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[数据] 这样的合成标准不确定度评定正确么?

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ssylqx 发表于 2015-2-16 07:36:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 ssylqx 于 2015-2-16 07:52 编辑

我确实用数据代了一下,结果是:如果A和B相差的太悬殊,不确定度结果是不同的;如果A和B接近时,得出的结果可以说十分近似。看了部分规程上的范例,又看到几个老师的辨论,反而不知如何是好。
走走看看 发表于 2015-2-16 08:28:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 走走看看 于 2015-2-16 08:34 编辑

忙了一年了,应该把这些技术问题全部放下轻松轻松,不过看规矩湾先生还意犹未尽,于是又去看了一下楼主先生的问题,还真看出了问题,楼主先生的处理和规矩湾先生的跟贴把所有人引向了歧途,A是被测量标称值,标称值怎么会有不确定度,评定时根本不需要考虑,没有说明测量方法,可能考虑都偏了,就这个测量,不同的测量方法有不同的评定,如果用比较法测量被测量同标准的关系比如得到一个差值是一种情况,标准器直接读出被测量的实际长度又是一种情况,不过不管什么情况,差值或者实际长度是不确定度中被测量,不是误差。
走走看看 发表于 2015-2-16 09:12:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 走走看看 于 2015-2-16 09:26 编辑

这个问题的处理已纯粹变成解数学题游戏了,规矩湾先生的回复真是让人沉醉,就这个数学题相对不确定度同相对误差的不确定度的差别已经说得很清楚了,剩下的只要评定过不确定度好象都能明白;

不确定度评定要依据不确定度传播定律得到合成不确定度,最后得到扩展不确定度,如果需要相对不确定度再除以被测量标准值,你要比较差别要把相对误差不确定度同这个相对不确定度比较,|A/B-1|<0.05不是假设,是实际计量中最起码应该达到的水平,用计量标准测量相对误差小于5%都保证不了还做什么计量,说明这个是要说明在处理时可以直接按A/B=1计算,结果是一样的。

感觉规矩湾先生就是个快乐的老小孩,时间多,爱说话,除了有时候固执点,性格好,不记仇,有时候同他讨论语气难免会失了分寸,好在规矩湾先生不计较这些,赞一个。

这里给各位拜年!
 楼主| 长度室 发表于 2015-2-16 16:37:29 | 显示全部楼层
走走看看 发表于 2015-2-15 11:15
规矩湾先生谈概念,那就谈一下概念

就这个问题,A是被测量的物理量,所以评定不确定度只能是A的不确定度, ...

“这个测量|A/B-1|即测量误差绝对值要小于0.05吧”,这是什么意思呢?为什么要假定被测仪器的相对示值误差要≤±5%?比如二级光照度计相对示值允差为≤±8%,二级亮度计相对示值允差为≤±10% 。我也试着计算了一下,相对示值误差不确定度和示值误差的相对不确定度,二者当A=B时,完全一致。若A≠B,二者即不相同,即使差异很小。
规矩湾锦苑 发表于 2015-2-16 22:54:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 规矩湾锦苑 于 2015-2-16 23:13 编辑

  请注意“标准值”是计量标准的输出值,并非“真值”,计量标准是“测量”被检仪器示值误差的“测量设备”,测量结果的不确定度一个重要的来源就是“测量设备”。计量标准作为计量校准这个测量过程使用的测量设备肯定存在着误差,是给测量结果(校准结果)引入不确定度分量的重要分量之一。A不是被测量标称值,而是被检仪器的显示值,测量模型中有这个输入量,校准结果的不确定度评定“根本不需要考虑”,才真正是把不确定度评定考虑“偏了”,因此,楼主先生的处理和规矩湾先生的跟贴是真正说到了点子上,并没有“把所有人引向了歧途”。
  楼主的案例就是常见的计量检定/校准过程种类之一,许多仪器仪表都是用“引用误差”或“相对误差”来评判是否合格或应该划分到什么准确度级别,引用误差和相对误差是计量检定/校准活动中常见的被测量之一,引用误差和相对误差的检定/校准是最常见的测量过程之一,楼主给出的测量模型也是计量工作常见的一种测量模型。对这种测量过程或这种测量模型的不确定度评定,应该是计量工作者熟练掌握的一种不确定度评定类型,我们应该把它搞得清清楚楚。
  羊年即将来临,顺祝参与本主题帖讨论的量友们和所有计量界的同行们阖家喜气洋洋!祝新的一年三阳开泰!祝财源滚滚飞扬跋扈住进各位的家中!
规矩湾锦苑 发表于 2015-2-16 23:10:51 | 显示全部楼层
  楼主的这个主题帖并非数学题,但不确定度评定的过程的确类似于解一道数学题。只要真正把“误差的相对不确定度”同“相对误差的不确定度”两个被测量概念搞清楚了,剩下的只要评定过不确定度就应该都能明白。
  不确定度评定一定要依据测量模型的输入量相关信息逐个分量进行评估,有多少个输入量就一定评定多少个不确定度分量,既不能多也不能少,然后将各个不确定度分量合成,再乘以包含因子k,就能够得到可靠的扩展测量不确定,违背了这个步骤和要求,分量的评估不是遗漏就是重复,评定的不确定度结果不是偏大就会偏小。
  楼主说得明白,A是被检仪器读数,B是计量标准的值,两者之间的大小并没有刻意限制和固定的关系,A-B可能是任何值,因此|A/B-1|<0.05毫无道理,|A/B-1|>0.05的可能性也非常大,仍属于完全正常。
走走看看 发表于 2015-2-17 08:41:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 走走看看 于 2015-2-17 08:50 编辑
长度室 发表于 2015-2-16 16:37
“这个测量|A/B-1|即测量误差绝对值要小于0.05吧”,这是什么意思呢?为什么要假定被测仪器的相对示值误 ...


