论现行VIM给出包含区间和包含概率的错误

ISO/IEC GUIDE99：2007（以下简称VIM），给出的测量不确定度定义及支撑该定义的定义有：测量不确定度、扩展不确定度、包含区间、包含概率和包含因子共5个：

测量不确定度（或不确定度）：
根据所用到的信息，表征赋予被测量的量值之分散性的非负参数。

扩展测量不确定度（扩展不确定度）：
合成标准不确定度与大于1的因子的乘积。

包含区间：
基于可获得的信息以宣称的概率包含被测量的真值集合的区间。

包含概率：
在规定的包含区间内包含被测量的真值集合的概率。

包含因子：
为获得扩展测量不确定度，对合成标准测量不确定度所乘的大于1的数。

ISO/IEC GUIDE98：2008（以下简称GUM），给出的测量不确定度定义及支撑该定义的定义有：测量不确定度、扩展不确定度和包含因子共3个：



（待续）

我觉得VIM给出的包含区间和包含概率的定义欠妥。不应该是包含被测量的真值集合的区间，而应该是包含被测量的测得的量值集合的区间。这样认为的理由如下：
理由之一：
        VIM给出的测量不确定度定义及支撑该定义的定义有：测量不确定度、扩展不确定度、包含区间、包含概率和包含因子共5个；而GUM给出的测量不确定度定义及支撑该定义的定义有：测量不确定度、扩展不确定度和包含因子共3个。
        VIM和GUM共有的测量不确定度、扩展不确定度和包含因子3个定义，都表明该区间是包含被测量的测得的量值集合的区间。仅有VIM新增的包含区间和包含概率的定义，给出该区间是被测量的真值集合的区间。
    按理在这里测量不确定度定义是占主导地位的定义，而扩展不确定度、包含因子、包含区间和包含概率，均是从属地位的定义。现在是从属地位的定义包含区间和包含概率，否定占主导地位的定义测量不确定度，应该说是欠妥的吧？

理由之二：
    我们之前的测量不确定度理论，一直是说测量不确度是表征赋予被测量的量值之分散性的非负参数。是指被测量测得的量值按宣称的概率存在的区间的半宽度，与被测量的真值无关。在叶德培老师发表在《中国计量》杂志上，《测量不确度评定与表示》系列讲座之第二讲中：在对测量不确定度定义讲解时，同样也强调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；在图2 测量不确定度与测量误差的区别中，也有意将真值Yo画在包含区间之外；在表1测量不确定度与测量误差的主要区别中，也强调测量不确定度与真值无关。
    而由于VIM新增的包含区间和包含概率定义的给出，我们之前的这一切都得被推翻，这也不应该吧？

叶德培老师讲座第二讲：

（未完待续）

回复 4# 刘彦刚


    我们之前的测量不确定度理论，一直是说测量不确度是表征赋予被测量的量值之分散性的非负参数。是指被测量测得的量值按宣称的概率存在的区间的半宽度，与被测量的真值无关。在叶德培老师发表在《中国计量》杂志上，《测量不确度评定与表示》系列讲座之第二讲中：在对测量不确定度定义讲解时，同样也强调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；在图2 测量不确定度与测量误差的区别中，也有意将真值Yo画在包含区间之外；在表1测量不确定度与测量误差的主要区别中，也强调测量不确定度与真值无关。
问题：如果这样解读不确定度，那在评定时引入B类评定的意义何在？衡量一组测得值、测得值平均值的分散性，直接用贝塞尔公式的标准差即可得到。因此评定B类后，A\B类合成，还说与真值无关就怎么都说不过去了。

回复 9# Enalex


       先生说得很对。“与真值无关”与“包含真值”这个矛盾，是不确定度论的致命伤。在科学面前，任何虚假都不行。能忽悠一时；不可能永远忽悠。能蒙骗一些人，蒙骗不了所有人。越来越多的计量工作者认清不确定度论的真面目，不确定度论也就必然退出历史舞台。

