论不确定度理论与误差理论的关系

回复 178# 草根在起航

    【 把被测量的不确定性（如温度引起的变化），与测量系统的变差，合成起来就成了测量不确定度 】 似乎就是现行‘含蓄’的“测量不确定度”的可能‘含义’----从一些“模版”揣摩。

     但 【 被测量的不确定性（如温度引起的变化）】是与“测量”技术或系统品质无关的东西，将其“影响”纳入“测量不确定度”的名下其实是有点词不达意的！只有【 测量系统的变差】是与“测量”技术或系统品质有关的东西.......它所对应的“分散性”称为“测量不确定度”才较确切，而现行定义可能所指的、包含两方面影响的“分散性”或宜称为“量值不确定度”？......但规版先生的“可信性”似乎也并不是“它”！因为这个有点词不达意的“测量不确定度”在被测量为‘常量’的假定下也只有【测量系统的变差】引起的成份了。

回复 170# 285166790

　　看事物不仅仅要看其表象，更应该看其本质。JJF1094讲述了三种测量设备的准确度等级评定方法，就是你所说的1.最大允许误差2.测量不确定度3.多个准确度等级的评定。表象都是评定测量设备的准确度等级，是共同的，那么让我们再看看前两种评定方法的本质区别在哪里呢？
　　1.最大允许误差，是指规定的最大允许误差的计量要求，简称最大允差。被检测量设备的实际误差“特性”满足某个级别的最大允差“要求”即可判定为该准确度级别。误差（以示值误差为代表）属于被检测量设备自身具有的特性，所以这个准确度级别属于测量设备自己。
　　2.以我在169楼的K级量块为例，假设10mm的量块其它各项指标都满足要求，其中心长度偏差为－0.19μm，满足K级要求的允许偏差要求，可定为K级。但这个K级10mm量块如果用测量不确定度优于0.022μm的测量方法检定，准确度等别就是1等，其中心长度偏差达到0.20μm、0.40μm，甚至4.00μm都无所谓。用测量不确定度优于0.6μm以下的测量方法检定，其准确度等别只能定为5等，用测量不确定度0.6μm以下的测量方法检定，其准确度什么等别都不能定，或只能定为“等外品”。量块仍然是同一个量块，其自身准确度并没有发生任何变化，这说明了量块的等别与被检量块自身的准确性毫无关系，而只取决于检定该量块的测量方法。所以这种评定准确度等别的方法，其表象是测量设备的准确度等别，本质上却是检定该测量设备的测量方法的准确度等别。
　　3.你所说的通常标准器指标一栏是“不确定度/准确度等级/最大允许误差”，这只是个填表内容优先选择顺序。准确度等级和最大允许误差均属于被检测量设备自身的特性或要求，填表时应优先选择，这两者中更应优先选择定量的“最大允许误差”，在无法知道最大允许误差时，可求其次选择定性的“准确度等级”。当“准确度等级/最大允许误差”均无法获得时，检定者至少清楚自己检定使用的测量方法，应该给出检定方法的不确定度。因此，“不确定度/准确度等级/最大允许误差”三者并列，并不表明都是用来表示仪器的准确度的不同形式。不确定度并不属于被检测量设备，只不过是填表时迫不得已的一种选择。这个三种并列选择栏目的方式极易被大家误读，因此已招致业内不少人士的强烈反对，要求取消“不确定度”，哪怕换成“实际最大误差”都可以，因为实际最大误差是测量结果，检定者完全可以给出。

回复 182# njlyx


    我后面可是有问号的哦！我也不确定，只是感觉过程很像！

所以定义加理解很重要，词不达意，就会造成误会！有些东西本是相通，就可能因为一些细微的理解出错，导致理解完全出错！很赞同你的“量值不确定度”的说法所以我现在还在重新摸索不确定度究竟是什么！

