角度也可以理解为“可信性”,这完全取决于人为定义),意思是指测量结果以一定的概率落在某一区间范围,这个区间范围的半宽度就是不确定度。置信概率不同,扩展不确定度也不相同(对同一次测量结果)。前者“置信概率”并不表示测量结果的可信度,而是后者“扩展不确定度”的限定条件。我们称量同一物体的质量,如果分别用检定合格的分析天平和普通台秤进行称量,得到两个称量结果(经误差修正后)。显然分析天平的称量结果的可信度要高于普通台秤。体现在哪儿呢?体现在不确定度上。尽管两个不确定度的置信概率相同,但大小不同。这就是为什么用概率表示不了可信度的原因。个人理解,欢迎指正。
规矩湾锦苑 发表于 2013-10-2 01:39:27 | 显示全部楼层
回复 58# 史锦顺

  定义来源于实际工作,是实践的总结和提升,反过来我们工作中使用定义就是用于指导实际工作,用于指导实践。定义和实际工作是不可分离的,我们讨论问题不能偏离定义而言其它。如果讨论问题可以脱离定义,人们就没有必要搞那么多术语定义了。
  史老师一再强调“误差元,等于测得值减真值”,这不就是国家标准术语“误差”的定义吗?有国家法规规定的称呼不用,为什么非要改个名称叫“误差元”呢?讨论问题时,我认为我们完全可以直接使用大家都知道的国家统一术语“误差”,不能置国家法定术语而不顾。
  然后史老师使用了术语“误差范围”,这也是大家一听就明白的常用术语。误差落在误差范围中必然有个几率,也就是概率是多少的问题,在这些方面大家本来就没有争议,我也完全赞同史老师的观点。“测得值的误差范围,由测量仪器的误差范围决定”大家基本上也没有争议。
  分歧的要点集中在上面说的这些都是在讲“测量结果”,并不是在讲“真值”。误差也好,误差范围也罢都是指测量结果的误差和误差范围。被测量真值呢?真值是一个不以人的意志为转移的客观存在的量值。测量结果并不是真值。如果测量结果是真值,显然,测量结果也就不再有误差,这就违背了“误差不灭定律”。因为只要是测量,其测量结果必有误差,因此通过测量得到真值只能是“奢望”。
  可是,人们计算误差又必须知道真值,怎么办?这就需要“约定”,把高精度测量结果“约定为”较低精度的测量结果的“真值”,过去叫“约定真值”,现在叫“参考值”,本质上是一回事。因此,每一个测量者给出的测量结果,只能用更高一级的测量过程测得的测量结果来作为“真值”,用它来计算该测量者给出的测量结果的误差,这就老师所说的我说“要第二次测量才能确定真值区间的讲法”。这个讲法并不“否定近三百年来的计量与测量工作”,而正是近三百年来的计量与测量工作所证明了的客观事实。
  史老师太客气了,我认为我们讨论问题需要这样坦诚相待,有什么说什么,这和讽刺挖苦和谩骂的语气完全不同,因此我并不感到史老师的话有什么不妥。不过,我还是坚持我的看法是正确的,为了讨论方便,复述如下:
  第一,测量不确定度不能与误差和误差范围画等号,这是两个完全不同的术语,一个是评价测量结果可信性的参数,另一个是评价测量结果准确性的参数。
  第二,误差无处不在无时不有,不可以消灭,通过测量只能无限趋近于真值而不能获得真值。
  第三,基于第二,真值是相对的,人们只能用较高精度的测量结果约定为较低精度测量结果的真值,测量者自身的测量结果不是自己就可以认可为真值的,他的测量结果只能作为比他精度更低的另一个测量者的测量结果的真值。
  第四,如果国家已经发布了法定的术语,我们应该尽量使用,只有在国家没有统一的术语定义时,我们才可以创造或发明一个新的术语。
星空漫步 发表于 2013-10-2 06:34:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 星空漫步 于 2013-10-2 06:39 编辑

回复 61# 路云

      您的解释我大概理解了。多谢!
不过我认为不用概率表示,并不等于与概率完全无关,按照“测量结果以一定的概率落在某一区间范围,这个区间范围的半宽度就是不确定度 ”来看,毕竟那个半宽也是某一概率下的东东,所以我才不赞成规版的与概率“完全风马牛不相及”之说。
星空漫步 发表于 2013-10-2 07:06:32 | 显示全部楼层
量块长度150mm,用卡尺测量所得结果为150.1mm,意味着卡尺在150mm处的示值误差为0.1mm,如此简单、明了的结果,还要讨论其不确定度吗?难道0.1mm的示值误差中还有没有包含的误差项吗?
分析来分析去,似乎要告诉人们卡尺单用量块检是不行的,难道检一把卡尺还要上双频激光什么的?
依我看卡尺要评不确定度,就是舍本求末,脱了裤子放屁,没事找事,浪费国家资源!
浪费自己的什么都无所谓,因为那是个人自愿的,这叫自作自受;浪费国家资源可不行,没必要评的东西,都不应该评!
 楼主| 史锦顺 发表于 2013-10-2 10:41:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-10-2 10:56 编辑

