论不确定度理论与误差理论的关系

回复 100# 规矩湾锦苑


   请规矩先生帮我分析一下这张图，以便于我理解！

回复 100# 规矩湾锦苑


       整个一通胡扯！....看来施老先生也要被‘神明’的归版先生无情的扯入泥坑了！ 大专家们或真的要为自己忠实于“国际建议”文字而在JJF中为“测量不确定度”做的“学究式”定义买单了？？     暧昧的 “分散性”！---施老先生可以给出一个合乎常理的应用实例解释；“神人”则可以给出一个说您“错了”的一通朦胧神话【文字却似紧贴“分散性” ？】！

什么情况？ 楼层标号错乱了？？

回复 99# 草根在起航


       给你回话的都成，是4本书的主编，还参加过几本书的编辑，又与我国计量界的名人如李慎安、叶德培、席德熊等等有密切的交往（可以随时通电话）；他本人已是推广使用不确定度的名家，连他都说：不确定度就是“误差范围”，我认为这就是对不确定度的正确理解与权威解释。
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     注1  “误差范围”也就是相当于现在用得最多的“最大允许误差”，过去计量院叫“极限误差”，电表行业叫“准确度等级”，更多的仪器，包括现在还大量出售的美国福禄克公司、安捷伦公司生产的各种测量仪器，叫“准确度”）
     注2  有位网友说，他们最近买到美国福禄克公司的仪器，指标是“不确定度”，这和原来的指标“准确度”有什么关系呢？一查方知：原来福禄克公司与安捷伦公司，都解释过：不确定度就是准确度（accuracy）.
     注3  美国的NIST（相当中国的国家计量院，是不确定度论的提出者），它的铯原子基准，1993年前叫“准确度”，1993年到2007年叫“不确定度”，而2007年、2011年、2014年三次宣布NIST-F1,NIST-F2的性能，都表明为“不准确度”（inaccuracy，“不准确度”与“准确度”是同一含义）。
     细查他们发表的文章，性能指标的来源，都是14项误差因素的合成。因此，三个名称“不准确度”“不确定度”“准确度”含义是完全一样的。
     注4 在我国的计量规范中（如计量标准考核规范），多处的指标栏中是“最大允许误差/不确定度/准确度等级”。斜杠表示“或”，这说明不确定度与最大允许误差、准确度等级三者等效，用哪个都可以。
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回复 94# 史锦顺

　　我认为，GUM自始至终都没有否定误差理论，也从来没有回避准确性的提法。相反，不确定度评定理论认为，产生不确定度的原因正是构成测量过程的诸要素产生的测量误差。除了“准确性”以外，“可信性”（当时的叫法是“可疑度”）是测量领域里客观存在的，评判“测量结果”这个“产品”质量优劣的另一个参数，并不是想就可以想出来的。
　　误差理论中的“置信概率”在不确定度评定中改为“包含概率”是必要的，因为“置信概率”的确不是“包含概率”。“置信概率”是测量结果或其误差有多大几率存在于某个误差范围中，“包含概率”是被测量真值有多大可能不超出人们主观估计的半宽决定的范围内。
　　我承认体积重量之间关系的比喻，与本楼讨论的不确定度与误差之间的关系风牛马不相及，我之所以这样比喻，无非是说明一个道理，不能以一个参数会随着另一个参数的增大而增大为由，当两个事物相比时，其中一个参数大的事物在另一个参数上就认为也一定大于另外一个事物。因此，我认为这样比喻虽然不一定十分贴切，但并不可笑，这种比喻在中国文化中也是常用的语法。
　　对于“基准”而言，它是量值溯源性的“源头”，其体现的量值是本国的“真值”，人们不可能知道真值的误差或误差范围，如果知道真值的误差或误差范围，就一定还存在另一个“源头”高于这个“基准”，这个“基准”的地位必被取代而不再是“基准”了。“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”，史老师这个道理我承认，这个道理用于基准以外的计量标准、测量设备，及一般测量结果都是对的。“二取一”的原则对于“基准”而言，则只能是“不确定度”，人们只能通过主观评估得到基准体现的量值（也是测量结果的一种）的不确定度，而无法获得“基准”的误差和误差范围。