回复 182# njlyx

　　测量过程的有效性确认，可以用不确定度评定，可以用测量系统分析，也可以用测量能力验证（包括比对），粗略的有效性确认甚至可以用1/3原则和测量能力指数Mcp以及检查一下其测量过程设计中的计量要求导出是否正确。需要指出的是测量系统分析称为MSA，并不是误差分析，以上方法也都不是误差分析。“测量系统分析与评定测量不确定度是一套方法”和“把被测量的不确定性（如温度引起的变化），与测量系统的变差，合成起来就成了测量不确定度”的说法的的确确有混淆概念的嫌疑。我们虽然都有在讨论中不断学习的嗜好，但也都有培训教育年轻人的职责和义务，诚恳地请lyx老师再仔细推敲一下我所说的有没有道理。

回复 184# 草根在起航


    从“量值”对象使用者的角度，他关心包含两方面影响的“量值不确定度”是正当的！....只是这两方面的影响是分属两个“责任者”：“量值”本身的“不确定”是“设计、制造者”的责任；相关“测量系统”的‘不确定’才是“测试计量工作者”的“责任”。......按统计专家、数学家们的高论将其捆在一起，乱仗或不免？

    现行的“定义”是比较朦胧的.......不然，不会如此“热闹”的。

回复 186# njlyx
“量值”本身的“不确定”是“设计、制造者”的责任；相关“测量系统”的‘不确定’才是“测试计量工作者”的“责任”。......
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    归根结底，我想争论的原因就在于你所说的“朦胧”！因为这样每个人都可以有自己的理解了，争论因而不可避免！但你上述表述我认为是欠妥的，因为量值本身不确定还要考虑环境所带来的不可避免的变化（因为不可能有完全理想的环境），就像我说的温度引起的改变（这里其实真值是在改变的，真值其实也不是一个定值，真值不可知莫非说的就是真值其实是会变化的？）。“测试计量工作者”的“责任”我想就应该把这些因素考虑进来！

回复 185# 规矩湾锦苑


    所谓的“1/3原则”与“测量不确定度”的‘定义’没有丝毫关系！ 不要再胡扯了。

回复 187# 草根在起航


    初始是不朦胧的，就对应着“传统”的表述，还有所谓“系统不确定度”和“随机不确定度”。但仔细一推敲，发现一系列“矛盾”：“随机不确定度”名称本身有些‘搞笑’---“不确定度”本身就是描述“随机量”（不确量）的一个特征值，怎么还有个“随机”的前缀？ 各人“评估”出“测量不确定度”值参差不齐，如何体现“客观性”---有人坚信它应该是个“客观”指标？....于是，不断“改善”，调和这些“矛盾”，到达现状！

    【 量值本身不确定还要考虑环境所带来的（不可能完全理想的环境），不可避免的变化，就像我说的温度引起的改变（这里其实真值是在改变的，真值其实也不是一个定值，真值不可知莫非说的就是真值其实是会变化的？）】 这些东西不是“测试计量工作者”可以负得起“责任”的，要量值对象“合格”好用，这些影响就要足够小---谁能让它足够小呢？ 考虑这些因素对“测试计量工作者”的实际作用是能摆脱不应该由自己承担的责任！......考虑实用时、空范围，真值就可能是会变化的啊。 但“真值不可知”不是说的这个意思--它说的是没有人能确定一般量值对像在某个具体时空点客观存在的那个‘量值’究竟是多少？只能给出一个‘可能的取值范围’！

回复 183# 规矩湾锦苑


   量块这个问题您也说了，首先已知它应该是K级的，那么我们在送检时，当然要选择能检定K级量块的计量机构，在此基础上，判断它在K级合格与否，或是降级使用。而不是说我找省院就能把它检成K级的了，我找市所，又能把它检成其它级别了。一个没有检测K级量块能力的计量机构，我们不会去送检。我单位也有按等使用的计量器具，比如一等标准铂电阻，二等标准水银温度计。我所肯定要确保这些标准器始终保持应有的准确度等级，并且送到有能力检定的计量机构检定，如果不符合就要及时修理更换，不会说由于什么检测方法的变化，它们一会成了一等的，一会又成二等的了，那我们还怎么用？                             至于“不确定度/准确度等级/最大允许误差”这三者在使用上不是我们不是按优先顺序来的，这要看我们的标准器在评定时是按哪种方式来的，如果是按检定规程或最大允许误差来评定的，我们就写仪器的准确度等级或者最大允许误差。如果标准器是按测量不确定度来评定的，我们使用时就要写仪器修正值的不确定度。

