你去细细体会过叶老师讲座中不确定度与真值的关系吗？

叶德培老师发表在《中国计量》上的《测量不确定度评定与表示》系列讲座，讲得相当好！应该说比JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》好！我在学习中发现：在人们脑子中，在平时的叙述中，一不小心就会让不确定度与真值联起来。


叶老师讲座选摘：

量友发现不，在人们脑子中，在平时的叙述中，一不小心就会让不确定度与真值联起来。
    请看叶老师讲解测量不确定度定义时，在第（2）条的结尾处明明说到：测量不确定度是说明被测量测得的量值分散性的参数，它不说明测得值是否接近真值；
    在给出的图2中也说明了测量不确定度与真值无关；
    在表1的第2款，也进一步强调了：测量不确定度与真值无关。
   
    但是就看叶老师讲解测量不确定度定义时，在第（1）条中的例：当得到的测量结果为m=500g，U=1g（k=2），就可以知道被测件的重量以约95%的概率在（500±1）g区间内，……。

    这里被测件的重量只能理解为真值吧？

测得值或最佳估计值

回复 3# 刘彦刚

"当得到的测量结果为m=500g，U=1g（k=2），就可以知道被测件的重量以约95%的概率在（500±1）g区间内，"其含义就是被测件的重量的真值以约95%的概率在（500±1）g区间内。

回复 1# 刘彦刚

刘彦刚网友，读书仔细，认真思考，很好。

此贴针对叶先生文章，由推崇到最后的质疑，态度有一百八十度的大转弯。前边似赞成，说把不确定度与真值联系起来，是不对的，要按叶先生的讲法思考问题。后边却是质疑——叶先生不说真值，实际还得用真值。隐义：理论与实践不一致。

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我主张，讨论学术问题，要观点明确、直来直往。不必绕弯子。我明确表明自己的观点：叶先生回避真值的言论是错误的。发言如下。

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1与真值无关的测量计量理论是无用的理论

真值的概念是相对于测得值而提出的。人们用测量仪器对某量进行测量，得到的是测得值。测得值与量的实际值有差别，这就是误差。研究误差，就是研究测得值与实际值的差别。在经典测量理论中，把量的实际值称为真值，这是很简单也是很明确的。真值就是量的客观值，就是实际值。

人们测量的目的是求真值，而得到的是测得值，误差理论说明测得值同真值的关系，因此误差理论是有用的理论。

不确定度论声称不确定度与真值没关系，这表明不确定度没有用处，因为它不能回答人们所关心的测得值与真值的差距问题。

“与真值无关”使不确定度概念成为无源之水、无本之木。不确定度论的理论大厦，竟建立在沙滩上。

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2 不确定度与真值无关说在变化

叶先生强调的“不确定度与真值无关”的说法，在VIM第三版（2008版与2012版）已有根本变化。VIM3说：不确定度是以一定概率包含真值的区间的半宽。如果说与真值无关，还哪有包含真值的区间？既然说“包含真值”，那不确定度就不是与真值无关，而是强相关了。因此，叶德培先生的讲法，是直接违反国际文件的规定的。叶先生应该明白，不确定度论是个不三不四的伪科学，你宣传它，不能自圆其说，是自讨苦吃。

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3 叶先生的真知灼见

优酷网上，有叶先生的不确定度讲课录像片。我仔细看过两遍。叶先生指出：按A类评定，用被检测量仪器考核检定装置，把被检仪器的性能算在检定装置上，是错误的。老史看到这里，十分佩服。赞曰：严正指错，振聋发聩；铿锵议论，掷地有声。

