论现行VIM给出包含区间和包含概率的错误

                      何谓对，何谓错？

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                                                                                                         史锦顺

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刘彦刚帖的大标题是VIM3错了。原因是它不符合叶德培先生的说法“不确定度与真值无关”。似乎叶德培的话就是标准。其实，叶先生没有讲过那条说法是她的创意，叶先生是个忠实的翻译家，不过是照本宣科而已。那是GUM的说法。因为GUM的影响大，GUM说“不确定度与真值无关”，叶德培最近又发表文章这样说，忠厚的刘彦刚先生也就信以为真。

不确定度如果真的“与真值无关”，那就等于它判了自己的死刑。测量计量求的就是真值，你不确定度与真值无关，要你还有什么用？不确定度论者反感“真值”的“真”字，而可以说真值就是量值。老史反对不确定度论，但赞成说“真值就是实际值”，也认为可以去掉“真”字。只是量值有测得值与实际值之分，把客观的量值说成实际值，则实际值可以代替真值。

这样，我们按不确定度论的说法，把真值改成量值，那就是“不确定度与量值无关”，这还是话吗？完善原意，该说成“不确定度与实际值无关”。这也不行；更直接地暴露了不确定度的无用本质。

总之，“不确定度与真值无关”的说法，是不确定度无用的总根源。你与实际值无关，还有什么用？

刘彦刚帖说VIM3之不确定度区间“包含真值”是错误的。一般来说，谁说VIM的不确定度部分的坏话，我都赞成，因为在不确定度的大帽子下，没有好东西。说“不确定度区间包含真值”，是无源之水、无本之木。从理论上说，不确定度没有构成它的“单元”，说包含真值，无从说起，不确定度与真值挂不上钩，没法推导出不确定度区间内有真值。误差理论中，误差范围包含真值，那是可以严格推导的，因为误差范围是误差元的绝对值的一定概率（99.73%）意义下的最大可能值，而误差元等于测得值减真值，因此，误差范围的区间中包含真值是必然的，是有来历的。不确定度的区间不行，说“包含真值”，没根据，没来路。

但就事论事地说，VIM3的“包含真值”的说法，直接否定了GUM的“与真值无关”论，是必要的，不如此，不确定度论就没法生存，无法进行不确定度评定。说“包含真值”是不确定度论向误差理论的回归，既然说“包含真值”，就是说真值可知了。养鱼人必须知道鱼的位置，以便定期喂食。鱼缸在办公室的阳台上，鱼在鱼缸中。知道了鱼在那个小小的鱼缸中，就是知道了鱼的位置。难道非得把鱼弄死，钉在桌子上，才算知道鱼的位置吗？那样，你还能养鱼吗？

在实际的不确定度评定中，B类评定要用测量仪器的误差范围指标。误差范围既然包含真值，因此VIM3说不确定度的区间包含真值，是没错的。正如几位网友在讨论中指出的那样，实际上一些微小量是可以忽略的，原来不确定度的区间半宽，实际上就是误差理论中的误差范围。只要明确这一点，正如规矩湾锦苑先生说的那样，不确定度就是多余的。当然规矩湾先生有他的看法：不确定度并不是误差范围，而是与误差范围并行的“可信性”，这是两个指标说，世界上还没人同时给出这两个指标。因此，“两个指标说”，不管规矩湾说过多少次，也是子虚乌有。

VIM3的说法，除符合不确定度评定的实际外，还另有来头。原来VIM系列的源头，即VIM的第一版，就把不确定度定义为“被测量的真值所处的量值范围”。那是1984年的事，比诞生GUM的1993年早近十年。哪个是“源”，哪个是“流”？孰对孰错？我看晚生十年的GUM,该服从比它大十岁的VIM1；当然VIM自己多变，也成不了“标准”。如今VIM3回归VIM1，也无所谓对与错，在不确定度论的总前提下，没有正确可言。

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附录 VIM的五个版本

VIM第一版（1984）

《BIPM  IEC  ISO  OIML  International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology》

中译本《国际通用计量学基本名词》于渤 杨孝仁 刘智敏 译；鲁绍曾 校（第二版，1986）

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3.09   Uncertainty of measurement

An estimate characterizing the range of values within which the value of a measurand lies .

