评定不确定度时该不该使用对被测对象的计量性能要求？

可能我一直有个错误的观点，认为评定不确定度时不应考虑被测对象的计量性能要求，但又不能说服自己可以使用，贴上来跟大家讨论一下。对被测对象的计量性能要求是对被测对象进行合格判定或符合性评价的技术指标要求，评定不确定度时可否使用呢？我认为不能考虑，比如评定某仪器示值误差的不确定度，不曾考虑该仪器的示值允许误差是多大。可之前碰到了两例，使用的被测对象的计量性能要求，这不得不再仔细考虑一下了。一例是JJF1099-2003《表面粗糙度比较样块校准规范》，附录C在评定样块Ra值不确定度时使用了样块Ra值的标准偏差（样块加工的均匀性）要求，即不超过4%，用4%这项计量要求进行了评定。另一例是JJG818-2005《磁性、电涡流式覆层厚度测量仪》检定规程，附录A在评定测厚仪示值误差不确定度时，对仪器测量重复性引入的不确定度分量进行分析时，使用了计量性能要求中的示值重复性要求，规程4.2规定示值重复性不超过相应示值最大允许误差的五分之一，评定示例里使用了最大允差的五分之一作为重复性极值进行评定。
我认为这样评定是不够科学的，用某一项计量要求进行评定，是以被测对象符合该项计量要求为前提的，即认为被测样块的均匀性不会超过4%，认为被测覆层测厚仪的示值重复性是合格的。实际上，我们所面对的被测对象不一定均匀性或重复性就是符合要求的，那还能用相应的计量要求评定么？
大家怎么看，希望听听大家的意见。

回复 1# 长度室

       你的问题，要先标明评定的前提。就是评定的不确定度，是什么的不确定度，在什么场合评定。
       1 当前计量界评定测量不确定度，大都是评定检定装置的不确定度。在这类评定中，现在的许多样板评定，都计入被检仪器的性能，如本人分析过的“游标卡尺 校准”的不确定度评定。计入的分辨力引入误差项、机械不良引入误差项，都是不该计入的。都是错误的。因为考核检定装置，就是考核它自身引入的计量误差，它本身够不够格。把被检仪器的性能掺和到检定装置的性能中，是混淆对象与手段，是个逻辑错误、根本错误。写有《测量不确定度》一书的专家叶德培，在优酷网的录像讲课中，指出过这个错误。你能认识到被检仪器的性能不该计入，很好；这个想法很正确，不要怀疑自己的分析能力。
       2 按不确定度论的文件，测量都要评定不确定度。因此，如果对“通常的测量”评定不确定度，按规定，就必然要用“仪器的计量要求”。我认为，这种评定本身就是不必要的。因为误差理论已解决全部需要。测量仪器有准确度指标，已够用。说明如下。
     你说的计量要求，其实就是测量仪器的准确度或称最大允许误差。测量仪器的准确度（美国的福禄克公司、安捷伦公司至今还叫准确度，推广不确定度论以前，我国的测量仪器都有准确度指标），即误差范围，是贯穿于测量仪器的制造、计量、实用测量这三大场合的，不仅是“要求”，是仪器的本质特性，制造是为了实现这一特性；计量是检验、公证这一特性；测量是利用这一特性。测量得到测量结果（包括测得值加减误差范围），测量结果（以测得值为中心、以误差范围为半宽的区间）中包含着真值，因此就知道了真值的范围，只要选用的仪器误差范围指标足够小，就得到了准确度够格的测得值，就达到了测量的目的。因此，误差理论已解决测量者之所求，根本就不需要不确定度评定。想一下，用B类评定，不就是用一下测量仪器的指标吗？算出来的大致就是误差范围（因取2西格玛又均方合成，数值略小），没有用处。国家质检总局已两次通知，简化多种项目的不确定度评定。这是正确的。要认真想一想，为什么要简化。本网有些网友还迷信不确定度论，应该清醒了。国外的好东西，我们应该认真学习；但一定要有自己的鉴别与判断，不确定度论错误太多，没法用。有的网友不理解问题的严重性，讨厌争论，这是不应该的。自己不明白，还要妨碍别人弄明白，不是学术讨论的正确态度。而你能想问题，又愿意讨论问题，很好！称赞！
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回复 2# 史锦顺


