计量及其特点

　1、准确性（精确性）
　　准确性是计量的基本特点。它表征的是计量结果与被测量的真值的接近程度。严格地说，只有量值，而无准确程度的结果，不是计量结果。也就是说，计量不仅应明确给出被测量的量值，而且还应给出该量值的不确定度（或误差范围），即准确性。更严格地说，还应注明计量结果的影响量的值或范围。否则，计量结果便不具备充分的社会实用价值。所谓量值的统一，也是指在一定准确程度内的统一。
　　2、一致性
　　计量单位的统一是量值一致的重要前提。无论在任何时间、任何地点，采用任何方法、使用任何器具以及任何人进行计量，只要符合有关计量的要求，计量结果就应在给定的不确定度（或误差范围）内一致。否则，计量将失去其社会意义。计量的一致性，不仅限于国内，而且也适用于国际。
　　3、溯源性
　　在实际工作中，由于目的和条件的不同，对计算结果的要求亦各不相同。但是，为使计量结果准确一致，所有的同种量值都必须由同一个计量基准（或原始标准）传递而来。换句话说，任何一个计量结果，都能通过连续的比较链溯源到计量基准。这就是溯源性。可以说，“溯源性”是“准确性”和“一致性”的技术归宗。因为，任何准确、一致，都是相对的，是与当代的科技水平和人们的认识能力密切相关的。也就是说，“溯源”可以使计量科技与人们的认识相对统一，从而使计量的“准确”和“一致”得到技术保证。就一国而论，所有的量值都应溯源于国家计量基准；就国际而论，则应溯源于国际计量基准或约定的计量标准。否则，量值出于多源，不仅无准确一致可言，而且势必造成技术上和应用上的混乱，以致酿成严重的后果。

还有一个法制性

谢谢楼主分享。

　　楼主提出了“计量”的三个特性，对如何做好计量工作具有指导性作用。受楼主的启发，我觉得“计量”的三个最重要的特性可以稍加更改，这三个特性应该是：１准确性，２可靠性（或称可信性）、３溯源性。我的更改理由是：
　　在准确性和溯源性方面，楼主已经做了较清楚的讲解，我就不重复了。我之所以提出了可靠性作为计量工作的主要特性之一是因为准确而并不可靠或并不可信的测量结果也是没有价值的，甚至是造成被测对象误判的最主要的原因，因此人们一再强调计量工作的宗旨或目标是确保测量结果的“准确”、“可靠”，两个特性缺一不可。
　　准确性的量化评判参数是“[测量]误差”，误差越大准确性越差，误差越小，准确性越好。
　　可靠性的量化评判参数是“[测量]不确定度”，不确定度越大可靠性越差，不确定度越小可靠性越高。测量方法和测量结果的可靠性或可信性U的最低标准应达到U≤T/3，其中T为被测参数的控制限。根据被测参数的重要性和风险性，≤1/3的比值k应选择得更小，一般情况下考虑到测量的经济性与风险性的平衡，k选择1/3到1/10的比值较为适当。k＞1/3的测量方法和测量结果不可信，不可靠，应该废弃和改进。k＜1/10测量成本过高，承担测量的部门将很难承担，除非极高风险的被测参数才迫使我们不计成本地提高测量方法的可靠性。
　　这里需要强调的是不能将不确定度的作用与测量误差的作用等同起来，把不确定度也视为衡量测量方法和测量结果准确性的参数。不确定度只评判测量方法的可靠性，不能用来评判准确性；误差只评判测量方法的准确性，不能用来评判可靠性。不确定度和误差是完全不同的两个概念，两者之间不可以相互混淆。

规矩湾锦苑 发表于 2015-7-25 10:49
　　楼主提出了“计量”的三个特性，对如何做好计量工作具有指导性作用。受楼主的启发，我觉得“计量”的三 ...

