评定不确定度时该不该使用对被测对象的计量性能要求？

回复 23# 规矩湾锦苑

规矩湾先生在23#帖中，讲了他的六条观念。他说：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。

这个总说明，表明这六点是规矩湾先生在测量计量理论领域的基本观念。自称相信误差理论的规矩湾，要信仰不确定度论，这是你个人的问题，无可厚非；但要求别人也要和你一样去建立“这样的观念”，那就是个群体的问题、社会的问题了，不能不辩论一番了。这里谈些不同意见。至于哪种意见正确，请网友鉴别。有下划线的是规矩湾的原话。

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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；

【史评】测量结果应是指测得值±误差范围。测量结果是判定被测量是否合格的唯一证据。这话很对，可惜在流星的语汇中，测量结果指测得值，是不包括误差范围的；如果不包括误差范围，测得值是多大都得可以，也没法以测得值为依据。有误差范围指标，才有合格性问题；没有误差范围指标，还判别什么？

说不确定度无论多大多小，都不能作为判定被测参数合格与否的依据，这话很对，但只能像史锦顺这样否定不确定度论的人，才可以说；你流星既然赞成不确定度论，这种话就不能说了。因为此话违反关于不确定度的基本应用。推行不确定度论以来，出现过铯原子钟的不确定度（基准的不确定度）、高等量块的不确定度（标准的不确定度），VIM3又添了“仪器的不确定度”。基准、标准都有标不确定度的，VIM3又规定仪器要标不确定度，如果像你说的不确定度无论多大多小，都不能作为判定被测参数合格与否的依据，那不等于说，可以任意标记不确定度吗？那不是否定不确定度能作为基准、标准、测量仪器的指标吗？这可是反对不确定度论的言论。我反对不确定度论，说反话，理所当然；你赞成不确定度论，也说反话，自打嘴巴了。

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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。
      【史评】此话大谬。此话毫无道理，既不符合历史也不符合现实。

测量根据准确度指标（过去叫准确度，现在有些叫最大允许误差、有些叫准确度等级，其实都是误差范围）选用测量仪器，验合格证，看说明书，正确操作，要满足测量仪器的使用条件。正常的测量，测量者在得到测得值的同时，就知道了测得值的误差范围（用测量仪器的误差范围指标R(仪)当测得值的误差范围R是冗余代换。）已知测得值，同时知道误差范围，就是知道了测量结果，而测量结果中包含真值。仪器计量过，又正确操作测量仪器，这个测得值就可用。信国家计量机构的计量（检定或校准），信自己的操作与经验（对仪器是否正常工作的判断），测得值就可用；这些该信的你不信；却要靠那没谱的“不确定度”，奇怪。况且，最常用的米尺、卡尺、千分尺，大台秤、电子案秤，室温表、体温计，电压表、电流表、功率表，总之，生产交易用的大量量具与测量仪器，都没有不确定度的指标，也没人评定不确定度，难道那些测量结果都不可用吗？事实是：不评不确定度，一切照常。这一切不正说明，你的说法“没有可信性吗？”

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（转下页）   

接 26# 史锦顺 文

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。

【史评】这是毫无现实感的背书。连不确定度都不评，还哪能凭不确定度来判断可否采信。国家质检总局两次通知简化不确定度评定（简化被计量司解释为：可以不做）。你还在迷信靠不确定度决定能否采信，不当啊。检定的条件是所用标准的误差范围与被检测量仪器的误差范围指标之比小于1/3；对有允差的量的检验的条件是测量仪器的误差范围小于允差的1/3。这里不需要不确定度来找麻烦。以上计量与检定的条件，也适用于第4点。不需要用不确定度判别。

