不确定度的种种问题，前人已有所论述！

现在论坛上关于不确定度的种种问题的讨论，在十几二十年前，已有所论述！请看以下附件：

附件1-9：测量准确度评估讲座（1-9）

              中国计量科学研究院　钱钟泰　童光球
              哈尔滨理工大学　　　王学伟　马怀俭
              中国计量学院　　　　宋明顺　顾龙方

附件10：认真对待“测量不确定度表示指南ISO1993（E）”中的问题

附件11：执行"测量不确定度表示指南ISO1993(E)"的若干问题


              中国计量科学研究院　钱钟泰　童光球
              哈尔滨理工大学　　　王学伟　马怀俭
              中国计量学院　　　　宋明顺　顾龙方

现在国内把'不确定度“简单问题常常搞得很复杂化。其实主要来源就两个：1、计量标准及其配套设备引入的，2、测量重复性或分辨力（什么人为读数误差，环境温度的影响其实都已经包含在这里面了）。各分量之间，如计量要求确实较高或有明显相关性按绝对和加成，否则一律方和根，搞定。至于测量误差=测量结果-参考值，通过这个这个简单的数学关系可以看出，“测量误差”与“测量结果”具有同样的不确定度。

“不确定度”现状之所以复杂，症结还是大家对它的“认识”还未统一：

它是否应该与“真值”相关？  

它究竟是一个纯粹表达【被认识对象特性】的“客观指标”？ 还是一个属于认识主体的、表达【“认识”结果质量】的“主观指标”{此“指标”的“合理评估”当然与被认识对象的特性密切相关}？？


回避与“真值”的关联、试图打造成一个纯粹表达【被认识对象特性】的“客观指标”？？？？——可能是将“测量不确定度”拖入泥潭的思想魔爪。

285166790 发表于 2016-1-6 10:04
现在国内把'不确定度“简单问题常常搞得很复杂化。其实主要来源就两个：1、计量标准及其配套设备引入的，2 ...

测量误差不确定度=测量结果不确定度，何必先生是高度怀疑的，这个论坛里有专家是坚决不认可的，不知您可有办法说服这些专家

csln 发表于 2016-1-6 13:14
测量误差不确定度=测量结果不确定度，何必先生是高度怀疑的，这个论坛里有专家是坚决不认可的，不知您可 ...

测量误差=被测仪器的示值-参考值

上式再分解可为：误差值±测量误差的不确定度=被测仪器示值-（最佳估计值±测量结果的不确定度）
                        误差值±测量误差的不确定度=（被测仪器示值-最佳估计值）±测量结果的不确定度

因为：误差值=被测仪器示值-最佳估计值
所以：测量误差的不确定度=测量结果的不确定度

很简单的数学问题吧。

csln 发表于 2016-1-6 13:14
测量误差不确定度=测量结果不确定度，何必先生是高度怀疑的，这个论坛里有专家是坚决不认可的，不知您可 ...

对于校准领域：

1、如果把示值误差作为校准结果，那么“示值误差的不确定度=校准结果的不确定度”，我赞同（因为我一直认为校准证书上给出的不确定度应该是示值误差的不确定度。）；

2、如果把被校示值的校准值作为校准结果，那么“示值误差的不确定度=校准结果的不确定度”，我有限赞同（虽然JJF1059.1附录3.5例子说是一致的，但我还有点想不清楚（呵呵，本人比较笨），所以只能有限赞同）；

3、如果把被校示值作为校准结果，那么“示值误差的不确定度=校准结果的不确定度”，我是不赞同的（“把被校示值作为校准结果”我也不赞同）。

何必 发表于 2016-1-6 15:18
对于校准领域：

1、如果把示值误差作为校准结果，那么“示值误差的不确定度=校准结果的不确定度”，我赞 ...

您说的我很赞同，计量工作就是用计量标准测量被测被校准仪器示值所对应的量值，就这么简单。无论两者的形式怎么变，其逻辑内涵不会变。

285166790 发表于 2016-1-6 15:16
测量误差=被测仪器的示值-参考值

上式再分解可为：误差值±测量误差的不确定度=被测仪器示值-（最佳估计 ...

