论不确定度理论与误差理论的关系

回复 75# 崔伟群


   谢谢你的意见！我并没有否定不确定度，只是觉得比较麻烦！如果能找到轻松简单的方法，又不会给测量结果带来很大的风险的话，那最合适不过！

回复 76# 草根在起航
误差也好，不确定度也好，本身都挺麻烦，两个都没错，就是哪个在特定情况下更符合要求些

回复 74# 草根在起航

     谢谢你对我的理解和鼓励。鉴于不确定度论推行以来的不良影响，我已写了二百多篇短文，一部分文章是弥补误差理论的不足，而大部分文章是抨击不确定度理论的错误与不确定度评定的弊病。本栏目有《新概念测量计量学》、《驳不确定度论一百六十篇集》、《论误差理论与不确定度论四十篇集》，就是我在这两个方面的观点与见解。我于2011年、2012年、2013年三次报材料给国家质检总局，除有个让我寄打印材料的通知外，并无其他回话。 我感到欣慰的是，国家质检总局已两次通知，共简化26个计量项目的不确定度评定，并回答网友问说：“简化就是可以不评定”。显然，对不确定度评定的弊病，在计量领导层已引起重视，并且已采取行动。我不敢说此事与我有关，因为反对不确定度论的早就有马凤鸣、钱钟泰等名家；但我也不能说我与此事无关，我毕竟三年连续向国家质检总局报材料并强烈要求停止不确定度评定。若停止26项不确定度评定正确（我坚信这一点），我不敢贪功；如果此举错误，我则有不可推卸的责任。
     先生初来，但我感到你的思想方法好，相信你很快能对计量界的大事大非做出自己的正确判断。
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回复 76# 草根在起航


   世界上从来没有捷径。又简单、又准确、又可靠的方法，如果真的那么容易实现，还要专门的计量检定人员干嘛，随便找俩人来干不就行了？计量工作在理论方法上随着发展只会越来越复杂，唯一快捷的途径就是尽可能实践检测工作的自动化 。

回复 72# njlyx

知道被测件的计量要求如公差，知道量具的允许误差，简单计算就可以了，这就是最常见的测量检验，有必要整得如此复杂吗？不学会不确定度，我们不会干这样简单地测量工作吗？

　　不能因为有了误差而扼杀不确定度，同样， 那种“我只要给出了测量结果并同时给出其不确定度就足够了”的说法，在技术上也是站不住脚的。测量误差范围是已知的，且确定其测量误差可满足要求后，我们才进行测量。描述这个的参数经常是准确度等级、最大允许误差等技术指标……，而不确定度并不也无法描述测量设备的性能。我完全赞同69楼这个观点，不确定度只能定量表述测量结果或测量方案的可信性，不能定量表述其准确性，同样，误差和误差范围只能定量表述准确性而不能定量表述可信性，两个参数各有各的定义，各有各的用途，不能硬往一块掺和熬成一锅粥。

回复 80# wjyiscool


     这样确实够了！

     其实，对于使用者来说，量具的“允许误差”是比量具的“测量不确定度”更‘可靠’的指标！

     量具的“测量不确定度”只是量具提供者“承诺”的“测量误差限”，以现有管理体系而言，未必有可靠措施制约此“承诺”非吹牛？

     而量具的“允许误差”是相关规范要求的“测量误差限”，现有管理体系对它是有比较严格的“检验”措施的，比较可靠。

     量具的“允许误差”通常是对某一类量具的“基本要求”，如果理顺了，量具的“测量不确定度”应是量具提供者对自己所提供具体量具的一个关于“测量误差限”的较高的“承诺”指标---可以彰显该具体量具的性能优异，卖个好价钱！..... “测量不确定度”所‘承诺’的“测量误差限”应该不大于相关规范的“允许误差”所要求的“测量误差限”。---这就是量具的“测量不确定度”与相关规范的“允许误差”之间的正确关系。