当然有差异,早告诉你了,而且差异是多少也告诉你了,至于这个差异算不算差异看你做什么了,如果做的工作象张院士测量物理常数一样这个差异是显著的,不确定度方法中修据约引入的不确定度的相对不确定度到30%也是合理的,重复测量10次的相对不确定度大于20%,我很少见到测量相对误差大于5%的检定、校准项目,尽管如此我认为即使你的测量相对误差10%引起的差异在不确定度方法中不算差异;

规矩湾先生一口咬定你说的A是读数值不是标称值或许你可以回答他,我懒得同他理论这个问题。
285166790 发表于 2015-2-17 10:10:44 | 显示全部楼层
规矩湾锦苑 发表于 2015-2-16 22:54
  请注意“标准值”是计量标准的输出值,并非“真值”,计量标准是“测量”被检仪器示值误差的“测量设备 ...

规矩版主这点说的对,A也是输入量之一,不是常量,要评不确定度。最好祝大家新年好。
史锦顺 发表于 2015-2-17 10:28:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2015-2-17 10:41 编辑

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          主帖开头的第一句话是:“测量模型为   y=(A-B)/B,A是被测量标称值,单位mm;B是标准器标准值,单位mm。y是相对误差。”
          “A是被测量标称值”,不通。很明显,本意是“测得值”。测得值在不确定度分析中被看做是变量,而标称值(例如,砝码的标称值100g)是名义值、认定值,是常量,不能再拆分。过去有的书把测量仪器的刻度值叫“标称值”是不当的称呼,应为“标度值”“示值”,就是现在通常称呼的测得值。
        “B是标准器标准值”,也不准确。单值的计量标准只有一个写在证书上的“标称值”,和一个在测量的物理机制中起作用的“真值”。例如在检定砝码时,使天平平衡的是标准砝码的真值,但人们只知道砝码的标称值是100g(标称值不讲究有效数字)而经国家计量院检定,砝码的实际值是100.002g。本题原意可能是指“标称值”,因为实际起物理作用的是标准的真值,测量仪器的误差元也定义为测得值减真值,但只知道标准的标称值,用标准的标称值代替真值,就产生误差,这就是计量的误差范围,等于标准的误差范围。
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        计量是实测测量仪器的误差,误差元是各个测得值减真值,误差元绝对值的最大值就是误差范围。计量中,实际测量得到被检仪器的误差范围,目的已达到,还评什么“不确定度”?此种评定毫无用处,只是添乱、造错。
          一种说法是此评定确定计量的误差,如《JJF1094》中的U95。本来计量的误差取决于计量标准的误差范围,U95在此上又加入被检仪器的某些性能,完全搞错了。
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        我没有指责主帖的意思。主帖以及参加争论者,都是不确定度说教的受害者。本来不该进行评定,还有必要讨论具体计算方法的对与错吗?
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        至于绝对误差与相对误差的计算问题,不应有差别。注意,分母是选定的参考量,不该看做是变量。去年产粮7.0亿吨,今年产粮7.7亿吨,绝对增加0.7亿吨,相对增加10%,绝对增加、相对增加都是以去年的产量为基础,相对增加量的分母就是7亿吨,不要再扯进今年的7.7亿吨。(数字为假想。)
 楼主| 长度室 发表于 2015-2-17 10:42:42 | 显示全部楼层
走走看看 发表于 2015-2-17 08:41
当然有差异,早告诉你了,而且差异是多少也告诉你了,至于这个差异算不算差异看你做什么了,如果做的工作 ...

我明白您的意思,您是想给大家提供一种简便的计算方法,用绝对误差不确定度除以参考值近似等于相对误差不确定度。而我发这个贴的主要问题侧重于在1楼我说的用分量的相对误差直接合成是否可行,即A/B -1是否可按A/B处理。A/B的形式可以将A、B的相对不确定度直接合成,JJF1059.1上有这种测量模型,但A/B -1是否也可以按A/B形式把A、B的相对不确定度直接合成,而不管后面的减1。这是问题的重点,现在有的规范上就按后者去处理。
题外话,您说标称值A不会有不确定度,那误差y=A-B的分量的标准不确定度的评定中有uA这个分量么。
njlyx 发表于 2015-2-17 10:50:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 njlyx 于 2015-2-17 10:57 编辑
史锦顺 发表于 2015-2-17 10:28
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          主帖开头的第一句话是:“测量模型为   y=(A-B)/B,A是被测量标称值,单位mm;B是标准器标准 ...