    测量不确定度

    表征被测量的真值所处的量值范围的评定。

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VIM 第二版（1993）（GUM1995版、GUM2008版与此相同）

3.9  uncertainty of measurement

Parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measurand

测量不确定度

表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数

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VIM第三版

VIM第三版之2004版 《International vocabulary of basic and general terms in metrology (VIM)》

2.11 (3.9)   measurement uncertainty

parameter that characterizes the dispersion of the quantity values that are being attributed

to a measurand, based on the information used

测量不确定度

根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的参数。

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VIM第三版之2008版 《JCGM 200:2008》

2.26 (3.9)  measurement uncertainty

non-negative parameter characterizing the dispersion of the quantity values being attributed to a measurand, based on the information used

测量不确定度

根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。

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VIM第三版之2012版《JCGM 200:2012》

2.26 (3.9) measurement uncertainty

non-negative parameter characterizing the dispersion of the quantity values being attributed to a

measurand, based on the information used

测量不确定度

根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。

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注意 在VIM2008版与VIM2012版中都有下列条款

（2.26）NOTE 2 The parameter may be, for example, a standard deviation called standard measurement uncertainty (or a specified multiple of it), or the half-width of an interval, having a stated coverage probability.

2.36  coverage interval

interval containing the set of true quantity values  of a measurand with a stated probability, based on the information available

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不确定度理论确实没有误差理论实用，玩个概念股而已。说白了，就是起了个不同的名字------

何谓对，何谓错？-                                                              ...
史锦顺 发表于 2014-3-19 12:04

    谢谢史老引经据典耐心细说！据史老提供的最新版VIM：

VIM第三版之2012版《JCGM 200:2012》

2.26 (3.9) measurement uncertainty

non-negative parameter characterizing the dispersion of the quantity values being attributed to a

measurand, based on the information used

测量不确定度

    根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。

    本来按我的理解来说，就最新版VIM给出的不确定度定义，仍可理解与真值无关。因为定义里说的是根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。

    因为关键是前面的“赋予”两个字，去赋予被测量量值不就应该是去得到测量结果吗？所以这不确度定义也可以说是：根据所用到的信息，表征测量结果分散性的非负参数。

    所以我认为之后的：

2.36  coverage interval

interval containing the set of true quantity values  of a measurand with a stated probability, based on the information available

       按理是支撑主定义不确定度的从属地位的定义，可现在它倒是给出了否定主定义的内容。所以我认为它是错误的。

与真值无关的测量不确定度，在我们工厂的测量中还有什么意义？支持史老师。

回复 4# 刘彦刚


   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。我认为这两个定义没有问题，包含区间只是说以宣称的概率包含被测量的真值集合的区间，注意它这里只是说一定概率，并没有保证真值一定在这个区间内，也没有表明真值和这个区间有什么必然的联系，真值在不在这个区间内，都是有可能的，只是概率不同。
包含概率就更显然没问题了，它只是表明了一个概率而已。

回复 30# 285166790

完全赞同，这两个定义没有问题！

也告诉楼主不要受“你去细细体会过叶老师讲座中不确定度与真值的关系吗？”中一些错误观点的影响。真值是应以很高的概率（如约95%）处在y—U到y+U的区间内，y—U到y+U的区间就是包含区间。

回复 30# 285166790


    同意。

回复 27# wjyiscool

    这下真的能理解“包含区间”定义为“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”了。本来GUM给出的定义也正是这样：表征合理地赋予被测量之值[即真值（本人注）]的分散性，与测量结果相联系的参数。也就是说：当我们测得测量结果后，它不一定正好等到于真值，真值确切是多少我们也不知道，但它会在我们测得的测量结果的附近的一个区间内，该区间的半宽就是不确定度。可见，该区间就是真值存在的区间。随着不确定度理论的发展，人们认识的提高。意识该区间不仅是真值的区间，也是测量结果分布的区间。也许是矫枉过正吧，待认识到是测量结果分布的区间后，又有些忘记它本来也是被测量的真值存在的区间。当再看到“包含区间”定义为“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”时，反而怀疑它，不相信它。我觉得可以用下图来说明，该两区间的关系：



    正常情况下，系统误差被修正，d应为零，这也是人们的主观愿望。当然，难免有未知的系统误差，d不一定为零。但正常情况下，d应该很小。

    如果要说新版VIM该“包含区间”定义有欠妥的话，应该说它还不够全面。最好能说是“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，也是测量结果分布的区间”。

原定义已经非常清楚，你前边的理解也很到位，后边又乱了，加上“也是测量结果分布的区间”反而又错了。只能是一个参数的分散区间，要么真值要么测量结果，你选！