正确认识测量不确定度

ssln 发表于 2015-8-17 16:45
或许是会错先生的意了，但认为先生说的“测量结果是什么？测量结果就是计量标准给出的值，”是关键，后面 ...

我在13#已经说的很清楚了，对于校准，计量标准给出的值对应于对特定量测量中的测量结果，真值何在？不知道，因此也就得不到什么所谓校准测量的测量误差。测量仪器的示值误差等于标称值或指示值-计量标准给出的值，这里只是多了个标称值或指示值，因此示值误差本质上是仪器计量特性的测量结果。测量仪器的示值误差与校准测量的测量误差是两个概念，后者是计量标准给出的值-真值，由于真值未知，校准测量的测量误差是得不到的。因此说测量仪器的示值误差就是就是校准测量的测量误差是错误的。看出不同了吧！

都成 发表于 2015-8-17 17:08
我在13#已经说的很清楚了，对于校准，计量标准给出的值对应于对特定量测量中的测量结果，真值何在？不知 ...

计量检定/校准中

计量标准的值=约定量值=约定真值=参考量值

误差=测量误差=测得的量值-参考量值

偏差=实物量具实际值-标称值=  -示值误差

示值=由测量仪器或测量系统给出的量值

示值误差=测量仪器示值-对应输入量的参考量值

所以：示值误差=误差=测量误差

都成 发表于 2015-8-17 09:26
不用客气，回您的贴子是觉得有交流的价值，可能会达成共识。有些人的观点说一千道一万都是没有用 ...

我也与李慎安老师有很好的师生关系，李老师还送了他不确定度的专著给我。但我不如你幸运，我没能见到过李老师！其实我说“我不如你幸运”明显是阿Q精神！因为你能有这样的平台是你努力后得来的。我还想说的是我之前的《测量不确定度定义的探讨》一稿也得到了李老师的重视！并后来李老师很负责任地给退稿了！这使我很认真地再思考，终于发现了自已对该问题认识的谬误，并进一步认真思考了该问题。从而有了进一步的认识：现行测量不确定度定义并没有错，错的是人们对测量不确定度的认识，人们只注意到其反映测量结果分散性的属性，而没有认识到其与真值的关系的属性。所以我写了该稿，介绍自已的该新认识。明天我会发我纸质的该稿给李老师，并在估计李老师收到并看子该稿后，电话请李老师指导。

规矩湾锦苑 发表于 2015-8-17 11:57
　　我们虽然未曾谋面相互认识，但刘工刻苦学习、勤于钻研、对计量工作无比热爱，对同事和量友们无比热心 ...

我们虽然未曾谋面相互认识，但刘工刻苦学习、勤于钻研、对计量工作无比热爱，对同事和量友们无比热心的精神非常值得我等学习，刘工几乎在有关计量领域的各主要网站都留有身影，尤其钟爱本论坛，发表了许许多多有很高技术含量的帖子，为推进和繁荣我国计量事业做出了自己点点滴滴无私的贡献。因此我也非常乐意和你共同讨论，共同学习。我认为我们的兴趣相同，目标相同，且光明正大，没必要隐晦观点、转弯抹角。我认为直截了当发表观点将使对方更容易理解，有助于进一步深入探讨问题，因此请恕我在我们讨论中我的发言直截了当，有啥说啥和执着。

    谢谢规版对我的接纳和包容！之所以认规版感觉到“转弯抺角”，只因为我很庆幸自已能生活当今这样伟大的时代！真的很珍惜这样很好的学术交流的平台，不愿意在我们这里交流时，出现不和谐音。那样，不仅坏了心情，更重要的是会使交流得不到更好的收效，不能使大家最大限度地得到提高。

tigerliu 发表于 2015-8-17 16:36
规版的意思我有点懂了，那就打个具体的例子，比如用精密压力表检普通压力表，当精密压力表指示4MPa时，普 ...

