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[概念] 关于不确定度评定的新质疑

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规矩湾锦苑 发表于 2015-3-8 00:34:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 规矩湾锦苑 于 2015-3-8 00:35 编辑

  呵呵,楼上说的太对了。“就算不确定度就是误差范围”,“就算误差理论修修补补也能行”,那就的确如史老先生所说,就用大家所熟知的“误差范围”和“误差理论”,搞个不伦不类的新玩意(不确定度和不确定度评定理论)完全就是多余和添乱,必须将其扼杀。
  为什么不确定度不等于误差?回答这个问题其实也非常容易,只需要把两个概念的定义摆在一起对比一下,人人都会明明白白,自己定义一个不符合国家定义的不确定度,然后说不确定度就是误差或误差范围、误差限,怎么能够说服人呢?
csln 发表于 2015-3-8 07:47:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 csln 于 2015-3-8 08:04 编辑

"一台10kg量程的电子案秤的准确度标志是3g,现在测量一块金属,示值为3.123kg,重复测量三次,示值相同。这次测量的测得值是3.123kg,而误差范围是3g.
       测量者可以给出测量结果为:
                  Z= 3.123kg ± 0.003kg                                                           (1)
       (1)式又可以表为
                  3.120kg ≤ Z ≤ 3.126kg                                                          (2)
       Z就是被测量的真值,它就在[3.120kg,3.126kg]的区间中."
      
就这个测量,以上表述测量结果中3g是最大误差或误差范围,如果这台秤这次测量实际值是3.1239kg,由于秤的分辨力原因显示3.123kg,按给出测量结果实际的最大误差是3.9g,认定3g是误差范围且概率大于99%不是很荒唐吗,这么简单的例子同不确定度相比严密性、可靠性都根本没有可比性,复杂点就不用说。
csln 发表于 2015-3-8 08:20:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 csln 于 2015-3-8 08:22 编辑

“ 定义不确定度为“分散性”,是不确定性的思路;但不提“偏离性”(与真值的差)只讲分散性就是拣了芝麻丢了西瓜。”

这个问题论坛有讨论
http://www.gfjl.org/forum.php?mo ... &fromuid=188985
njlyx 发表于 2015-3-8 08:58:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 njlyx 于 2015-3-8 09:22 编辑
csln 发表于 2015-3-8 07:47
"一台10kg量程的电子案秤的准确度标志是3g,现在测量一块金属,示值为3.123kg,重复测量三次,示值相同。 ...



"一台10kg量程的电子案秤的准确度标志是3g,现在测量一块金属,示值为3.123kg,重复测量三次,示值相同。这次测量的测得值是3.123kg,而误差范围是3g.
       测量者可以给出测量结果为:
                  Z= 3.123kg ± 0.003kg                                                           (1)
       (1)式又可以表为
                  3.120kg ≤ Z ≤ 3.126kg                                                          (2)
       Z就是被测量的真值,它就在[3.120kg,3.126kg]的区间中."
      

就这个测量,以上表述测量结果中3g是最大误差或误差范围,如果这台秤这次测量实际值是3.1239kg,由于秤的分辨力原因显示3.123kg,按给出测量结果实际的最大误差是3.9g,认定3g是误差范围且概率大于99%不是很荒唐吗,这么简单的例子同不确定度相比严密性、可靠性都根本没有可比性,复杂点就不用说。】

什么地方看出荒唐了呢???

首先,“3g”的“误差范围”是电子案秤的准确度“给定”的(先不论此种“表达”是否符合当今的“规范”),它难道没考虑“秤的分辨力”的影响吗?

其次,假定本次被测量的“真值”是3.1239kg,难道它不在[3.120kg,3.126kg]的区间内码?... 3.123kg -3.1239kg=-0.9g,那儿有个3.9g的最大误差?


如果连“测量不确定度”的物理含义都没搞清,便昏天黑地的瞎评一气,难道就为向上交差吗?

csln 发表于 2015-3-8 09:20:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 csln 于 2015-3-8 09:24 编辑

有人肯定3g包含分辨力了还是不包含了吗,这只是一种可能,不能总是在提出问题后再来补

有人说3.1239是真值了吗,只是秤这次测量的可能值,-0.9g是什么,测量结果中3g怎么来的3.9g就怎么来

不清楚不确定度物理含义的人有,不多,是少数,醉的人总是认为别人是醉的只有自己是醒的
njlyx 发表于 2015-3-8 09:28:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 njlyx 于 2015-3-8 09:38 编辑
csln 发表于 2015-3-8 09:20
有人肯定3g包含分辨力了还是不包含了吗,这只是一种可能,不能总是在提出问题后再来补

有人说3.1239是真值 ...


