《测量不确定度定义的探讨》

假定的前提是可能存在，假定一个根本不存在的东西除了转头咬自己尾巴没有什么实用意义，以此为据来质疑测得值的分散性纯属无理取闹。

规矩湾锦苑 发表于 2015-2-2 13:36
　　正如21楼所说，"常量”是（具体到某个时空中的）一种实用“假定”。  如果不接受任何“实用”的“假 ...

你能把直流稳压电源的输出电压假定成一个不变的常量足见你的假定水平有多么强大。

走走看看 发表于 2015-2-2 14:39
你能把直流稳压电源的输出电压假定成一个不变的常量足见你的假定水平有多么强大。 ...

　　一个稳压电源一旦完成制造而形成产品，这台稳压电源的稳压性能也就客观存在，它所提供的稳定电压的误差必有一个“真值”，这个真值在特定的环境条件下就是唯一的。人们对其“检定/校准”的目的就是希望找到这个“真值”，遗憾的是检定方法的误差不可消灭，我们只能得到稳压误差的检定结果而得不到其“真值”。因此，“把直流稳压电源的输出电压假定成一个不变的常量”并不需要“水平有多么强大”，因为这是一个客观事实。

规矩湾锦苑 发表于 2015-2-2 15:39
　　一个稳压电源一旦完成制造而形成产品，这台稳压电源的稳压性能也就客观存在，它所提供的稳定电压的误 ...

这属于纯粹没有实操过的臆想，随便拿一块万用表测量一台稳压电源看看输出电压是不是一个不变的常量。

“假定”是需要有实用意义的！ 有人可能把“假定”看成为所欲为的“命令”了？

理工科大学毕业的人都知道: 这世界上不存在绝对不变的实物！当然也不会有真真正正的“常量”。 所谓的“常量”是指针对具体应用而言的，假定“某量的可能变化”对某个具体应用的实际影响可以忽略不计，那么，在此具体应用中，该量便可认为是“常量”。

对于直流稳压电源的输出电压，若是用于一般的继电器驱动，可能10%的波动都没什么问题，那么，那些波动幅度不大于5%直流稳压电源的输出电压在此类应用中便可认为是“常量”；

若是让你检测、评价某个直流稳压电源的“品质”，你再将她的输出电压“假定”为“常量”便要闹笑话了。

但若是你想检测一个“品质”可能很次的“万用表”的“重复性”（譬如次于5%），那么，一台上好直流稳压电源的输出电压（譬如波动幅度不大于0.1%）便可以“假定”为“常量”。

走走看看 发表于 2015-2-2 16:46
这属于纯粹没有实操过的臆想，随便拿一块万用表测量一台稳压电源看看输出电压是不是一个不变的常量。 ...

　　赞成30楼的观点。我认为，这就是在计量学的应用科学中，虽然真值不可得，但只要某个测量结果比测量报告给出的测量结果足够准确，这个测量结果就是量值溯源链中“上游”的测量结果，上游的测量结果即可作为下游测量结果的“参考值”，或约定为“真值”，参考值和约定真值是理论与实践相结合的产物。
　　若用于一般继电器的驱动，10%的波动都没什么问题，波动幅度不大于5%直流稳压电源的输出电压相对于继电器电压的需求量值，便可认为是“常量”，是“真值”。同样，检测一个重复性次于5%的“万用表”，一台波动幅度不大于0.1%的直流稳压电源的输出电压便可“假定”为“常量”，便可“约定为”真值。在一般测量活动中，测量设备的输出值视为被测量的真值，在计量检定活动中计量标准的输出值就被视为被检仪器显示值的真值，这些“真值”相对被测量而言就是“常量”。计量学的应用科学由于有了这样的“约定”或“假定”，也才能够计算出测量结果的“误差”、被测量的“偏差”，并将其与“允差”相比较，从而评判被测对象和被检对象是否合格。
　　你说“随便拿一块万用表测量一台稳压电源”，没有这种不负责任的测量方法。如果要测量稳压电源的电压稳定特性，就必须选择性能远优于被检稳压电源的数字万用表，此时，数字万用表的输出值相对于被检稳压电源的值而言就是约定的“真值”，就是“常量”。用这个“常量”和被测量（被检稳压电源的稳压性能）相比较，也才能够获得被测量的误差，确定其是否合格。

波动小于5%的稳压电源对驱动继电器需要的10%稳定性来说足够稳定，但就此假定为常量不妥，莫说5%，就是各种效应波动优于0.05%也需要一项一项测量出来，这正是计量之意义所在，不确定度正是要表征这些测得值的分散性，假定为常量，莫说不确定度没有存在价值，计量可能也没有意义了。

假定的前提是可能存在，随便拿一块万用表，不用数字的，指针式的就可，只要没有坏，经过检定或校准符合技术要求，去测量一下稳压电源看看，只要不是精密校准源，不用时间大长，10min就够，看看能不能看到输出电压波动；

“数字万用表的输出值相对于被检稳压电源的值而言就是约定的“真值”，就是“常量” ”

知道你假定的“常量”从何而来了，送你一句别人的话：“不怕别人笑话就尽管扯！”

njlyx 发表于 2015-2-2 10:41
那个所谓的“测得值”的“分散性”有些什么实用价值呢？？？... 糊弄“上级”的事不算！

只对着“本本” ...