回复 105# 规矩湾锦苑

    评估“误差范围”与知道’具体误差值‘完全是两码事！

    你对“测量误差”的基本属性缺乏常识！ 才会将两者混为一谈！ 自己不懂不算罪过，胡扯害人便荒唐了！

回复 105# 规矩湾锦苑


   会不会存在这么一种可能性，就是正是因为像你所说的计量基准用“误差”或“误差范围”来描述不是非常严谨的说法，才诞生了不确定度！其实它们的本质还是一样的！不确定度是对误差的一种改进，一种更严谨的说法、叫法！这也符合了真值不可知的说法，同时也没有对误差进行篡改，只是基于误差理论的发展，更科学了而已！或许它本就简单，只是我们想的过于复杂。  我觉得以我现在的知识只能理解到这里了。

回复 105# 规矩湾锦苑


        "可笑"那个词不是我说的。我能狠狠批评你，却不会笑话你；因为你不过是不确定度论的受蒙蔽者。和你有同样看法的还有国家计量院的倪育才先生。倪先生很聪明，才华横溢，我可不敢“笑话”。但是，在计量界误差理论与不确定度论的两大派的斗争中，提高识别力，是每个学者不可回避的。对一般检定人员不必做过高的要求。责任在学术界的高层人物，因为计量界的行政领导听他们的。我28岁时，可以随时进出当时国家计量总局李乐山局长（兼任计量院院长、党委书记）的办公室；50年过去了，如今不行了，但可以在网上呼吁。

最近看到一张打靶图，我觉得比较形象。

打靶图

个人认为：误差对测量结果的使用者（用户）有用。计量人员是实际数据的测量者，他更关心出具数据的可靠性，以降低自己出具错误测量结果的风险，不确定度给大一点或判不合格！侧重点出现差异！

回复 107# 草根在起航


    刚提出用“测量不确定度”那会儿，技术表述中是常用“误差”这个词指代“误差范围”或“误差限”的，在较老的”误差理论“著作中，那些”误差“合成”公式“里的所谓”误差“项其实都是指“误差范围”或“误差限”，并没有现在史先生明确的那么规范。 那会儿“准确度”的使用其实也还在过渡，原来是用“精度”表达，并且那时候对一般的“测量结果”也并不要求“评估”出一个综合的“准确度”；对于测量仪器而言，则是用“正确度”和“精密度”这两个指标值联合起来描述其“准确性”，并没有合成为一个“准确度”的规范。 ---- “测量不确定度”就是想将这些纷乱的描述统一起来！

后来应该是一干统计学家、数学家将测试计量界的朴素要求过分的“学究式”渲染了.............
“测量不确定度”是“测量误差”这个不确定量的一个统计特征值。说“测量不确定度”取代“测量误差”应该是一个外行笑话！

回复 107# 草根在起航

你说的：“不确定度是对误差的一种改进，一种更严谨的说法、叫法！这也符合了真值不可知的说法，同时也没有对误差进行篡改，只是基于误差理论的发展，更科学了而已！或许它本就简单，只是我们想的过于复杂。 ” 我认为理解的很到位。
   