你是哪个星球来的呢? 不知道史先生所说的“准确度”值应该包含了什么?

你如-0.9g那样列出3.9g的来历吧?

3.1239kg的“真值”是“假定”的,你没看到吗?  还以为你这“实际值”(也应该是“假定”的)是指“真值”。 既然你这3.1239kg的“实际值”不是“真值”,那是什么?

谁是多数,谁是少数,自我标榜都不算数。

坛子里醒的人比“醉”的人多得多,本人看去:在此问题上,只看到连你在内3人是醉的。
csln 发表于 2015-3-8 09:33:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 csln 于 2015-3-8 09:44 编辑

我是那个星球来的不用告诉你吧,这里不管查户口吧,就算查你也不是责任人吧,我为什么要知道史先生的准确度包含什么,我知道正常的准确度包含什么就行了

我为什么要假定3.1239kg是真值呢,本来只是个测量值为什么要假定是真值呢,我就假定3.120kg是真值,不在区间内吗

有人说你是少数了吗,有人说你是多数了吗,自己要找坐位别赖别人

没有人肯定你是醉的,你说谁是醉的恐怕也算不得数,有人说过,如今已经没有一言九鼎的皇帝了。
njlyx 发表于 2015-3-8 09:51:30 | 显示全部楼层
csln 发表于 2015-3-8 09:33
我是那个星球来的不用告诉你吧,这里不管查户口吧,就算查你也不是责任人吧,我为什么要知道史先生的准确度 ...


难怪“测量不确定度”推行30余年了还如此举步维艰,原来是有此等蛮不讲理的人士在“应用”! 您要是资深人士,我无话可说。倘若是青年后生,又不在皇帝授权的“检定”部门,那还是有必要花点时间将相关概念理清楚一点——没有哪个脑袋正常的技术总监会请如此思路的人做“测量”工作、使用如此思路的人做出的“测量结果”!
 楼主| 史锦顺 发表于 2015-3-8 11:07:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2015-3-8 11:22 编辑
走走看看 发表于 2015-3-7 20:11
用3458A测量 一 1V直流电压,3458A直流电压测量准确度为4ppm,重复测量10次,测量平均值为1V+3.3μV,10次 ...


       【98#走走看看问】
       用3458A测量 一 1V直流电压,3458A直流电压测量准确度为4ppm,重复测量10次,测量平均值为1V+3.3μV,10次测量实验标准偏差为3.5μV,如何用误差范围表示这次测量呢。
       【史答】           
       测量仪器准不准,是测量手段的问题,是误差理论的范畴。误差,是认识之差。当测得值的随机变化是测量仪器引入时,标准偏差要除以根号N(测量次数),即用平均值的σ。但随机变化是被测量引入时,标准偏差不能除以根号N,要用单值的σ,就是用贝塞尔公式算出的标准偏差σ。考虑包含概率,要取3σ为偏差范围。
       此题示值随机变化较大,主要不是仪器的因素,而主要是被测量的因素,因此应当称为“偏差范围”,而不是“误差范围”。
       偏差范围是3σ+R(仪)=11μV+4μV=15μV.
       测量结果为:
                 V = 1.000003V±15μV                                                    (1)
       当前的规范写法是
                 V = (1.000003±0.000015)V                                            (2)
       我认为,(1)式写法比(2)式写法好。第一,数字与单位结合在一起才是量值;第二两部分物理意义不同,不同意义的量值,该分开写。
-
       如果被测量是直流稳压电源,上述表达没有矛盾。如果被测电源是电池(随机变化很小)则有矛盾。可能是有外界干扰,或数字电压表本身超标,稳定性不够。
       由于电池电压随机变化极小,用数字电压表测量电池电压,随机变化是仪器因素引入,σ就要除以根号N了。
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       我是搞时频测量计量的。在时频界,由于被测量、测量仪器、计量标准三者都有多种水平、多种等级,因此,测量前必须区分是基础测量(常量测量,被测量是常量),还是统计测量(被测量是快变量),并依此而选用测量仪器。
       测量电压也类似。首先要明确测量的目的和要求。
       1如果是测量电池的电压,因为电池电压,短期近似为常量,测得值的变化应该是测量仪器的。如果用3458A测量一个电池,电压变化应不大于1μV,标准偏差应除以根号N,其值应包含在3458A的准确度指标中。如果测得值是1.000005V,则测量结果应为:
                   V=1.000005V±4μV.
       2 如果是测量稳压电源,而稳压电源的指标是稳定度(随机变化范围),是20μV,而σ如题,则可只写:稳定度:11μV。表达变化量,不能除以根号N,随机量均方合成,电压表变化因素可略。
       3 测量稳压电源,用于计量标准,要知道偏差范围。而测得值及标准偏差如题,则按(1)式给出测量结果。可作为该电源的标准值(标称值加减误差范围)。量值一经当标准用,偏差范围就是误差范围。
-
       一场测量,只有能分清测得值的变化是被测量的变化,还是仪器的随机误差,才能说清问题出自哪一方,才是有效的测量。GUM有个例子是温度测量,分不清温度值的很大变化是温度源的还是温度计的。因此,国际规范GUM的温度测量,竟是个无效测量。
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njlyx 发表于 2015-3-8 12:32:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 njlyx 于 2015-3-8 12:39 编辑
史锦顺 发表于 2015-3-8 11:07
【98#走走看看问】
       用3458A测量 一 1V直流电压,3458A直流电压测量准确度为4ppm,重复测 ...