回复 173# 都成


   “误差”这个词在讨论中已经被用滥了，我也觉得各个术语谈各自本身的定义就行了，不用总是和其它术语混在一起，那样越说越糊涂。

回复 181# 草根在起航


    我个人以为两者的分析处理手法是相通的，或者说是大同小异。但因为目的与用途不同，排除分析处理手法，就没啥可比的了。

回复 190# 285166790

　　对于K级量块的定等，并不是选择“能检定K级量块的计量机构”送检，而是根据自己需要什么等别的量块，向能够检定该等别的机构送检。如果我们实际工作需要1等量块，就应该向测量方法的不确定度达到U≤0.022μm机构送检，如果我们需要5等量块就足够了，选择测量方法的不确定度达到U≤0.6μm的机构即可。因为这块准确度级别K级的量块中心尺寸偏差－0.19μm（或允差±0.20μm）已确定，即其本身的准确度已经确定，而我们使用的是量块“等别”，具体来说是使用其“实际值”或“修正值”，因此要求检定机构出具的实际值或修正值的可靠性必须满足我们的要求，也就是说一定要要求检定机构使用的检定方法的不确定度满足我们的要求。所以，表象上看是量块的这个准确度等别，本质上却是检定该量块的检定方法的准确度。
　　我们的检定工作和一切工作一样，也必须建立在“以顾客为关注焦点” 的原则上。在“不确定度/准确度等级/最大允许误差”这三者的使用选择上不能以我们的意愿，而应按顾客的意愿来决定。如果你是测量设备的顾客（送检者或使用者），这三项你最希望别人给你哪个？当然是首选定量的“最大允差”，因为最大允差可直接用来判定它能不能用于自己的测量活动。其次是“准确度等级”，因为知道了准确度等级，还须花费精力和时间去查相关文件才知道定量的指标或特性。实在检定机构说他无能为力了，迫于无奈不得不退到底线，要求检定机构起码应该给个他们检定方法的“不确定度”，也就是给出其出具的检定结果的不确定度吧。

回复 188# njlyx

　　1/3原则是判断所选择的测量方法能否满足测量要求的基本原则，其表达式为U/T≤1/3，其中T为被测参数的控制限，U为测量方法的扩展不确定度。对于一般测量设备而言，示值允差是正负对称的，即T＝2MPEV。在≤1/3范围内，因为检定/校准的风险性较高而选择了1/6，于是JJF1094推导出自己领域内的应用公式U≤MPEV/3。　　一般测量活动和检定/校准这个特殊测量活动，两个1/3原则都明确使用了不确定度U，怎么能够说“所谓的1/3原则与测量不确定度的‘定义’没有丝毫关系”呢？因为控制限T是设计者或标准、规程、规范的限定值，是不能改变的，因此1/3原则的核心仍然是看不确定度U是否满足测量活动的要求。

回复 194# 规矩湾锦苑


    1/3原则是否是假设检验的那一套方法呢？

回复 195# 草根在起航

　　说的是。科学的说法是完成了设计的那套待批准的测量方法，批准前应该对该测量方法的设计方案的有效性进行确认，粗略确认的简捷有效方法是1/3原则或测量能力指数Mcp。

回复 194# 规矩湾锦苑


     你这是什么逻辑？ 用一个你根本没搞明白原委的“用途”来定义“测量不确定度”？  就算有个所谓的“1/3准则”【其实没有！--搞“检验”的人很清楚其实质是什么，其实是个‘检验’风险控制问题，就跟‘检验’的‘测量误差’相关---在“测量不确定度”提出之前若干年就明明白白的事，跟你说了超过3遍你也不理会！】，你也要先把“测量不确定度”本身定义清楚再应用啊！

    你别扯那么多没用的。弄一个具体的例子，表明你的“测量不确定度”到底“评的”是什么东西？？....弄一个老百姓看得懂的，具体分析，得出具体值，让大家开开眼--看看你这神秘的“可信性”到底什么？让这许多人“醒悟”？！... 别在“评”的过程中扯什么“1/3准则”！你别管人家“测量结果”做什么用【人家要保密！】，你就告诉人家你“评”出的“测量不确定度”是多少？怎么“评出”的？