回复 104# 史锦顺


   完全赞成史老给出的这4个注。

回复 104# 史锦顺

　　任何人都不可能是绝对真理，包括伟人毛主席。都成兄和njlyx兄在推广不确定度概念和不确定度评定理论方面的贡献是不可磨灭的。但是，在不确定度与误差范围两个概念的严格区分方面，我一直是持不同意见的。由于这两个概念的混淆，势必造成“既生瑜何生亮”的疑问，既然“误差范围”好好的，是科学的而实用的，早已被人们所接受并产生了根深蒂固不可磨灭的印象，那就正如史老师您所说的，就是没事找事，纯属添乱。
　　关于老师您所列举的四个注，我认为：
　　注1讲到的“误差范围”、“最大允许误差”、“极限误差”，、“准确度等级”、“准确度”等等，它们的确是同一个误差理论下关于评判“准确性”的相关参数的指标，它们大同而小异。
　　注2讲到的美国福禄克公司的仪器指标是“不确定度”，福禄克与安捷伦公司都解释过：不确定度就是准确度，显然这两家企业搞错了术语的定义。理由很简单，不确定度的英文单词是Uncertainty，并不是accuracy，能不能把Uncertainty和accuracy画等号，恐怕两家企业用不着查计量术语的标准规定，查一下自家语言的字典上的解释就会得出正确答案。
　　注3美国的NIST（国家计量院）将其铯原子“基准”的技术指标叫“准确度”和“不准确度”，前面我说过，基准体现的量值为真值，真值误差为零，不存在准与不准的问题。他们发表的文章性能指标的来源，都是14项误差因素的合成，这是因为误差分析中的误差合成与其计量特性给测量结果引入的标准不确定度合成使用了相类似的合成方法，它们误认为测量设备计量特性引入的不确定度分量就是测量设备的计量特性了，从而造成了“不准确度”、“不确定度”、“准确度”三个术语完全一样的错觉，这说明美国的计量技术最高机构NIST在不确定度的定义内涵方面也还是有糊涂的时候。我相信NIST绝不敢向世人公开宣称“不准确度”、“不确定度”、“准确度”三个术语完全一样。
　　注4关于在我国的计量规范中多处的指标栏中是“最大允许误差/不确定度/准确度等级”，但这并不说明不确定度与最大允许误差、准确度等级三者等效，用哪个都可以。栏目的项目顺序是“不确定度/准确度等级/最大允许误差”，优先顺序从后往前。后两个是测量设备的计量特性，应优先填写“最大允许误差”，这是个定量指标，不知时可填写定性指标“准确度等级”。如果测量设备的计量特性一点都不知道，无可奈何只有填写其特性给测量结果引入的不确定度分量，即填写“不确定度”。因此，将不确定度、准确度等级、最大允许误差三者用“/”并列，只表示填表时的选择秩序，不能认为这是给三者画等号的证据。

回复 106# njlyx

　　关于误差的基本属性，误差范围是一系列（一堆）测量结果中的最大值和最小值分别与被测量真值的差（极限误差）限定的范围，误差值是一个测量结果的误差，恐怕没有人把“误差范围”与’具体“误差值”相混淆，另外只要是稍微学过计量和极限与配合的人，几乎也没有不知道“测量误差”按其基本属性可分为系统误差、随机误差、粗大误差的，我认为关于误差理论，业内人士几乎不存在任何分歧，并不是讨论的要点，但把误差范围与不确定度相混淆却并不是所有的业内人士共同的看法。我的观点已经非常清楚，我绝不会将“误差范围”与“具体误差值”混为一谈，也绝不会将“不确定度”与“误差范围”混为一谈，但业内混为一谈的人的确存在，我所反对的正是不顾国家标准给出的术语定义胡乱将它们混为一谈。

回复 110# njlyx


[“测量不确定度”是“测量误差”这个不确定量的一个统计特征值。说“测量不确定度”取代“测量误差”应该是一个外行笑话！]

是不是应该理解成：“测量不确定度”是表征“测量误差”中随机误差（包括随机误差和未定系统误差）大小的统计特征估计值呢？”。

因为“测量误差”包括“系统误差”和“随机误差”两部分，从不确定度的定义也可知，不确定度只讲分散性（随机误差和未定系统误差），而不说偏离性（已定系统误差），而是说系统误差修正后怎么样怎么样。

回复 107# 草根在起航

　　不确定度的诞生和“基准”无关，完全是因为测量结果的质量评判。测量结果是测量过程的结果，众所周知“过程的结果”是“产品”的定义，测量结果理所当然属于“产品”的一种。产品必有质量高低之分，区分测量结果这个产品的质量高低有哪些参数？这些参数如何定量表述？这两个问题必然摆在了计量工作者的面前。
　　作为测量结果质量的评判参数最重要的就是“准确性”和“可信性（可靠性）”两个了。“误差”的定义告诉人们，误差是“测量结果与被测量真值之差”，定量反映了测量结果偏离被测量真值的程度，用来作为量化表述测量结果的准确性的参数是最佳选择，那么对一组（或一堆）测量结果的准确性，“误差范围”也自然成为最佳选择。用什么来量化表述测量结果的可信性呢？这个课题研究也就摆在了计量工作者议事日程之中，这就是不确定度诞生的自然环境。
　　可是，误差理论诞生和发展了数百年，人们对其印象过深，在人类惯性思维的作用下往往自觉不自觉地将不确定度与误差相混淆，将可信性与准确性相混淆，这也是一个新概念和新理论诞生初期不可避免的正常现象，计量工作者特别是计量科学的教育者的职责应该告诉人们这两者的根本区别和不同的使用场合，而不能用原来的概念和理论去解释新的概念和理论，把本来容易混淆的概念解释得更加混乱不堪，甚至将两者置于你死我活的对立之中。