    史先生分析全面、清晰,总体赞同!具体处理略有分歧——

1.  作为测量者,宜只对这10次的“测量结果”负责,应该报告的事项为
       (1) “1V直流电压”的均值为  V = 1.000003V±4 μV         
            (2)  “1V直流电压”的实验标准偏差为3.5μV                        
注:用同一只表在短时间内重复测量多次时的“测量误差”应该高度相关,其均值的“测量误差范围”是不能“用单值的‘测量误差范围’除以根号N的”(只是说明,史先生并未这样做),在没有其他信息时只能取标明的指标值(4ppm)【测量者应该相信所用表是“检定”合格的】。

2.   这“1V直流电压”的提供者才有义务基于测量者给出的测量结果(如此处1.所列),给出类似史先生(1)式或(2)式所列的“报告”【其中的“误差范围”或应更大一点?】,测量者没有这个义务,也不可能很好的完成此项“任务”。

3. 如果被测的“1V直流电压”是史先生在说明1.中表述的“良好电池”,那么,基于测量者给出的“测量结果”(如此处1.所列):要么是这“电池”有问题——没有那么“优良”;要么是这表已经不正常了——“误差”超出了其指标(4ppm)约束的范围。
走走看看 发表于 2015-3-8 21:05:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 走走看看 于 2015-3-8 21:08 编辑

实际测量中有太多分不清是测量手段的还是被测量因素引起测量值变化,努力分了还是分不清了怎么办啊,评定不确定度很方便,分散性就反应了测量结果存在的区间。
规矩湾锦苑 发表于 2015-3-8 21:57:39 | 显示全部楼层
njlyx 发表于 2015-3-8 08:58

"一台10kg量程的电子案秤的准确度标志是3g,现在测量一块金属,示值为3.123kg,重复测量三次,示值相 ...

  研究谁醉谁醒,谁多数谁少数,谁来自于哪个星球在技术讨论中没有丝毫意义,把概念搞清楚,不要概念混淆或不要在讨论中偷换概念才是最重要的。
  用量程10kg准确度标志(允差)3g的电子秤测量一块金属,指示值为3.123kg,测量结果就是3.123kg,指示值为3.1239kg,测量结果就是3.1239kg。若经送上游测量过程的测得值为3.120kg,3.120kg就是约定“真值”,则测量结果3.123kg的误差就是3g,测量结果3.1239kg的误差就是3.9g。
  用量程10kg允差±3g的电子秤测量,测量方法的不确定度若为3.5g,则无论误差3g的测量结果3.123kg,还是误差3.9g的测量结果3.1239kg,都是U=3.5g,它们只是准确性不同,可信性却完全相同。在U满足1/3原则的情况下,两个测量结果均可被采信用于被测对象的符合性判定,合格就是合格,不合格就是不合格。
  由此例可看出,误差说明了测量结果的准确性(接近被测量真值的程度),不确定度说明了测量结果的可信性。这就是概念“误差”和“不确定度”的截然不同,也可以看出,测量结果的不确定度大小与测量结果的误差大小相互之间没有任何关系。
规矩湾锦苑 发表于 2015-3-8 22:23:24 | 显示全部楼层
  用准确度为4ppm的3458A测量1V直流电压,重复测量10次,测量平均值为1V+3.3μV,10次测量实验标准偏差为3.5μV,如何用误差范围表示这次测量呢?
  测量者不仅要对10次测量给出的测量结果1.0000033V负责,还应该对测量方法的可信性负责。如果1V直流电压是“真值”(上游测量过程给出的标准值),那么仪器的示值允差(即允许的仪器准确性)为4ppm,对于量程1V而言允差就是±4μV;测量结果1.0000033V的实际测量“误差”为+3.3μV;该测量方法的可信性为U=3.5μV(暂且认可例子给出的实验标准差为不确定度)。
  误差是测量结果与真值之差,用以表述测量结果的准确性,带有正负号。规程、规范和国家标准规定的仪器允差是仪器的“误差范围”,用以表述仪器的准确性,有上下两个极限值,两个极限值均有正负号。不确定度是用测量方法的有用信息评估出来的被测量真值存在区间的半宽,用以表述测量结果的可信性,没有正负号。误差、误差范围和不确定度的定义不同,来路不同,用途也不同。
njlyx 发表于 2015-3-9 08:21:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 njlyx 于 2015-3-9 08:48 编辑
走走看看 发表于 2015-3-8 21:05
实际测量中有太多分不清是测量手段的还是被测量因素引起测量值变化,努力分了还是分不清了怎么办啊,评定不 ...


