《误差PK不确定度六十篇集》代序——致国家质检总局的信

学习了，谢谢

史锦顺 发表于 2014-12-27 16:41
统计变量的区间，其半宽等于kσ。其中σ是把被测量的各个值代入贝塞尔公式求出的标准偏差（又称 ...

　　对于史老师所说的kσ，以及2σ、3σ和置信概率的问题，也是误差理论中的基本理论之一，我从来都不怀疑。但误差理论中的所谓可信性大小是置信概率的大小，没有计量单位，而非被测量真值所在区间的宽度，其计量单位与被测量完全相同，因此置信概率不是不确定度表述的测量结果的可信性，甚至与不确定度评定中所说的包含因子概念上都不相同。VIM3说以扩展不确定度为半宽的区间包含真值，但从不说扩展不确定度是包含真值的区间，不确定度只是个宽度，与被测量值或被测量真值的大小无关，也就是说不确定度与包含被测量真值的区间位置无关。
　　误差范围是被测量测量结果与其真值之差的变化范围，这个“范围”既包含有测量结果，也包含有真值，是测量结果减去真值所得结果的区间，因此不仅表达一个区间的宽度，也表达一个区间的位置，这个区间就是误差的变化范围，也是测量结果的变化范围，在这个范围中虽然也包含着真值，但它仍然只是测量结果和测量误差的范围，而不是被测量真值的包含区间。
　　我国各类计量的量值传递系统表，并非所有的最高标准都标有不确定度，有许多只标有最大误差或最大允差，也有既标有允差也标有不确定度的，传递系统中允差使用符号Δ，不确定度使用符号U。
　　过去都叫误差范围，是因为不确定度并未诞生，不知道还有一个不确定度。误差范围的确就是准确性的一种指标，但不确定度不是准确度的指标，而是可信性的指标。量值传递系统中或叫误差范围，或叫不确定度，叫误差范围的必是测量设备（包括计量标准和工作用计量器具）自身误差所决定，叫不确定度的则和测量设备自身误差无关，而只决定于检定/校准它的方法可靠性。
　　量块的检定就是最典型的例子，量块的准确度级别决定于量块自身中心长度偏差。无论用什么方法检定，其中心长度偏差已经确定了其准确度级别，量块级别不可改变。而用不同准确度等别的标准量块检定同一个量块，这个量块的中心长度偏差（准确度级别）尽管不变，但因检定方法使用的标准量块准确度等别不同，给该被检量块所定的准确度等别也会不同。量块的级别说明了量块的准确性，量块的等别则说明检定方法的可靠性，这就是典型的误差理论与不确定度理论的“二象性”，也是它们的“互补性”。误差和测量结果的准确性直接联系着，而不确定度和测量结果的可信性或称可靠性直接联系着。当考虑量块的准确性时，人们就采用误差范围（允差），当考虑量块检定的可靠性时，人们就采用不确定度。因此误差范围和不确定度“永远不会直接地发生冲突”，我们只能按不同要求而有时用误差范围，有时用不确定度，而不能在任何一种情况下都只用一种，只要把这两个概念“适当地、分别运用起来”，我们就能对量块检定现象作出完备的、合理的描述，因此说误差分析和不确定度评定这两种理论是互补的。

　　误差理论的建立或诞生基础就是“误差无处不在无时不有，因此被测量真值通过测量不可得”，人们通过测量只能无限趋近于真值而得不到真值，但误差理论仍然是非常好地解决了测量和测量结果的准确性问题，误差理论建立的目的就是解决测量准确性问题，这个目的应该说达到了。无论系统误差、随机误差、精密度、正确度还是当前有争议的“粗大误差”都是误差理论中解决测量准确性问题的基本术语。但计量学发展到当今阶段，人们发现测量不仅仅有“准确性”的特性，还有另一个特性“可信性”。误差理论解决准确性一点问题也没有，但解决可信性却无能为力，于是诞生了不确定度这个术语和不确定度评定的理论。
　　“不确定度说白了就是随机误差因素的量”，说其对，对就对在因为输入量的“随机因素的量”导致了输出量的不确定度，但千万不能理解为“不确定度说白了就是随机误差”的一种，业内就是有部分人持有这种观点，不确定度不是误差，也不是误差范围。不确定度理论并非相对误差理论更严密，误差理论本来就非常严密，只不过误差理论只解决测量准确性问题，不确定度评定理论只解决测量可信性问题，两者不能相互更换解决对方解决的问题，因此用不确定度解决准确性问题同样的不“严密”。两者之间是姐妹关系，互为补充，是因为“测量”这个现象或活动具有准确性和可信性的“二象性”，所以才同时需要误差分析理论和不确定度评定理论，这和光现象的波动性和粒子性“二象性”需要波动说和粒子说两个理论来解释完全类似。

走走看看 发表于 2014-12-29 11:52
如果不考虑真值不可知的因素，误差理论可以解决一切问题，正确性用系统误差、准确度足以描述，分散性用随机 ...