回复 115# 何必

　　所谓“测量不确定度”是表征“测量误差”中随机误差大小的统计特征估计值，仍然是把不确定度与误差画等号，无非是说不确定度是误差当中的一部分，与将不确定度与误差画等号只不过换汤不换药罢了。
　　同样的道理，既然“测量不确定度”是表征“测量误差”中随机误差，就直接用术语“随机误差”好了，只需要把随机误差的定义扩展到“包含未知系统误差”即可，没有必要搞出一个令人费解，纯属添乱的新名词“不确定度”。若果真如此，不确定度就的的确确该“杀”，为了避免产生将群众当阿斗乱糊弄的嫌疑，理应将不确定度连同其评定方法一起扼杀在摇篮之中。

回复 109# mol

　　107楼给出了一个非常清晰的示意图，这个示意图就是误差理论的教育者常用的图，这个图用来说明什么是被测参数的控制限（蓝色“合格区”），什么是测量结果（每一个点），什么是测量结果“集（或群）”（每一个数据团或群），什么是系统误差（图中的“误差”），什么是随机误差（图中每个数据(抱)团的分散性区域），如何判定被测对象是否合格（表示测量结果的点不超出蓝色“合格区”为合格）。但这个图没有“不确定度”什么事，在误差理论的说明中是个效果显著的绝佳示意图，但不能用来说明不确定度和不确定度评定的任何内容。

回复 115# 何必


     所谓作为“不确定量”的“测量误差”就是指最终遗留于测量结果中、已无法修正的‘测量误差’，也就是按当前‘误差分类’所说的【‘未定系统误差’+‘随机误差’】。如果保留现有的那个‘随机误差’类名，再命名【‘未定系统误差’+‘随机误差’】为“随机误差”，似乎有些绕口？.....理顺的说法或可为：将原来的“系统误差”与“随机误差”名换一下，例如换成“自相关误差”与“独立误差”，或“色误差”与“白误差”---它们主要是区分误差序列的自相关性，....这在当前可能还是说梦而已。

回复 115# 何必


测量不确定度定义：“根据所用到的信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数。”

根据该定义，测量不确定度它只讲分散性，不提及偏离性问题。但是在JJF1059.1-2012中3.12测量不确定度条款的注1：“测量不确定度包括由系

统影响引起的分量，如与修正量和测量标准所赋量值有关的分量及定义的不确定度。有时对估计的系统影响未作修正，而是当作不确定度分量处

理”。定义只说分散性，但在注1里又说系统影响，难道系统影响能引起分散性么？这应该怎么理解呢？


  请史老解答！谢谢！

回复 113# 规矩湾锦苑


      归版先生的脾气确实好！ 若是思维不走偏，真可为本论坛及好学后生之福。

      本人未曾对“测量不确定度”推广应用有为人认可的标新之言，只是附和了史先生对当前应滥像的批判而已，不能与史先生、都城先生相提并论。但愿本国测试计量界就此能清爽、明白。----建议归版先生有机会到工程设计等要用“测量结果”的单位稍微访一访，看人家到底需要知道什么？ 只照着本本瞎琢磨，是您认识的毛主席非常厌恶的作风。