光图“方便”肯怕是不够的,终究还是要看它有什么实用意义?

包揽了测量手段与“被测量”自身“随机变化”影响的“不确定度”【现行“规范”叫它“测量不确定度”,本人以为宜称“量值不确定度”;其实质是:在一定的时空范围内,“被测量”的“真值”围绕“测得值”的可能取值范围(半宽)】对于“被测量”的应用者无疑是最有用的!但此“不确定度”是不能仅由“测量者”负责的,他不可能负全责!—— 例如:对于珠峰的高度,有资质的测绘者可以“负责任的”报告,她在猴年马月午时三刻的高度为x1[m],”测量不确定度"为u1[m],但此u1只可能包含本次“测量手段”的“不确定”因素;若要“报告”珠峰在2014年元月3日12时30分~2017年12月5日12时30分的“高度”——这显然更有实用意义,便需要有资质的地质研究者,根据可靠的历次“测量结果”(可能由许多不同的、有资质的“测量者”完成)、综合珠峰自身的“随机变化”因素(气候变化、地壳运动、...),进行认真的研究、分析,才能完成任务:珠峰在2014年元月3日12时30分~2017年12月5日12时30分的“高度”(均值)为xx[m],”不确定度"为uu[m]!--- 此uu的值应该比前述“测量不确定度"u1大的不止一点点!


技术工作者应该恪尽职守,管好自己的事。对自己不能负责的事项不宜盲目承揽。


在“测量手段”与“被测量随机变化”影响因素不能恰当分辨的前提下,笼统表达“测得值”分散性的“指标”通常是没有什么实用价值的!.... 应用者需要的被测量“真值”的可能取值区间;只有在“测量手段”与“被测量随机变化”影响因素能恰当分辨(如其一相对可以忽略)的前提下,“测得值”的分散性“指标值”才有一定的实用价值——当“测量手段”近似理想时,它(部分)表达被测量“真值”的可能取值区间;当“被测量随机变化”可以忽略不计时,它(部分)表达“测量手段”不理想所引起的可能“测量误差”范围。

走走看看 发表于 2015-3-9 09:32:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 走走看看 于 2015-3-9 09:33 编辑

都是理想状态当然有办法解决,对一个变化的被测量,可以用计量标准长期测量,可以像珠峰高度测量一样不停地测,再评出不确定度,这样使用者还有多少时间可以用,当然使用者也可以整一套计量标准自己天天测,这个成本有多大价值。现行不确定度的定义就反应了被测量在测量的此时此刻被测量值的分散性,使用者知道自己的量值在什么区间内,实际使用时也差不太多,这就够了;

努力分辨了还分辨不出了怎么办,还是得测量,原级标准的研究发展很多就是这种情况,量值和测量手段处胶着状,已经穷尽了现有极致水平,还能怎么样,按大家约定的方法测量和结果,才有法比较和判断。
njlyx 发表于 2015-3-9 09:38:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 njlyx 于 2015-3-9 09:47 编辑
走走看看 发表于 2015-3-9 09:32
都是理想状态当然有办法解决,对一个变化的被测量,可以用计量标准长期测量,可以像珠峰高度测量一样不停地 ...


除了最高级的“基准器”及其比对测量系统,实用中的“测量不确定度”评估都不是面对“穷尽了现有极致水平”后的问题!--- 只是实用的“舍弃”(通常是基于合理‘代价’的有效‘近似’)带来的“不确定”。

没人说“珠峰高度要不停地测”,上贴强调的是“珠峰的实用高度‘发布’应该由有资质的地质学家【机构】‘负责’,缺乏深入地质地理知识的普通‘测量者’没有适当的能力负这个责任!”

