学术讨论与基本知识（1）——±号表示什么

规矩湾锦苑 发表于 2015-4-24 17:05
　　你说的“研究20年如何学会骑自行车不如去实际练习1天”很有道理。不确定度应用于各个测量领域，不知 ...

69#例子是功率探头比对主导实验室提供的参考值及不确定度，在CNAS网站可以查询到

计算公式、不确定度评定很复杂，你可以简单理解，比如，校准时功率探头在18GHz频率测量1mW标准功率，测量结果是0.923mW，由于校准标准的不确定度、应变条件、失配、测量重复性等，测量不确定度为1.9%，这个包含区间绝对不包含真值

校准因子92.3%可以写入功率指示器内，可以人工计算，也可以写入功率探头内，使用该功率探头对未知功率信号测量时要用该校准因子计算出测量的功率实际值，若其它分量很小可以忽略时，1.9%是测量结果的不确定度，否则是一个分量，这个包含区间以较高的概率包含被测量真值，这相当于执行了GUM 3.2.4

不管前提条件直接说不确定度包含区间包含真值，那是根本没理解不确定度物理意义，你不能再犯这个错误了

     校准时功率探头在18GHz频率测量1mW标准功率，测量结果是0.923mW，相应得：校准因子92.3%；由于校准标准的不确定度、应变条件、失配、测量重复性等，测量不确定度为1.9%。............ 一种可能的理解是：这个1.9%的“测量不确定度”是“测得值”为92.3%的“校准因子”的“测量不确定度”。——此被校准的功率探头在18GHz处之“校准因子”的“真值”以约定的概率落在：（92.3%-1.9%）~（92.3%+1.9%）的范围内。

一种可能的理解是：

如果你想用"一种可能的理解"否定74#，我同你没什么好说的，你想知道这个测量结果是什么，CNAS网站可以查到，很容易，不用1分钟，你不想知道，我更没有必要同你说，反正你是不认可，连GUM、VIM文件都不认可，大可不必来同这些草根理论，那没有什么意义

njlyx 发表于 2015-4-26 20:47
校准时功率探头在18GHz频率测量1mW标准功率，测量结果是0.923mW，相应得：校准因子92.3%；由于校准标 ...

读原件可见: 此理解或无大错，细节有些不确切。

作为“校准能力认证”参考标准的“指定校准因子”，是由“指定校准机构”给出的“校准因子”【=对(被校对象的)校准测得功率值/(被校对象的)标称功率值】，它是(被校对象的)‘功率’因子的一个“测得值”，其不确定度说的应该就是(被校对象的)‘功率’因子的“真值”【=(被校对象的)功率真值/(被校对象的)标称功率值】在以此“测得值”为中心的可能取值范围（半宽）。

njlyx 发表于 2015-4-27 12:52
读原件可见: 此理解或无大错，细节有些不确切。

作为“校准能力认证”参考标准的“指定校准因子”，是由 ...

校准系统  校准因子  真值  是  100%，功率探头测量结果  校准因子  92.3%，U=1.9%

njlyx 发表于 2015-4-27 12:52
读原件可见: 此理解或无大错，细节有些不确切。

作为“校准能力认证”参考标准的“指定校准因子”，是由 ...

(被校对象的)‘功率’因子的“真值”【=(被校对象的)功率真值/(被校对象的)标称功率值】并非一定是100%！ 100%只是一种可能发生的理想情况。如果‘功率’因子的“真值”为100%，表明(被校对象的)功率真值与标称值一致（如：标称1mW，实际值也是1mW），应用时直接取标称值，不需“修正”；如果‘功率’因子的“真值”为93.2%，表明(被校对象的)功率真值与标称值不一致（如：标称1mW，实际值只是0.932mW），应用时不能直接取标称值，需要按93.2%的“因子”加以“修正”。....‘功率’因子的“真值”是难以得到的（或者说是不可能得到的），我们只能通过“校准”测量获得其“测得值”——报告中的那些“校准因子”值。


注：上述“标称功率值”实际或指【被校对象在校准之前功率的“推荐应用值”】，具体从专业习惯。

njlyx 发表于 2015-4-27 15:44
(被校对象的)‘功率’因子的“真值”【=(被校对象的)功率真值/(被校对象的)标称功率值】并非一定是100%！ ...

你还是同你的懂专业的同事讨论这个问题吧，我同你没什么好说的

包含区间不包含真值的不确定度比比皆是，这是一位量友发上来的“围观老外校准报告”，标记点均不包含真值

标记后图不清楚了，原帖可看清

njlyx 发表于 2015-4-27 15:44
(被校对象的)‘功率’因子的“真值”【=(被校对象的)功率真值/(被校对象的)标称功率值】并非一定是100%！ ...