叶先生所指出的错误，是不确定度评定的致命伤。这一点，理应使叶先生走上否定不确定度论之路，让人失望的是又看到了叶先生鼓吹不确定度论的连载文章。先生，自重！

是的，特别是图2画得非常直观和形象。从图２可以直观地看出，被测量的最佳估计值（测量结果）的误差为Δ，而测量结果的测量不确定度为U。但如果仔细分析，图2仍然有缺陷，我认为图中的测量结果y和被测量真值Y0位置似乎画反了，应该交换一下位置。我的理由是：
　　如果不换位置，因为把不确定度U画在了测量结果y的两侧，非常容易使人把Δ理解成测量结果y的系统误差，容易把不确定度U理解成测量结果y在抛除“系统误差”Δ后剩余的“随机误差”，从而使随机误差与不确定度相混淆，造成误读。
　　y与Y0交换位置后，Δ仍为被测量的最佳估计值（测量结果）与被测量真值的差，为测量结果的误差。根据误差理论建立的“测量误差不可消灭”的理论基础，非常容易导出凡是测量必有误差，被测量真正的真值无法通过测量获得的结论。JJF1001-2011的3.21条“量的真值”定义注3说，在“GUM和相关文件采用的方法，其中‘真’字被认为是多余的”，所以此处的“被测量之值”其实是指“被测量真值”不是指被测量的测量结果。根据测量不确定度定义，U是“表征合理地赋予被测量之值的分散性”，即U表述的就是被测量真值的分散性，表征被测量真值可能存在的区间的半宽。人们就是用这个被测量真值可能存在的区间半宽“参数”U“与测量结果相联系”，定量表示测量结果y的可疑度（或称可信性、可靠性）的大小。
　　所以我认为，叶老师讲解测量不确定度定义时，在第（1）条中的例：当得到的测量结果为m=500g，U=1g（k=2）， 这里被测件的重量500g不能理解为被测量的“真值”，只能理解为被测量的“测量结果”或被测量的“最佳估计值”，是被测件的重量“真值”以约95%的概率在±1g区间内（真值以约95%的概率估计出来可能存在的区间半宽为1g）。至于被测量的这个500g测量结果或最佳估计值的误差范围半宽（最大误差限定的区间半宽）到底是多大，可以通过误差分析获得或用（送）准确性更高的上级技术机构检测来确定，不能用不确定度表述。

回复 6# 史锦顺


   

2 不确定度与真值无关说在变化

叶先生强调的“不确定度与真值无关”的说法，在VIM第三版（2008版与2012版）已有根本变化。VIM3说：不确定度是以一定概率包含真值的区间的半宽。如果说与真值无关，还哪有包含真值的区间？既然说“包含真值”，那不确定度就不是与真值无关，……。

“（2008版与2012版）”说反了吗？应该是（2012版与2008版）吧？恳请上传最新版VIM3，以正视听。

回复 7# 规矩湾锦苑

图中的测量结果y和被测量真值y0的位置我觉得不是画反了，而是画的太夸张了，y0应画在y—U到y+U范围内是合理的。您觉得如何？

当前，流行的概念认为：不确定度可用于“定量表示测量结果y的可疑度（或称可信性、可靠性）的大小，与真值无关。”从而使得不确定度理论陷入无法自圆其说的境地。具体多大的U,可信性就够了？评判标准是什么？
    假设同一被测件：   
    实验室1：测量结果为m=500g，U=1g（k=2）；
    实验室2：测量结果为m=490g，U=1g（k=2）；
      二者U一样大，是不是就能证实这两个结果的可靠性一样大？这显然不能！！！被测件实际质量为500克时，实验室1数据更可靠；而实际质量为490克时，实验室2更可靠！显而易见，即使仅仅讨论结果的可靠性，也实在无法回避真值（或约定。。。）的啊！
    我想，这也是直到现在，大家还是见不到一个规范性的、关于不确定度数值应用方面的国家计量技术规范出台的一个重要原因。

参加过比对的都清楚，关于比对测量数据的好坏（就是数据的可靠性），并不是用你报告的测量结果的不确定度来判定的，而是用一种另外的方式来判断，结果是否满意,就是En值。是个分数，分母是你的结果的U的平方加上参考值的U的平方，再开方；分子是你的测量结果减去参考值，取绝对值。En值应小于1.
      脱离真值（或参考值、约定真值等），各种测量比对将无从进行。