赞同史先生的大部分意见(除了要消灭“测量不确定度”)。

刚从网上搜了一下“标准器的‘实际值’”的解释——【实际值:实际测量时,在每一级的比较中,都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值,通常称为实际值,也叫作相对真值。】....感觉有“理”,不知是否能附?

另,此“实际值”是否宜换一个更恰当的名字?譬如“实用值”、“最佳估值”.....,以免与“真值”混淆。
走走看看 发表于 2015-2-17 11:36:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 走走看看 于 2015-2-17 11:43 编辑

“您说标称值A不会有不确定度,那误差y=A-B的分量的标准不确定度的评定中有uA这个分量么。”

如果A是诸如钢直尺标称长度150mm类似的标称值,dy=dA-dB=dB,当然不会有uA这个分量,莫非你怀疑这个,那请规矩湾先生告诉你好了,他解数学题解决这些问题是小case;

不赞成史先生分亩不是变量的说法,不确定度评定中参考值不确定度不是0,不能算常量。
zwr 发表于 2015-2-17 11:43:38 | 显示全部楼层
都要过年了,各位大侠孩子讨论理论上的问题,服了
史锦顺 发表于 2015-2-17 17:46:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2015-2-17 17:56 编辑
njlyx 发表于 2015-2-17 10:50
赞同史先生的大部分意见(除了要消灭“测量不确定度”)。

刚从网上搜了一下“标准器的‘实际值’”的解 ...


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         【njlyx问】
       刚从网上搜了一下“标准器的‘实际值’”的解释——【实际值:实际测量时,在每一级的比较中,都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值,通常称为实际值,也叫作相对真值。】....感觉有“理”,不知是否能附?

       【史答】      
       印在标准器上或印在说明书中的值,称标称值。是人们的认定值。上级计量部门给出的实测值,可当作是本级标准的真值,说是“相对真值”是正确的。但仍然是认定值。认定值近似等于实际值,但不是实际值。实际值就是客观值,就是真值。不要回避真值的概念。测量仪器凭其物理机制而工作,起作用的就是被测量的真值,就是实际值。仪器误差靠真值定义,在测量场合是测得值减被测量的真值;而计量中的测量仪器误差,仍然定义为测得值减被测量的真值,不过此时的真值,不是使用仪器场合的特定被测量(如1kg大米)的真值,而是所用标准砝码这个一般量(标称值为1kg的砝码)的真值。各种特定量(不论是黄金还是石头)的真值1kg与一般量砝码的真值1kg都是相等的。这是测量中应用等量代换的基础。
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       实际值就是客观值,就是真值。这是一切误差分析的基础。VIM3是国际标准,居然定义误差是测得值与参考值之差,是错误的。是制造混乱。参考值有千万种,不乱才怪。
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       网上的说法,也有一定参考意义,就是把上级认定的值,当作真值用,但这种“当作”是有误差的。如果所用标称值1kg砝码是M3级,误差范围是0.5g,用1kg这个标称值,引入的计量误差范围就是0.5g;经上级测量这个砝码的测量结果是1000.02g,而误差范围是50mg,相当于M1级砝码;此值(1000.02g)可以当作M3砝码的真值。但只是“当作”而已,1000.02g仍是认定值,仍是相对真值。而不是实际值。
       实际值就是客观值,就是量的真值。实际值是起实际物理作用的值,不讲实际值是错误的。但实际值就是真值,人们认识的值是相对真值。相对真值是有误差的值,当误差量可以忽略时(例如量值本身的变化大于测量的误差范围时),相对真值就是真值,认定值就是实际值。
       实际值、真值,是测量计量工作者面临的对象,不能不讲究。不确定度论所以步入歧途,其根本错误就是否认真值的可知性。一切物理公式都是量的客观值的关系式。量的客观值,就是实际值,就是真值。否认真值可知,就是否定一切物理公式的正确性。以此为出发点的不确定度论,怎能不错?
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规矩湾锦苑 发表于 2015-2-17 23:38:44 | 显示全部楼层
  印在标准器上或印在说明书中的值,称标称值。是人们的认定值,同时也可以视为标准器的“显示值”或“读数值”,这个显示值或读数值和仪器的显示值、读数值一样存在着“误差”,其误差的具体大小由计量标准的检定机构给出,其最大允许误差由该计量标准的检定规程给出。对于实物量具而言,设Y是实物量具的偏差,A为被检实物量具标称值(视为显示值),B为计量标准的标准值,也是被检实物量具测得的“实际值”,则测量模型为Y=B-A。因此实物量具的“偏差”刚好与仪器的“误差”符号相反。该测量模型同样有两个输入量A和B,输出量Y的标准不确定度分量同样有来自于A和B的两个。输入量B引入的不确定度分量主要是计量标准的允差产生,输入量A引入的不确定度分量主要是重复性产生,前者需进行B累评定得到,后者需进行重复性实验得到。
   实际值就是客观值,但不是真值,而是计量标准体现的量值,被视为“约定真值”,计量标准给出的量值是有误差的,其最大误差绝对值在其检定规程中可以查到。因此计量标准的真值仍然是不可知的,知道的仍然是带有误差的上级检定结果或检定规程的允许误差(误差范围)。计量标准的这个最大误差将给被检实物量具的检定结果引入一个不确定度分量。【实际值:实际测量时,在每一级的比较中,都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值,通常称为实际值,也叫作相对真值。】说得完全在理,把它作为“真值”是“相对”的,每一级的比较中,以上一级标准所体现的值当作“准确无误”的值,实际上并非“准确无误”,它的误差仍然可以用再上一级的测量过程(检定)获得,一直可以追溯到基准,因此通常称为实际值的值,只能叫作相对真值,而不能说被测量真值真的可知了,真值只能趋近而不能获得,被测量的真值是不可知的。
  同一个测量结果的绝对误差与相对误差可以相互转换,其绝对不确定度和相对不确定度也可以相互转换,但相对误差的不确定度和绝对误差的相对不确定度却不是同一个概念,已经是两个不同的结果,它们的差别极大,不确定度针对的对象已经不相同,它们之间的关系无法与“去年产粮7.0亿吨,今年产粮7.7亿吨,绝对增加0.7亿吨,相对增加10%”相提并论。
规矩湾锦苑 发表于 2015-2-18 00:00:05 | 显示全部楼层
走走看看 发表于 2015-2-17 11:36
“您说标称值A不会有不确定度,那误差y=A-B的分量的标准不确定度的评定中有uA这个分量么。”