77#、79#两楼理解有误，抱歉！

原报告中的“校准对象”（样品）是个“功率敏感器”（不是功率源，原读未注意，抱歉！），相应的“校准因子”或等于敏感器测得的“功率值”与被测功率（真）值之比？.....该“校准因子”的“真值”也不是一定为100%！ 100%是理想情况——敏感器在此频点的表现“理想”（符合设计期望）；非100%的“校准因子”说明敏感器在此频点的表现可能不太“理想”（偏离了设计期望），但这非100%的“校准因子”完全有可能是“真值”——敏感器在此频点的表现是“真的”不太“理想”！  “真值”与“理想值”不能划等号。

“校准”的目标正是寻求被校“功率敏感器”之“校准因子”的“真值”。....当然，校准所得的“校准因子”值也未必真——那1.9%的校准“测量不确定度”就是表达相应的“不确定性”。

“测量不确定度”只有圈它自己对应“真值”的可能性，不能圈它亲戚、邻居的对应“真值”。

http://www.gfjl.org/forum.php?mo ... 2570&highlight=围观

楼主标记的包含区间均不包含真值

也说说这个±号的问题。
这两天遇到cnas评审，说我们能力申请表中的数字多用表的测量范围表述不正确。情况如下：

1.说直流电压和直流电流的测量范围不能加±号，要求我们取消，他说他没有见到过这样的表述。但是我跟他解释说，我们的5522A源有负的输出功能，且送检到中国计量科学研究院校准过的，而且实际数字多用表也有负值测量功能。我们不太同意取消“±”号。

2.说我们原始记录中的“扩展不确定度/准确度等级/最大允许误差”不应该写5522A的技术指标，应该写5522A送检中国计量科学研究院给我们的不确定度。如下图所示：
关于第2点我和评审专家争论较大，我始终认为：该栏应该写仪器的技术指标，不应该写送检证书上给我们的不确定度。评审专家始终认为：应该写送检证书给我们的不确定度，不应该写仪器的技术指标。争论的半天，评审专家说你这个5522A送检过后给你们的不确定度才能反映你们标准的实际的能力，需要写这个，考虑到本单位的领导也在场，且人家是评审专家。最后，我只能默默的表面上同意评审专家的说法。请万能的量友们也分析分析我遇到的问题。
特别@史老（史锦顺），@规矩湾锦苑

规矩湾锦苑 发表于 2015-4-19 10:54
　　史老师所说的（一）和（二）是正确的，我完全赞同。一般情况下，符号±放在独立的一个数值前表示该数值 ...

先生，帮我解解疑惑吧。http://www.gfjl.org/forum.php?mo ... mp;page=1#pid530689

njlyx 发表于 2015-4-27 12:52
读原件可见: 此理解或无大错，细节有些不确切。

作为“校准能力认证”参考标准的“指定校准因子”，是由 ...

也请先生帮我解解疑惑吧。
我司有一台aglient的功率计，型号为E4416A，共送检两次。一次是送到上海市计量测试技术研究院，另一次是中国测试技术研究院。其中有几点疑问，如下：
1.两次均出的校准证书，但是各自依据的技术文件不同。上计依据的是JJG 282-1981 同轴热电薄膜功率座检定规程。中测院依据的是GJB/J 3598-1999小功率座，且证书均盖有cnas标志。查看两家校准机构该项目的认可情况为：上计通过cnas的校准仪器名称是功率传感器，参量是校准因子。中测院通过的校准仪器名称是功率计，参量是电压驻波比和校准因子。那么，我的问题是：同一个东西，为什么两家校准机构校准时依据的技术文件不一致？而且通过的cnas认可的项目名称也不一样。
2.按中测院给的校准证书，查看GJB/J 3598-1999小功率座，其中技术要求：校准因子不确定度小于10%，其证书中有两点的误差超过了10%，分别是4GHz点（误差为+10.4%），8GHz点（误差为+10.6%）。其测量结果的不确定度为3%，k=2。请问，规程中给的是校准因子的不确定度，证书中给的是误差，不确定=误差吗？或者用规程中的不确定度和证书中测量结果的不确定度做比较。我在进行计量确认是如何判断该仪器是否符合技术指标要求？

516790405 发表于 2015-4-29 11:30
也请先生帮我解解疑惑吧。
我司有一台aglient的功率计，型号为E4416A，共送检两次。一次是送到上海市计量 ...