   如果可以，你就说说你给人家称500g大米，你怎么给人家“测量不确定度”？--由你自己设定称量条件。 你别管人家是用来煮稀饭，还是喂鸡！ 也别管我们政府为老百姓规定的交易‘允差’是多少！....这些跟你怎么“评估”这“测量不确定度”没有关系！只跟已经“评估”出来的“测量不确定度”怎么用有关。

回复 193# 规矩湾锦苑


    不用说那么多表面上还是实质上的东西,JJF1094-2002,名称就叫做<测量仪器特性评定>，准确度等级是其内容之一，显然是指测量仪器的固有特性。从实例来说，量块检定规程里说的很明白，不同等级的量块要用对应的计量标准和方法来检定，如果一个被检量块你连它应当是什么等级都不知道，是无法选择标准器的，也无法选择计量方法。我们的计量方法是由根据被计量的仪器本身的特性来选择的，在计量标准建立之时，我们的溯源方法和上级计量标准就已经在建标报告里定下来了，以后就不能再随便选择的，这个先后顺序我们务必要搞清楚。                                                                                                                                             

     至于仪器的计量特性用什么指标来表示，这也是由检定规程、校准规范事先确定的，不是我们想用什么指标表示就用什么指标的。一切工作都是有规可循的，这是计量工作最重要的特点。

回复 197# njlyx

　　错了，并不是我用没搞明白原委的“用途”来定义“测量不确定度”，不确定度的定义仍然是JJF1059.1的定义，并没有改变，只不过是将不确定度的概念应用于测量过程可靠性的判定准则之一的“1/3原则”罢了。你所说的在测量不确定度提出前若干年就明明白白的“1/3原则”是所用测量方法或设备的误差Δ与被测量允许误差之间的1/3原则，那是测量方法准确性的判定原则，不能和判定测量方法和测量设备可靠性（可信性）的1/3原则U/T≤1/3及U≤MPEV/3相混淆。就其来源来说也相差甚远，前者的Δ是计算或测量所得，后者的U是估计所得。
　　怎么又拿称大米举例，呵呵，早有帖子举过这个例子，可以在本论坛中搜索查看。而且称大米本身并不是复杂的或高风险的测量过程，已经有不少人说过这种一般的测量过程不一定非要进行不确定度评定。
　　无论人家的“测量结果”做什么用，保密与否都没有关系，现在讨论的是“不确定度理论与误差理论的关系”。测量过程的重要度越强，复杂程度越大，风险性越高，除了测量过程的准确性要求外，测量过程的可靠性评定就越显重要，可靠性的要求也将提升到首要条件给予确保，可靠性的重要性会反超准确性，原因就在于准确性可以用修正值加以改善，而可靠性的改善只能废弃原测量方案另行设计新方案。

回复 198# 285166790

　　请老兄注意术语的用法，尽量不要混称“准确度等级”。在JJF1094中等级被区分为“等”和“级”，其5.3.1条的用词是“准确度级别”，5.3.2条的用词是“准确度等别”。
　　如果老兄一定认为测量设备的准确度“等别”也是被检测量设备“固有特性”，那就请解释同一个准确度级别的量块为什么可以定为不同的准确度等别？为什么“不同等别的量块要用对应的计量标准和方法来检定”？相同准确度级别的量块，其准确度等别为什么可以任意确定？这还不足以说明，所谓的量块准确度等别其实就是检定量块的测量方法的准确度吗？量块准确度级别是量块的固有特性，我们无法改变，但我们完全可以通过选择不同不确定度的测量方法来决定同一个或同一组量块的不同等别，这个奇怪现象说明了量块的等别的确并不是量块的“固有特性”。
    　至于仪器的计量特性用什么指标来表示，计量学中称为“计量要求”。计量要求的确是“由检定规程、校准规范事先确定的，不是我们想用什么指标表示就用什么指标的”。我们所用量块的准确度等别要求不也正是依据检定规程事先确定吗？确定了量块的等别，我们才能确定应该送能够检定我们所需准确度等别的检定机构检定，而不是送能够检定所购量块准确度级别的检定机构检定，新采购时也才能选择最廉价的量块准确度级别。只有这样才能使我们的计量工作在满足要求的基础上尽量降低采购、检定和管理成本。这才是“一切工作都是有规可循的”的“规”。