对，很简单，论坛里有人不止一次说过，这是近似公理的东西，连证明都不需要，而且用了多种方法证明，但专家就是认为不成立，史先生用了大量篇幅证明不成立，看到了吧，何必先生还是认为不成立

还要继续证明，还不够啊

说句实在话，我们现在在这里讨论的这些问题，实际上是有点“闲得蛋疼”的感觉（不好意思，没有对谁不敬的意思）。
因为：1、现实中客户很少关注这个不确定度的问题（当然所用标准器必须够格），客户关心的是：我的仪器送校/检后，仪器超不超差？还能不能继续使用？也就是说客户很需要我们对校准后的仪器作符合性声明，相当于帮客户做计量确认（因为现在很多企业管计量的就只有几个人，而他们负责的可能是几百台或上千台的仪器设备，根本就没有时间精力去做这部分的工作，只能推给计量机构去做）；当然我们也可以拒绝客户的要求，但是对于竞争比较激烈的地方，你不做就意味着失去这个客户；当然对于没有竞争的或客户没得选择的情况下，客户也只能听我们计量机构“忽悠”。赛宝为什么市场占有率高，因为他们20年前就已经在做这部分的工作了，客户就认同他们的证书。
         2、即使我们大家对不确定度的理解各不一样，请问有谁由于对不确定度的理解不一致而出过“计量事故”，我敢说很少很少！

所以说，我们现在在这里讨论的这些问题，实际上是有点“闲得蛋疼”的感觉！

论坛上也就是闲扯。只要不抱定自己一贯正确的态度，也许能有些收获。

285166790 发表于 2016-1-6 15:16
测量误差=被测仪器的示值-参考值

上式再分解可为：误差值±测量误差的不确定度=被测仪器示值-（最佳估计 ...

请问“285166790”老师：
       误差值±测量误差的不确定度=被测仪器示值-（最佳估计值±测量结果的不确定度）
      
      您上式中“测量结果的不确定度”其中“测量结果”指谁？是“被测仪器示值”还是“最佳估计值”或是别的？

不确定度不管怎么理解，但是在校准工作中，有多少个人会真去计算出来的，都是写上去的

285166790 发表于 2016-1-6 15:16
测量误差=被测仪器的示值-参考值

上式再分解可为：误差值±测量误差的不确定度=被测仪器示值-（最佳估计 ...

         【原式】
                   测量误差=被测仪器的示值-参考值
        上式再分解可为：
                   误差值±测量误差的不确定度=被测仪器示值-（最佳估计值±测量结果的不确定度）
                   误差值±测量误差的不确定度=（被测仪器示值-最佳估计值）±测量结果的不确定度
        因为：
                   误差值=被测仪器示值-最佳估计值                                                                   
        所以：
                   测量误差的不确定度=测量结果的不确定度                                        （1）

        很简单的数学问题吧。

       【史评】
         注意，计量中参考值是计量标准的标称值B。设标准的真值为Z，计量中，Z就是被测量的真值。
         对于计量标准，有关系：B=Z±标准的不确定度。于是有（仅将黑体字改为红字）：
                    测量误差=被测仪器的示值-参考值（参考值是B）
        上式再分解可为：
                    误差值±测量误差的不确定度=被测仪器示值-（Z±标准的不确定度）
                    误差值±测量误差的不确定度=（被测仪器示值-Z）±标准的不确定度
        因为：
                    误差值=被测仪器示值-Z
        所以：
                    测量误差的不确定度=标准的不确定度                                                 （2）