    至于用量具进行测量所得测量结果的“测量不确定度”，正常的情况根本用不着如此那般、煞有介事的“学究式”“评估”！ 如果你的测量符合量具的正常使用要求，还有什么可评的？ ..... 单次测量结果的“测量不确定度”就是所用量具的“测量不确定度”；多次平均值测量结果的“测量不确定度”就是按量具的“测量不确定度”数据进行处理【只是现行的表述方案得不到实际合理的结果】。..... 在不知道量具的“测量不确定度”时，用相应规范的“允许误差”替代应该可得到更‘保险’的结果。.........当然，在“经验”的指导下，在某些应用中是不必追问测量结果的“测量不确定度”的【也就是不必让‘测量者’“承诺”这测量结果的“测量误差”会具体小到什么范围？】，只要知道‘测量者’用的量具是检验合格的，而且他不是“奸商”。........从前、现在的大量“测量”都是这么做的，对于大部分应用者来说不会构成任何不便，因为根据自己的“经验”，正常‘测量者’用检验合格的量具给出的测量结果的“测量误差”会远小于应用的要求，就不必追问具体范围了。......  若是管理者要求每个“测量结果”都必须由‘测量者’明确这么一个“测量误差限”--即所谓“测量不确定度”，站在“测量结果”应用者的角度，谁会反对呢？ 但是，这对于‘测量者’确实是一个非常麻烦的事！ 当大家都明白“测量不确定度”究竟是什么时，‘测量者’对它是要承担责任的---超差了是要罚款、坐牢的！不可能因为你遵从了某个模版计算而免除责任。....许多‘大家’其实非常明白其中的“麻烦”，...，将其搅入哲学思辨的泥潭，如此升华，便免却了罚款、坐牢之忧，尽管大胆假设，热热闹闹的“评估”，反正一笔糊涂账，没有人有本事清算的。

我们在建标、认可等工作时，也在认真做不确定度评定，这是规定要求，实属无可奈何，毕竟评定过程对加强学习、深化理解技术标准是有益的。
    我只是建议，在目前情况下，不要让太多的普通测试人员、更多的日常测量工作卷入不确定度争论的漩涡。

回复 83# wjyiscool


        “建标”的‘评估’应该是免不了的，作为计量测试的标准（器），其综合“误差限”历来就是要“评估”清楚的，只不过这个‘东西’从前叫“精度”，后来叫“准确度”，现在似乎应该叫“不确定度”？...按史先生查到国际知名大公司的说法，叫它“不准确度”又有何不可呢？【 但怎么“评估”似乎前人已给我们积累了若干有效的“经验”，并不一定要像现在许多‘模版’推荐的那样‘学究式’的‘推导’？！】

        对于测试计量的各级标（基）准而言，是否推行“不确定度”应该没有实质性的工作量变化，如果管理者确实弄清楚了“不确定度”实质是什么，不由人忽悠那个不知所以的“可信性”。从古至今并将以后，恐怕很少有不明确其“准确度”（或“不准确度”，或“不确定度”，历史曾经或“精度”）的“测量标准”或“测量基准”。

       对于普通的测量，或测量器具，情况便很不一样了！ 都成先生已经明确说过：在推行“测量不确定度”之前，其实是很少给出“测量结果”或“测量器具”的那个综合“误差限”的！ 不在于它叫什么名称，而是通常根本不给出这么个囊括所有可能误差的综合“误差限”！一方面，一般的规范不做要求，另一方面，要给出这么个合适的综合“误差限”的确不是总会那么轻而易举。....史先生可能是长期从事“建标”级的测试计量工作，所见可能大多都是有“测量准确度”的东西？如此再大动干戈的弄什么“测量不确定度”还有什么必要呢？！....至于有人弄什么与“测量准确度”分工合作的所谓表达‘可信性’的所谓“测量不确定度”，则纯属捣糨糊瞎扯淡。