....“真值”会以P%的概率落在“测得值”±U的范围内。.... 笼统所说的“真值”分散性，并不是咬定“有若干不同的‘真值’实际散布”，对于“常量”测量结果，实指那唯一的“真值”可能降落位置的“分散性”。

我个人是很赞同这种说法的！
只因楼上在讨论是“测得值”的分散性，还是“真值”的分散性，所以简单的回答一下，并不是要完全照本宣科。

规矩湾锦苑 发表于 2015-2-2 22:33
　　赞成30楼的观点。我认为，这就是在计量学的应用科学中，虽然真值不可得，但只要某个测量结果比测量报 ...

我以为是VIM第三版出错了！在《中国计量》2014年第9期还发表了，我的《 慎防将包含区间误理解为被测量的真值存在的区间》的一文。原文如下：

刘彦刚 发表于 2015-2-5 07:15

　　GUM强调，被测量真值中的“真”字是“多余”的，因此“被测量值”或“被测量的量值”就是指被测量真值。测量不确定度的定义是明确的，“表征赋予被测量的量值之分散性的……”就是指着“被测量真值”而言的，是指“被测量真值之分散性的……”。这样解读，那么包含区间、包含概率也就与“不确定度”前后呼应了，都是指着“被测量真值”来说，来定义的。
　　相反，把不确定度定义解读为“表征被测量的测量结果之分散性的非负参数”，包含区间和包含概率的定义就与不确定度定义发生了矛盾。事实上，此时的定义不是不确定度而是”测量结果“的排除系统误差后剩余的测量误差的定义了，这个误差中包含有随机误差和未知系统误差（后面简称为随机误差），包含区间和包含概率也变成了“精密度范围”和“置信概率”。
　　从叶老师的例子，测量结果500g，U＝1g（k＝2）来看，给出的就是W＝500g这唯一一个测量结果，没有第二个测量结果；测量者根据自己所用到的称量方法相关信息估计的被测量真值存在区间半宽，在取k＝２时，是1g。这就是测量结果完整报告的格式正确解读，其它任何添油加醋的解读都是过分的和画蛇添足的。
　　叶老师的例子无论解读为测量结果还是被测量真值以95%的概率落在(500±1)g区间内，都是错误的。如果用同样方法测得了一组测量结果，那么每个测量结果将落入的区间是：500g±“最大随机误差”。而不管有多少个测量结果，被测量真值只有一个，真值落入的区间是：“约定真值”±1g。两个区间对称中心不同，区间半宽也不同。取测量结果存在区间的对称中心500g和被测量真值存在区间的半宽1g构成一个新区间，是用风马牛不相及的两个东西试图构成一个新区间，这个区间什么也不是。我们千万不能试图用测量结果的误差范围对称中心和被测量真值存在区间的半宽，构成500g±1g这样不伦不类的所谓“区间”，这种区间不存在，同时什么问题也说明不了。

走走看看 发表于 2015-2-3 08:39
波动小于5%的稳压电源对驱动继电器需要的10%稳定性来说足够稳定，但就此假定为常量不妥，莫说5%，就是各种 ...

　　对驱动继电器需要的10%稳定性来说，各种效应波动优于0.05%的稳压电源也需要一项一项测量出来，世界上也就无法在实际应用中找真值了，计量和测量都失去了实际应用价值。真值的相对性这才是计量之意义所在，上游测量结果可以被约定为下游测量结果的真值，上游测量结果约定为常量，其误差约定为零，从而确定下游测量结果的误差，这是计量应用科学的基础，也是一切量值溯源系统设计的基础。

规矩湾锦苑 发表于 2015-1-31 18:42
　　楼主帖子的最后一段话说得对，但也有缺陷。
　　我认为他说得对，是因为不确定度的的确确是被测量真 ...

