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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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waterwraith 发表于 2013-10-25 22:40:10 | 显示全部楼层
我觉得,就目前的水平来说任何测量都是不可信的,只能在某种程度上接受,可是误差理论在说明这种程度时不如不确定度更全面更哲学一些。
而不确定度是为了告诉大家,我在测量时,我认为可能有哪些因素影响了测量结果,即使对某些因素使用估计值,也是在考虑这些因素的影响,这样后人才能用新的知识来完善测量结果的分析,判断结果与真值的偏离程度。不能因为用“猜测”、“估计”或者“扩展”这样的词汇就否定一个概念,整个微观世界都是先猜后证明的,如果没有前人的猜,这么多的诺贝尔奖得主恐怕……
另外:我头脑比较简单,我觉得不确定度和误差理论两者并没有多少冲突。
对于低级别的测量,不确定度评定的意义确实不大,通过高级别测量确定的仪器的准确度已经涵盖了很多内容,需要再考虑的不确定度因素(目前可能知道的)影响都很小了,但话说回来,意义不大不代表没意义。
而对于高级别测量就不一定了,看过的国内或国际(这个看的少,可能孤陋寡闻)的比对报告,至少没有用误差的(也可能是个人英语水平问题),因为此时的测量值也未必是正确值。
史老师,对于理论方面的争论,我觉得“1%准确度的电压表测量220V电压,误差范围就是2.2V,这一点由计量法保证”这样的话是没有必要的,“法”并不能保证什么,和科学证明是两回事。
史老师,我觉得您的风格比较偏向简约和实用主义,这对于科技应用很重要(很多应用都是对数学理论的简化抽象后实现的,这个不知道说的对不对,电子线路应该是这样发展的),应该大力提倡,现在的计量就是不管什么层次水平,都复杂化,高大全,完全是一种浪费。
但是,不应该因此就否认不确定度啊,至少从名字上来说,不确定度就比误差听起来哲学,:),这句是玩笑话,可忽略。
继续旁听!!!!
waterwraith 发表于 2013-10-25 22:54:31 | 显示全部楼层
哦对了,还有一句话,用“常识”来讨论问题也是不恰当的,“常识”真的是“常识”吗?
曾经被人们认为是“常识”的有:地球是方的,是宇宙的中心,原子是最小粒子,后来又变成夸克是最小粒子,等等,被“经典”的“常识”都可以称为好“常识”了。
所以,期待史老师更多精彩的理论分析(特别是刚开始的几篇观点),而不是类似于这样的话。
另外继续站队,我还是更多倾向于版主的言论。
规矩湾锦苑 发表于 2013-10-25 23:54:43 | 显示全部楼层
一、关于误差和误差范围的定义
  关于“误差”的定义,自它诞生以来就是“测量结果与被测量真值之差”,只不过JJF1001-2011改成了“测得的量值减去参考量值”。其本质就是一个值与另一个值的差,一个是通过测量得到的,另一个是被测对象客观存在的。因此我认为史老师所说的“误差元”其实就是国家标准定义的“误差”,而史老师命名包含有“误差元”与“误差范围”这两个概念的东西为“误差”与国家标准的“误差”定义有矛盾,误差和误差范围并不是同一个术语。误差范围是误差的变动区间,可以说误差在误差范围之中,而不能说误差范围就是误差。
  测量设备的误差范围有两个。一个是人们预先提出的计量要求,反映在图纸工艺、制造标准、检定规程、校准规范中,因此可称为最大允差、示值误差允许值、误差限或简称允差;另一个是通过检定/校准得到的测量设备误差变动区间,可称为极限误差、最大误差等。计量要求的误差范围是表征测量设备的准确度指标,通过检定/校准获得的误差变动范围是测量设备的计量特性,当计量特性满足规定的某准确度等级的计量要求时才可以判定该测量设备合格,计量特性不满足某准确度等级的计量要求,该测量设备判定为不合格。用什么测量设备就知道其误差范围,这句话的意思是“用什么测量设备,如果有合格证,就知道该测量设备误差计量特性不超过标准或规范对误差的计量要求,即其最大误差不超过规定的误差范围,测量者对其测量结果具体的误差仍然是不得而知的。这些管理和评判手段都充分说明了误差与误差范围不能混用,更不能合二为一。
二、关于误差和误差范围的获得
  根据国家标准规定的“误差”定义,误差必须是两个值的差,即:误差=测得的量值-参考量值。其中参考量值相当于旧定义的被测量真值或约定真值。正如史老师所说“测量者哪有高档测量仪器?有高档测量仪器,就直接用高档测量仪器测量了”。因此测量者只能给出“测得的量值”,在未经更高准确度的测量过程测得另一个测量结果之前,测量者对约定真值(或称参考值)并不知晓,也就无法给出的测量结果真正的误差。
  为确定某个测量结果的误差而“送检”是必须的,人人都会说自己的测量结果最准确,被测量的真值不是自己说了算。寻找测量结果的真值和误差往往是在进行计量纠纷处理时才是必要的,绝大多数情况下双方对测量结果的准确性并无争议,因此平时的测量并不一定就非要知道误差。测量结果的使用者需要知道的恰恰是测量结果的可信程度,应该在多大的可信范围内使用该测量结果,所以测量结果的使用者需要了解不确定度比需要了解误差更重要,这就是当前国内外标准要求测量者给出测量(包括校准)结果的报告时给出测量不确定度的原因。
  五等测量仪器需要用四等的测量仪器测量,四等仪器就得用三等仪器来确定相对真值……一级一级推下去,这个逻辑没有错,一直溯源到基准。基准代表了当代科技水平确保准确性最高的量值,没有什么东西比它准确性高,因此基准的误差无法知晓,只能知道基准的可疑度(可信性),也就是只能知道基准的测量不确定度。的确要等数年以后计量科技发展到新基准的出现,用当代计量校准体现的量值减去新基准体现的量值,才能知道当代计量基准误差和准确度。
  非常赞成史老师所说“知道测量仪器的误差范围的指标值,就知道了测得值的误差的绝对值的最大可能值”,“测量仪器的误差范围的指标值”就是标准和规范提出的“计量要求”是任何仪器都必须满足的固定不变的范围,当该仪器通过检定得到该仪器的实际最大误差“计量特性”,并经比较在标准和规范的计量要求范围内,那就是合格的仪器。
  车间数控机床,要求220V市电偏差不能大于10%,就是说“计量要求”是市电电压必须在198V到242V之间,或者说控制限为242-198=44V。车间用准确度1%的电压表测量220V电压,如果电压表的误差范围(最大允差)是2.2V,只要电压表是合格的,那么电压表的最大允差与被测参数的“控制限”之比满足常说的三分之一原则,我们可以判定该电压表用于那个220V的测量准确性是没有问题的。但是测量结果的可信性(不确定度)如果严格评估,除了电压表引入的不确定度分量外,还有方方面面的分量存在,应该全面考虑其可信性。当然对于这个案例,2.2V和44V相差甚远,的确没有必要再考虑做更深入的不确定度评定了。至于“测得值在200.2V到239.8V就满足要求了”这是考虑安全裕度的问题,实际测量中根据被测参数的风险性大小来决定,对于一般风险的被测量往往在满足三分之一原则的基础上直接控制在198V到242V之间,不考虑安全裕度也是允许的。
  我说过不确定度不能解决准确性而只能解决可信性问题,同样也说过误差不能解决可信性而只能解决准确性问题。测量结果的品质高低需要可信性和准确性两个指标来评价,它们相辅相成而不可偏废。误差算来算去都是测量结果与被测量真值的偏离程度相关,不确定度评来评去都是评估的测量结果可疑度。
星空漫步 发表于 2013-10-26 06:31:39 | 显示全部楼层
回复 100# 规矩湾锦苑