规矩湾锦苑 发表于 2015-3-9 11:20:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 规矩湾锦苑 于 2015-3-9 11:42 编辑

  测量一个被测量,光图“方便”肯定不够,“测量”必须有“实用意义”,包揽了测量过程所有信息影响的“不确定度”可以是量值测量过程的不确定度,也可以是量值测量结果的不确定度。但测量不确定度与“被测量”自身“随机变化”无关,被测量是限定在特定时空的量,是限定在规定的测量环境条件下的量,这个量(的真)值是唯一的。
  “量值不确定度”的实质是:在一定的时空范围内,“被测量”的“真值”围绕“真值最佳估计值”的可能取值范围的半宽,唯一真值处在真值“估计值”为中心,真值可能取值范围的半宽U为半宽的区间内,这个U就叫做测量不确定度。U不是围绕着“测得值”的可能取值范围的半宽。围绕着“测得值”的可能取值范围的半宽是测量结果的“误差范围半宽”,该区间对称中心是“测得值”不是“真值估计值”,其半宽不是“测量不确定度”,而是误差的最大绝对值或最大允许误差。
  不确定度对于“被测量测量结果”的应用者是至关重要的,它决定了测量者给出的测量结果是否可被采信,可被使用,决定了用这个测量结果判定被测对象合格与否会不会带来重大误判风险!但此测量者应对测量结果的“不确定度”负责,测量过程的设计者也应对“不确定度”负责,测量过程的设计者和实施者对“测量不确定度”必须负全责!
  例如珠峰高度的测量:测量方案设计者必须考虑构成该方案的所有要素将会给测量结果带来多大的“不确定度”,用设计的方案得到的测量结果“可信性”会有多大。珠峰高度的“真值”谁也不知道,因此测量过程设计者和实施者谁也不能确切地说出本次测量结果的误差有多大。有资质的测绘者必须按设计的测量方案“负责任”地实施和报告测量结果,确保方案设计者评估的不确定度(即可信性)不被超出。测量者只能在测量方案规定的“猴年马月”测出珠峰高度,偏离这个时空条件的测量结果就不是要求测量的珠峰高度值了。U是实施本“测量方案”的“不确定因素”(人机料法环)导致的,因此“报告”珠峰高度测量结果附加时间或时间段这个时空条件显然更有实用意义。这是因为珠峰高度的“真值”随时空条件变化而变化,其真值唯一性应限定在确定的时空条件,包括气候变化、地壳运动、...。至于“被测对象”珠峰高度以某个时间点的高度还是以某个时间段平均高度,这是测量方案设计时应该考虑的。确定被测对象后,测量模型也就确定,给出的测量不确定度必须针对“输出量”,某个时间段的高度测量不确定度不能当成某个时间点的高度不确定度给出。
  “测量手段”的影响因素是预先设定的,其信息是确切的。“被测量随机变化”则有可能无法恰当分辨,笼统表达“真值”会是分散的,因此对这种被测对象应设定时空条件。时空一旦设定,真值也就唯一,这就是所有测量方案都必须规定测量环境条件的科学道理,不限定环境条件是不合格的测量方案设计成果。应用者需要被测量“真值”的可能取值区间,遗憾的是测量者无法给出,因此转而要求测量者在给出测量结果时同时给出该测量结果或获得该测量结果的测量过程的“可信性”(即不确定度),以便自己来判定所给测量结果值不值得采信,能不能够应用在自己的被测对象符合性判定中。“不确定度”定义中的“分散性”并不是说真值有很多、很分散,真值是唯一的并不分散。但真值在其存在区间的哪个位置不知道,可能存在于任何位置,因此可以“看成”真值在区间内分散着。所以,千万不能把“不确定度”当成“测量手段不理想所引起的可能测量误差范围”,把“不确定度”当成“误差范围”无疑是概念的严重混淆。
 楼主| 史锦顺 发表于 2015-3-9 11:49:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2015-3-9 11:53 编辑
走走看看 发表于 2015-3-8 21:05
实际测量中有太多分不清是测量手段的还是被测量因素引起测量值变化,努力分了还是分不清了怎么办啊,评定不 ...