回复的楼号错乱了啊！！

超时的修改文字怎么就那么一下给人消灭找不回来了？ 让人白辛苦！ 不能提示转存新帖吗？！

回复 121# njlyx

　　呵呵，讨论技术问题需要本本规定的理论，也需要实际工作中的实践，实践会推动理论的发展，理论反过来也会指导实践不断改进。只照着本本瞎琢磨，脱离实践就是本本主义，只强调实践一直那么做而不思用理论指导改进，那就是经验主义。本本主义和经验主义都不是正确的科学探讨应有的方法。
　　我认为作为计量学的研究和教育机构或人员，应该了解工程设计等要用“测量结果”的单位需要知道什么，也应该将计量专业的不确定度研究新成果、新概念、新理论推广给各个要用“测量结果”的单位，指导其对不确定度评定理论的应用。了解的目的除了验证，更多的是推广应用。

规版发言虽有照本宣科之嫌，但即使是照本宣科，也是照不确定度理论（家）的言辞，宣他们的科。
几位坚定的不确定度理论忠实拥戴着之间尚能发生如此争论，可见不确定度理论（的定义）到底有多烂！
误差理论就没这事，那里晴空一片！

回复 120# 何必


   

   

你提出的问题，很好。你用比较的方法，揭示了JJF1001 表述上的矛盾，你的看法尖锐、深刻。好！

中国的学校教育，有个缺点，就是养成学生的一种思维：凡是书上说的，都是正确的。这种思维，久而久之成为一种习惯，形成对自己的一种思想束缚。于是，看到书上的问题、矛盾，总觉得自己水平低，理解不了。其实，冲破这个思想，那就是思想解放，就会迸发出自信心、创造力！

你让我回答的问题，其实你心中已有谱，没谱的人不敢提出这种问题。

我的回答是：计量规范的这些条款是错误的。这个错误是不确定度论本身的错误。

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计量规范中有关不确定度的条款，不是中国人的原创，而是全盘照搬国际上的不确定度论。由于不确定度论本身是错误的，照搬洋人不确定度论的中国计量规范的有关部分，也就不可能不错。

计量的国家规范，虽然冠以“国家”二字，但它毕竟是技术文件，是以“正确”为前提的。它正确，就该遵守；它自己错误，还逼着人家执行，那就没道理了，就不应该了。

我们的学术讨论，就是辨明真伪。好的东西，不管来自哪里，都该认真学习；而对错误的东西，就要揭露之、抨击之、抛弃之！

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一般计量人员都明白，测量计量的表征量，必须包括偏离性与分散性这两个部分。分散性是测得值对平均值的离散；这是重要的一部分，贝塞尔公式就是处理这个分散性问题。但是，更重要的是“偏离性”，就是测得值的平均值对被测量实际值（客观值，就是真值）的偏离。对常量测量来说，分散性就是随机误差，偏离性就是系统误差。

不确定度的主定义是“分散性”，而不提“偏离性”，这是“捡个芝麻丢了西瓜”。是不确定度理论的致命伤。本来应为“准确性”，为什么说成“分散性”？因为不确定度论否定误差理论，不好用误差理论的语言。

不确定度定义说“分散性”，又不明说是测得值的分散性，还是被测量本身的分散性。于是一般人说是测得值的分散性，因为常量测量的条件下，被测量的量值是常量，即只有一个值，谈不上“分散性”。国家质检总局的李慎安先生解释说：不确定度定义中的量值就是真值。但是，真值必定是一个值，怎能有“分散性”？当前，李先生的解释是当家理论；许多宣讲人重复这个说法。我认为，这是混淆“常量测量”与“变量测量”的错误，是不确定度论的致命伤。定义错了，于是形成全盘性错误。

那么为什么VIM3（包括中国的JJF1001），又说不确定度包含系统误差呢？因为实践证明，不包含系统误差，就没有意义。只讲“分散性”，不确定度就混不下去。提出包含系统误差是对的，必须的，但又出现三个问题：

1 与主定义的“分散性”矛盾；

2 说误差理论的分类法不对，又说包含系统误差，不分类哪有系统误差？原来的指谪错了，却不肯认错。

3 既包括随机误差（分散性），又包括系统误差，那就是误差理论的“误差范围”，又称极限误差或准确度，这些已存在几百年，够用了，要你不确定度干甚？

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你提出的质疑，恰是我反对不确定度论的理由之一。我不要求你同意我的看法；但要认真思考一番。这可是当前计量界的重大课题。

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