回复 10# chuxp

　　如果测量同一被测件， 实验室1的测量结果为m=500g，U=1g（k=2），实验室2的测量结果为m=490g，U=1g（k=2），二者测量结果的不确定度U一样大，的确是说这两个测量结果的可靠性（可疑度）完全相同。但因两个实验室是对“同一个”被测量实施测量，被测量真值应是同一个，测量结果不同，与真值的差（测量误差）肯定也不同，因此两个测量结果的准确性也就不同。
　　若被测件实际质量（真值）为500克，实验室1的测量结果是500g，与真值之差（误差0）更小，所以更准确；若实际质量（真值）为490克，则实验室1的测量结果500g，与真值之差（误差10g）更大，准确性更差。因为两个实验室使用的测量方案（包括测量原理、测量设备和测量环境等）可能完全相同，因此具有完全相同的不确定度U，两个测量结果500g和490g可靠性也必相同。但即便500g和490g两个测量结果使用具有完全相同可靠性的相同测量方案，误差理论告诉我们，同一个测量者在不同的时间地点或由不同的测量者进行测量，也将会产生不同的测量结果，因此每个测量结果的误差将会不同，准确性也必将不同。这也就是我一再强调计量工作追求的是测量结果的准确可靠，准确和可靠是两个不同的要求，千万不要将准确性与可靠性相混淆，千万不要将不确定度与误差范围或误差相混淆的原因。

回复 11# chuxp

　　比对测量数据的好坏（就是数据的可靠性），并不是用被考核实验室报告的测量结果不确定度来判定的，而是用En值。En是个应小于1的分数，分母是测量结果的U的平方加上参考值的U的平方，再开方，分子是测量结果减去参考值，取绝对值，这段话是非常正确的。因为：
　　不确定度是实验室自己评估给出的，也就是说可信性是“自称”的，测量结果也是实验室通过测量给出的，我们能够相信它自吹自擂的可靠性吗？当然不能。参考值和参考值的U由上级实验室确定了，是个定值，En的“分子是测量结果减去参考值的绝对值”，测量结果一旦确定，分子大小就确定了。如果实验室自称自己的测量结果可靠性很高，即U很小，“测量结果的U的平方加上参考值的U的平方，再开方”也将趋小，En的分子不变分母趋小，En将会趋大，从而当大到一定程度就证明其自称的可靠性是吹牛，甚至是吹破了牛皮（En＞1），也就说明该实验室的测量结果不可信、不可靠，必须强制其停业整改。
　　值得注意的是，实验室测量结果与参考值之差并不大（准确性并不差），因其可信性（因不确定度吹破了天，造成En＞1）差，也必须被列入整改对象。例如CNAS-GL02：2006的B.3示例中实验室代码3和4相比，“实验室结果－参考值”，3号为-3，4号为2，4号实验室准确性优于3号。但４号自称可靠性U95＝1远远优于3号的U95＝3，以至造成４号声称的可靠性并不可信（En=1.41＞1），测量结果“被认为不满意”，被列入整改对象“黑名单”。４号实验室被列入整改对象并不是其给出的测量结果准确性差，其测量结果的准确性明显优于3号实验室，但3号实验室实事求是声明了自己测量结果的可靠性，所以其给出的测量结果包括可靠性声明（U95）是可信的。

回复 12# 规矩湾锦苑
楼主在这里讨论的核心问题是：不确定度是否与真值相关。
不确定度理论明确二者不相关。但实际评估却无法回避真值的引入，典型的是B类评定。
经常评定的都清楚，B类分量较大的是标准器引入的分量，这个分量的大小取决于标准器的准确度等级，而准确度恰好描述的就是这个标准器偏离真值的程度。分别用天平和用普通电子称称量同一物体时，B类评定结果必然存在明显差异，这个差异表明了二者测量结果偏离真值的程度。
      我想说的是，除非在不确定度评定指南里，去除关于查阅说明书准确度等级（与真值有关）、证书中误差数据（显然也与真值有关）等项目，才有可能在逻辑上说清楚。否则，这样明显的谬误、这样不严谨的理论，怎么让大家在工作中去应用啊！！！

回复 6# 史锦顺


   

2 不确定度与真值无关说在变化

叶先生强调的“不确定度与真值无关”的说法，在VIM第三版（2008版与2012版）已有根本变化。VIM3说：不确定度是以一定概率包含真值的区间的半宽。如果说与真值无关，还哪有包含真值的区间？既然说“包含真值”，那不确定度就不是与真值无关，……。

史老：我查了一下，ISO/IEC GUIDE 99-2007 国际计量学词汇--基本和通用概念及相关术语(VIM) 才有2007的，不是2008版，也还没见到2012版哦！您找到了2012版吗？请上传！谢谢！