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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。
      【史评】这段的观点是要害。在我讲了几次两个区间的概念后，还这么乱讲，真令人吃惊。第5点之三句话，第一句不提被测量的真值，算什么“误差范围”？要知道，测得值在“误差范围中”，那个区间就是以被测量的真值为中心的、以误差范围为半宽的区间。这是测量仪器的测得值函数决定的，是测得值与真值的一一对应关系，此关系经计量而得到抽样证实。误差范围R是被测量真值与仪器示值的最大距离，因此，测量后已知被测量的测得值，又知道所用仪器的误差范围R，那就是讲“测得值离真值不超过R”，反过来，必然有“真值离测得值不超过R”——如此必有：用误差范围为R的测量仪器进行测量，得到测得值为M，则被测量的真值必在以测得值M为中心的、以误差范围R为半宽的区间内。这没有一点难点，你就想不通？测量结果包含被测量的真值，是整个测量计量理论与实际应用的基础，你翻不了这个案。你不仅有错误认识，还如此顽固地坚持错误，你太高估自己了。反思一下吧！你的“高档测量”论，既无道理，也事实上没有任何人那样干。你的误区是死盯着测得值减真值的误差定义而否认误差范围的概念及其重要应用。你的说法，不仅贬斥了误差理论，也否定了整个测量计量事业。是十分错误的言论。

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回复 26# 史锦顺

　　1.JJF1001已经经过多次换版，从第一版通用计量名词术语起至当前有效版本JJF1001-2011止，没有一个版本对术语“测量结果”的定义是“指测得值±误差范围”。虽然有时候测得值需要函数计算才能得到测量结果，但人们日常所说的测量结果就是测得值，并不给出误差范围，恰恰应该给出的是该测量结果的不确定度。实际上判定被测参数是否合格的依据从来就是把测量结果是否在被测参数的允差范围内。
　　2.测量结果的不确定度则是用来判定测量结果是否可用的唯一证据。因此，测量者必须给出测量结果和测量结果的不确定度，而不必给出测量结果的误差。需要知道测量结果的误差只有在产生计量纠纷时才需要将被测量送上游测量过程测量。得到“约定真值”（参考值）之后，才可以计算出测量结果的误差大小。测量者自称的误差或真值范围是不能作为依据的。测得值在“误差范围中”，那个以区间指的就是以被测量的测得值为中心，以误差范围的一半为半宽的区间，而不是以真值为中心的区间，被测量真值在未经上游测量过程给出可作为约定真值的测量结果前，测量者根本就不知道被测量真值是多少，只能知道自己的测量结果是多少，并评估出测量结果的不确定度。
　　相信国家法定计量机构的检定结果，也就是相信测量设备是合格的，但测量设备是合格的是在其检定规程规定的准确度等级范围内。检定合格的测量设备测量出来的测量结果用于评判较高准确度要求的被测参数符合性并不是可信的，即并不是可靠的。用该测量设备测量的结果用在什么场合下的被测参数要求（允差）Δ，需要用测量不确定度U来评判。这个评判原则就是公认的1/3原则，即U/Δ≤1/3～1/10，或测量能力指数Mcp＝T/(2U)＞1.5。