       什么叫可靠性？网上查得一篇文章，摘引如下，
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1 简介
       根据国家标准GB-6583的规定，可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。产品在设计、应用过程中，不断经受自身及外界气候环境及机械环境的影响，而仍需要能够正常工作，这就需要用试验设备对其进行验证，这个验证基本分为研发试验、试产试验、量产抽检三个部分。
       一般所说的“可靠性”指的是“可信赖的”或“可信任的”。我们说一个人是可靠的，就是说这个人是说得到做得到的人，而一个不可靠的人是一个不一定能说得到做得到的人，是否能做到要取决于这个人的意志、才能和机会。同样，一台仪器设备，当人们要求它工作时，它就能工作，则说它是可靠的；而当人们要求它工作时，它有时工作，有时不工作，则称它是不可靠的。
       对产品而言，可靠性越高就越好。可靠性高的产品，可以长时间正常工作（这正是所有消费者需要得到的）；从专业术语上来说，就是产品的可靠性越高，产品可以无故障工作的时间就越长。
       简单的说，狭义的“可靠性”是产品在使用期间没有发生故障的性质。例如一次性注射器，在使用的时间内没有发生故障，就认为是可靠的；再如某些一旦发生故障就不能再次使用的产品，日光灯管就是这类型的产品，一般损坏了只能更换新的。
       从广义上讲，“可靠性”是指使用者对产品的满意程度或对企业的信赖程度。而这种满意程度或信赖程度是从主观上来判定的。为了对产品可靠性做出具体和定量的判断，可将产品可靠性可以定义为在规定的条件下和规定的时间内，元器件（产品）、设备或者系统稳定完成功能的程度或性质。例如，汽车在使用过程中，当某个零件发生了故障，经过修理后仍然能够继续驾驶。
       产品实际使用的可靠性叫做工作可靠性。工作可靠性又可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是产品设计制造者必须确立的可靠性，即按照可靠性规划，从原材料和零部件的选用，经过设计、制造、试验，直到产品出产的各个阶段所确立的可靠性。使用可靠性是指已生产的产品，经过包装、运输、储存、安装、使用、维修等因素影响的可靠性。

2 要素
       可靠性包含了耐久性、可维修性、设计可靠性三大要素。
       耐久性：产品使用无故障性或使用寿命长就是耐久性。例如，当空间探测卫星发射后，人们希望它能无故障的长时间工作，否则，它的存在就没有太多的意义了，但从某一个角度来说，任何产品不可能100%的不会发生故障。
       可维修性：当产品发生故障后，能够很快很容易的通过维护或维修排除故障，就是可维修性。像自行车、电脑等都是容易维修的，而且维修成本也不高，很快的能够排除故障，这些都是事后维护或者维修。而像飞机、汽车都是价格很高而且非常注重安全可靠性的要求，这一般通过日常的维护和保养，来大大延长它的使用寿命，这是预防维修。产品的可维修性与产品的结构有很大的关系，即与设计可靠性有关。
       设计可靠性：这是决定产品质量的关键，由于人——机系统的复杂性，以及人在操作中可能存在的差错和操作使用环境的这种因素影响，发生错误的可能性依然存在，所以设计的时候必须充分考虑产品的易使用性和易操作性，这就是设计可靠性。一般来说，产品的越容易操作，发生人为失误或其他问题造成的故障和安全问题的可能性就越小；从另一个角度来说，如果发生了故障或者安全性问题，采取必要的措施和预防措施就非常重要。例如汽车发生了碰撞后，有气囊保护。

3 定义
       产品、系统在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力称为可靠性。
这里的产品可以泛指任何系统、设备和元器件。产品可靠性定义的要素是三个“规定”：“规定条件”、“规定时间”和“规定功能”。
       “规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件；例如同一型号的汽车在高速公路和在崎岖的山路上行驶，其可靠性的表现就不大一样，要谈论产品的可靠性必须指明规定的条件是什么。
       “规定时间”是指产品规定了的任务时间；随着产品任务时间的增加，产品出现故障的概率将增加，而产品的可靠性将是下降的。因此，谈论产品的可靠性离不开规定的任务时间。例如，一辆汽车在在刚刚开出厂子，和用了5年后相比，它出故障的概率显然小了很多。
       “规定功能”是指产品规定了的必须具备的功能及其技术指标。所要求产品功能的多少和其技术指标的高低，直接影响到产品可靠性指标的高低。例如，电风扇的主要功能有转叶，摇头，定时，那么规定的功能是三者都要，还是仅需要转叶能转能够吹风，所得出的可靠性指标是大不一样的。
       可靠性的评价可以使用概率指标或时间指标，这些指标有：可靠度、失效率、平均无故障工作时间、平均失效前时间、有效度等。典型的失效率曲线是浴盆曲线，其分为三个阶段：早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。早期失效期的失效率为递减形式，即新产品失效率很高，但经过磨合期，失效率会迅速下降。偶然失效期的失效率为一个平稳值，意味着产品进入了一个稳定的使用期。耗损失效期的失效率为递增形式，即产品进入老年期，失效率呈递增状态，产品需要更新。提高可靠性的措施可以是：对元器件进行筛选；对元器件降额使用，使用容错法设计（使用冗余技术），使用故障诊断技术等。可靠性主要包括电路可靠性及元器件的选型有必要时用一定仪器检测。