回复 84# njlyx


   以上赐教，你懂的，我也懂的。髙知们辩论可以，我是怕搅乱后生们的思维，弄得大家无所适从。

回复 85# wjyiscool

赐教不敢当的。倘若GB、JJF、JJG之类说清楚了，才不会误了后生；现形确有史先生所指之滥，误后生之事已然发生，不在你我辩说与否。

“建标”过程说到底是“测量过程设计”过程，是本单位处于宝塔尖上（最高准确性要求）的测量过程设计，风险性也最高，因此不得不认真、慎重，丝毫不能马虎。测量过程的设计质量不仅要考虑测量过程的准确性，还应该考虑测量过程的可信性（或称可靠性｝。
　　在不确定度诞生前，提交的《建标报告》要求对拟建计量标准进行“误差分析”，要求站在所谓“精度”和“误差限”的角度评判拟建计量标准的准确性即可。
　　不确定度诞生后，人们才知道可信性不满足要求的测量过程，准确度再高也没有使用价值。因此从2001年版起JJF1033要求计量标准的建标报告必须分析测量过程的不确定度。对于普通的测量过程设计与检定/校准这种特殊测量过程的设计一样，以前要求进行一下误差分析即可，但GB/T19022-2003的7.2条明确提出了在完成测量过程后的有效性确认前，必须进行不确定度评定。
　　如果真的不确定度“这个‘东西’从前叫‘精度’，后来叫‘准确度’，现在叫‘不确定度’”，这种纯属改改名称的游戏的确就“纯属添乱”，这种添乱的游戏的确在拿基层计量人员的脑力劳动和体力劳动不当回事，的确应该休矣。 不确定度评定与误差分析完全是两码事，它们的区别，建议可将JJF1033的2001及以后版本与1992及以前的建标要求对比起来分析研究加以识别。我们一定要建立只有通过不确定度评定证明所设计的测量过程可信性满足了被测参数的测量要求后，才谈得上进入到分析其准确性是否满足要求的程序，不可信的测量过程准确性再好而可信性不达标的测量过程必须改进或重新设计的新观点。

根本不存在独立于“测量准确性”之外所谓表达“可信性”的“测量不确定度”！
“准确性”好的“测量过程”会“不可信”，“准确性”不好的“测量过程”反而会“可信”？！.... 哪个“星球”的强盗逻辑？ 把不同对象的”指标“值胡扯乱拉的搞在一起捣糨糊.......

回复 87# 规矩湾锦苑

粗略的讲，现在的不确定度评定就是以前的误差分析。
误差理论好好的，为什么提出“不确定度”的概念？误差分析也好好的，为什么出来一套测量不确定度评定方法？它继承了误差分析的哪些方法？您能说说吗？说不出来就不要再说什么准确性和可信性了。

回复 89# 都成

　　在误差分析、误差分配、准确度评判方面，误差理论发展了数百年，误差理论是成熟的、科学的、实用的，误差理论的确是好好的，勿容置疑的。但前面说了是在与被测量真值的偏离距离，即“误差”的分析和准确性的量化评判方面是成熟的、科学的、实用的，而对于测量结果的可信性或可靠性是无能为力的。
　　计量学发展到今天，人们发现衡量测量结果的品质的参数不仅仅只有准确性一个，还有另一个可信性好坏的参数需要评判，这个参数不是用测量结果与被测量真值的“偏离距离”表述，而是用被估计出的被测量真值所在“区间半宽”表述。这就是为什么提出“不确定度”的概念，另搞一套一套测量不确定度评定方法的原因。
　　基于以上原因，不确定度与误差，不确定度评定与误差分析的界限是泾渭分明的，因此把“不确定度”这个‘东西’视为从前叫“精度”，后来叫“准确度”的东西，把现在的不确定度评定视为就是以前的误差分析，的确是将两个具有显著区别的概念混为一谈了。不能说不确定度评定方法继承了误差分析的方法，只能说标准不确定度合成和误差合成的计算公式相类似，因为两者之间谈不上相互继承的问题，因此也就不存在不确定度评定“继承了误差分析的哪些方法”的问题。我还是那句话，如果说不确定度评定是在继承了误差分析的基础上发展起来的，就意味着误差理论的落伍，误差理论的落伍必将被先进的不确定度评定所淘汰的推论成立，这和因为有了科学实用的误差理论必须将不确定度评定扼杀在摇篮中同出一辙，将两者于你死我活之境地中。