赞同“扯”和“太扯”的评语！

不赞成有个超越“误差理论”的“不确定度理论”的说法。

将“不确定度”表述看作“误差理论”发展后的有机成份或更恰当？ 以往【应用“不确定度”表述之前】的“误差理论”习惯用“纯客观”（或谓“绝对正确”）的“指标”表达相关特性（包括测量结果的“正误”、测量系统的“优劣”、...)，从爱因哈特开始，人们意识到：不可能得到那些理想中的“纯客观”（或谓“绝对正确”）的特性“指标”值！....与不能完全确定一般量的真值相对应！....于是，采用“不确定度”表述——将人们对种种特性的认识“结果”赋予一个有限“责任”的“承诺”，使相关结果的应用者用起来“放心”！

应用“不确定度”表述前、后，关于“测量结果”及“仪器特性”的报告示例如下：

（1）测量某工件长度L——
应用“不确定度”表述前的“测量结果”报告：工件长度L=xxx.xxx mm;  说明：所用测量器具型号、编号、校准情况、...; 测量方案及相关条件;...｛测量者不必明确“承诺”可能的测量误差范围！｝

应用“不确定度”表述后的“测量结果”报告：工件长度L=xxx.xxx mm;  测量不确定度 U=0.0yy mm(P%)......｛测量者明确“承诺”: 测量误差范围有P%的可能性不会超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝

（2）某“计量检定机构”检定“报告”某测量仪器在某点的“示值误差”δ——
应用“不确定度”表述前的报告：“示值误差”δ=xxx.xxx mm;  说明：“检定”所用标准器具型号、编号、相关“证书”情况、...;‘检定’方案及相关条件[一般或可说明所遵循的‘检定规程’文号];...｛‘检定’者不必明确“承诺”可能的‘检定’测量误差范围！｝

应用“不确定度”表述后的报告：“示值误差”δ=xxx.xxx mm;  U=0.0yy mm(P%)......｛‘检定’者明确“承诺”: ‘检定’测量误差范围有P%的可能性不会超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝

（3）某测量仪器供应者宣示其所供仪器的“精度”指标——

应用“不确定度”表述前：“xx误差”δ1=yy%，“xxx误差”δ2=yyy%，.....; 说明：适当的'来历'...｛ 不明确“承诺”可能的测量误差范围！｝

应用“不确定度”表述后： U=0.0yy mm(P%)......｛供应者明确“承诺”: 测量误差范围有P%的可能性不会超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝


说明：以上仅为个人“理想”，不完全符合当前官定现状。

学习了，重视计量工作

　　既然 lyx 老师坚持将不确定度与误差范围混为一谈，与精度混为一谈，那就自己混淆吧。但不确定度的确是被测量真值存在区间的宽度，误差范围的确是被测量测量结果的范围，不确定度可以用来评判测量结果的可信性，但却不能起到误差范围评判测量结果准确性的作用，两者是两个完全不同的术语，它们的定义不同、来源不同、特性不同、用途不同，我也只能说到这个程度。我们两人的观点不同已是讨论过多次了，我们可以各自保留各自的观点，至于扯与不扯还是不要下结论为好，留给量友们自己识别和留待今后的计量科学发展验证。
　　我认为，31楼对测量误差、示值误差、精度的解读应该是正确的，但对不确定度的解读就大错特错了。
　　（1）“测量结果”报告：工件长度L=xxx.xxx mm， 测量不确定度 U=0.0yy mm(P%)没有丝毫的意思在说“误差范围”多大，他只是告诉我们应该在他给出的不确定度宽度内使用他的测量结果，超范围使用测量结果，测量结果就不可采信了。测量结果的误差范围可以用上游测量结果给出，也可以用所用测量设备的允差表述，但却不能用不确定度表述误差范围。
　　（2）某“检定机构”用“不确定度”表述”某测量仪器在某点的“示值误差”的报告：“示值误差”δ=xxx.xxx mm;  U=0.0yy mm(P%)与（1）的表述含义完全相同，无非是所用测量设备换成了计量标准，被测对象换成了仪器示值误差。
　　（3）仪器供应者宣示其所供仪器的“精度”指标用“不确定度”表述为 U=0.0yy mm(P%)，就大错特错了。仪器没有不确定度的特性，只有最大误差和允差的说法，商家应该用“最大误差”不超过0.0yy mm来宣示其提供的仪器误差范围不会超出(-0.0yy ~ +0.0yy)mm，这个宣示不能有P%的说法，对于顾客来说合格就是合格，不合格就必须更换，0.001%的不合格具体到某个顾客就是100%的不合格。

本人在31#的认识与某人在33#的表述形同水火

　　完全赞同楼上的看法，的确两种观点“形同水火”，截然不同。就让两种形同水火的观点都摆在同一个平台上留给大家识别，留待以后的计量科学发展去验证吧，现在也只能用国家法规JJF1001的定义判别孰是孰非了。