-
       说明：        
       1 这不是简单的问题。不确定度论问世以来，所有的计量（检定、校准）的不确定度分析，都弄错了。
       2 不确定度就是误差范围，或简称为误差。原式（1）等号左侧“误差的不确定度”就是误差的误差。测得值是零阶量，误差是一阶量，误差的误差是二阶量。因此等式左侧是二阶量。原式（1）等号的右侧，测得值的不确定度就是测得值的误差范围，简称测得值的误差，测得值是零阶量，测得值的误差是一阶量。因此等式右侧是一阶量。原式（1）等号左右两侧，阶数不同，不可能相等；原式（1）是错误的。
       新式中，计量标准比被检仪器高一阶，标准的不确定度相对测量仪器来说是二阶量。新式等号两侧都是测得值的二阶量。         
       3  本争论可不是“扯淡”。计量的误差范围是仅仅取决于计量标准（及其附件），还是要包括被检仪器的重复性、分辨力等性能，是误差理论与不确定度论的一项根本分歧。直接牵涉合格性判别与计量标准性能考核。
       叶德培先生的录像讲课（优酷网），曾指责不确定度评定说：把被检仪器的性能算在检定能力中，是错误的。我对叶先生这个观点的评论是“铿锵质疑，振聋发聩；金玉之言，掷地有声”。
       4 一种说法（认识）关系到计量实务，弄明白是必要的。一时弄不懂，也不要紧。许多国际大专家在这一点上都糊涂了，尚未认识清楚的网友再认真想一想是必要的。但有一点值得注意，那就是别总觉得自己很明白。其实是物理概念或数学方法，哪一点迷惑了你。哪里想不通，说出来，看看老史能不能帮帮你。
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史锦顺 发表于 2016-1-7 10:27
【原式】
                    测量误差=被测仪器的示值-参考值
        上式再分解可为：

前段时间，论坛上关于不确定度的讨论很激烈，正好利用计量论坛出故障的这段时间，自己看了一些文献，虽是有点收获，但还是一知半解。

把上述这些文献贴出来的目的一是跟大家共享，二是想看看大家对这些文献的解读。


史老，能否请您在百忙之中抽空点评一下这些文章（您认为关键点的地方）？谢谢！

何必 发表于 2016-1-7 11:04
前段时间，论坛上关于不确定度的讨论很激烈，正好利用计量论坛出故障的这段时间，自己看了一些文献，虽是 ...

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       谢谢你。我正在努力干这件事。
       我得琢磨几天。待写出文章来，再请批评。

何必 发表于 2016-1-6 17:04
请问“285166790”老师：
       误差值±测量误差的不确定度=被测仪器示值-（最佳估计值±测量结果的不 ...

首先我也不是什么老师，不用客气。“测量结果”我和你的理解一样的，“测量结果”的完整内容表述是：（最佳估计值±测量结果的不确定度），它本身就是参考值，是计量标准所复现的值。

首先我也不是什么老师，不用客气。“测量结果”我和你的理解一样的，“测量结果”的完整内容表述是：（最佳估计值±测量结果的不确定度），它本身就是参考值，是计量标准所复现的值。

规矩湾、流量真的不寂寞

误差=测量结果一真值

计量检定/校准中计量标准复现的值视为真值

则  误差=测量结果-（最佳估计值±测量结果的不确定度）=测量结果-（测量结果±测量结果的不确定度）=±测量结果的不确定度

误差=±测量结果的不确定度

如此测量结果、如此测量不确定度，恐怕连“闲得蛋疼”的用处都没有，测量中的测量结果、测量不确定度最重要的功能是合格性判定，如此测量结果、如此不确定度除了是个摆设，还能有什么用

补充内容 (2016-1-7 20:00):
流量  应为  流星

史锦顺 发表于 2016-1-7 10:27
【原式】
                    测量误差=被测仪器的示值-参考值
        上式再分解可为：

我认为，被检仪器的性能算在检定能力中，是十分合理的。所谓的被检仪器性能主要指被检仪器重复性或分辨力取其中的最大者。从我们的实际工作体会中可以得知，用同样的计量标准，测量几台不同重复性、分辨力的被检仪器，哪台的校准结果质量更高，结果是不言而喻的。重复性差、分辨力大的被检仪器，将导致读数不稳定或者处于量值处于分辨力之中导致无法精确判读的问题，所以对校准结果的质量有着明显的影响。

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                                      计量中的R(标)与U95

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                                                                                   史锦顺