致 星空漫步  

我再说几句。这个“游标卡尺的校准”,是不确定度评定的样板评定,来头很大。

1 这是欧洲认可合作组织搞的。此材料网上易查到。原文为:《Expression of the Uncertainty of Measurement in CalibrationEuropean co-operation for Accreditation  EA-4/02

2 它被载于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

3 它还被载于倪育才《实用不确定度评定》p150

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中国计量科学研究院的专家倪育才说:这是实用评定,就是告述人们要实际应用。中国合格性评定国家认可委员会把这个材料放在叫做“指南”的文件中,就是指导人们要这样干。你这样干了,才能被认可;你不照办,就不能被认可。

但是,人们要问:不确定度评定是必要的吗?

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我认为,不仅是不必要,而且是不应该。浪费时间,浪费资源,都不该。但问题远非浪费的问题。通俗点说,脱裤子放屁,是形容自找麻烦的很恰当的比喻;但如果有人为了不丢面子,而堵住那个下边的排气门,就是自己“作死”的严重错误了。

这个评定,堵塞了合格之门,对游标卡尺来说,就是“作死”。

先生讲得很对,实测出的误差0.1mm,就是由卡尺各种不完善造成的。这些不完善,就是误差因素。计量工作的主要该研究的,是如何全面的暴露、体现误差因素,不漏检。卡尺检定规程规定要多点测量(不少于6点),量块要有不同的细分度等,都是必要的措施。在各种不同的仪器的检定中,研究如何不漏检是非常必要的。检定还有一条戒律,那就是不能重计、多计。而不确定度评定,本身就是重复、就是多计,因而它是错误的。

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仔细分析清楚一个案例,对我们认识一套理论十分重要。

这个样板评定,其基本材料已交代的很清楚。被检仪器:游标卡尺;规格:20分之一毫米细分度;测量点150mm。所用标准:一等量块,误差范围0.5微米。

被检对象的规格是50微米,标准的规格是0.5微米,误差范围之比q1/100,在此条件下,一等量块的标称值对卡尺来说,就是真值。测出的0.1mm误差值,就是真正的误差,确定这个误差的误差就是量块的误差0.5微米,在此问题中,可以忽略。不确定评定,再把分辨力、重复性、机械不完善等拉出来,这完全是多计重计,是错误的。这个例子,因估计偏高,堵死了卡尺的合格之路,于是结果是全世界的游标卡尺都不合格(U95大于最大允许误差,合格通道为负值,不可能有合格品),这当然是荒谬的。规矩湾先生从维护不确定度论的立场出发,把机械效应项估计的小些,于是就回避了卡尺都不合格的宭境。但是,这是掩盖矛盾的作法。你只有把除标准以外的项都估计为零才正确,这等效于取消不确定度评定。

道理就是这样简单,不确定度评定,不搞不错,搞了必错。因为不确定度评定,评定的不是可信性,而就是把误差项重复的算一算。

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祝贺你,对不确定度有清醒的认识。我为有你这个同伴而高兴。我们已有一些同伴,但还不够多。我们要争取更多的同伴。我们任重而道远。同推行不确定度论的八个国际学术组织争辩,是困难而又很有意义的。中国的计量人,要争得在世界计量界的话语权。我确信,当前的这场争论,是有历史意义的是非之争。加油!

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规矩湾锦苑 发表于 2013-10-2 11:14:34 | 显示全部楼层
回复 63# 星空漫步