如果A是诸如 ...

  如果A是钢直尺标称长度150mm类似的标称值,你检定的是什么?如果是150mm的“偏差”Y,测量模型就是Y=A-B。测量模型全微分得到dy=dA-dB,则A和B两个“输入量”的灵敏系数都是1仍然有uA这个分量。你“不赞成史先生分母不是变量的说法,不确定度评定中参考值不确定度不是0,不能算常量”这两点意见我与你的观点相同。作为测量模型中的输入量是不论分子还是分母的,分子也好,分母也罢都无法改变其输入量的身份。另外,参考值只是“约定真值”而不是符合定义的真值,参考值来自于计量标准或来自于上游测量过程的测量结果,计量标准有“最大允许误差”,上游测量过程的测量结果也有误差,因此参考值只是因为相对于测量结果而言误差较小(≤1/3)可以“忽略”。但在测量不确定度评定中任何误差引入的不确定度分量都应该考虑,JJF1059.1规定只有那些小于等于1/10误差引入的不确定度可以忽略不计。
njlyx 发表于 2015-2-18 12:32:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 njlyx 于 2015-2-18 12:36 编辑

用某“仪器Y” 测量某“标准量Q”——
     
     若可信任的“上级”给出【 此“标准量Q”在许用时空范围内的“最佳估值”为B,“‘量值’不确定度”为Us。】=【此“标准量Q”在许用时空范围内的“真值”Z=B±Us(P%)】....此B显然是已知的“确定量”,不存在什么“不确定度”!
     
     如果记用“仪器Y” 测量“标准量Q”的“某次示值”为A,那么,此A也是已知的“确定量”,也不存在什么“不确定度”!——相应的,y=(A-B)/B也是“确定量”!不存在什么“不确定度”!....有不确定度的“量”应是y=(A-Z)/B——其“最佳估值”为y0=(A-B)/B,因为其中的“真值”Z是个“不确定量”!
     
     如果记用“仪器Y” 测量“标准量Q”的“示值总体”为S——好多次测量值的“集合体",那么,此S是个“不确定量”——相应的,y=(S-B)/B也是“不确定量”,可以计算其“不确定度”....但它有什么实用价值呢?!
   
规矩湾锦苑 发表于 2015-2-19 10:18:57 | 显示全部楼层
   若“上级”给出【 此“标准量Q”在许用时空范围内的“最佳估值”为B,“‘量值’不确定度”为Us。】=【此“标准量Q”在许用时空范围内的“真值”Z=B±Us(P%)】....此B显然是已知的“确定量”,这句话楼上说得对。不过所谓“确定的”量只是一个已知的“范围”,“量”的真实具体大小并未“确定”。这个所谓确定“范围”的半宽Us就是“上级”给定的测量结果Q的“不确定度”,最佳估计值B则是给出测量结果Q的“上级”的上级给出的测量结果,所以Z=B±Us(P%)的区间成立,因为B是测量结果Q的约定真值,但Z=Q±Us(P%)的区间是风马牛乱配,测量结果Q不能与其不确定度Us相配组成区间。真值可以和真值的最佳估计值相配组成估计的真值存在区间,测量结果可以和最大误差相配组成测量结果存在的区间,测量结果和不确定度组成的区间什么也不是。
njlyx 发表于 2015-2-19 13:29:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 njlyx 于 2015-2-19 13:31 编辑

有人做乔太守了!   42#某“标准量Q”中的“Q”是一个“量”的代号——类似如“标准器”的代号,不是相应“量值”的“代号”!