回复 27# 史锦顺

　　3.重要的和风险较大的被测参数（包括校准的对象）在给出测量结果或校准结果时是必须给出测量不确定度的，测量结果的使用单位也完全可以以书面形式要求测量者（单位）必须给出，这是一个非常现实的问题，怎么可以说“连不确定度都不评”的测量结果就接受了呢，怎么可以说“是毫无现实感的背书”呢？只有那些风险性极小的普通测量结果，人们才可以不关注测量结果的不确定度。测量设备的允差是给测量结果带来不确定度的因素之一，并不是测量结果的不确定度，测量设备允差也不是给测量结果带来不确定度的全部因素。尽管当遇到风险较小的普通测量结果时，可以忽略其它因素而以测量设备允差直接近似代表全部因素带来的不确定度，这也只是指允差大小与不确定度大小近似相等，也并不是说允差与不确定度完全相等，更不能说两个完全不同的概念就画等号了。
　　国家质检总局两次通知简化不确定度评定（简化被计量司解释为：可以不做），是因为这些计量标准相对来说是最简单的检定过程，也是相对准确度等级较低风险较小的检定项目，以计量标准的允差与被检对象的允差之比，近似代替检定结果的不确定度与被检对象的允差之比，从而简化不确定度评定是科学的，合理的。所谓的“不评”并不是不评，而是一种替代的简化，是一种近似的评定，可以一看即知的评定。两次“简化”通知是有范围的，并不是所有的都简化，即便是列入了简化清单的项目也还是有准确度等级限定的，例如砝码只限于检定M等级及以下的，拉压力试验机仅限于1级及1级以下的，超过范围的仍不能简化不确定度评定。
　　5.我认为不是我乱讲区间的概念，而是老师混淆了“误差范围”的两种表达现象。此处你说的“误差范围”是计量要求的“误差范围”，是规程规范规定的“允差”限定的范围，并不是“计量特性”的“误差范围”，即并不是由测量结果和被测量真值最大误差限定的范围。测量设备允差限定的范围是测量结果所处范围，并不是真值可能存在的范围，因为此时被测量并没有经上游测量过程测量，约定真值并不知晓，测量结果与被测量真值之差没有办法得到，更不要说得到与真值最大的误差。
　　公认的1/3原则，即U/Δ≤1/3～1/10，或测量能力指数Mcp＝T/(2U)＞1.5，两个公式都是指要使用不确定度U，其中那个Δ是被测量的允差，那个T是被测量的控制限，如果允差Δ相对于名义值是对称的，则T＝2Δ。因此测量能力指数Mcp与1/3原则是对同一件事的正反两个解释。这里面没有测量设备的允差（误差范围）的什么事。只是在被测参数的风险要求较小时，测量设备的允差给测量结果引入的不确定度可以近似看着为大小相等（注意并不是概念相同），这个时候把U与测量设备允差大小用符号“≈”相连。但测量能力指数Mcp并不赞同这种相连，而是用Mcp≈T/(3U1)计算，其中U1是测量设备允差给测量结果引入的不确定度，其大小可以近似等于测量设备的允差。
　　说来说去，用来判定测量结果是否可用的唯一证据还是测量结果（或测量过程）的不确定度U，而不是使用的测量设备的“误差范围”（允差），更不是其它。

　　不能自称真值在以本测量结果为中心误差范围为半宽的区域内这也是事实，任何提供产品的人都会说自己的产品好，这就是俗话说的“卖瓜的说瓜甜，自卖自夸”。
　　事实上，两个商家A和B用同样的秤（假如允差10g)，称同一袋商品，其称量结果很可能是不同的。我们极端一点，假设两台秤0位都是对的，刚好在1kg附近A店的秤示值误差+10g，B店的秤示值误差-10g，两台秤检定都是合格的，称量结果A店为1009g，B店为992g，按史老师所言他们就会分别声称这袋商品的真实重量（真值）在999g～1019g之间，和982g～1002g之间。
　　那么请问谁说的对？此时只有送上游测量过程称量。假如上级称量为999g，那么A店误差就是+10g，B店误差就是-7g。但尽管两个商家对同一袋商品称量结果不同，误差不同，使用的测量设备和测量方法却相同，因此评定它们的称量结果不确定度也会相同，假设为12g（时间关系我没有评定，此处纯属假设）。这说明两家称量结果虽然准确性不同，但可信性却相同，这袋商品对于两个商家的称量结果而言，真值所处区间宽度（半宽）都是12g，对称中心为999g，两家自称的真值范围均为无效的声称。

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。
我的疑问是：如果用“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”，那何必用前面的那个检定合格的测量设备去捡测呢？
或者说，如果“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”可的测得测量结果，那前一个经检定合格的检测设备的检测结果怎么就不能用？这个仪器之下也有更低可靠和准确度的测量啊
请指教，困惑中....

回复 31# Enalex

      

   “测量仪器生产厂给出测量仪器的误差范围指标；计量部门用计量标准，公证误差范围指标。测量者依需要而选用准确度够格的测量仪器，在得到测得值的同时，也知道了测量的误差范围，因此得到了测量结果。测量结果是测得值加减误差范围。测量结果包含真值。若测得值是M，所用测量仪器的误差范围指标是R(仪)，测量结果为：

                 L = M±R(仪)                                                             （8）

（8）式表明，被测量的真值在区间[M-R(仪)，M+R(仪)]中。

  测量者用误差范围指标为R(仪)的测量仪器进行测量，得到测得值M，则知被测量的真值的最佳表征值是M；真值可能比M大，但不会大于M+R(仪)；真值可能比M小，但不会小于M-R(仪)。

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      以上这段话，是我刚刚发表的一篇短文的结尾。这也是对规矩湾锦苑版主的一次驳斥。抄供你参考。