  赞成你说的按照“测量结果以一定的概率落在某一区间范围”,也赞成不确定度“不用概率表示,并不等于与概率完全无关”。但,这说的是两件事,一件事是指“测量结果”,另一件事说的是“真值”。“测量结果”以一定的概率落在“某一区间范围”,但这个区间范围的半宽度不是不确定度而是“误差范围”。另一件事说的是“真值”,测量结果”以一定的概率落在“某一区间范围”,但这个区间范围的半宽度不是“误差范围”而是“不确定度”。我之所以说不确定度与概率“风马牛不相及”就是指两个术语一个是“马”,一个是“牛”,两者不是一种动物,不能将它们混淆,但并不能说马和牛一点关系也没有,“动物”这个术语和它们都相关。
  我说过所有测量方案的设计都应该确保用该方案测得的测量结果安全性和可信性、可靠性,都应该进行不确定度评定。但实际工作中至于什么样的测量方案需要严格评定,什么样的方案可以简化评定,或者说什么样的方案必须评定,什么样的方案不必评定,应该像老兄所说不能不考虑资源的合理使用。所以国家质检总局提出了类似于卡尺这样的10 种计量标准建标考核,可以简化对测量不确定度评定的考核,就是体现了老兄所说的这种意图。但这个合理规定并不等于淡化或否定不确定度评定。
规矩湾锦苑 发表于 2013-10-2 13:21:44 | 显示全部楼层
回复 65# 史锦顺

  中国合格性评定国家认可委员会把卡尺检定不确定度评定这个材料放在叫做“指南”的文件中,我认为就是想通过这个例子告诉我们不确定度评定的方法,“就是指导人们要这样干”。但这样做了并不是说对卡尺检定这项工作“你这样干了,才能被认可;你不照办,就不能被认可”。国家质检总局公布了首批简化计量标准考核中简化不确定度评定的项目,其中包括了游标类量具检定标准,CNAS也属于国家质检总局的一个部门,同样也会遵照执行。
  “指南”也好,倪育才老师的学习资料也好,欧洲认可合作组织搞的案例也罢,主要目的都是告诉我们不确定度评定的方法步骤,并没有强制针对游标卡尺检定必须进行不确定度评定的要求。我赞成反对不分场合、不计成本的滥用不确定度评定,但我同时认为否定测量方案设计、新理论新常数的发现、标准物质的赋值和给出关键重要测量结果时的不确定度评定必要性也是错误的。
  至于达到什么地步可以不进行不确定度评定,至今国内外均没有具体规定。本人斗胆建议,可以按三分之一原则的最高要求1/10或测量能力指数(Mcp)的最高要求5来确定。“测量方案的不确定度与被测参数控制限的比值<1/10,或者测量方案的Mcp>5,可以免于不确定度评定”,否则必须进行不确定度评定。
  不同规格卡尺最小示值允差为0.02mm,测量卡尺示值误差(检定卡尺)使用的测量设备(5等量块)查检定规程可知其引入的不确定度0.001mm左右,0.001÷0.02<1/10,另外Mcp=T/(2U)=0.02÷(2×0.001)>5,因此可得出“用5等量块测量(检定)游标卡尺示值误差充分满足测量过程(检定工作)的计量要求”的结论,可以将卡尺检定计量标准考核中的不确定度评定工作简化。这样做并不是没有进行不确定度评定,而是用比值<1/10或Mcp>5作为对测量方案简化不确定度评定的结果对待,满足这个要求就意味着测量方案的可靠性、可信性、安全性满足要求。对于比值≥1/10或Mcp≤5的测量方案和测量结果,为了确保其安全性和可靠性,不能减免不确定度评定。我认为,不确定度评定是必要的,是科学的,但是不确定度诞生也就是几十年内的事,还很年轻,一个科学诞生初期的不完善也是客观事实,提出对不确定度评定的改进意见也是一种争取国际话语权的做法。
星空漫步 发表于 2013-10-2 13:45:49 | 显示全部楼层
回复 65# 史锦顺


   对我来说来头再大也没用,不尿他就是了。不仅我个人不尿他,我的客户也不尿他。我的客户有很多,中间没有那种要给卡尺做不确定度评定的人,所以大家都是正常人,没得不确定度综合症。
星空漫步 发表于 2013-10-2 14:02:06 | 显示全部楼层
回复 66# 规矩湾锦苑


   牛了马的,不跟你论了。
   按照诸位的理论,真值是不可知的。而真值在哪里、那个半宽要宽到多少才能100%包含真值,这些也都不可知,那么要你那半宽有啥子用?

空弹琴!