回复 88# njlyx

　　准确性优劣是用测量结果偏离被测量真值的距离来定量表述的，可信性优劣是用估计出的被测量真值所处区间的半宽来定量表述的，两个参数的含意迥然不同。　　因此，准确性与可信性两者之间类似于重量和体积的关系，虽然一般来说重量越重体积越大，体积越大重量也会越重，但重量和体积毕竟是两个不同的参数，重量重的某个物体比重量轻的另一个物体体积小并不是不存在。虽然一般来说准确性好可信性也会随着好，可信性优准确性也随之优，但“准确性”好的某个“测量过程”会“不可信”，但另一个“准确性”不好的“测量过程”反而会“可信”的情况也是客观存在着。
　　如果准确性好，可信性一定也好，准确性和可信性也就是一回事了，人们就不会研究测量结果的可信性问题，不确定度和不确定度评定也就不可能诞生。

最简单的例子，主要不确定度分量就一项，仪器的允差，认为均匀分布，除以根号3，得到标准不确定度，再乘以2，得到扩展不确定度，再继续比较评价，与直接用允差比较评价，大家认为有何本质性的区别，脱了裤子放屁，多此一举，反而更不利于统一规范和指标表述。宣传推广不确定度，无非是与所谓的不确定度国际接轨的需要，而其本身在国际上仍有很大争论异议。其实将误差评定规范化，更现实。

这是我从施昌彦老师的PPT课件复制过来的一个不确定度评定的一个例子！
这是该例子的最后一段，我省去了前面的不确定度评定过程！


七、 测量结果及其不确定度报告 测量结果及其不确定度报告
对45号碳钢的硬度进行测量，测量结果
             h=33.5HRC
45号碳钢硬度测量结果的扩展标准不确定度为
U=2.0HRC，包含因子k＝2，提供p约95%的包含概率。
或报告如下：
45号碳钢硬度测量结果为
h=(31.5~35.5)HRC
k＝2，提供p约95%的包含概率。

在这里产生了一个疑问：按规矩先生的说法不确定度是真值的半宽，那测量结果就不该表达为
h=(31.5~35.5)HRC k＝2，提供p约95%的包含概率。
这感觉倒像是史老说的误差范围的概念了，即测得结果是 h=33.5HRC±2HRC，以百分之95概率包含真值。

真的感觉我现在都弄的有点蒙头转向了！

回复 91# 规矩湾锦苑


   

       GUM的一句话，竟把规矩湾迷糊得丧失基本的分析判别能力。

当初，GUM为否定误差理论，于是回避准确性的提法，想出个“可信性”来。其实，“可信性”只是不确定度论刚提出时的一种暂时说法，后来在VIM3中就不再提了。在我国的计量规范JJF1001-2011中根本就没有“可信性”的字样，连“置信概率”都改为“包含概率”了。

体积重量的比喻，与本楼的讨论，风牛马不相及。体积与重量，量值种类不同，表达的物性对象不同，量纲不同，当然不能相互代替。而误差与不确定度都是表达准确性，量纲相同，只是算法不同（随机因素算法也一样）。推行不确定度论20年了，任何场所，或者给出不确定度，或者给出误差范围（最大允许误差、极限误差、准确度、准确度等级），都是二取一，没有一处是给出两个指标的。可见，误差范围（美国NIST的新名词是“不准确度”）与不确定度，只能二取一，而不可能给出两个并列的指标。

不确定度论与误差理论的对立，是客观存在。这就要分辨是非，比较优劣；进而选一个废一个。我的研究结果，就是：不确定度论根本错、全盘错；所起作用是摆设、误事、隐患。误差理论也要发展，但与不确定度论无关。

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体积重量的比喻令人笑掉大牙。概念术语还是越少越好，规范统一是最佳选择

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以下图片是我从施昌彦老师的PPT中截图粘贴过来的！
针对各位的讨论，有了疑问！