回复  刘彦刚


     问题：如果这样解读不确定度，那在评定时引入B类评定的意义何在？衡量一组测得值、测得值平均值的分散性，直接用贝塞尔公式的标准差即可得到。因此评定B类后，A\B类合成，还说与真值无关就怎么都说不过去了。Enalex 发表于 2014-3-16 11:42

     之前我也有你一样的担心，认为重复性才是表征分散性。其实，据误差限按B类评定，引入的也是分散性。因为对于具体的某次测量得到的结果会落在什么位置，不知道，仅知道会在该误差限内，这只不过是给定了一定区间的分散性哦！

（续前）
    的确在人们脑子里，在平时的叙述中，不经意间就会将不确定度与真值联起来。错误地将包含区间，理解为被测量的真值存在的区间。
    仍以叶德培老师发表在《中国计量》杂志上的系列讲座之第二讲为例：其中，在讲解测量不确定度定义时，在第（1）款中说到“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被测量的真值吧？显然，这就错误地将包含区间，理解为被测量的真值存在的区间了。
    在人们概念还不是很清晰的情况下，为了不导致误解。对于叶老师所举的该例，最好是较祥细地表述为：当得到的测量结果为m=500g，U=1g（k=2）时，说明该被测量，在该测量条件下，还有可能得到不同的测得的量值，但它们会以约95%的概率，落在（500±1）g区间内。

越来越乱了

回复 12# 刘彦刚

您确立的标题“论现行VIM给出包含区间和包含概率的错误”本身就是错误的，包含区间和包含概率的定义并没有错，难道不是这样吗？
“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，……”。这里被测件的重量就是理解为被测量的真值！包含区间，就是理解为被测量的真值存在的区间。如果被测量的真值不已很高的概率在这里，哪它在哪里呢？

回复  刘彦刚

您确立的标题“论现行VIM给出包含区间和包含概率的错误”本身就是错误的，包含区间和包含概 ...
都成 发表于 2014-3-17 09:57

    正如叶老师文中所说的那样，不确定度与真值无关，不说明与真值接近的程度，就好比文中图2那样，也可能在包含区间之外。

其实，叶文声称的“不确定度与真值无关，不说明与真值接近的程度，。。。。”之类的话，在各种学习班课程上常见，但其在逻辑上明显站不住脚啊！B类评定时，涉及到使用的仪器设备的等级或最大允许误差，这些参数的大小，取决于仪器的测量结果与真值差别的大小。
    相对而言，VIM的定义更加确切一些。总体上，叶德培的意思可能是想强调：不确定度与真值Yo并不直接相关！而仅仅是与测量结果Y相对应的一个参数。如果测量结果距离真值较远，甚至超过了U，则出现了上图2的情形。然而，评定过程决定了的，A类可以说与真值不相关，但B类评定必然与真值相关！

在这篇叶文中，提到了所谓的“仪器不确定度”，实际就是用仪器的极限规格值除以一个数（通常是根3），然后参与合成，合成后乘以2得到一个“非负的半宽”，但却声称，这个合成的半宽组成的区间与真值无关！从实际操作的情况来看，不确定度其实玩的就是误差的一种数字游戏，只是那些不确定度论者总是欲说还羞，欲辩却频添混乱而已。

其实，叶文声称的“不确定度与真值无关，不说明与真值接近的程度，。。。。”之类的话，在各种学习班课程上 ...
chuxp 发表于 2014-3-17 18:01

    谢谢你和Enalex 的坚持和陪伴！而且更让我感动的是，你们是以这样真正讨论问题、解决问的态度，心平气和地提出自己的异见！

    我想是否可以这样去理解叶老师文中的观点：测量不确定度只说明测量的测得值的分散性，不说明与真值的接近程度（或说与真值无关）；要知道我们该测量的测得值与真值的关系（或说与真值的接近程度），只有通过更高一级的标准去测量该被测量，得到的才是实际值（相对于我们用我们低一级标准测得的测得值的真值）。而我们的测得与真值之差就是误差，只有误差才能直接反映与真值的接近程度（或说与真值有关）。而我们测量不确定度的意义，仅在于反映测量结果的分散性。如一般来说：只有我们的该测量的扩展不确定度，小于或等于我们该被测量的允许误差，才能真接依据我们的该测量结果去判定被检定的计量器具合格与否。