原77#、79#（现76#、78#，编号被变更了?!)的解读是有偏差的，原因就在于本人对“功率计”的校准并不熟悉，对那报告看的不仔细便出错了，抱歉之余当吸取教训了。.....

对先生的问题1.，本人对“cnas认可”毫无经验，无能建言。

对于问题2.：本人对《GJB/J 3598-1999小功率座》亦未研习，未知“其中技术要求：校准因子不确定度小于10%”的确切含义？

若这是对“功率计”的“技术要求”，那么证书中给出各点的“误差”及“3%，k=2”的“测量不确定度”（校准的“测量不确定度”）应该是适宜的，按一般的理解，“校准”合格的“标准”或应为：各点“误差”≤√（10%^2+3%^2)=10.5%的“概率”应该不小于95.4%?  “证书中有两点的误差超过了10%，分别是4GHz点（误差为+10.4%），8GHz点（误差为+10.6%）”---- 其中的“10.6%”应该是根不好剔除的“刺”，不知相应的“校准规范”是如何规定的？.....“不确定度”肯定不等于“误差”！ 在大多数人的认识中，它是相应“误差”的可能“最大绝对值”【约定包含概率的“误差范围（半宽）”】。

若那是对“校准”的“技术要求”，那么证书中给出的各点“误差”与它便没什么关系；只有“3%，k=2”表明：“校准”工作是满足“要求”的。


补充内容 (2015-4-29 19:01):
说明： 第4段的表述基础是【“证书”中给出“校准因子”的“误差”是校准“测得值”与各频点“推荐应用值”之差，而不是校准“测得值”与100%....

csln 发表于 2015-4-26 16:27
这里正在讨论的主题是JJF1059.1关于完整的测量结果表述方法Y＝y±U，k＝2中的“±号表示什么？

"±"有什 ...

　　我再强调一下我的观点：“不确定度”绝对不是“区间”，因此绝对不是真值存在的区间，它只是一个“半宽度”，是真正存在区间的“半宽”。只有在确定了真值最佳估计值，即确定了真正存在区间的位置后，这个“半宽”与“真值最佳估计值”一起才能够确定“真值所在区间”
　　JJF1059.1在讲述“测量结果的完整表述”方法时，说的非常清楚，y是测得值，是测得值的最佳估计值，不是被测量真值的最佳估计值，U是不确定度，是被测量真值存在区间的半宽。Y只是表示“被测量”，可认为是被测量的名称或名义值，而不是“被测量真值”。以测得值为中心，最大误差（或允差）为半宽的区间是测量结果的区间，以被测量真值最佳估计值为中心，不确定度为半宽的区间是真值可能存在的区间，这是人人都明白的简单道理。如果交叉组合，以测得值为中心，真正存在区间半宽为半宽的区间，或以真值最佳估计值为中心，测量结果最大误差为半宽的区间，则无异于“风马牛”，将完全不相干的两个东西强拉硬扯配对，是“不相及”的。
　　如果写成+3、-6，它们的和肯定是-3，其中-是负号，也是减号，意义是非常明确的，单独写成±3，其中的±也是有“正或负，加或减”的意义的。写成Y＝y±U，k=2时，±号没有正负或加减的意义，只表示U与测得值y的关系，U属于y的扩展不确定度。因此JJF1059.1坚决反对单独写不确定度时用±U表示，如果这样写就意味着不确定度或正或负，而实际上不确定度没有正负，U前面的±并没有丝毫想表达不确定度U与测得值y有加减关系的意思。

　　86楼的提问非常到位，这说明了误差和不确定度的根本不同。“误差范围（半宽）”是误差的“最大值”或“最大允许值”。既然我们承认“不确定度肯定不等于误差！”，那么不确定度是“相应‘误差’的可能‘最大绝对值’”能够自圆其说吗？
　　“3%，k=2”的“测量不确定度”，被测参数的允差是10%，对于校准工作而言满足可信性判定（量化参数是不确定度）的1/3原则，因此对本项目的校准工作“应该是适宜的”，校准结果是值得采信的。
　　4GHz点的误差为+10.4%，8GHz点的误差为+10.6%，只是示值“误差”的校准结果，根据以上判断，校准结果+10.4%和+10.6%是值得采信的，可以用来批判被校测量设备的合格性。由于+10.4%和+10.6%超出了允差10%，因此判定被校仪器不合格是可靠的，是值得采信的，是没有误判风险的。
　　总之，不确定度是用来评判测量者提供的测量结果是否可用于被测量合格性的判定，用于评判测量者的测量方案及其测量结果是否可信，在确定可信的基础上，再看测量结果是否在允差的允许范围内，以评判被测参数的合格性，决不能将不确定度与误差范围用“就是”相连画等号。

njlyx 发表于 2015-4-29 13:01
原77#、79#（现76#、78#，编号被变更了?!)的解读是有偏差的，原因就在于本人对“功率计”的校准并不熟悉 ...