相应的“量值”代号已经说的很清楚了:“真值”代号“Z;‘上级’给出的"最佳估值”B;....。
规矩湾锦苑 发表于 2015-2-19 15:45:30 | 显示全部楼层
  如果是“标准量Q”中的“Q”仅仅是一个“量”的代号——类似如“标准器”的代号,不是相应“量值”的“代号”,B作为上级的测量结果,Us是测量结果B的不确定度,“真值”代号“Z,那么“标准量Q”在规定时空内的“真值”Z在半宽Us的区间内,但不一定在B±Us(P%)区间内,道理非常简单,测量结果B并不是被测量真值存在区间的对称中心,测量结果B可以与自己的最大误差构成区间但与自己的不确定度无法构成一个区间,不确定度只能与“真值”的最佳估计值构成区间,真值的最佳估计值则是由给出测量结果的机构的上级机构给出,即给出B的上级机构的上级机构给出。
史锦顺 发表于 2015-2-20 07:49:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2015-2-20 08:01 编辑

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                                           三个不同层次的问题           
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                                                                                                                         史锦顺             
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       主帖提出的问题(计量中相对误差的微分), 十分基本。怎样处理,体现误差理论与不确定度理论的截然不同的两种思路、两种方法、两种结果。
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(一)误差理论的处理        
       计量就是求仪器的测得值与真值的差。看此差值是否超过误差范围(最大允许误差)。
       计量的方式是用被检测量仪器测量计量标准。
       记法:测得值为M。计量标准的标称值为B,真值为Z,计量标准的误差范围为R(标)。
       计量时的基本应用公式为
                  Δ= M-B                                                                                (1)