回复 200# 规矩湾锦苑


   这个概念上的问题我们就不讨论了，标准规范中自有规定，我们推理来推理去是毫无必要的。

回复 199# 规矩湾锦苑

你所说的在测量不确定度提出前若干年就明明白白的“1/3原则”是所用测量方法或设备的误差Δ与被测量允许误差之间的1/3原则，那是测量方法准确性的判定原则，不能和判定测量方法和测量设备可靠性（可信性）的1/3原则U/T≤1/3及U≤MPEV/3相混淆。就其来源来说也相差甚远，前者的Δ是计算或测量所得，后者的U是估计所得。

请规版注意，“误差Δ”不是计算或测量所得，它与不确定度等同，也是评定计算所得。不确定度就是从这里来的，从评定的方法上和其作用上取代原来误差理论中的这部分内容。

回复 199# 规矩湾锦苑


     你举不出任何具体的“评估”例子让别人看看你这个不是“测量误差范围”含义的“测量不确定度”到底是什么玩意儿？！

     再简单的测量都可以“评估”‘测量不确定度’！ 是不是需要走形式上的“评估”过程？应该怎样“有效评估”？那是另一个问题。

     如果你对最简单的“测量”都说不清那“测量不确定度”具体是什么？！---结论只有一个：是个虚无的“仙影”！

回复 201# 285166790

　　当然，如果老兄认为没有必要，那我们完全可以不再讨论“等别”与“级别”的本质区别问题。我的观点可重复如下供你参考：　　类似于量块这种测量设备的准确度级别是其“固有特性”，其准确度特性一旦确定，不以人们的主观意志为转移，再也不能更改，只要不动用维修、返修手段改变其固有特性，无论用多高的测量手段都无法改变其准确度等级。而类似于量块这种测量设备的准确度等别却不是其“固有特性”，其准确度等别特性将会随着人们所选择的测量方法不确定度大小的不同而随意变动。勿需动用维修、返修手段改变其固有特性，人们想确定它是什么等别就可以确定它为什么等别， 只需要选择不同的测量方法测量（检定/校准）就可以了。

回复 204# 规矩湾锦苑


   问题是测量方法是能够任意选择的吗？量块的检定既可以按“级”也可以按”等“，你说了送检是一个K级量块，那就应该按“级”来检定并给出结论。从唯物主义的哲学角度来说，一个仪器首先它的指标是固有的，检定只是证明了它的指标是否符合法定要求，并不是赋值的过程，所以得事先知道被检仪器的指标，然后用更高等级的标准器，测量方法的不确定度也得有相应的保证。一个二等的仪器，你用三等的标准器去检定它，让后说检定结果是五等的，有这样开展工作的吗？如果你事先都不知道一台仪器的应有的指标，连标准器都没法选。

问个简单的问题，测量不确定度指的是测量过程的不确定度还是测量结果的不确定度？
JJF1059.1-2012中这样解释：
测量不确定度（简称不确定度）：根据所用到的信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数。

（如果指的是测量结果的不确定度，那我想这里的结果不确定应该来源于被测量本身的变化，以及测量系统的变差）


下面的注释中第4条这样写道：
通常，对于一组给定的信息，测量不确定度是相应于所赋予被测量的值的。该值的改变将导致相应的不确定度的改变。

（我在一个PPT看到说“被测量值”指的是“真值”，那么从注释理解就应该是“真值”的改变将导致相应的不确定度的改变，这与我之前说的“测量系统分析MSA”有些类似）
又如JJF1059.1-2012中第4.3.2.9条注释1中写道：
若被测量是一批材料的某一特性，A类评定时应该在这批材料中抽取足够多的样品进行测量，以便把不同样品间可能存在的随机差异导致的不确定度分量反映出来。
（这与“测量系统分析MSA”中的产品/制程变差如出一辙）

那么综上所述测量不确定度是在误差理论基础上的拓展，继承了误差理论的精髓并得以发展，在某些情况下测量不确定度就是测量误差，某些情况下还把被测量的变化考虑了进来。


不知各位是如何理解的！对于“测量系统分析MSA”可以参见176楼至178楼，以及有关楼层的讨论！