对87#的补充说明：

     87#第4段的表述基础是假定【“证书”中给出“校准因子”的“误差”是校准“测得值”与各频点“推荐应用值”之差，而不是校准“测得值”与100%之差】！

    据那份CNAS M0055报告来看，“功率计”的“校准因子”是随频率而“规律”变化的（本人不熟悉）？使用时应该不会强迫要求用100%？ 相应的，“技术要求"的“校准因子”的10%"测量不确定度"或应不是相对100%而言的（本人不熟悉）？ 倘如此，若【 "证书”中给出“校准因子”的“误差”是校准“测得值”与100%之差】，则87#第4段所述“合格‘标准’”是错误的！

njlyx 发表于 2015-4-29 19:21
对87#的补充说明：

     87#第4段的表述基础是假定【“证书”中给出“校准因子”的“误差” ...

现看了一下GJB/J 3598-1999，
【 GJB/J 3598-1999  小功率座检定规程 摘录
   ...
  4.2 技术要求
  ...
   4.2.3 技术指标
  ...
   d. 校准因子不确定度：小于10%。
   …
  4.3 检定条件
  …
   5.3 检定结果的处理
    检定结果符合出厂技术指标规定的小功率座为合格，…】

不太明白其中｛d. 校准因子不确定度：小于10%。）的指向？ 它显然不是被检小功率座的一个具体指标？也不太像对“检定”测量的要求？————87#、90#中的表述又是乱弹了....请坛友忽略它们！或请版主删除它们。

E4416A是功率计（功率指标器），判断是否符合技术指标要求要看你配备的是什么功率探头（功率座、功率传感器、功率敏感器等，叫法不同，是同一东西）

校准依据不同没什么关系，校准因子有明确定义，校准方法是一样的，校准结果一致

校准因子不确定度是指校准后无法修正的部分，原厂指标一般称校准不确定度，不确定度表征分散性，与误差、偏差不同，不能修正

给出的两个频率点应该是相对于参考频率（一般是50MHz）的响应，对应的校准因子应为100%-10.4%=89.6%，校准因子相当于加入功率探头的功率归一到1mW(一般1mW～10mW)，被校功率探头测量值除以归一化值即为校准因子，这个校准因子可以写入E4416A中或功率探头中，测量时功率计工作于频率修正模式会自动修正，此时你的功率计（功率探头）的测量不确定度是3%（校准不确定度）

csln 发表于 2015-4-24 15:29
看看下面这几个测量结果，除了第一点，其他均不包含真值

上接89楼
　　76楼给出了“CNAS M0055同轴小功率校准能力验证计划最终报告”案例详细情况，我们从其附录D可以看到68楼的表2中的不确定度不是被检参数，而是代表实施机构中航二〇三所检定方案的可信性的该所测量结果的不确定度。
　　能力验证并不涉及被校准的样品合格与否，因此也不涉及被校样件的最大允差，只是通过En值验证各实验室的校准能力是否满足要求。每个实验室对样件校准的校准值xi和不确定度Ulabi在附录A1的表A1至表A6给出，实施机构（203所）的校准结果和不确定度在表A1至表A6中是“指定值”X和“指定值的不确定度”U。用公式En＝(x－X)/√(U²lab＋U²)可计算出每个参与验证的实验室的Eni并列入附表的最后一列。
　　附录A2的六个图给出的“校准因子”Kui图反映了各实验室校准结果与203所校准结果的差（黑点的位置）及其校准不确定度Ulab。“校准因子”包含了与203所的差和不确定度两个，其中同一个实验室对不同频率校准结果的差是没有规律的，不确定度受所用仪器量程的影响将呈现被测频率越大，不确定度也越大的规律，但因为换算成了相对不确定度，这种规律的表现并不明显。
　　68楼说“看看下面这几个测量结果，除了第一点，其他均不包含真值”，前面我已经说过68楼的表2中的不确定度代表实施机构中航二〇三所检定方案的可信性（不确定度），与参与验证的实验室没有任何关系，203所测量结果的真值并不知晓，但203所的测量过程是各接受验证实验室测量过程的“上游”，其测量结果一定是其它实验室测量结果的真值最佳估计值。因此表2中的“指定值”由相对值分别折算成频率值50MHz、494MHz、2934MHz、……、16614MHz相对于各接受验证的实验室的校准结果而言就是它们的“真值”，怎能说“均不包含真值”呢？

规矩湾锦苑 发表于 2015-5-1 16:05
上接89楼
　　76楼给出了“CNAS M0055同轴小功率校准能力验证计划最终报告”案例详细情况，我们从其附录D ...