   谢谢老师，受益匪浅。我是新手，请教下老师，有关“计量确认”环节中，验证比较固有计量特性与顾客计量要求，在给适用与否结论时，貌似最大允许误差是比较的重点吧？我所知道的顾客处的计量要求没有不确定度一说吧，都是用最大允许误差来说明的？！我对不确定度理解也不深，不知道怎么用，个人感觉没有误差来得实在。

　　不确定度评定是评定测量结果的不确定度，因为测量结果是通过一个测量过程产生的，因此也可以说是评定测量过程的不确定度，但却并不是评定计量标准的不确定度或被测对象的不确定度。计量标准和被测对象都是“物”，物是客观存在的，不存在有什么不确定度。
　　测量过程的构成有测量人员、测量设备、测量原理、测量环境和被测对象诸要素，常常被称为“人机料法环”。“人机料法环”存在着自身对测量产生影响的“特性”，被称为“计量特性”，这些计量特性中每一个“特性”必将给测量过程或测量结果带来“可疑度”或称为“不确定度”分量。
　　原则上评定的是被测对象测量结果的不确定度，应该排除被测对象自身的计量特性影响。但有些被测对象的计量特性对测量结果的影响是无法排除的。例如楼主所说的两种例子，再就是常见的游标卡尺检定过程。以卡尺检定过程为例，检定中的读数不可能在量块上读，而只能在卡尺上读得，此时卡尺的分度值估读或卡尺显示装置的分辨力必将对测量结果产生影响，这个影响是无法排除的，此时被测（被检）对象的计量特性就给测量结果或测量过程带来了不确定度分量。因此不确定度评定中是否考虑被测对象的特性给测量结果引入的不确定度分量，关键就是看测量过程中可否排除被测对象的特性对测量结果或测量过程的影响。

觉得就如规矩湾版主所说，测量不确定度是针对一个测量结果的、一个测量过程的，那么被测对象作为测量过程的一个参与者，并且确实影响了测量结果，那么他的某些计量性能的影响是需要计入最后的测量不确定度的。

回复 4# 规矩湾锦苑


    觉得长度室的疑问还在于，用被测对象的某一项计量要求进行评定时，而我们并不知道此被测对象该项计量性能是否符合要求，这种情况下应该怎么样评定该项不确定度？

回复 6# tigerliu

　　原则上不确定度评定的是被测对象的测量结果，因此与被测对象有关的计量特性影响应该排除。为什么有时候又不能排除呢？这就是我在4楼说“是否考虑被测对象的特性给测量结果引入的不确定度分量，关键就是看测量过程中可否排除被测对象的特性对测量结果或测量过程的影响”，也就是说就看读出测量结果时要不要使用被测对象的特性，如果仅仅在使用的测量设备（检定时为计量标准）上读取测量结果，就没有必要考虑被测对象的计量特性。因此，即便是要考虑被测对象的特性影响，也是已知计量特性（标准或规范限定的计量特性）的影响，并不是所有计量特性的影响。

回复 7# 规矩湾锦苑


    您说“即便是要考虑被测对象的特性影响，也是已知计量特性（标准或规范限定的计量特性）的影响”，如果该项计量特性并非已知，或者说即使是已知的，但是该被测对象已经是不合格产品，该项计量特性已经不符合要求，那么这部分不确定度分量应该如何评定？