回复 14# chuxp
    非常赞赏先生的论述。
    否定真值又不能不用真值；否定误差又不能不用误差——这就是不确定度论的一贯的逻辑混乱。
    GUM说不确定度与真值无关；但此路不通，于是到VIM3又讲起那包含真值的区间来。叶德培先生在宣贯VIM3的今天，竟大谈“与真值无关”，实在是不识时务、不顾客观需要。
    不管什么理论，都必须讲究实际。与真值无关的理论就是脱离实际。脱离实际的理论是无用的理论。难怪不确定度论错误、弊病那么多，根本原因就在这里。

回复 14# chuxp

　　关于“不确定度是否与真值相关”的问题，要看提问题的人提问的真实意图是什么。
　　如果从不确定度评定过程中是否考虑被测量真值方面来问不确定度是否与真值相关，可以果断地说“无关”。因为不确定度的各个分量均来自于构成测量过程的各个要素（测量原理、测量设备、测量环境、测量人员、被测对象等）产生的最大误差或允差，即有的人说的各要素的“误差范围”。至于被测量真值的真实大小，在不确定度评定过程中根本没有必要去计较和关注。
　　如果从不确定度的大小是限制什么值的范围方面来问不确定度是否与真值相关，可以果断地回答“相关”。因为不确定度是被测量真值可能存在的区间半宽，只不过人们用这个半宽“与测量结果相联系”，定量表述测量结果的可靠性（可疑度）“参数”的大小。

回复 15# 刘彦刚

　　顺便回复15楼的问题：
　　JJF1001-2011的5.18条注5已经指出测量不确定度定义是“按2008版VIM给出的。而在GUM中的定义是：表征合理的赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数”。这是告诉我们2008版VIM与GUM的定义略有不同，但就其核心含义还是相同的，都是“赋予被测量之值的分散性”。而根据被测量真值的定义的注，在GUM及其相关文件中“真”字是“多余的”，因此“被测量值”就是指“被测量真值”，“赋予被测量之值的分散性”就是“赋予被测量真值的分散性”，而不是“赋予被测量测量结果的分散性”，只不过用“赋予被测量真值的分散性”作为一个“参数”“与测量结果相联系”，来定量表述测量结果的一个品质（可信性）优劣。可以说无论GUM还是VIM，也无论它们的新旧历次版本都强调了不确定度是“包含真值的区间的半宽”，相互之间从来没有产生过矛盾。
　　值得一提的是千万不要把不确定度理解成“包含真值的区间”，区间和区间半宽是大不相同的。“区间”有上下限，上下限各自带有正负号，区间在数轴上有自己确切的位置和宽度。“区间半宽”仅仅是“宽度”，没有上下限和正负号，在数轴上并无确切的位置，要想知道确切位置就必须知道被测量的真正真值（一般可将量值溯源系统中处于其“上游”的测量结果作为“参考值”约定为“真值”）。真值是区间的对称中心，而不能用测量结果作为对称中心。把测量结果作为对称中心，不确定度作为半宽，构成的区间作为测量结果的误差范围（或准确性），是当前最常见的一个错误。

回复 15# 刘彦刚
      我所指的VIM3 是：
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《JCGM 200:2008 International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM)》

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《JCGM 200:2012 International vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms (VIM) 3rd edition 2008 version with minor corrections》

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     VIM的第一版是1984年（我国有译本），第二版大概是1993年。这两个版本的年头都是大概数，就不仔细考究了。     VIM的第三版（统称VIM3）有三个版本：2004版、2008版和2012版。我帖中所指的VIM2008版、VIM2012版就是指上面那两种。VIM是习惯叫法,后来版本都有JCGM的词头。这两个版本本网都有，你自己查吧，我不上传了。

叶老师说的“测量不确定度与真值无关”是与“测量误差与真值或标准值、约定值有关”相对应的，意思大致是获得测量误差必须知道真值或标准值、约定值，而获得测量不确定度则不需要知道真值，因此说无关。但是，对于正常的测量和合理的不确定度评估结果，被测量真值y0应处在在y—U到y+U范围内，否则就没有意义，如果是能力验证，就可能出现En＞1的情况。这样看来，测量不确定度与真值又有关。
      因此我在9#提到：图2中的测量结果y和被测量真值y0的位置我觉得不是画反了，而是画的太夸张了，y0应画在y—U到y+U范围内是合理的。除非作者故意画的不合理。