  如果测量不确定度被定义为对同一被测量进行多次测量所得测得值的分散性,我倒是可以接受。
  既然你们认为真值看不见、摸不着、测不到的,就别扯了。看不见、摸不着、测不到的东西,扯起来有意思吗?反正我是认为没意思。
规矩湾锦苑 发表于 2013-10-2 14:45:00 | 显示全部楼层
  同样的,如果真值通过测量是可知的,真值就是测量结果了,那么还有“误差”存在的余地吗?误差理论还能立住脚跟吗?因为“误差不灭定律”是误差理论的根基和公理,所有的测量结果必不可少的存在着不同大小的误差,所以通过测量无论如何也得不到被测量的“真值”,这就是由误差理论最基础的公理推论出来的必然结果。
  被测量的“真值”对于人们认识客观世界是迫切需要的,那么“真值”在哪里?“真值”摸不着、测不到,但是可以用接近于真值的另一个量值来代替。正如史老师所说,人们只需要一个相对准确的测量结果作为被测量真值就可以了。
  那么,谁来判定某个测量结果就是人们可以接受的真值呢?测量结果是测量者的产品,俗话说“卖瓜的说瓜甜”,测量者自己说了是不能算数的。“真值”必须由第三者来评判,这个评判标准就是比测量者精度更高的另一个测量过程的测量结果说了算,这个真值就是过去所说的“约定真值”和现在所说的“参考值”。约定真值是独立于测量结果之外的另一个比测量结果更接近于真值的测量结果。
  测量者给出的测量结果准确性就介于其测量方法的误差范围(主要由使用的测量设备测量范围所确定)内,即以测量结果为对称中心,最大测量误差为半宽的区域内,最大误差是测量结果与约定真值之差的最大值。而测量者给出的测量结果可信性则介于以约定真值(精度更高的另一个测量过程的测量结果)为中心,不确定度为半宽的区域内。
  因此我认为说被测量“真值”介于“以测量结果为中心,不确定度为半宽的区域内”,或者说不确定度就是误差范围,的确是乱牵鸳鸯谱了,把本来属于真值的“新娘”硬塞给了测量结果,做了“风马牛不相及”的事。
星空漫步 发表于 2013-10-3 05:44:41 | 显示全部楼层
一段自白,供诸位赏析:
我知道有一只蜻蜓在空中飞,虽然我是个全盲,即看不见也摸不着那个飞着的蜻蜓,可我有一张万能的网,那就是不确定度,只要祭出它,任你蜻蜓飞到那里,我一把就把它给罩住,虽然网兜你的蜻蜓我依然看不见摸不着,但你不能说我没捉到它,因为我知道它就在我的不确定度网里,不确定度是万能的宝网,哪有兜不住真值的道理,k=2不行,就k=3,实在不行就取k=∞,这样总能罩住真值了吧。真值逃不出不确定度的覆盖,不确定度是无所不能的。
chuxp 发表于 2013-10-3 10:11:47 | 显示全部楼层
楼上星空网友的话,实在实在精彩,且精辟!!!
规矩湾锦苑 发表于 2013-10-4 00:17:17 | 显示全部楼层
就以星空老兄所说的以“蜻蜓”比喻“不确定度”的例子来解读不确定度的含义。
  蜻蜓的位置的确确是客观存在的,假设它就在北京故宫。北京南北轴向众所周知依次为天坛、故宫、景山、奥体公园,现在甲说在天坛,乙说在景山,丙说在奥体公园,这都是每个测量者的“测量结果”。天坛、景山、奥体公园距故宫的距离就是每个测量结果的“误差”。在无法获得故宫这个“真值”的情况下,显然三个“测量结果”中,景山距离故宫最近,乙的测量结果最趋近于“真值”,与甲、丙相比就是更高准确度的上级测量结果,他的测量结果景山也就可以作为另外两个测量结果的“约定真值”。天坛和奥体到景山的距离也视为其到故宫的距离,这也就是常说的“误差”了。
  那么不确定度是怎么回事呢?如果甲和丙使用的测量设备和测量方法完全相同,他们的测量不确定度也就完全相同,现假设测量方法的不确定度为500m。能够说那个蜻蜓在以甲的测量结果天坛为中心500m范围内,或在以丙的测量结果奥体公园为中心500m范围内吗?不能,蜻蜓是在以“约定真值”乙的测量结果景山为中心500m范围内。而甲和丙的测量误差则分别为不超过5km和10km,是个定值,只能表述测量者说的蜻蜓位置(测量结果)距离真值(实际位置)差了多少。不确定度反映的是测量方法的可疑度,大家使用的测量方法是相同的,方法的可信性完全一样。但要用不确定度确定蜻蜓的位置,必须在确定“约定真值”后才能够确定蜻蜓所在区域的具体位置和范围。
 楼主| 史锦顺 发表于 2013-10-4 15:30:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-10-4 15:42 编辑

回复 73# 规矩湾锦苑


   

规矩湾先生对“蜻蜓”例的解释,说明两点:第一点,先生没弄明白误差理论意义下的误差范围(又称准确度、极限误差、最大允许误差、准确度等级)的物理概念及其在实际应用中的意义;而不明白这一点,等于不懂测量仪器误差指标的实际用途;而这正是误差理论的关键点。这一点不理解,误差理论学的再多,也还是没入门。第二点说明不确定度论实在没用,在具体问题中,没有它的位置。“蜻蜓”一例,误差理论足够,不确定度是多余的。我们先谈第一点,再论第二点。