回复 2# 史锦顺


谢谢前辈的指导，有所收获。我想在这里讨论的是您说的第2种情况，即使用标准器检被测器具，所得测量结果的不确定度，比如示值误差的不确定度。被测器具的某项计量性能可能对示值误差有影响，但是能否用对该项计量性能的要求进行评定，我认为使用的话欠妥。

回复 4# 规矩湾锦苑


6楼量友明白了我的意思。我不是说评定测量结果的不确定度不能考虑被测对象的计量性能，而是重点放在能不能以规程或规范对其“要求”进行评定。比如说我谈到的两例，覆层测厚仪的示值误差受仪器自身的重复性的影响，表面粗糙度比较样块的Ra值受其均匀性的影响，这个是没有争议的，问题是能不能以规程、规范规定的“重复性不超过相应示值允差的1/5”、“均匀性不超过4%”这两个数据进行评定？这是所要讨论的。我认为应该以被测仪器实际的重复性、均匀性进行评定，这是比较客观的。重复性是要考虑的，大家也都在做，在评定不确定度时A类评定是重复性引入的，通常做法是重复性条件下测量n次，计算实验标准偏差，而不去考虑规程规定其重复性不超过多少。被测对象的重复性如果超过了规程的要求呢？它就是不合格的，我们给出不合格被测对象的测量结果也是有不确定度的，难道还按合格的要求进行评定么？评定重复性分量评定的可操作性还是比较强的，尤其是规程、规范要求每点测多次的，我平时就是每点都用极差法求实验标准差，得到仪器在每点的重复性，而不是用规程规定的重复性允许值。均匀性分量评定的可操作性就不强了，因为要得到被测样块的实际均匀性需要测好多好多点，我感觉用那10个位置的测量值求实验标准偏差作为均匀性分量就可以呢。回头我再考虑一下怎么做更妥当一些。

回复 10# 长度室

　　必须确定的是评定的是被测对象的某个参数测量结果的不确定度。那么被测对象的其他计量特性是否给这个测量结果引入了不确定度分量呢？那就要看这个计量特性产生了误差后会不会对测量结果带来影响。
　　至于那个计量特性是否合格并不是关注焦点。因为这个计量特性是被测参数的“影响量”之一，在被测对象检测｛检定｝前就应该确定合格，如果不合格就没有必要对现在这个被测参数进行检测（检定）了。所以“影响量”对被检参数引入的不确定度分量，应该以检定规程或国际标准规定的“允许误差”为半宽a来进行不确定度分量评定。

回复 8# tigerliu

　　如果作为测量结果的“影响量”之一的该项计量特性的确并非已知，该标准不确定度分量那就只有采用重复性实验的A类评定方法来评定了。但这种情况只有在相关标准、规范和资料均无法查到时才用A类评定方法。

回复 11# 规矩湾锦苑


也就是说，你认为像覆层测厚仪这类，规程规定了其示值重复性允许值，那么在评定其示值误差不确定度时，不用再单独做重复性试验进行A类评定，而直接用规程规定的允许值对重复性分量进行B类评定就可以了，是这样么？