1 第一层次的问题:计量的误差。针对计量标准与判别的“待定区”。      
       这是个标准水平的问题,计量资格的问题,在建标时解决,对任何计量对象都成立。
1.1 计量的误差      
       计量的目的是求得测得值与真值之差:
                  Δ(真)= M-Z                                                                           (2)
       得到的是测得值与标准标称值之差:
                  Δ= M-B                                                                                 (1)
       (1)式与(2)式的差就是计量的误差元
                  r(计)= Δ - Δ(真)
                     = M-B - (M-Z)
                     =Z-B
                     =r(标)                                                                            (3)
       计量的误差范围
                 |r(计)|max=|r(标)|max
                 R(计)=R(标)                                                                        (4)
-
       基本公式(1)的第一个意义,可以导出计量误差的大小。(4)式表明计量误差等于所用标准的误差,而与被测量的误差因素无关。计量的资格是标准的误差范围与被检仪器误差范围之比不大于q。q值通常取1/4(我国曾长期取1/3),越小越好。
-
1.2 合格性判别       
       基本公式是Δ= M-B,其中B(标准的标称值)对各次具体操作是常量,而M不同。同一测量点,每次测量的M不同,是由随机误差引起的;量程内各取样测量点的M不同,反映了各点间系统误差与随机误差总合的不同。因为测量仪器的指标MPEV是误差范围,是误差元绝对值的最大可能值,因此计量必须找|Δ|的最大可能值,并简记为|Δ|max。
-
      判别仪器合格,条件为:
                  |Δ(真)|max ≤ MPEV                                                                (5)   
       但是,我们知道,测量只能得到|Δ|max,而|Δ(真)|max的最大可能是
                  |Δ(真)|max=|Δ|max+R(标)                                                     (6)
       按(6)式代换(5)式左端并移项,合格的条件为:
                  |Δ|max≤MPEV-R(标)                                                                (7)
-
      判别仪器不合格,条件为:
                  |Δ(真)|max ≥ MPEV                                                                 (8)   
       但是,测量只能得到|Δ|max,而|Δ(真)|max的最小可能是
                  |Δ(真)|max=|Δ(测)|max - R(标)                                                (9)
       按(9)式代换(8)式左端并移项,不合格的条件为:
                  |Δ|max ≥ MPEV + R(标)                                                          (10)
-
      上待定区为:+[MPEV±R(标)]                                                            (11)
       下待定区为:- [MPEV±R(标)]                                                             (12)
       计量中或其他合格性判别中,标准的误差范围是待定区的半宽。测得值在待定区中,不能判为合格或不合格。机械尺寸检验中,待定区半宽被称为“安全裕度”;实际上这是用标准的标称值(相对真值)不能完全代换标准真值而差生的局限。非待定区(合格区与不合格区),标准的标称值的作用等效于标准的真值的作用。此时的判别是肯定的正确判别。而在待定区中,如果判别的话,判别是有误差的。判别的误差的最大值是R(标)。
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2 第二层次问题:计量的操作,针对被检仪器       
       计量操作的要点是找示值误差绝对值的最大值|Δ|max。
       在计量的场合,已知计量标准的标称值B,测量得到测得值M,就可以知道差值Δ。
       在量程内选10个有代表性的测量点,应包括上下两端点,及误差可能较大的点。为简化操作,仅在随机误差较大的一个点上做重复测量10次(取其中最大|Δ|值作为该点的差值),其他点只测量一次。找到各测量点上的|Δ|的最大值,记为|Δ|max。然后按(6)式判别合格性。
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      计量者掌握以上误差知识就可以了。计量靠实测数据说话;不需要就被检仪器进行误差分析。
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3 第三层次的问题:除以特定常量,变成相对误差       
       误差的表示法中,有绝对误差与相对误差。绝对误差除以指定数,就是相对误差。所用除数,只能是常量,不能是变量。这是绝对误差与相对误差一一对应特性的需要。
       通常的增长量,以参考量为标准,分母是参考量。
       电表准确度等级是引用误差,给出误差的本质是绝对误差,为了便于仪器水平的比较,要除以FS,就是最大刻度值。FS必定是常量。
       数字电压表的误差函数为(a%×M + b%×FS)
       其中的FS是满刻度值(最大示值),肯定是常数,而M是测量点的示值,也是那个测量点的常数,不能当变量。也就是说,仪器制造时,求a%时的分母是FS必定是常量;而求b%时分母是测得值M,也不能微分,也是常量。
       另外,求相对误差时,定义的参考应该是真值Z,但测量问题,M与Z的相对差不会超过10%(超过10%,基于微分处理的一切就都不成立,要另行处理),因此用M代替Z是可以的(误差的误差10%,可以省略)。因此,一切求相对误差的地方,就要按绝对误差处理(方便),而后除以测得值即得相对误差。弄明白一次,终生受用,不必再为相对误差的算法纠结。
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       总结一下。楼主提出的(M-B)/B这个相对量的处理问题,不能一步处理。此问题有三个层次,是解决本质不同的三个问题。第一层意思处理标准的误差引入的计量误差,此时M是常数(同一值),B是变量。第二层意思是实际测量被检仪器的示值误差,不是分析(不是求微分)。每次测量M不同,但B是常量;操作要点是寻找M的最大值。第三层意思是把绝对误差变成相对误差。就把已找到的(M-B)的最大值除以B就可以了;此处B是常数。
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(二)计量中不确定度评定之弊病      
       1 实际测量与理论分析的混淆与重叠         
       理论分析的结论,要靠实际测量的检验。二者不能混同。
       计量是实际测量。测量仪器的系统误差与随机误差,都体现在|Δ|max中。
       现行的不确定度评定,是对(1)式进行分析。要写出对测得值M有影响的因素,这就重复了。
       实测已经体现了系统误差因素、随机误差因素的作用,就不必再分析了,不确定度的评定结果,是把一部分实际起作用的因素与理论分析的因素叠加了,就是同一误差因素算两次。
       评定是理论计算,是在没有标准的情况下,进行的分析。计量的场合有标准,计量的目的是实际测量被检仪器的性能。能够实测的项目,就不要再加上分析出的值了。加上,就错了。
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       2 混淆两个不同层次的问题         
       M的误差与B的误差,是两个不同层次的问题。混在一起处理,是错误的。
       测得值M的误差是测量仪器的误差,是认识的客观对象,有多大算多大,不能缩小也不能扩大,必须如实反映。计量就是给出误差范围的实测结果。以公证被检仪器的合格性。
       标准的标称值误差范围,引入计量的误差,此值越小越好。
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       两个层次的问题,说明的对象不同,要分别处理。知道标准的误差范围,是计量的误差(求仪器误差时的误差),应在检定之前选定够格的计量标准。
       至于测得值M的系统误差与随机误差,都要靠实测来获得,不该把M与不同地位的B放在一起去微分。混在一起了,算出的U95,就不是待定区的半宽了。U95放在合格性判别的公式中,必然形成错误判断。这是两个不同层次误差放在一起的恶果。
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       3 错误地拆分测得值函数       
       测量仪器就是一台函数机。输入端是被测量的真值,输出端是测得值。测得值与真值,通过测得值函数而相互对应。这个函数的参量是误差范围R。误差范围R在研制时确立;计量的任务是抽样证实这个误差范围R。也就是说在一个点上多次测量,测得值对标准的偏离的最大值(即误差元的绝对值的最大值),都不能超过被检仪器的误差范围指标值R(仪/指标),这是在一个测量点上对系统误差与随机误差综合作用的实测检查;还要在量程上的其他点(量程低端、量程高端、以及可能有较大误差的约10个点)上测量。尽可能地找到误差绝对值的最大值。
       客观存在的误差元,在每个测得值中表现出来。有多大算多大,而找出误差元的最大值来判别合格性。一切完备。还要评定干什么?
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       不论在计量中,还是在测量中,误差范围是个整体,不能拆分。GUM法评定不确定度,是把测得值函数作泰勒展开,对误差重新计算、合成。合成计算的结果,又不经过实测证实,没有公证,没有可信性可言。拆分测得值函数的实际效果是重计误差项。因为测量仪器的性能指标,就是误差范围的指标值MPEV,已经由制造厂确定并给出,在计量部门又经过实测公证,再搞评定,就画蛇添足了,就错了。
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       归根结底一句话:不确定度评定不仅是多余的,而且评则必错。
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njlyx 发表于 2015-2-20 10:20:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 njlyx 于 2015-2-20 10:23 编辑