    而我们在用我们自己的标准测量被测量时，是无法得到相对于该测得值的真值的。在这样的情况下，进行的不确定度评定，自然没有资格说与真值接近的程式度（或说与真值有关）。要知道与用我们自己的标准测量被测量的测得值，与相对于它的真值，就只得向我们在我们的建标技术报告中要求的那样，要进行测量结果的验证。当然这种验证，最有说服力的是用上一级标准再测我们的该被测量。

   这样一来就实现了误差与不确定度的明确分工：误差反映被测量的测得的量值与真值的接近程度（或说与真值有关）；测量不确定度只说明被测量的测得的量值的分散性。所以我们不能用误差理论否定测量不确定度理论，同样也不能用不确定度理论否定误差理论。你们说是吗？

在这篇叶文中，提到了所谓的“仪器不确定度”，实际就是用仪器的极限规格值除以一个数（通常是根3），然后 ...
Enalex 发表于 2014-3-17 21:17

    请允许我与回答chuxp 的问题时，一并回答你的问题！

在这篇叶文中，提到了所谓的“仪器不确定度”，实际就是用仪器的极限规格值除以一个数（通常是根3），然后 ...
Enalex 发表于 2014-3-17 21:17

    我知道：上一贴并没有解除你俩心中的疑团，因为还没有回答评定时用了最大允许误差，难道能说与真值无关吗？的确在B类评定时是用了最大允许误差，但切记用的不是误差！最大允许误差与误差的区别可大哦！误差只说明测得值与真值之差，而最大允许误差不仅关心测得值与真值的关系，还反映测得值的分散性。而我们在用它来进行不确定度的B类评定时，我们所取的就是其测得值的分散性效应，而不关心测得值与真值接近或说与真值相关的效应。所以测量不确定度仍然与真值无关，或不反承担反映与真值接近程度的功能。

    好象前两天，我在那看过一不确定度与误差间桥梁的文章标题。我没去看其内容，不知该文是怎么说的。要我说从某种意义上讲：最大允许误差称得上是不确定度与误差间桥梁，因为它集测得值的分散性效应，以及测得值与真值接近或说与真值相关的效应于一身！

最大允许误差就是置信概率为99.73%（正态分布）或100%（其它分布）的扩展不确定度。

最大允许误差就是置信概率为99.73%（正态分布）或100%（其它分布）的扩展不确定度。 ...
都成 发表于 2014-3-18 11:57

    请注意是不是还有个关键性的差别？看上图2，最大允许误差是以Yo为中心，而扩展不确定度是以Y为中心？

最大允许误差就是置信概率为99.73%（正态分布）或100%（其它分布）的扩展不确定度。 ...
都成 发表于 2014-3-18 11:57

    当仅仅存在“最大允许误差”这惟一一个不确定度分量时，二者的数值也许恰好相等，这个也从侧面验证了“不确定度与真值有关”这个观点，因为最大允许误差（±Δ范围） 就是描述了测量结果偏离真值的程度。

回复 23# chuxp
没错。就是您说的这个意思。在好多检定或校准的不确定度定中，不确定度的来源可能只有标准器的最大允许误差，其它都可以忽略不计，这样给出U95不就很简单了。

当仅仅存在“最大允许误差”这惟一一个不确定度分量时，二者的数值也许恰好相等，这个也从侧面验证了“不确定度与真值有关”这个观点，因为最大允许误差（±Δ范围） 就是描述了测量结果偏离真值的程度。chuxp 发表于 2014-3-18 13:51

     但你不是说了吗？请注意是不是还有个关键性的差别？看上图2，最大允许误差是以Yo为中心，而扩展不确定度是以Y为中心？