对你分析的这一大段，只想对你说，一点边都沾不上，不要试图去分析这类问题了，你不可能会弄明白的，本来让你看的是通用问题，你倒是用小学算术去解微积分了，结果可想而知，你还是去看看80#、83#的问题吧，或许你有弄明白的可能

csln 发表于 2015-5-1 18:09
对你分析的这一大段，只想对你说，一点边都沾不上，不要试图去分析这类问题了，你不可能会弄明白的，本来 ...

　　说的也是，你是否“可能会弄明白”，还是请认认真真地看看76楼给出了“CNAS M0055同轴小功率校准能力验证计划最终报告”吧。您在68楼说“看看下面这几个测量结果，除了第一点，其他均不包含真值”，就是CNAS M0055中的一部分，国内的验证活动还没有搞明白，在80楼奢谈国外有什么价值呢。把“CNAS M0055同轴小功率校准能力验证计划最终报告”看明白了，您68楼的“真值”问题自然会明白，用不着微积分，加减乘除和乘方开方的数学知识就足够了，80楼的国外校准证书案例“或许你有弄明白的可能”。

规矩湾锦苑 发表于 2015-5-1 22:44
　　说的也是，你是否“可能会弄明白”，还是请认认真真地看看76楼给出了“CNAS M0055同轴小功率校准能力 ...

看来说你弄不明白你是不同意的，楼上已把技术问题大致说清楚了，你却视而不见，那你去看看真正技术依据 GJB/J 3598-1999 再来分析这个比对报告吧，别再用校准因子计算频率值了，那是扯得无边无际了，一点点边都沾不上

每个实验室的真值都是已知的，只是真值的不确定度不同，都是用自己的真值来校准这个功率探头，测量方法都是一样的，各实验室真值不确定度不同，导至各实验室测量结果不确定度不同，真值不知道你还作什么计量校准，这个问题还需要思考吗。各频率点校准因子真值都是100%（归一化至），包不包含真值你去自己判断吧

csln 发表于 2015-5-2 07:28
看来说你弄不明白你是不同意的，楼上已把技术问题大致说清楚了，你却视而不见，那你去看看真正技术依据 G ...

　　既然你知道“每个实验室的真值都是已知的”，就应该知道每个实验室的真值在哪里“已知”，就不会发出“看看下面这几个测量结果，除了第一点，其他均不包含真值”的感叹。所谓实验室能力验证，验证的是实验室的能力，各实验室的测量方法可能相同，可能不同，测量人员、环境条件甚至使用的测量设备都有可能存在差异，因此它们的测量不确定度一定会存在着差异，这才是各实验室测量不确定度不相等的真正原因，如果大家方法、环境、所用设备、人员水平完全相同，被测对象又是同一个样件，请问不确定度还能够不相同吗？
　　你不觉得“真值不知道你还作什么计量校准”的问题可笑吗？
　　对于测量设备的使用者而言，如果已经知道真值，只有傻瓜才会去校准！
　　对于测量设备的校准者而言，他只知道自己的计量标准体现的值与被检对象的显示值相比可“视为”或“约定为”真值，并不敢妄谈自己的标准值就是“真值”，因为只有其上游检定机构的计量标准值才能说是他的计量标准值的“约定真值”。
　　能力验证时，实施单位（本例为203所）的测得值就是各接受能力验证实验室测得值的约定真值，你不觉得“各频率点校准因子真值都是100%”的含义就是告诉你给出的值应该100%视为“真值”吗？约定真值就在你68楼提供的表中，你却说“看看下面这几个测量结果，除了第一点，其他均不包含真值”，既然你说“真值不知道你还作什么计量校准”，那么请问如果68楼表中“均不包含真值”，你知道的各实验室校准中的“真值”又都是什么呢？
　　还是那句话，先把你68楼说的国内的问题搞明白了再去谈国外吧，自己的能力验证问题还没有搞明白，就奢谈国外校准的案例，那会是越说越不明白的。把你68楼的问题搞明白了，我可以和你一起另外开个主题帖专门讨论计量校准中的问题。