其实“真值集合区间”我是抄自VIM（第三版）的，要不我也是说“真值存在区间”。

39#给出的是GB/TXXXXX-XXXX《计量学词汇—基本和通用概念及相关术语》送审稿的相关部分，该标准使用翻译法等同采用国际标准ISO/IEC GUIDE 99:2007《国际计量学词汇 基础和通用概念及有关术语》（即VIM第三版，该国际标准以下简称GUIDE 99）。

一只性能精良的功率探头用功率传递标准校准，测量1mW标准功率，某频率点测量结果0.922mW，不确定度2.0%，k=2，“不确定度包含真值集合区间”不可能吧；用准确度为5×10^-13的铯钟校准铷钟，测量结果5×10^-11，不确定度2×10^-11，k=2，“不确定度包含真值集合区间”不可能吧；

修正偏离后“不确定度包含真值集合区间”，但修正偏离的前提是真值已知，这等于否定了不确定度产生的根源，何况有些偏离是不能修正的，这种定义很无聊。

走走看看 发表于 2015-2-12 08:41
一只性能精良的功率探头用功率传递标准校准，测量1mW标准功率，某频率点测量结果0.922mW，不确定度2.0%，k= ...

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         【走走看看之议论】
       一只性能精良的功率探头用功率传递标准校准，测量1mW标准功率，某频率点测量结果0.922mW，不确定度2.0%，k=2，“不确定度包含真值集合区间”不可能吧；用准确度为5×10^-13的铯钟校准铷钟，测量结果5×10^-11，不确定度2×10^-11，k=2，“不确定度包含真值集合区间”不可能吧；
       【史评】
       走走看看先生举出两个实例，说明VIM3的“不确定度区间包含真值”的说法，是不成立的。说得好！揭露了VIM3的不确定度条款是错误的，所谓“包含真值”是骗人的。
       不确定度是什么？GUM说是“可信性”，主定义却说是“分散性”，VIM3又说是包含真值区间的半宽。
       1 什么可信性？取2σ，可信性就是95.45%；不确定度2×10^-11，k=2，绝不可能是可信性。
       2 什么是分散性？分散是相对平均值的偏离，只相当于测量仪器的随机误差或被测量的随机变化。不包括系统误差、不讲偏离性的指标是片面的，捡了芝麻而丢了西瓜。
       3 按VIM3的说法，以U95为半宽的不确定度区间包含真值。谈真值的大小，方向是对的。但不确定度没有单元，推导不出包含真值的区间的表达式。
       两个实例，不确定度区间都不包含真值。
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       两个实例有个共同点，不确定度大于标准的误差范围，而小于被检仪器的实际误差。按现行的方法评定不确定度，既包括标准的误差范围，又包括了被检仪器的某些误差因素。这样，所形成的不确定度，必是不伦不类的东西。
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       总之，不确定度是不伦不类的东西，没用的东西。
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史锦顺 发表于 2015-2-12 11:07
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         【走走看看之议论】
       一只性能精良的功率探头用功率传递标准校准，测量1mW标准功率，某 ...

【一只性能精良的功率探头用功率传递标准校准，测量1mW标准功率，某频率点测量结果0.922mW，不确定度2.0%，k=2，“不确定度包含真值集合区间”不可能吧；】

要看你这“不确定度2.0%，k=2”究竟为何物？ 若是像119#那样，取多次测得值散布的标准偏差（估计）值乘以2，那显然不是那个“包含真值的可能区间”的半宽！...一份“校准”报告若是提供如此“不确定度”，应该是个不伦不类的东西---这是当前“不确定度”的朦胧“定义”恶果！

一只性能精良的功率探头，用1mW标准功率（源）校准，在某频率点测量结果的适宜“校准”报告或应为：
                        平均功率示值：0.922mW（也许表达为：功率示值偏差均值：-0.078mW)，不确定度x.x%，k=2 ;
                                      功率示值标准偏差：1.0%。

                        说明：其中的x.x%是那“均值”的“测量不确定度”，它主要来源于标准功率（源）的功率输出的“不确定”！

至于这只“性能精良的功率探头”的“测量不确定度”，是不可能由一次如此“校准”就能“合理”得到的。



补充内容 (2015-2-12 14:19):
其中的119#应该是另一主题中的。

njlyx 发表于 2015-2-12 11:53
【一只性能精良的功率探头用功率传递标准校准，测量1mW标准功率，某频率点测量结果0.922mW，不确定度2.0% ...

如果是用一只性能精良的标准功率探头（其“测量不确定度”应当已知）来检测一台标称1mW的功率源，那么，在某频率点测量结果的适宜“检测”报告或应为：
        功率源输出功率的平均值：0.922mW，不确定度y.y%，k=2 ;
              功率源输出功率功率的标准偏差：1.0%。
说明：其中的y.y%是那“均值”的“测量不确定度”，它主要来源于标准功率探头的“测量不确定度”！

njlyx 发表于 2015-2-12 14:12
如果是用一只性能精良的标准功率探头（其“测量不确定度”应当已知）来检测一台标称1mW的功率源，那么， ...