    说实话,测量仪器准确度指标的意义,是个简单的、初级的问题。有相当资历的计量工作者规矩湾先生,居然弄不清楚这个问题,我开始觉得奇怪。细一想,这不是规矩湾一人的问题,此问题的根源是炮制不确定度论的美国的那几位专家,他们也是不懂测量仪器误差指标的意义,否则也就不会去搞那一无是处的不确定度论了。毕竟推行不确定度论20 年了,影响之广、毒害之深,不可小看。我做为一个老计量工作者,自认为有义务向那些深受不确定度论之害、而又尚未醒悟的人们讲明道理。我确信:道理是可以讲清的,谎话是能够识破的。误差理论的正确性、不确定度论的虚伪性,必将大白于天下。

因本栏目对字数的限制,我分几段论述。1 测量仪器误差指标的意义;2 两个区间的概念;3 等量代换的意义;4 制造、计量、测量三大领域的贯通性;5 计量者的应知应会;6 测量者的应知应会;7 不确定度不能说明任何问题,除非把不确定度就看成是误差范围。

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(一)测量仪器指标的意义


    测量仪器是为测量而制造的。人们购买测量仪器,不是玩的。人们使用测量仪器,必须知道测量仪器的准确度。一个人用测量仪器测量,得到了测得值,这是不够的,还必须知道测得值的准确情况,才敢用。


    农贸市场上,卖萝卜的大车前,摆放着大台秤。但买一个萝卜的买主与有一车萝卜的那个卖主,都不会用大台秤称一个萝卜,因为大台秤称一个萝卜称不准。若大台秤量程300kg,3000分之一(Ⅲ级)是100克。此大台秤的准确度是100克,称一个萝卜误差的最大值可能为100克,误差太大,这不行。


    称大约500克的一个萝卜,要用电子案秤。

(1)设电子案秤为Ⅲ级,分度比是4000,量程20kg,分辨力1克(尾数一个字),准确度为5克。

(2)用此Ⅲ级电子秤,量一个萝卜,测得值是510克。

(3)萝卜重量的测量结果为:

        

         W=510g±5g


    这个测量结果的含义是:这个萝卜的重量的最佳估计值是510克,因为电子秤有误差,它的实际值可能大些,但不会大于515克;也可能小些,但不会小于505克。说句计量学的话,就是这个萝卜重量的真值在区间[505g,515g]中。表达测量结果的区间是以测得值为中心的以一定概率(误差理论取99. 3%)包含真值的区间。区间在称量各种值时都相同,通常记为[-5g,5g]。必然是测得值为中心。


    以上,(1)是假设的已知条件,哪一条是不可能的?(2)是在条件(1)的前提下的具体操作,不会有疑问。标为黑体字的(3),体现的老史的看法,也是正规的误差理论,也许“以测得值为中心的、以误差限为半宽的包含真值的区间”这个说法可能有人觉得新颖,但绝不是老史的创造,而是测量界计量界早已存在的事实。只有这一点成立,测量才是有效的、可信的测量;也只有这一点成立,计量工作才有意义。如果已经检定合格的测量仪器,还只能给出测得值,而不知道这个测得值的误差范围,即不知道那个包含真值的区间的话,计量检定还有个屁用?计量的直接服务对象是测量仪器,但归根到底是为测量服务的。就是保证用此仪器进行测量时的测得值的误差范围。即保证:被测量的真值,一定在(99.73%的概率)以测得值为中心、以误差限为半宽的区间中!计量必须而且已经保证了这一点。否则,计量还有什么用?计量人否定这一点,就是否定自己!


    用不确定度没法说明测量结果,因为它连确切的定义都没有。而且不确定度论多次说明,“不确定度与真值无关”,用与真值无关的东西来说明真值在哪里,岂不是怪事?

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星空漫步 发表于 2013-10-4 16:09:18 | 显示全部楼层
回复 73# 规矩湾锦苑


   既然你认为真值是永远无法得到的,你凭什么把它约定在故宫?约定真值对你们的理论而言有用吗?你们的理论体系中一直谈论的不是真值及其与之相关的半宽吗?啥时候又蹦出个约定真值及其半宽来了?
因为跟你谈这个问题,就好像对牛弹琴一样,咱两在这上面的认知相差太远。我不像你,不善于颠来倒去、转来转去的,我转着晕,所以很抱歉,我就不再陪你聊这个话题了。
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