按照规矩先生的说法，不确定度为真值的半宽，那么45号碳钢硬度测量结果为h=(31.5~35.5)HRC   k＝2，提供p约95%的包含概率的表达
倒更像是史老说的误差范围的概念，即h=33.5HRC±2HRC，包含真值的概率约95%。
请各位帮我解答疑问！这里究竟是PPT h=(31.5~35.5)HRC 的表达出错了，但是我觉得施老师出错的可能性小，还是我的理解出现偏差什么的！
在这样下去真的就要搞混乱了！不确定度的概念定义应当进一步规范完善，不要让人产生错误的理解！
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这属于一般的材料硬度检测，如没有特殊要求，你可以直接报测量结果，并评定是否合格；也可以根据特定要求，考虑不确定度，并判定合格与否------这是现在的要求，作为执行者，只能这样做。实际上，这就是以前的测量准确度或可靠程度，误差分析是完全可以的

回复 96# 草根在起航


    不确定度就是史老说的误差范围的概念。也就是不确定度评定过程与误差理论中求取误差范围的过程对应，也就是国际上推行不确定度评定意味着替代误差理论中的求取误差范围内容。有些简单的误差范围有时可以直接改称不确定度。日常生活中我们还是可以使用误差范围的，就像我们还在使用“斤”做质量的单位，用“度”做电能的单位一样。

回复 98# 都成


   这里就有个疑问了，既然不确定度就是误差范围的概念，那怎么还要整个重复的不确定度！   如果真要替代误差范围的名词的话，就应该在技术文件上说清楚这个不确定度究竟与之前的误差范围有什么具体的不同！
   也让广大从事计量相关工作的人，真真切切的认识它！

回复 96# 草根在起航

　　“不确定度”绝不是“误差范围”。若果真如此，也就没有必要定义“不确定度”了，直接使用“误差范围”简捷而易于理解。要相信国际上八大权威组织和计量学界众多科学家们没有那么傻，放着现成的已被广大计量界人士所理解和接受的名词术语不用，去搞个什么“不确定度”新花样，故意把我们当“阿斗”耍弄。若果真如此，那就被史锦顺老师说中，不确定度完全是“没事找事”，完全是“添乱”，必须彻底从计量学中消灭和根除。
　　您的案例说明：45号碳钢的硬度测量结果是h＝33.5RHC，这个测量结果的扩展不确定度U＝2.0HRC，k=2。因为给出的扩展不确定度并不是Up，因此那个“提供p≈95%的包含概率”完全是多余的，属于“画蛇添足”式的错误，应该从检测报告中删除。
　　因此，紧跟其后关于测量结果的解释完全混淆了不确定度与误差范围这两个完全不同的概念，就更是大错特错了。实际上，测量者给出的测量结果是唯一的，就是h＝33.5RHC，此外别无第二个测量结果。要判定该产品硬度合格与否，只能用h＝33.5RHC这唯一一个测量结果与其最大允许误差相比较，没有什么介于(31.5～35.5)HRC的其它测量结果。通过产生33.5RHC这个测量结果的测量过程所有信息估计出来的U＝2.0HRC，是被测量真值存在区间的半宽，不是测量结果的变动区间的半宽，它是用来定量评判测量结果的可疑度，帮助测量结果的使用者判定该测量结果是否可用，测量者给出的测量结果是唯一的33.5HRC，不允许任何其他人对其改动，也不允许任何人对其做任何变动区间的遐想。
　　因此，测量结果只能写为h＝(33.5±2.0)HRC，k＝２，而不能写为h=(31.5～35.5)HRC。如前所述，写为h＝(33.5±2.0)HRC，k＝２，时，表达的意思是：测量结果为33.5HRC，测量结果是唯一的，没有第二个测量结果，在包含因子k=2时，测量结果的不确定度（可疑度）为2.0HRC。写为h=(31.5～35.5)HRC 时，表达的意思是因为测量者的测量水平或测量方法不稳定的原因，测量者不能给出稳定的唯一测量结果，只能给出一个测量结果的区间，测量结果介于(31.5～35.5)HRC之间，最小测量结果为31.5HRC，最大测量结果为35.5HRC，而测量结果的不确定度并没有给出，因此尚不清楚具体测量结果的不确定度，需要测量结果的使用者自行评估。