本帖最后由 史锦顺 于 2015-2-6 18:25 编辑
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驳“真值不可知论”
——评《倪书》引言（3）
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史锦顺
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测量的目的是知道量值的大小。用仪器测量，得到测得值。测得值与被测量的真值差多少，能不能满足测量者的要求，这是测量理论必须解决的问题。
真值可知，人们才能测量。“真值不可知论”是错误的。
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（一）真值的概念
真值是经典测量学的概念。经典测量学的对象是常量测量。真值是相对测得值而言的。
量值分三个层次。从低到高是：测得值、真值、定义值。
定义值又称约定值。标称值是定义值的一种形式。
量的真值就是量的客观值、实际值。真值存在，真值可知，是量值定义就确定了的。VIM1/VIM2说：“量值就是物质、物体、现象的可定量确定的属性。”可定量的属性，当然是可知的。
量子物理指出：单个量的测量，没有测量准确度的门限，即测得值可以无限制地接近真值，因而真值是可知的。
对一般情况来说，真值存在着、作用着、变化着。人们可以准确认识。
同真理有绝对真理与相对真理一样，真值也有绝对真值与相对真值。真值的绝对性与相对性是辩证的统一。绝对性寓于相对性之中，相对性包含绝对性的因素。如同相对真理是真理一样，相对真值也是真值。相对真值可知，就是真值可知。
相对真值有不同的层次。对同一被测量，N-1级标准装置的测得值是M(N-1),误差范围指标是0.03%;N级标准装置的测得值是M(N),误差范围指标是0.3%;测量仪器的测得值是M,误差范围指标是3%。对用测量仪器进行的测量来说，M是测得值，而M(N)就是相对真值；而在对N级标准进行检定的场合，M(N)是测得值，M(N-1)就是相对真值。
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真值处处在。人们测量得到了测得值，又用误差范围圈住了真值，就是认识了真值。误差范围越小，对真值的认识越精确。准确度达到实际需要，就是完成了对真值的准确认识，即取得了真值。一旦测量误差远小于量值本身的变化，则测得值个个是真值。真值与测得值合二为一，真值概念升华了，没有再区分的必要，真值也就是通常的量值。
人们利用真值的作用来认识真值。当测量发现被测量的变化时，变化是量的真实的变化，因此测得值个个是真值。统计测量（测量误差远小于量值的变化），测得值就是真值。
宇宙间，一般的量，都是变量。只是变化的程度有大有小。变量与常量的划分，与测量的准确度有关。着眼点不同，划分的结果不同。一米长的钢棍，通常用米尺、卡尺、千分尺来测量，钢棍长度被认为是常量，测得值的变化，体现的是测量工具的随机误差。当代已有基于稳频激光器的激光比长仪，测量一米长的钢棍，准确度达0.1微米，而室温波动0.5摄氏度，一米钢棍长度的变化量约为6微米。测量仪器的误差范围远远小于被测量的变化量。测得值的变化，表现的是被测量本身的变化。量值在变，是量值的真变，真变是真实值在变，真实值就是真值；量在变，就是真值在变。这就是说，变前便后的值，都是真值。因此，稳频激光比长仪测得的钢棍的长度，个个是真值。
特殊情况，是物理常数的真值与基准的真值。物理常数是宇宙中最稳定的量，是用世界上已有的最准确的测量仪器，测量得到的值，其不确定度包含有测量仪器的误差与物理常数变化这两部分。因此，物理常数是相对真值。随着科技的发展，物理常数的不确定度（仪器误差加量值本身的变化）越来越小。
基准的功能是复现计量单位的量值。单位的量值是定义值，又称约定值、标称值。基准的准确度是基准的量值对定义值（标称值）的偏差范围。基准的准确性依靠特殊的物理机制；其准确度由严格的误差分析与严格的测量给出。基准的真值在基准的标称值加减偏差范围的区间内。基准的准确度，是测量计量准确性的总基础。人类以最先进的科技手段不断提高基准的准确度。
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关于真值的几个命题
真值可知还是不可知，是误差理论与不确定度论的根本分歧。这里强调几点。
（1）物理公式的值是真值
物理公式是人类总结出的客观规律。是自然科学与技术的基础。物理公式是量值之间的关系式。物理公式中的量值是客观实际的量值，都是真值。
任何测量仪器，任何计量标准，都要依靠特定的物理机制；而误差分析的出发点是物理公式。明确物理公式的量都是真值，对测量计量工作有重要指导意义。误差分析，要从物理公式入手；设计测量仪器、计量标准，要依靠物理公式。而发明测量仪器、计量标准，则要寻求新的物理机制，建立新机制的物理公式（物理公式的特定形式）。
明确物理公式的量是真值，当前的一个重要意义是抵制、批驳不确定度论的真值不可知论。“真值不可知”论，是物理公式的悖论，是错误的。
（2）真值是客观的。真值大小，与测量单位大小无关。
量值由两部分构成：单位与数值。单位是一种国际性的约定，这种约定，只解决“一致性”的问题，不解决“准确性”的问题。一个客观的量值，由数值乘以测量单位构成。数值表示量值与单位的比值。对一个量值，数值与单位间有严格的反比关系。
设量值Q的数值是{Q}，单位是[Q]。若量值的单位为[Qi]，对应的数值为{Qi},则有：