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       【走走看看观点】      
       实际测量中有太多分不清是测量手段的还是被测量因素引起测量值变化,努力分了还是分不清了怎么办啊,评定不确定度很方便,分散性就反应了测量结果存在的区间。
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       【史锦顺意见】   
       语云:干啥学啥。干测量计量工作,就要学习有关测量计量的知识和理论。学习可以从书本学,也可以向他人学,包括他人的经验与学术思想。
       通常,学书本、学他人,看一看、听一听,有个谦虚好学的态度就行了。努力学习,就必定有进步。这是正常情况。而现在的测量计量界,处在一个特殊的历史时期。
       1993年前是误差理论的时代。我是1963年参加到计量行业中来的。书上讲的、实际用的,都是误差理论,学就是了。1993年,国际计量委员会通过决议,推行不确定度论,于是,此后就有两套理论。这就给初学者造成了麻烦。当前的情况是,误差理论与不确定度论两大学派在争论,各有各的作法,几乎没有一致的地方。这样,人们不仅要学习,还得要鉴别。正确的理论,越学越长知识;而错误的理论,能学明白吗?能用吗?画个大大的问号,是正常的。一味的相信不确定度论,自己就掉在坑里了。
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       你的题目,按不确定度评定是个什么结果,能说明什么问题?只能是一团糟。你说好办,反正是分散性。你按不确定度的评定,表达一下,看看行不行。你挑不出我与njlyx按误差理论表达的错;我却能说明你评定的不确定度有什么错,说明为什么用不确定度的方法,表达不清楚你的问题。
       3458A是八位半数字电压表,生产者安捷伦公司已给出准确度指标是4ppm。准确度就是误差范围。经过计量,就是个可信的性能指标。安捷伦公司已宣布:该公司给出的准确度,就是不确定度。这是和不确定度评定的“不确定度”不同的。怎么理解?不确定度就是一团混乱。
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       测量中区分对象与手段是十分重要的。其主要体现是测得值的分散性来自哪一方。这样,才能有效地达到测量的目的。例如,有人制作一台发射机的稳压电源,稳定度要求很高,你必须选用一台随机误差比对被测量要求小三倍或更小的电压表来测量。才能说明测得的σ是测量仪器的还是被测稳压电源的。才能对稳压电源的性能表态。如果说不清σ是被测量的还是测量仪器的,那这个测量就是无效测量。因为达不到判定稳压电源性能的目的。
       不知你那里如何,行业不同,单位水平不同,可能有不同看法。但是,在我工作过的单位(国家计量院电子处、时频处;电子27所测频室、工程检测中心)不能区分对象与手段的,就没有承担某项测量计量工作的资格。有些个别人也不懂,但他们只能给别人当助手,当个操作工就是了,不影响工作的全局。因为选用仪器、处理测量结果,由懂行的人来干。
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      讲点实用知识。
      测量,必须知道所用测量仪器的指标R(计量合格)。
      测量10到20 个点(频率稳定度要求测量100点),计算σ.
      1 若3σ比R大三倍以上,则测得值变化由被测量引起,是对象的问题,这是统计测量,σ不能除以根号N。用3σ表达被测量的稳定性(分散性)或偏差范围。可以忽略R。
      2 若3σ在R/3以下,则测量是基础测量(常量测量),测得值的分散性由测量仪器引入,而且必定已包含在测量仪器指标R中。直接表达测量结果为测得值(平均值)加减误差范围(准确度之指标值)。可以忽略3σ.
      3 若3σ在2R到R/2之间,且R与被测量的指标要求接近,则测量是混沌测量。此时,区分不开测得值的变化来自哪一方,无法说明被测量的性能,是无效测量,必须避免。避免的方法很简单,就是选用高档的测量仪器,使测量仪器的指标远高于被测量的性能指标要求,可以忽略。此时,测量仪器的影响可略,测得值的变化都算在被测量上,就好说明被测量的性能了。
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走走看看 发表于 2015-3-9 15:42:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 走走看看 于 2015-3-9 15:46 编辑

偏差范围是3σ+R(仪)=11μV+4μV=15μV.
测量结果为:
V = 1.000003V±15μV                                                    (1)

首先叫偏差范围不妥当,偏差是以标称值为参考,相对偏差分母是标称值,相对误差分母是相对真值,σ又是以谁为参考,R在史先生的理论中应该是误差范围,误差怎么能同偏差相混呢;其次,σ是这次测量中的随机性分量,σ中有多少是被测量本身的,有多少是3458A的,R(仪)中有多少是系统性的,有多少是随机性的。3σ+R(仪)把物理意义不同,性质诸多分不清的量直接代数相加算什么,这同不确定度评定相比有什么优越性,除了保守了,把可能还不错的东西测量成了一般般,测量并不都象宇航测量一样要求万无一失,测量结果有较大的概率就行了,未必一定要追求6σ

走走看看 发表于 2015-3-9 16:01:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 走走看看 于 2015-3-9 16:16 编辑

安捷伦公司已宣布:该公司给出的准确度,就是不确定度。这是和不确定度评定的“不确定度”不同的。怎么理解?不确定度就是一团混乱。

这个不确定度就是以寻找真值为目的的测量时3458A贡献的不确定度分量,或者叫3458A测量仪器的不确定度,怎么能说和不确定度评定时的不确定度是不同的。这个不确定度不同于3458A是DUT时的测量不确定度,因为这个测量的目的不是为了获得真值,是为了获得3458A测量值与真值的关系,此时测量不确定度反应了与真值关系的测量结果的分散性或者与真值关系的不确定度,这个不确定度包含区间当然不是一定包含真值,以为这个问题只有规矩湾先生是糊涂的。