　　首先我们还是要确定被测量是什么。你说的被测量是被检表的压力示值，不是示值误差。我们假设被检表量程4MPa，准确度等级1.6级，使用0.4级标准表检定该表的测量方法不确定度为U＝0.02MPa。为了不至于混淆误差0.02和不确定度0.02，我把你的测得值由4.02MPa改为4.05MPa。
　　那么，用0.4级标准表测量被检压力表4MPa显示点的示值，测量结果就是4.05MPa，4.05MPa测量的不确定度U＝0.02MPa，被检表4MPa显示点的示值“完整测量结果”就表示为4.05MPa±0.02MPa，k＝2。请注意此处4.05是测得值不是真值，也不是约定真值，测得值4.05MPa与不确定度0.02MPa之间不存在任何加减运算关系。这个表达方式仅仅告诉我们测得值是4.05MPa，不确定度在k＝2时U＝0.02MPa。
　　1.怎么使用这个完整的测量结果呢？
　　首先用U判定测量结果的可信性，量程4MPa准确度1.6级的表最大允差绝对值MPEV＝0.064MPa，0.02MPa÷0.064MPa＝0.313＜1/3，满足JJF1094要求的U≤MPEV/3，可判定测得值或测量方法的可信性满足要求，测量结果可用于被检表合格性的评判。然后用测得值减去标准值的绝对值得到被检表MEV，MEV＝4.05MPa－4MPa＝0.05MPa，因为MPEV＝0.064MPa，MEV＜MPEV，从而得出被检表示值误差合格的结论。
　　2.被检表显示点4MPa的压力“真值”是多大呢？
　　我们已知被测量真值存在区间的半宽U＝0.02MPa，以4.05MPa为中心，0.02MPa为半宽的区间是不是真值存在区间呢？答案是否定的。要知道被检表显示点4MPa的压力“真值”是多大，只知区间半宽还不行，还必须获得4MPa这个显示点示值的真值最佳估计值，方法是送上游测量过程（上级检定机构）用等于和优于0.1级压力计量标准对其测量。假设上游测量过程的测得值为4.04MPa，那么真值的存在区间就是4.02PMa至4.06MPa的区间。但这种寻找真值存在区间的活动要花经费和精力，不到必要时没有人会干这种事，作为测量者（检定/校准员）只需要给出自己完整测量结果（测得值和不确定度）的报告就足够了。

ssln 发表于 2015-8-17 17:31
计量检定/校准中

计量标准的值=约定量值=约定真值=参考量值

　　计量检定/校准中有两种被测量，一种是“示值”，一种是“示值误差”。
　　当被测量是被检仪器的指示值时，你27楼的推论是完全正确的，示值这个被测量的误差就是仪器的显示值减去计量标准值，这里计量标准值在溯源链中处于该测量过程（检定过程）上游的测量过程之测量结果，可作为被检仪器示值检定结果的约定真值，体现了“测得值－真值＝误差”的误差定义。因此，这种情况下，我完全赞同你27楼的观点。
　　当被测量是被检仪器示值误差时，被检仪器的显示值与计量标准值的“差”为被测量，用计量标准校准被检仪器的某个示值的示值误差是本级测量过程，测量过程的测量结果是被检仪器的示值误差。如果要获得示值误差测量结果的测量误差，就必须得到这个示值误差的约定真值。得到示值误差测量结果的约定真值的方法是将被检表送溯源链中的上游测量过程实施测量，即用更高准确性的计量标准再次检定该被检表的示值误差，本级得到的示值误差测量结果减去作为约定真值使用的上游测量过程给出的示值误差就是所给示值误差测量结果的测量误差。
　　我想起了以前讨论过的一个关于示值检定和示值误差检定的不确定度是否相同的问题，我顺便提一下，显然一个浅显的道理是：被测量不同，测量模型也就不同，测量模型不同输入量也不同，输入量都不同了，输出量（测量结果）的不确定度怎么会相同呢。

刘彦刚 发表于 2015-8-17 21:27
我也与李慎安老师有很好的师生关系，李老师还送了他不确定度的专著给我。但我不如你幸运，我没能见到过李 ...

        我每次去北京如有时间都会去拜访他老人家，他给我的礼物都是他从计量出版社拿到的与不确定度有关的样书，还有杂志，当年他起草1059阅读过的，由肖明耀、刘智敏等误差理论专家早年的专著都给了我，还有苏联的专著，其中有许多李老的批注，在苏联的专著目录中他做了“本书译文中的误差实为不确定度”批注（请见附图，以前也上传过），该书是1988年9月翻译的，也就是在GUM之前，对于国内误差理论的著作中也是如此。
        不确定度理论就是误差理论中那块核心的内容发展过来的，只是改用了不确定度的概念，在分析、合成和表达上做了细化和统一而已，至于是那块内容我都不想说了，您应该懂得。因此，关于不确定度的定义前后出现了四个，因为系统庞大，想定义好但又不完美，其实知道它的大致意思就可以了，苛求完美反而做不到完美，最近的两个定义几乎没有什么区别，其实“测量不确定度就是可能误差的度量”，这理解我觉得就挺好，对于仪器可能误差的度量就是仪器的不确定度，对于被测量估计值可能误差的度量就是测量结果的不确定度。至于如何分析、合成和表达由整个标准来具体规定，不是一个定义能够说清楚和表述全面的。
        

刘彦刚 发表于 2015-8-17 21:27
我也与李慎安老师有很好的师生关系，李老师还送了他不确定度的专著给我。但我不如你幸运，我没能见到过李 ...