测量仪器就是一台函数机。..........。误差范围R在研制时确立;计量的任务是抽样证实这个误差范围R。】

测量仪器的“可能‘误差范围’”应该不是一个由研制者在研制时“确立”、用“计量”抽样证实后就一劳永逸的东西。在测量仪器的整个寿命期,需要对此测量仪器熟悉的专家根据实际情况(如仪器本身的“磨损”、应用环境的“异常”、...)做出适当的“调整”(跟着进行相应的“计量”抽样证实)。......测量仪器的“可能‘误差范围’”是需要“专家”来“确立”的,不会从天上掉下来。....对于测量仪器(系统),所谓的“不确定度”“评估”,原本就是说如何“确立”它的这个“可能‘误差范围’”!.....现状最大的误会可能是测量仪器(系统)的使用者(甚至以为要让学徒操作工)去做“确立”测量仪器“可能‘误差范围’”的工作!----- 这工作应当由测量仪器(系统)的提供者组织专家去做。
史锦顺 发表于 2015-2-20 11:27:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2015-2-20 11:32 编辑
njlyx 发表于 2015-2-20 10:20
【测量仪器就是一台函数机。..........。误差范围R在研制时确立;计量的任务是抽样证实这个误差范围R[/back ...


       【njlyx质疑】         
       测量仪器的“可能‘误差范围’”应该不是一个由研制者在研制时“确立”、用“计量”抽样证实后就一劳永逸的东西。在测量仪器的整个寿命期,需要对此测量仪器熟悉的专家根据实际情况(如仪器本身的“磨损”、应用环境的“异常”、...)做出适当的“调整”(跟着进行相应的“计量”抽样证实)。......测量仪器的“可能‘误差范围’”是需要“专家”来“确立”的,不会从天上掉下来。
       【史辩】  
       测量仪器的性能指标“误差范围”是在研制阶段由研制者确立的。研制,就是发明,就是创造,研制者就是专家。我不是说普通工作者不能研制测量仪器,而是说不管谁能研制出一台测量仪器,他就是专家,至少可以晋升为高级工程师。生产是按研制阶段确立的规范行事。仿制,本来就是侵犯专利权的不当行为;别家要生产,应该买研制者的专利。研制成功要经过鉴定会的专家的评审。最终是经过计量的认可。没有计量的认可,不能上市。
        谁说过“一劳永逸”?测量仪器一般是一年检定一次,合格证过期就作废。
        检定或校准的过程,包括某些“调整”(常见的有晶振的频率调准)。有故障要进行修理,但只能是恢复原指标;不能再给出新指标。因为同一型号的测量仪器的指标是固定的,已载入说明说与手册,计量只能判别合格不合格,不能乱给性能指标,否则将造成应用中的混淆与事故。至于说“测量仪器的“可能‘误差范围’”是需要“专家”来“确立”的”,是脱离实际的空想。我参加过几十次计量院的、电子部的、中国科学院的鉴定会,只能是“评审”,任何专家也不可能给别人研制的测量仪器去“确立”指标。确立指标,是研制者的基本任务,别人不可能取代。
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       【njlyx观点】         
       ....对于测量仪器(系统),所谓的“不确定度”“评估”,原本就是说如何“确立”它的这个“可能‘误差范围’”!.....现状最大的误会可能是让测量仪器(系统)的使用者(甚至以为要让学徒操作工)去做“确立”测量仪器“可能‘误差范围’”的工作!----- 这工作应当由测量仪器(系统)的提供者组织专家去做。
       【史评】      
       先生的这个基本观点是正确的。
       研制者确定性能指标;计量检验、核实、公证性能指标;应用者按性能指标选用仪器,放心用就是了。倘不准,仪器出故障是仪器生产厂的责任;量值不准是计量部门的责任。不按时送检,测量者自己负责。
       不确定度论的一套,正如先生说的,要求测量者自己评定性能指标,是扯淡,根本行不通,也没有必要。应用者的责任是根据测量任务的要求选用准确度指标够格的测量仪器,正确使用测量仪器(包括满足仪器使用条件),按时送检。


补充内容 (2015-2-20 16:54):
“研制出一台测量仪器”,应为“研制出一种测量仪器”。意思是指有生产价值的新型测量仪器。
njlyx 发表于 2015-2-20 19:51:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 njlyx 于 2015-2-20 20:10 编辑
史锦顺 发表于 2015-2-20 11:27
【njlyx质疑】         
       测量仪器的“可能‘误差范围’”应该不是一个由研制者在研制时 ...