3458A校准不仅仅是为了获得R,有时为了使用其内部参考源的短期(10min)稳定性,使用其转移特性,转移不确定度同以上的不确定又不同。

不确定度意义很明晰,不同测量场合有不同的不确定度,但任何时候都表征那个测量的此时此刻被测量之值的分散性,怎么能说是一团混乱。
规矩湾锦苑 发表于 2015-3-9 16:34:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 规矩湾锦苑 于 2015-3-9 16:51 编辑

  拜读史老师楼上所讲测量工作的一点实用知识后,我的学习心得如下:
  “测量,必须知道所用测量仪器的指标R(计量合格)”,这是测量者实施测量的必要条件,因为测量仪器的指标(允差)R不仅决定着测量结果的准确性也决定着测量结果的可信性。R的大小直接影响测量结果的最大误差,因此影响着测量结果偏离被测量真值的程度,决定了测量结果的准确性。同时R的不同大小也给测量结果引入了不同大小的不确定度,从而也决定着测量结果的可信性。
  经过重复测量用贝塞尔公式计算得到σ,σ只是统计数学中的一个计算结果,可以应用于许多场合,在测量领域中主要常应用于以下两个场合:
  当σ应用于误差理论时,σ就是随机误差,反映了测量结果在修正了系统误差后偏离被测量真值的程度。绝大多数测量结果的随机误差不会超过3σ,即误差在±3σ范围内的测量结果99%以上都是准确的。3σ≤R/3的测量结果反映被测量变动量很小,也反映随机误差足够小,测量环境控制和测量人员的操作水平等满足测量要求。σ>R时,说明测量结果变动量很大,随机误差也很大,此时应分析随机误差的主要来源,可能是测量环境控制太差,可能是测量人员操作水平待培训,也可能是被测量随时间的变化量较大,而选择了分辨力过高的测量仪器(就是史老师所说的被测量为统计量不是常量)。我们应针对不同原因采取不同的措施改进测量方法,例如压缩环境条件控制范围,培训测量人员,限制检测过程的实施时间等。其实任何被测量都在不断变化,“统计量”还是“常量”只是个相对概念。时空限制越狭窄的被测量越趋近于常量,时空限制越宽大的被测量越趋近于统计量。日常所说的测量都是对特定一个被测对象测量,都是常量的测量。需做大量统计工作的测量并非针对一“个”,而是针对一“群”被测对象的测量。
  当σ应用于不确定度评定理论时,σ只是实验标准差s,σ将被用于评估测量结果的不确定度,从而量化反映测量结果的可信性程度。如果获得测量结果的重复“测量”次数为N,s/√N就是测量结果的标准不确定度。要注意N不是重复“试验”次数n。当N=1时,标准不确定度就是s,并非有人理解的不问青红皂白一律s/√n。包含因子k=1时的不确定度是标准不确定度,为计算方便,不确定度分量评估时应一律使k=1。就像建筑工程设计中的安全系数一样,工程上的不确定度包含因子k必须大于1,没有特别要求时,按惯例取k=2不会有人表示反对。
  因此,不确定度评定回避常量测量还是统计测量、混沌测量,或者说应一律指对特定量的测量,指常量的测量。如果一定要把统计量的测量也包括在内,统计结果就是做了大量测量后的平均值为其测量结果,以平均值作为测量结果的不确定度就是s/√N,测量次数N越多(即选取的样本越多),不确定度就越小,统计结果就越可信。当N趋近于∞,不确定度就趋近于0,此时被测量“集”的全部都被作为样本进行了测量,测量结果也就是被测量的真值,统计结果也就是绝对“可信”的了。
走走看看 发表于 2015-3-9 17:05:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 走走看看 于 2015-3-9 17:12 编辑

不知你那里如何,行业不同,单位水平不同,可能有不同看法。但是,在我工作过的单位(国家计量院电子处、时频处;电子27所测频室、工程检测中心)不能区分对象与手段的,就没有承担某项测量计量工作的资格。有些个别人也不懂,但他们只能给别人当助手,当个操作工就是了,不影响工作的全局。因为选用仪器、处理测量结果,由懂行的人来干。

不能区分对象和手段的太多了,比如功率计测量信号源输出的微波功率,已经选用了最好的功率探头,还是分不出测量结果分散性是信号源引起的还是功率计引起的,或者各占多少分量,就是用功率探头直接测量功率计1mW参考源也有分散性,有多少是探头的,有多少参考源的,也分不清,最好的功率探头也会有1%~2%的测量不确定度,不要说分散性分不清,就是偏离也分不清,任何人都分不清,都当助手活怎么干;