回复 13# 长度室

　　测厚仪示值误差的检定方法是：每点测量5次，取5次读数的平均值作为测得值石，该点的示值误差δ按下式计算：δ＝h均－H，式中h均为对同一个厚度标准片重复测量5次测量结果的平均值，H为厚度标准片的厚度值。不确定度评定必须紧紧围绕着测量模型进行，测量模型的输入量有h均和H两个，因此就有h均和H引入的标准不确定度两个分量。
　　其中H的允差可以在检定规程中查到。h均的误差就是规程规定的“在基体中央位置附近放置一个数值大于三分之二量程的标准厚度片，在同一位置连续测量10次，10次测得值中的最大值与最小值之差”，其允差就是检定规程规定的“示值变动性应不超过示值误差 (见表 2)的三分之一”。因此，h均的允差引入的标准不确定度分量也可以用B类评定方法获得。显然两个输入量的信息（H的允差和h均的允差）都可以通过检定规程得知，它们各自引入的标准不确定度分量使用B类评定足矣，没必要再搞一个A类评定。如果再搞一个A类评定，就违背了“既不重复也不遗漏”原则。
　　再看看千分尺示值误差检定的测量模型，是：δ＝L－Ls，式中L是被检千分尺读数，Ls为计量标准（量块）的实际值。测量模型的输入量有L和Ls两个，因此就有L和Ls引入的标准不确定度两个分量。其中Ls的允差可以在量块检定规程中查到，它引入的不确定度分量可以直接用B类评定得到。因为L是被检千分尺的读数，预先没有信息来源，是无法预知的，因此L引入的标准不确定度分量无法用B类评定方法得到，此时被检对象读数（L）引入的标准不确定度分量就必须采用一个A类评定获得。
　　所以，输出量的不确定度评定要不要进行重复性实验（进行A类评定），关键的关键就是看是否所有的输入量信息都有办法查得。输入量的信息可知，它引入的标准不确定度分量就用B类评定。哪个输入量的信息预先无法查到，哪个输入量引入的标准不确定度就必须进行A类评定。

回复 14# 规矩湾锦苑


不是说再搞一个A类评定，而是对于重复性分量，是实际做重复性试验进行A类评定，还是用规程规定的允许值进行B类评定。我认为前者还是比较客观的。假如被测对象在某点的重复性超过了要求（即规程规定的相应示值最大允许误差的五分之一），客户要求出校准证书给出校准值，您认为重复性超差了不能给校准值么？如果可给校准值，重复性分量是不是不按规程规定的允许值了。

回复 14# 规矩湾锦苑


    那么像覆层测厚仪这类，规程规定了其示值重复性允许值，要用B类评定的话，但是如果被测对象我们并不知道其该项性能是否合格，即是否达到规程规定的允许值，那么这种情况下，我们评不确定度也要用规程上的数据来做B类吗？我反倒觉得像重复性这类不确定度，只要做的次数足够多，反而比允许值更能反应实际情况

回复 16# tigerliu

　　如果检定规程对被检测量设备有示值重复性的检定要求，那么示值误差的检定必须在完成了示值重复性检定并确定重复性合格后进行，不知道该项性能是否合格说不过去。示值重复性不合格，就没有必要检定示值误差，也就没有必要评定示值误差的不确定度了。
　　因此我在14楼所说：要不要做重复性实验来进行一个不确定度的A类评定，不能因为提到了重复性对检定结果有影响，一定要看测量模型。“输入量的信息可知，它引入的标准不确定度分量就用B类评定。哪个输入量的信息预先无法查到，哪个输入量引入的标准不确定度就必须进行A类评定”。
　　像覆层测厚仪这类，规程规定了其示值重复性允许值，信息是可以查到的，不必再进行重复性实验。如果真的其示值重复性不合格就没有必要检定示值误差，检定了也没有任何价值，因此评定示值误差的不确定度也就枉然。像千分尺这类，被检千分尺读数L的信息在检定前完全未知，没有信息来源，就必须进行一个A类评定。

回复 15# 长度室

　　是的，我认为示值重复性超差了就不能再给出示值误差的校准值，给出示值误差的校准值没有什么价值。　　检定示值误差的前提条件是对示值误差有影响的各项计量特性都必须检定合格。示值重复性是影响示值误差的重要影响因素，必须检定合格才能进行示值误差检定。这和外观不合格或缺失一两个不重要的零件而不影响示值误差不一样，外观或完整性等不影响示值误差的项目不合格，仍然需要继续检定示值误差。