如果版主的话都不具备相对的权威、准确性,那么广大网友们到底应该相信谁呢?基于这点我认为一般情况下,版主在没有特别提示时,不应该发表自己个人的观点。
因为,通常网友是会把你的解答当成正解的!除非你强调自己并没把握,这次只是讨论。
规矩湾锦苑 发表于 2013-10-26 21:37:39 | 显示全部楼层
本人再次感谢老兄的建议,建议是用心良苦的,是善意的。因此我还是有必要重申:
  的确绝大多数“版主”并不是其所管理的板块的国家计量技术“权威”,版主中的大多数也都是各单位的计量论坛热心人。虽然本人承蒙“上帝”和论坛管理团队信任和量友们厚爱,作为“计量管理”板块的版主之一,本人也仅仅是某企业的普普通通计量一个工作者,虽然本人从事几何量计量的工作年限的确有相当长的时间,但几何量计量技术博大精深,也只能说是只知皮毛,更何况其他九大类计量技术以及计量管理理论,本人连皮毛都知之甚少,千万不可视本人观点为权威观点。
  论坛是为计量工作者提供了一个相互学习、相互帮助、相互探讨、共同提高的平台,而并不是国家标准和法规的官方发布网站,因此,任何人的看法和观点均只能代表个人见解,而不能把版主的意见作为正确无误的国家权威机构的意见。如果说量友们应该相信谁,我认为还是应该相信国家标准,相信国家法律法规,相信官方网站的正式的官方解释。我觉得,无论每个人观点和见解正确与否,大家均可以以平等的身份毫无保留地发表,让久违了的计量技术领域百家争鸣百花齐放氛围再现,大家有啥说啥,共同参与讨论,在讨论中学习,在讨论中交流,在讨论中求得提高和进步。
 楼主| 史锦顺 发表于 2013-10-27 07:15:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2013-10-27 07:16 编辑

回复 101# waterwraith

你说:对于理论方面的争论,我觉得 “1%准确度的电压表测量220V电压,误差范围就是2.2V,这一点由计量法保证这样的话是没有必要的,并不能保证什么,和科学证明是两回事。