您这是想说明什么呢，您这个y.y%只要不超过7.8%，不确定度就不可能包含真值，测量不确定度7.8%的东西不仅不能叫性能精良功率探头，只能叫玩笑。

njlyx 发表于 2015-2-12 14:12
如果是用一只性能精良的标准功率探头（其“测量不确定度”应当已知）来检测一台标称1mW的功率源，那么， ...

199#那个不确定度是什么不想同您讨论，如果你知道那个测量结果如何来，就不会认为那个不确定度是”取多次测得值散布的标准偏差（估计）值乘以2“了，同样这个功率探头的不确定度是什么也不想同你讨论，你自己了解一下不难知道是什么了；

我见到的中国官方的不确定度定义都很明晰，核心就是表征测量结果分散性的参数，至于一定要同真值、误差联系起来那是所谓专家的胡乱解读；

任何校准报告表达测量结果时误差类的东西同不确定度相联系才叫真正不伦不类，那无异于不确定度自已打自己的脸，那等于忘记了不确定度为什么产生了；

那个功率探头的测量结果在CNAS网站上可以查到   http://www.cnas.org.cn/zxtz/741786.shtml

走走看看 发表于 2015-2-12 14:42
您这是想说明什么呢，您这个y.y%只要不超过7.8%，不确定度就不可能包含真值，测量不确定度7.8%的东西不仅 ...

哪儿会来个7.8%？

谁告诉你“标称1mW的功率源”的输出功率“真值”一定是1mW？

这个（y.y%，k=2）是说：这个“标称1mW的功率源”在这几次检测中的输出功率的平均值的“真值”，或者说在这几次检测中的输出功率“真值”的平均值，有95.4%的概率落在0.922*（1-y.y%) mW~0.922*（1+y.y%) mW的范围内。

njlyx 发表于 2015-2-12 15:07
哪儿会来个7.8%？

谁告诉你“标称1mW的功率源”的输出功率“真值”一定是1mW？

如果你的1mW功率源真值在0.92mW左右，那不能叫1mW功率源，那也叫玩笑，那你同我说的不是一回事。

njlyx 发表于 2015-2-12 11:53
【一只性能精良的功率探头用功率传递标准校准，测量1mW标准功率，某频率点测量结果0.922mW，不确定度2.0% ...

119#那个不确定度是什么，不想同您讨论，如果您知道那个测量结果如何来，就不会得出不确定度是“取多次测得值散布的标准偏差（估计）值乘以2”了，这个功率探头的不确定度是什么同样不想同你讨论，你了解一下功率探头如何校准很就容易得出结论；

我见过的中国官方的不确定度概念都很明晰，核心是就是表征测量结果分散性的参数，至于一定要同真值、误差联系起来是某些所谓专家的胡乱解读，非正式发布的征求意见另当别论；

任何校准报告把误差之类的东西同不确定度相联系才是真正的不伦不类，那无异于用不确定度打不确定度自己的脸，那等于忘记了不确定度为什么而产生；

这个功率探头的测量结果CNAS网站上可以查到，本来想把网址粘上来，但发了三次均被屏蔽了，不知为什么，难道这里就不能出现别的网址吗？

查看方法打开CNAS网站，在能力验证栏目里查询：同轴小功率比对即可

走走看看 发表于 2015-2-12 15:57
119#那个不确定度是什么，不想同您讨论，如果您知道那个测量结果如何来，就不会得出不确定度是“取多次测 ...

你我对“测量不确定度”的理解大相径庭。各表吧。

【如果你的1mW功率源真值在0.92mW左右，那不能叫1mW功率源，那也叫玩笑，那你同我说的不是一回事。】--那你这“数据”如何得到的？！... 你家用的“标称1mW功率源”的输出功率“真值”确定就是1mW吗？没有一丁点儿“波动？ 那水平不是一般的高！ 即便您能 "确定"其输出功率的平均值就是1mW，那也不是一般人能企及的。.......“功率源”不分级吗？ 是否“再差的功率源，若标称1mW，其输出功率真值也不会小到0.92mW左右”呢？---本人未实用过它，以您说的为准。


“校准”报告给出的“测量不确定度”是针对“校准结果”而言的，不是被校准器具本身的“测量不确定度”！----譬如，“校准”报告：某卡尺在5mm点的“示值误差”是0.015mm；U=0.001，k=2。----此（U=0.001，k=2）是说“示值误差=0.015mm”这个“校准结果”的“不确定度”，并不是说该卡尺在5mm点测量时所得“测量结果”的“测量不确定度”！ 后者会远大于（U=0.001，k=2）！！！....说明：其中的具体数值不一定恰当。