回复 11# 规矩湾锦苑


    按你的意思在评定不确定度之前被测对象应该确定是合格的？如何确定？需要送外检定吗？

回复 18# 规矩湾锦苑


    你的意思是说检定或校准是有先后顺序性的，在有重复性要求时必先检重复性，在没有要求检重复性时是否需要先看一下重复性再开始其它项目检定？

看到了大家对不确定度的理解，以前认为不确定度很科学，我更赞同“规矩湾锦苑”的思想，学习啦

回复 20# hblgs2004

　　我的意思是，测量模型是决定采用什么方法进行不确定度评定的唯一依据，选择不确定度的A类评定方法还是B类评定方法评定各标准不确定度分量，一定要看测量模型。测量模型中，哪个输入量的信息已知，它引入的标准不确定度分量就用B类评定。哪个输入量的信息无法查到，哪个输入量引入的标准不确定度就必须进行重复性实验，使用不确定度的A类评定方法。
　　另外，检定或校准是有先后顺序性的，示值误差是在完成了影响示值误差检定结果的其它计量特性检定后才可进行。因此检定规程对影响示值误差检定结果的其它计量特性的要求，均可作为查得的已知信息，用B类评定方法评定其引入的标准不确定度分量，而不应该作为未知信息进行A类评定。

另外，为了理解不确定度在测量领域中的作用，同时也有助于区分测量结果、允差（所谓的误差范围）、测量结果的误差、测量结果的不确定度四者之间的关系，我们还应该建立这样的观念：
　　１测量结果是判定被测参数是否合格的唯一证据。不确定度无论多大多小，都不是判定被测参数合格与否的依据；
　　２不确定度是确定该测量结果是否可用的唯一证据。无论测量结果的误差多大多小，都不是判定测量结果是否可用的依据；
　　３不确定度U≤被测参数允差的1/3，便可判定这个测量结果可被采信，反之这个测量结果就判定为不可采信而废除，必须要求测量者更换测量方案重新测量；
　　４被测参数的允差（对于检定则是被检测量设备的误差范围或示值允差）是判定被测对象合格与否的标准（指标）。在判定被测参数的测量结果可被采信基础上，测量结果在规定的允差内，被测对象判定为合格，测量结果超出允差，被测对象应判定为不合格。
　　５使用检定合格的测量设备检测被测对象，意味着测量结果一定在测量设备“误差范围”内，但并不意味着被测量真值在测量设备的误差范围内。被测量真值应由另一个比使用该测量设备测量更为可靠、准确度更高的测量过程测得。两者之差就是“误差”术语的具体应用。
　　６一个测量结果不能自称是被测量“真值”。一个测量结果与另一个测量结果相比，哪个测量结果更贴近于真值就可以约定为另一个测量结果的真值（JJF1001中的“参考值”）。两个测量结果，其中一个能不能被约定作为另一个测量结果的真值，只要看它的不确定度是否为另一个不确定度的1/3以下就行了，而不必送上级技术机构测量获取“参考值”（约定真值）。正是因为不确定度代表了真值的“估计值”所在区间宽度，这个宽度越小的测量结果越接近于真值。

回复 20# hblgs2004

　　检定或校准是有先后顺序性的，在有重复性要求时必先检重复性再检示值误差。在没有要求检重复性时为什么要先看一下重复性呢？没有这个必要。
　　在进行检定结果的不确定度评定时，如果测量模型中含有相关信息不可知的输入量时，对该输入量必须用重复性实验进行一个不确定度的A类评定。如果不是作不确定度评定，而只是检定，就没有必要去检定检定规程没有要求的项目。

回复 24# 规矩湾锦苑


    　 我的理解也是应该有顺序性，主要从耗费时间和精力来考虑，先简后繁、先易后难、先单项后多项，我在校准减压器时就遇到这种情况（未考虑顺序性而白耗费时间），其校准项目主要有三项，密封性、安全阀开启阀值、压力表示值误差，密封性可与示值误差同时校准，而安全阀开启阀值是独立项，最初我费很长时间校准了两个压力表误差及密封性都符合要求，最后只一项阀值偏高，该减压器不合格，而前边使用的时间都白费了。