6 主要特征
可靠性是一项重要的质量指标，只是定性描述就显得不够，必须使之数量化，这样才能进行精确的描述和比较。可靠性的定量表示有其自己的特点，由于使用场合的不同，很难用一个特征量来完全代表。

1．可靠度R或可靠度函数R(t)
产品的可靠度是指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。
假设规定的时间为t，产品的寿命为T，在一批产品中的寿命有的T>t，也有的T≤t，从概率论角度可以将可靠度表示为T>t的概率，即
R（t）=P（T>t）
在数值上，某个时间的概率可用试验中该事件发生的频率来估计。

2．失效概率或积累失效概率F（t）
失效概率是表征产品在规定条件下和规定时间内，丧失规定功能的概率，也成为不可靠度。它也是时间t的函数，记作F（t），显然
F（t）=P(T≤t)
它在数值上等于1减可靠度，也就是说，产品从0开始试验（或工作）到时刻t，失效总数r（t）与初始试验（或工作）产品总数N0之比，即

积累失效概率F（t）与可靠度R（t）的关系式为
F（t）=1- R（t）

3．失效密度或失效密度函数f（t）
失效密度是表示失效概率分布的密集程度，或者说是失效概率函数的变化率。它在数值上等于在时刻t，单位时间内的实效数Δr/Δt与初始试验（或工作）产品总数N0的比值，即

同样，当N0很大时，也可用微商的形式来表示，即

其所描述的曲线成为失效密度曲线，它与横坐标轴之间的面积恰好等于1。也就是说，失效密度这个随机变量在（0，∞）范围内的概率等于1。用积分式表示有

4．平均寿命μ
平均寿命对不可修复或不值得修复的产品和可修复的产品有不同的含义。对于不可修复的产品，其寿命是指产品发生失效前的工作时间或工作次数。因此，平均寿命是指寿命的平均值，即产品在丧失规定功能前的平均工作时间，通常记作MTTF（mean time to failure）。对可修复的产品，寿命是指两次相邻故障间的工作时间，而不是指产品的报废时间。因此，对这类产品的平均寿命是指平均无故障工作时间，或称平均故障间隔时间，记作MTBF（mean time between failures）。但是，不管哪类产品，平均寿命在理论上的意义是类似的，其数学表达式也是一致的。
假设被试产品数位N0，产品的寿命分别为t1、t2、……tn，则他们的平均寿命为各寿命的平均值，即

当失效密度函数f（t）已知，且连续分布，那么，总体的平均寿命μ可按下式计算：

一般说来，电子元器件的平均寿命愈长，在短时间内工作的可靠性愈高。但是，可靠性与寿命虽然密切相关，又不是同一概念，不能混为一谈。不能认为可靠性高，寿命就长；也不能认为寿命长的可靠性就必然高，这与使用要求有关。通常所指的高可靠，是指产品完成要求任务的把握性特别高；而长寿命，是指产品可以用很长时间工作而性能良好。如海、地缆线通讯设备所用元器件要求使用20年而性能良好，体现了长寿命；导弹工作时间不一定长，但工作时间内（几秒、几分或半小时）要求高度可靠，万无一失，这就体现为高可靠。