∵ Q = {Q1}[Q1] = {Q2}[Q2] （1.1）
∴ {Q1}/{Q2}= [Q2]/[Q1] （1.2）
人类为了便于交流，约定测量单位，构成国际单位制。大家都用国际单位，对同一量就有同一的数值。
单位可以约定，但量的真值却不能约定。现行国际规范VIM3的“约定真值”，应改为“相对真值”。原称的“约定真值”，意思是相对真值；相对真值有亿万个，没有人去“约定”，也不可能“约定”。（约定几个常用量，如重力加速度，是另一回事。）
（3）真值就是实际量值
当测量误差远小于被测量的变化时，测得值是真值。现代测量技术，已能测得绝大多数的物理量的真值。人们可以大大方方地在测量计量中称说真值。真值就是实际量值。
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（二）现行真值定义的逻辑错误
《JCGM 200-2012》即VIM第3版：
2.11 (1.19) 真值
和量的定义一致的量值。
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注1 误差论研究者说明测量，认为真值是唯一的，而实际上，是不可知的。不确定度论研究者认为，由于量的定义的详细程度不够，没有单一的真值，而是有一个真值组与真值对应。然而，在原则上在实践上，这个量值组都是不可知的。-
【史评】
细体会这段文字，批误差论，批不确定度论，又出一个超乎二者的当然正确论，是谁呢，这里叫它VIM论吧。说“真值不可知”，这是现代版的康德主义，是哲学上的不可知论。
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辩证唯物论认为：世上只有尚未认识的事物，没有不可认识的事物。真理的“真”，讲的是正确；真值的“真”，讲的是准确。准确有绝对准确和相对准确。相对准确是有误差的正确认识。误差可以越来越小，误差无限小时，相对准确的极限是绝对准确。真值就是客观值，就是实际值，就是准确值。
真值可知，才有作为自然科学基础的物理公式，物理公式的量都是真值。如果真值不可知，物理公式何从来？物理公式还有什么用？
真值可知，我们才去测量，如果真值不可知，我们还去测量干什么？
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注2 在基本常数的特殊情况下，认为量有单一真值。 -
【史评】
真奇怪，注1说真值不可知，注2又这样说。须知河堤是不能开口的，一旦承认有特殊，真值否定说就瓦解了。承认基本常数有真值，于是就得承认由物理常数引申的计量基准有真值，继而得承认由基准衍生的标准有真值……，当然，这从经典计量理论来看，都是极正常的，但立足不确定度论的VIM第3版有这样认识，则是不确定度论初衷的悖论。不确定度论的基本观念是真值不可知；这里，否定了自己的立足点。
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至于真值的“真”字，在基础测量即常量测量的条件下，为和测得值区别，是必要的；在统计测量的条件下，测量误差可略，测得值就是实际值，“真”字就不必提了。GUM也曾提到过真值就是实际值，但这个观点并没有贯彻。两大学派之争不在要不要“真”字的问题，是实际值即客观值是可知还是不可知的问题。
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我在《关于真值的定义》一文中说：
原来这个定义，竟是一句没有内容的空话，一句违反定义规则的废话。
下定义是为了明确概念，要言之有物，讲明是什么意思。给真值下定义就是要说明真值这个概念指的是什么意思，它与其他概念如测得值、标称值有什么区别。“与量的定义一致的值”，什么是量的定义？从上下行文、举例（量块长度的指定点）来猜，大概讲的是指定的量所处的条件。但是指定条件再完备，也区分不开是真值还是测得值。所以这个真值的定义，没有触及真值的本质，是一句不着边的空话。
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以上对VIM的真值定义的批评，是正确的。有人说老史的批评不对，并说VIM的真值定义是正确的。我进一步说明如下。
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（1）VIM的真值定义是个含混定义
上次我只说此定义是空话，是废话，尚未说它是错话。这里我进一步说明它违反了哪条定义规则。
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定义规则的一条是“定义项中不得包含含混的概念和词语”。不符合此条规则的定义叫含混定义。
VIM的真值定义包含含混的概念，它是个含混定义。“与量的定义一致的量值”，什么是“量的定义”？是不明确的、有歧义的。因而是含混的定义。
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（2）VIM的真值定义是个循环定义
VIM的真值定义中包含“定义”这一词语，这是不允许的。在数学、物理学、生物学、逻辑学，任何一本自然科学与社会科学的教科书或论文中，都不会在定义中再出现“定义”字样。因为这样的定义必然形成循环套。定义中包含定义，这是VIM的奇怪的、错误的下定义的方法，是个循环定义，这是违反定义规则的。这是个逻辑错误。
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