时间频率短稳测量时最好的参考源oscilloquartz 8607的阿仑标准偏差(1~3)×10^-13/1s,不可能买三个同样的频标每次使用时测量出短稳确定值,就是测出来了测量值有多大不确定度也不能准确确定,就是确定了同实际测量时又完全一样吗,测量时比对器又贡献了多少分量,如果DUT也是这个量级的或者差点但还是不满足先生那个要求,测量结果中有多少是参考源的,有多少是比对器,又有多少是DUT的,能分得清吗。

说是混沌测量、是无效测量很简单,问题是要怎么办才能有效,史先生说了“避免的方法很简单,就是选用高档的测量仪器”,问题是高档的仪器有钱也买不到。

规矩湾锦苑 发表于 2015-3-9 18:13:41 | 显示全部楼层
  史老师说:安捷伦公司已宣布,该公司给出的准确度,就是不确定度。这是和不确定度评定的“不确定度”不同的。怎么理解?不确定度就是一团混乱。
  我认为,这不是不确定度的概念一团混乱,而是安捷伦公司对概念的理解混乱,是安捷伦公司混淆了不确定度与仪器最大允许误差的概念,乱用测量不确定度术语。不确定度属于测量结果的特性,不属于仪器的特性,安捷伦公司不应该把仪器特性给测量结果引入的不确定度说成是仪器的,它只能给出自己的仪器产品最大允许误差和其它一系列计量特性的要求。
  每个理论都有自己的应用场合,不能试图用杀鸡的理论解决宰牛的实际问题。122楼走走看看老师举了一个用最好的功率探头检测功率计测量信号源输出的微波功率,还是分不出测量结果分散性是信号源引起的还是功率计引起的,或者各占多少分量的例子,我认为这是误差分析理论中应研究的“误差分离”技术,不是测量不确定度评定理论该解决的问题。时间测量的例子也是一样的道理,每次测量不可能买数个同样的频标测量,测量时比对器贡献了多少分量也很难分离出来,这都是误差理论该解决的问题。不确定度评定依据的只是测量方案的相关信息,测量方案一旦确定,其测量模型和相关信息也就给定,不确定度的评定方法是JJF1059.1,依据的方法和信息确定了,评估的测量模型(输出量、输入量及其函数关系)也确定了,不确定度的估计结果也就确定了,并不需要去分离什么误差。
  
走走看看 发表于 2015-3-9 18:54:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 走走看看 于 2015-3-9 18:56 编辑

正确的理论,越学越长知识;而错误的理论,能学明白吗?能用吗?画个大大的问号,是正常的。一味的相信不确定度论,自己就掉在坑里了。

史先生多次声称是中国计量科学研究院马凤鸣先生旗下一员战将,据熟悉马先生的朋友讲,马先生无疑是一位最令人尊敬的学者,马先生很久、很久、很久以前就为不确定度做工作了,马先生编写了“时间频率计量时不确定度”,国家计量院大铯钟、守时钟组、铯喷泉钟、标准时间国际比对不确定度评定马先生应该都有参与吧,很长、很长、很长一段时间内,时间频率委员会编制的规程、规范很多会经马先生审阅后才报批,每个规程、规范都会有不确定度评定,不能说马先生也早掉坑里了吧。

 楼主| 史锦顺 发表于 2015-3-9 19:43:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2015-3-9 19:47 编辑
走走看看 发表于 2015-3-9 18:54
正确的理论,越学越长知识;而错误的理论,能学明白吗?能用吗?画个大大的问号,是正常的。一味的相信不确 ...


       谢谢你对我的老朋友马凤鸣的评价和称赞。很久没见过他了。如果他来参加讨论,该多好啊!
       马先生强烈抨击不确定度论,是在一次他主讲的全国时频专业学习班上。是我的一个学生(现在是室主任)参加学习班回来告诉我的。
       马氏反对、抵制不确定度论的证据是:
        1 马凤鸣主编的《JJF1180-2007时间频率计量名词术语》。马氏在2007年,能主编出该规范,抵制不确定度论,是明显的。
        2 2007年,国家授予铯喷泉原子钟研制项目国家科技进步一等奖,名目是:准确度5E-15,这是负责测量指标提法的马凤鸣,拒绝用“不确定度”当指标的证据。那年马凤鸣已七十二岁(马氏生于1935年);此后计量院又称喷泉钟指标不确定度达到2E-15,马凤鸣已退休,他管不着了。马凤鸣不会掉在不确定度论的坑里。
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