我还想说的是我之前的《测量不确定度定义的探讨》一稿也得到了李老师的重视！并后来李老师很负责任地给退稿了！这使我很认真地再思考，终于发现了自已对该问题认识的谬误，并进一步认真思考了该问题。

不是说观点得到了专家肯定吗？

http://www.gfjl.org/forum.php?mo ... page%3D2&page=3

72#

规矩湾锦苑老师：不确定度是被测量真值最佳估计值偏离被测量理论真值距离？这句话不好理解啊

没记错的话，李老师今年89高龄了，不确定度方面李老师是我的启蒙老师！

那是2000年的时候，在苏州听过李老师宣贯JJF1059-1999

刘彦刚同志是个孜孜以求的计量标兵！

“ 测量不确定度不仅解决了真知不可知的问题。当以最佳估计值作为被测量的测量结果给出时，被测量的真值是多少，一般情况下是不知道。但它会以一定的包含概率存于测量结果附近的区间。”其实，有时候真值有可能游离于包含区间以外，也是正常的。

王夔 发表于 2015-8-18 10:00
“ 测量不确定度不仅解决了真知不可知的问题。当以最佳估计值作为被测量的测量结果给出时，被测量的真值是 ...

严重同意先生的观点，而且有时候真值在包含区间之外有很大的概率，所以认为刘先生对不确定度的解读有颠覆性错误

真值有可能游离于包含区间以外的结果是：测量结果误差很大，但测量结果的不确定度很小！

王夔 发表于 2015-8-18 10:21
真值有可能游离于包含区间以外的结果是：测量结果误差很大，但测量结果的不确定度很小！ ...

对于一个测量结果，报告者给出的“测量不确定度”不大，但有可能其“测量误差”实际很大——超出3倍（甚至更多倍）“测量不确定度”值圈定的区间！--------由平常心去论（也就是假定报告者对“测量不确定度”的评估无可指摘），属于小概率事件； 但也不能排除是【报告者对“测量不确定度”的评估不当！】

刘彦刚 发表于 2015-8-16 02:03
分析的不错。只是倒数第二段中的：“是以被测量的真值为中心，。。。。。”似乎不妥，既然知道了区间，中 ...

最大允许误差是计量器具的一个允许指标，是对某类仪器作的一个规定值，与真值知道不知道没关系！！！

刘彦刚 发表于 2015-8-16 02:29
赞成5楼的观点，前面分析得都不错，但落脚点是不确定度“是用于确定以被测量的真值为中心，被测量之值存 ...

“ 测量不确定度不仅解决了真知不可知的问题。当以最佳估计值作为被测量的测量结果给出时，被测量的真值是多少，一般情况下是不知道。但它会以一定的包含概率存于测量结果附近的区间。这的确是测量不确定度的巧妙之处，既没有违背真知不可知的客观事实，但又与真值存在着一定的关系。否则，测量不确定度会失去存在的意义。”
这似乎夸大了不确定度作用。

    真值不可知，误差不可求，这自古以来就是误差理论的观点，这并不是不确定理论的新观点，过去是这样，现在是这样，将来就是再出个什么理论还是这样！！！

http://www.gfjl.org/thread-172570-1-1.html

楼主帖出的报告标记点包含区间均不包含真值

如果能证明报告中measurement result、measurement uncertainty不是VIM、GUM定义的测量结果和测量不确定度，刘先生的解读或许才可能成立，其实这样的测量结果数不胜数

王夔 发表于 2015-8-18 09:37
规矩湾锦苑老师：不确定度是被测量真值最佳估计值偏离被测量理论真值距离？这句话不好理解啊 ...