发一个图片供参考

回复 18# 规矩湾锦苑


    看了规矩版主的回复，似明白了一些，但还是有几个疑问：
1、不确定度是从测量值中评定出来的，但其是用标准偏差来表示的，是表示测量结果的分散性的，并不能说明测量值的大小的，和测量值都不是同一性质的数据，应该和具体的测量值是没有任何联系的。比如在重复性条件下，对同一个量测量10次，那么用A类评定方法评出来的不确定度值只是用来表明这10个测量值之间的分散性，并不能用来表明测量值的最大值是多少、最小值是多少，如果按照测量结果的表示方式y0±U来表示的话，测量值应该是处于这一区间内（可从2楼的图2中看出），也就是说其最大值为y0+U，其最小值为y0-U，这样把原本只用来表示其测量值的分散性和测量值的大小联系在了一起，来表示测量值的大小，是否合适呢？单从测量结果的表述形式上，这又和最大允差有何区别呢？
2、现在大家都在讨论是否和真值（参考值）有关，我想这从定义中就很容易理解应该是无关的。还是上面的10次测量值，如果不考虑其它因素引入的不确定度，那么用A类评定方法评定的不确定值只能代表这10个测量值之间的分散性，尽管这10次的测量值都偏离真值（参考值）特别远，可从2楼的图2中看出，但这10个测量值之间相距特别近，那么这10个测量值之间的分散性就会特别小，但能说这次测量就会特别可靠吗？
3、自己怎么始终有一个错误的认识，就是感觉不确定度和精密度两个概念上是差不多的。不确定度是表示测量结果的分散性，精密度表示的是测量结果之间的一致性，这不也是分散性吗，一致性好，则其分散性必小，反之分散性就会差。

叶老师说的“测量不确定度与真值无关”是与“测量误差与真值或标准值、约定值有关”相对应的，意思是获得测量误差必须知道真值或标准值、约定值，而获得测量不确定度则不需要知道真值，因此说无关。20楼说的这段话非常正确。简单来说，不知道真值就无法知道测量误差，真值的大小无论怎样却并不影响测量不确定度。
　　因此正常的不确定度评定根本不考虑被测量真值y0是否在y—U到y+U范围内。能力验证中是把参考值作为被测量约定真值Y0，En的分子就是测量结果的测量误差绝对值，分母是约定真值不确定度和测量结果不确定度均方根，真值y0是否在y—U到y+U范围内，并不是造成En＞1的原因。测量不确定度的大小的的确确与真值的大小无关。所以，我的观点是：图2中的测量结果y和被测量真值y0的位置的确是画反了，而不是画的太夸张了。21楼的图用来说明真值、测量结果、随机误差、系统误差等等一点问题也没有，但是要说明测量不确定度就必须把“总体均值”改为“真值”，并把已有的“真值”和“系统误差”删除。因为不确定度评定的基础是执行规范的测量方案，粗大误差和已知系统误差排除在外。

回复  刘彦刚

　　顺便回复15楼的问题：
　　JJF1001-2011的5.18条注5已经指出测量不确定度定义是“按2008版VIM给出的。而在GUM中的定义是：表征合理的赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数”。这是告诉我们2008版VIM与GUM的定义略有不同，但就其核心含义还是相同的，都是“赋予被测量之值的分散性”。而根据被测量真值的定义的注，在GUM及其相关文件中“真”字是“多余的”。规矩湾锦苑 发表于 2014-3-3 17:19

的确在JJF1001-2011的5.18条注5已经指出测量不确定度定义是“按2008版VIM给出的。



但在JJF1001-2011的引言中说明是依据ISO/IEC GUIDE99：2007



不知2008版VIM与ISO/IEC GUIDE99：2007关系怎能样？

回复  刘彦刚

　　而根据被测量真值的定义的注，在GUM及其相关文件中“真”字是“多余的”。规矩湾锦苑 发表于 2014-3-3 17:19

     “而根据被测量真值的定义的注，……”我看了一下：



      JJF1001—2011说的量的真值。