        测量仪器(系统)的情况千差万别,您的这种“强制要求”不会都能适应,测量仪器(系统)的“测量误差范围”值的“确定”一般绝非轻而易举之事,而且这不太容易做的事实际是需要经常做的,专业“计量测试工作者”是应该熟悉相关的“确定”技术的,只是不应该将此项工作的“主导者”搞错。
      
       在现代社会(=“资本”当家的社会),测量者是必须明确报告【测量结果的“测量误差范围”值究竟是多少?】的!不能像以往那样——只说【我用了如何如何的“好”仪器....或许详尽说明仪器的性能指标、并且附上“检定合格证”文号】,至于【测量结果的“测量误差范围”值究竟是多少?】是无需明确报告的。

     当要求测量者明确报告【测量结果的“测量误差范围”值究竟是多少?】时,实际情况是不可能如您要求的那样“一刀切”的,用同样的“测量仪器”测量同一个量,是应该允许“有经验的测量者”所报告的【测量结果的“测量误差范围”值】比“菜鸟测量者”所报告的值“小”的——师傅是有用处的

至于说“测量仪器的“可能‘误差范围’”是需要“专家”来“确立”的”,是脱离实际的空想。】---您可能将原文中的“专家”理解为“名头光鲜、奉上峰‘御旨’行事的所谓‘专家’”了? 而原文的“专家”实指对相关测量仪器的实际结构及性能真熟悉的“真专家”——测量仪器的主要研制者应在此列! 不是指专门搞“不确定度‘评估’”的专家。




规矩湾锦苑 发表于 2015-2-20 21:14:00 | 显示全部楼层
  我赞成史老师关于(一)解决“误差”的问题
  对于测量设备的检定/校准是针对被检仪器的示值误差,用计量标准去“测量”被检仪器的示值误差,目的是求得测得值与标准对不对真值之差:Δ= M-B,式中M是对被检仪器的测量结果(检定结果),B为计量标准代表的“真值”,这个“真值”是约定的,并非理论上的真值Z。如果换成理论真值Z,Δ也需要换成理论误差Δ(真),公式将变成Δ(真)= M-Z。遗憾的是测量误差无处不在无时不有,理论真值Z和理论误差Δ(真)通过测量是没有办法获得的,因此Δ(真)= M-Z只能是个理论无法使用,实际应用只能使用其近似公式Δ=M-B。检定规程、校准规范、生产标准或图纸工艺对被检仪器规定了最大允许误差MPEV,只要Δ的最大绝对值|Δ|max ≤MPEV,被检仪器就应该判定为合格。至于相对误差的问题,无非是上述理论除以被测(检定)的名义值或除以被检仪器的量程而已,因此应该并不是问题,
  关于史老师(二)不确定度评定之弊病的问题,恕我不敢苟同
  1 实际测量与理论分析的混淆与重叠         
  理论分析与实际测量二者不能混同。实际测量和实际检定/校准活动“测量仪器的系统误差与随机误差,都体现在|Δ|max中”都是正确的。这就重复了。系统误差因素、随机误差因素的作用分析已经对实际测量活动和测量结果的准确性解释得淋漓至尽,我们不能否认误差分析理论在准确性解释方面的作用和功劳。但不确定度的评定丝毫不涉足测量和测量结果准确性的评判,因此也并不涉及将不确定度与误差的相加减的问题,它们是两个完全不同的概念,相加减反而是概念的混淆,是犯了严重的概念混淆错误
  2 混淆两个不同层次的问题
  测量(检定)结果M的误差与计量标准值B的误差,当然是两个不同层次的问题。混在一起处理,是错误的。史老师关于它们是两个不同层次的“误差”的看法勿容置疑。不确定度评定也从来不会将M与B同时“微分”,在不确定度评定中求偏导的仅仅是每个“输入量”,灵敏系数的作用是显而易见的,我就不再重复讲述了。
  3 错误地拆分测得值函数
  测量仪器可看作是一台函数机,但输入端是“约定真值”而不是理论真值,是计量标准赋予仪器的值,输出端是测得值,这没有错。这个函数的参量就是各个输入量,数学中说的“自变量”,没有误差范围,“误差范围”是标准、规程、规范、图纸、工艺等技术文件规定的“最大允许误差”限定的区间,是不允许随意变更的给定值。这个给定值是给测量结果(检定结果)引入测量不确定度一个分量的可靠“信息”。不确定度评定勿需“对误差重新计算”,而是直接用这些误差的信息评估它们给测量结果能够带来多大的不确定度分量。“找出误差元的最大值来判别合格性”这没有错,但用“误差元的最大值”来估算测量结果的不确定度分量也没有错,只不过估计不确定度分量使用的“误差(元)最大值”并非测量结果的误差(元)最大值,而是构成产生该测量结果的测量过程诸要素的误差最大值,我们不能将两个不同对象的误差最大值混淆在一起。
  “不确定度”“评估”,原本就不是说如何“确立”它的这个“可能‘误差范围’”,误差范围由误差分析理论去确定,由测量设备的制造者或者国家标准、规程规范去确定,然后由计量检定/校准者加以印证,符合规定的证明其合格,不符合规定的证明其不合格,不确定度评定丝毫不参与这个合格与否的评定工作,只是直接应用误差理论确定了的“误差范围”来分析它给测量结果将引入了多大的“不确定度分量”。
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