　　误差理论告诉我们，在实际测量活动中因为误差或大或小必然存在，获得真值是不可能的事，可是实际生活和技术工程中又需要知道被测量的真值，怎么办？人们就给真值赋予了相对的含义，提出了“约定真值”或“参考值”的概念，实际测量工作中，真值不可获得，约定真值却是可以获得的。一个测量结果A相对于另一个测量结果B更为准确可靠，A相对于B就是被测量的“约定真值”，B－A就是测量结果B的误差，因此实际工作中的误差也不是真误差。
　　那么人们会进一步追问被测量真值到底在哪里？不确定度解决了被测量真值存在区间的宽度（半宽），真值在哪里还必须知道真值的最佳估计值，真值最佳估计值就是所说的“约定真值”，以约定真值为中心U为半宽的区间就是凭有用信息估计出来的被测量真值所在的区间，真值的存在区间不能以本级测量结果为中心，大多数情况本级测量结果与真值的最佳估计值都有偏移，不能作为被测量真值存在区间的对称中心。
　　由在溯源链中地处上游的另一个测量过程给出的测量结果来担当约定真值的责任，是得到本级测量过程测量结果的测量误差基本方法。量值溯源系统也就是根据这个原理，用上游测量过程的测得值作为真值逐级向下游传递，传递到下游测量过程的测量结果，直至传递到日常的测量过程。

王夔 发表于 2015-8-18 10:00
“ 测量不确定度不仅解决了真知不可知的问题。当以最佳估计值作为被测量的测量结果给出时，被测量的真值是 ...

　　“测量不确定度不仅解决了真知不可知的问题。当以最佳估计值作为被测量的测量结果给出时，被测量的真值是多少，一般情况下是不知道。但它会以一定的包含概率存于测量结果附近的区间。”其实，有时候真值有可能游离于包含区间以外，也是正常的。
　　我赞成38楼的这段话。这段话说的真值“会以一定的包含概率存于测量结果附近的区间”，应清楚地认识到它不是测量者给出的测得值y，而是其上游测量过程的测量者给出的“以最佳估计值作为被测量的测量结果”。我认为有不少人把两个测量结果弄混淆了，把估计得到的被测量真值存在区间的对称中心解释为本级测量过程的测量者给出的测量结果y。38楼说的“真值有可能游离于包含区间以外”正是有人错误地认为以y为中心U为半宽的区间是被测量真值存在区间产生的结果。

njlyx 发表于 2015-8-18 11:05
对于一个测量结果，报告者给出的“测量不确定度”不大，但有可能其“测量误差”实际很大—— ...

　　严重赞成41楼的观点。准确性和可信性是两码事，准确性好不一定可信性好，可信性好也不一定准确性就好，对同一个测量结果，其测量误差和测量不确定度的大小之间没有任何关系。对于一个测量结果，报告的“测量不确定度”不大，有可能其“测量误差”实际很大，报告者对“测量不确定度”的评估却非常可能无可指摘， 但也不能排除报告者对“测量不确定度”的评估不当。不确定度评定得当与不当，应该通过检查他的评定报告是否按规定的评定步骤一步一步进行，是否做到了不确定度分量既不重复也不遗漏，要用事实说话。
　　从这一点上说，恕我斗胆提出我的观点：李慎安老师在原苏联《测量结果误差估计》一书批注的“误差实为不确定度”也就是错误的了。除了不能把误差和不确定度画等号之外，我们也不能把不确定度评定中的包含概率、包含因子、包含区间与误差理论中的置信概率、置信因子、置信区间画等号。

47#“严重”曲解了41#的本意。恕不接受“严重赞成”。

　　我关于真值存在区间的中心在哪里的观点，44楼提供的资料提供了一个实例，图三中许多受检点的误差都大于不确定度，如果以测得值为中心，U为半宽建立一个区间，可以计算出其中一些受检点的约定真值（标准值）落在了该区间之外，更不要说理论真值了。这说明以测得值为中心，不确定度为半宽的区间不是被测量真值存在的区间，以约定真值（真值最佳估计值）为中心，不确定度为半宽的区间才是被测量真值所在区间。

测量不确定度不仅解决了真知不可知的问题。当以最佳估计值作为被测量的测量结果给出时，被测量的真值是多少，一般情况下是不知道。但它会以一定的包含概率存于测量结果附近的区间。这的确是测量不确定度的巧妙之处，既没有违背真知不可知的客观事实，但又与真值存在着一定的关系。否则，测量不确定度会失去存在的意义。

这话说得毫无厘头、很不严谨，测量不确定度怎么就解决了真值不可知的问题？测量不确定度只是提供了解决不能用误差表征测量结果问题的表征方法

“被测量的真值是多少，一般情况下是不知道”，那么先生认为几般情况下是知道的呢？，真值不可知就是不可知，相对可知改变不了绝对不可知的特性