7意义
1）高可靠性产品才能满足现代技术和生产的需要
现代生产技术的发展特点之一是自动化水平不断提高。一条自动化生产线是由许多零部件组成，生产线上一台设备出了故障，则会导致整条线停产，这就要求组成线上的产品要有高可靠性，上边提到的Appolo宇宙飞船正是由于高可靠性，才一举顺利完成登月计划。现代生产技术发展的另一特点设备结构复杂化，组成设备的零件多，其中一个零件发生故障会导致整机失效。如1986年美国“挑战者”号航天飞机就是因为火箭助推器内橡胶密封圈因温度低而失效，导致航天飞机爆炸和七名宇航员遇难及重大经济损失。由此可见，只有高可靠性产品才能满足现代技术和生产的需要。
2）高可靠性产品可获得高的经济效益
提高产品可靠性可获得很高的经济效益。如美国西屋公司为提高某产品的可靠性，曾作了一次全面审查，结果是所得经济效益是为提高可靠性所花费用的100倍。另外，产品的可靠性水平提高了还可大大减少设备的维修费用。1961年美国国防部预算中至少有25%用于维修费用。苏联过去有资料统计，在产品寿命期内下列产品的维修费用与购置费用之比为：飞机为5倍，汽车为6倍，机床为8倍，军事装置为10倍，可见提高产品可靠性水平会大大降低维修费用，从而提高经济效益。
3）高可靠性产品，才有高的竞争能力
只有产品可靠性提高了，才能提高产品的信誉，增强日益激烈的市场竞争能力。日本的汽车曾一度因可靠性差，在美国造成大量退货，几乎失去了美国市场。日本总结了经验，提高了汽车可靠性水平，因此使日本汽车在世界市场上竞争力很强。中国实行改革、开放的国策，现又面临加入WTO，挑战是严峻的。我们面临的是世界发达国家的竞争，如果我们的产品有高的可靠性，那就能打入激烈竞争的世界市场，从而获得巨大经济效益，促进民族工业的发展；相反，则会被别国挤出市场，甚至失去部分国内市场，由此可见生产高可靠性的产品的重要性[2]
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       计量的可靠性是什么？
       不确定度是可靠性吗？
       不确定度的计算，用的材料就是误差。算来算去，不过就是误差范围。
       不确定度，明明是误差范围，明明是准确度，却另起名曰：可信性。而规矩湾先生从中国的计量法中找到计量要“准确”“可靠”，于是就把外国的不确定度，说成是中国计量法中讲的“可靠性”。
        我认为：中国的计量法中讲的“可靠性”，是中国人说的“可靠性”（见引文）；而绝不是外国人后来提出的“不确定度”！

史锦顺 发表于 2015-7-25 15:56
什么叫可靠性？网上查得一篇文章，摘引如下，
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1 简介

　　谢谢史老师关于产品可靠性的引文，但不确定度评判的可靠性是测量方法或测量结果的可靠性，不是产品或工程的可靠性，没有引文讲解的可靠性那么复杂。测量方法及其测量结果的可靠性是指它的可信性，是测量方法及其测量结果值得采信的程度，或称可疑度。
　　可疑度的计量单位与被测量值的计量单位完全相同，是用被测量真值可能存在的区间宽度（半宽）来衡量的参数，因为它只是半个宽度值，因此可靠性没有位置的说法，只是一个非负参数，和史老师引用的网上文章讲解的产品可靠性完全是两个不同的含义。特定被测对象规定了控制限T，评判某测量方法或测量结果用于这个被测对象合格性，可靠程度到底达到什么程度，判定结论有没有风险，可信与否或可靠与否，就是使用测量不确定度这个参数，判定标准是U≤T/3，对于检定/校准的标准是U≤T/6或U≤MPEV/3。U≤T/3时，用该测量方法获得的测量结果来评判被测对象的符合性就是可靠的、可信的，否则就是不可靠、不可信的。
　　不可否认测量不确定度的评定使用了与测量方法密切相关的各种因素的误差信息，但正像使用了距离和时间信息计算的结果不再是距离和时间而是崭新的另一个参数速度一样，使用了误差信息评定的不确定度也不再是误差。计量法中讲的“可靠性”，是测量方法的“可靠性”，是测量结果的可靠性，而不是史老师引文所讲的“产品”可靠性。引文的“产品”是“物体”或“物质”，是生产制造过程的结果，测量方法或测量结果是要做的“事”，是做完“测量”这件事后产生的结果。

史先生是研制过铯钟的计量前辈，总不至于否认铯钟的准确度（现在大都称不确定度）是评定各影响量评定出来的合成不确定度，基准不确定度评定应该是现在不确定度方法的鼻祖，先生为什么就那么仇视不确定度呢

谢谢分享！！！