本网是计量论坛。计量是保证量值准确的社会活动,计量工作是法制性工作,计量是与“法”密切相关的。我们的检定员,对A仪器,签个“合格”,A仪器就可以出售、可以使用;对B仪器,签个“不合格”,B仪器就不能出售、不能使用。这个权是“法”授予的。我们的检定员习惯了这种事,也就不以为然。其实,我们有关计量的理论争论,终将与计量的法规挂钩,也就是直接与国计民生相联系。“法”给我们权力;我们是执法者;对每个计量概念的理解都将联系到我们对国计民生的责任。

就论论这句话:“1%准确度的电压表测量220V电压,误差范围就是2.2V,这一点由计量法保证”,这个道理是每个计量工作者必须明白和坚信的。说有法律保证,是事实;计量法能管此事。如果电压表失准,是计量不准造成的,就要追究那个计量机构、那个检定员的法律责任。上世纪六十年代,中国计量科学研究院温度室的一个检定员,就因为在检定证书上写错修正值的正负号,使一个化工厂出事故,由此而受到处分。因此说“误差范围有法律保证”,是对的。说这句话的背景是规矩湾版主说,测量后测量者不知道误差;所以我才说,测量后是知道误差的(误差元的绝对值的最大可能值是误差范围,测量仪器经过计量,计量法保证其准确度指标,即保证其误差范围,而误差元必定小于误差范围,因此是知道误差元的上限的,这对测量计量就足够了),因此,不必进行高档测量。用三级的测量仪器,就要相信三级仪器的误差范围,是不必找二级仪器来证明的。明白这一点,对测量者是十分重要的。计量与法密切相关。法规也是人制定的,计量理论,搞明白,计量法规才能正确。计量理论的混乱,必将导致计量法规的失误,从而害及国计民生。结论:计量理论的讨论与“法”密切相关。有如此考虑,我才把所有讨论文章(讨论回帖除外),每年(近三年)汇总报国家质检总局。我是认真的,绝不是随便说说,而是一个老计量工作者的一片赤诚。

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你说:我觉得您的风格比较偏向简约和实用主义,这对于科技应用很重要应该大力提倡,现在的计量就是不管什么层次水平,都复杂化,高大全,完全是一种浪费。
      
你说我重视简要与实用,又说这点应提倡;谢谢你的理解与支持。但我要说明,我于1956年入北大物理系,于1963年毕业于北大电子系,北大的熏陶,使我自然地重视理论,重视逻辑,重视方法论。考虑问题喜欢刨根问底。我建立的十几项理论,都是从基本概念开始,一以贯之地形成整体(本栏目有我的《新概念测量计量学》及十多篇学术论文)。至于简要与实用,是因为我干一辈子计量,计量要求简单明确、便于操作、易于统一。那个“主义”二字与我无关。我讲实用,而反对实用主义,因为实用主义只讲实利与应用,而不顾及理论的完整性;而我却十分看重理论的完整性。我的追求是:简单、明确、完整的理论;简化、有效、统一的操作。我认为:计量规范要简化到10页以内;检定规程要简化到5页。现在的卡尺千分尺不确定度评定规范,长达50页,结果是没人看、没人用,只能成废纸。

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你说:现在的计量就是不管什么层次水平,都复杂化,高大全,完全是一种浪费。这话很有见解。误差理论用了几百年,本来所形成的常规作法是十分简明的,例如,评价检定装置的能力,就是要求标准的准确度高于被检仪器的4倍(电子计量要求3倍,小些;频率计量要求10倍)以上。现在的不确定度评定,不仅麻烦,而且有严重错误,最要害的是把被检测量仪器的性能错赖在检定装置的能力上。我已讲过三个例子。本楼1#的卡尺评定的不确定度评定结果(欧洲人评的)竟使全中国、全世界的游标卡尺不可能有一把合格,这真是胡评。我举过计数式频率计的例子、数字电压表的例子,还论证过:A类评定怎用怎错、B类评定除看说明书、验合格证外,那么多条文,全是废话,而看说明书与验合格证是必要的,却不是评定。因此,所谓不确定度评定,除了废话就是错误,毫无科学与理论可言。

至于名称之优劣,我认为最好的名称是误差理论当家时代的准确度一词,可惜被不确定度论给毙了,真是千古奇冤。我来本网之初写过“真值颂”、“误差辩”、“准确度之歌”三篇文章,主张计量工作者要高举准确度的旗帜。(载《驳不确定度论一百六十篇集》本栏目中有)。

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fxb-hit 发表于 2013-11-21 15:46:55 | 显示全部楼层
写的很详细。好好学习学习
fxb-hit 发表于 2013-11-21 15:47:32 | 显示全部楼层
写的很详细。好好学习学习
武明志 发表于 2013-11-21 17:20:25 | 显示全部楼层
我将上面的争论转载到单位网络上(希望斑竹不要对我追究版权),同事们看了都说感触大。平时埋头忙检定出证书,都不太注意理论的学习。只埋头赶路不抬头看路,是大多数基层检定员的现状。在此对辩论双方表示致谢,给我们基层检定员一个学习提高的机会。
zhangjianzhong 发表于 6 小时前 | 显示全部楼层
拜读看看学习一下
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