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      “计量的误差范围是所用计量标准的误差范围”，这个说法，是针对检定中的合格性判别来说的。合格的判别公式应为：

                    |Δ|max ≤ MPEV – R(标)                                 （1）

       不合格的判别公式应为：

                    |Δ|max≥ MPEV + R(标)                                  （2）

       现行国家计量规范《JJF1094-2002 测量仪器特性评定》规定的合格性判别式为：

                    |Δ|≤ MPEV – U95                                          （3）

       不合格的判别公式为：

                    |Δ|≥ MPEV + U95                                          （4）

       中国合格评定国家认可委员会（CNAS）的《CNAS-GL27声明检测或校准结果及与规范符合性的指南》，所用的待定区半宽，也是U95。

       由于U95中既包括了必须包含的标准的误差范围R(标)，也包括了不该包含的被检仪器的重复性、分辨力等性能，合格性判别用U95是错误的。

-

       有一种情况，那就是检定中为确定被检仪器的修正值而测量系统误差的操作。被检仪器有系统误差，也有随机误差。为减小被检仪器的随机误差对确定系统误差的影响，要进行多次测量。平均值的随机误差σ(平)、被检仪器的分辨力误差，与计量标准的误差范围R(标)共同构成确定系统误差时的误差。 校准更重视测定被检仪器的系统误差。U95是确定系统误差时的误差范围。.

-

       对确定系统误差，要计及被检仪器的重复性、分辨力引入的测量误差。可用U95。而对合格性判别（包括CNAS所称的符合性判别）及计量能力的评定，不能用U95，而该用R(标)。

-

疑问一：“测量误差”和“示值误差”有没有本质上的区别？
             如果有区别，那区别在什么地方？
             如果没有区别，那为什么JJF1001-2011要分成两个术语（或概念）分别表述？

疑问二：“测量误差”和“示值误差”的应用场合是否一样？


疑问三：校准的目的是什么？


疑问四：不确定度是表征谁的分散性？

同下一楼层重复，删除

何必 发表于 2016-1-8 08:50
疑问一：“测量误差”和“示值误差”有没有本质上的区别？
             如果有区别，那区别在什么地方？
  ...

疑问一：“测量误差”和“示值误差”有没有本质上的区别？
             如果有区别，那区别在什么地方？
             如果没有区别，那为什么JJF1001-2011要分成两个术语（或概念）分别表述？

对于测量仪器，示值误差就是测量误差，对于源类仪器，只有示值误差，不存在测量误差，因为不具有测量功能

疑问二：“测量误差”和“示值误差”的应用场合是否一样？

略

疑问三：校准的目的是什么？

看校准定义，计算误差、合格性判定不是校准的必须过程

疑问四：不确定度是表征谁的分散性？

任何测量仪器的任何一个测量值均是一个测量结果，测量不确定度表征测量结果分散性，谁是真正的测量结果就表征谁的分散性，或者说表征谁的分散性，谁就是不确定度定义中的测量结果

既然先生认为这些讨论是有点“闲得蛋疼”的感觉，怎么还乐此不疲呢，不认为您会认同这些观点，既然您提出问题，想必是有答案的，何不一并发上来

有一种情况，那就是检定中为确定被检仪器的修正值而测量系统误差的操作。被检仪器有系统误差，也有随机误差。为减小被检仪器的随机误差对确定系统误差的影响，要进行多次测量。平均值的随机误差σ(平)、被检仪器的分辨力误差，与计量标准的误差范围R(标)共同构成确定系统误差时的误差。 校准更重视测定被检仪器的系统误差。U95是确定系统误差时的误差范围。.
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对确定系统误差，要计及被检仪器的重复性、分辨力引入的测量误差。可用U95。而对合格性判别（包括CNAS所称的符合性判别）及计量能力的评定，不能用U95，而该用R(标)。

先生有限认可U95了，可喜，必须赞

计量仪器合格性评定，第一步就是确定系统误差（校准是不必确定误差的，确定测得值/测量结果区间就可以了），系统误差可能用于修正，也可能仅于合格性判定，这一步可用U95就没什么问题了，因为后面的合格性判定只是比较计量获得的系统误差区间是否在被校仪器MPE范围内

“示值误差”得有示值才行，有些实物量具如砝码，没有示值，这个也不是关键性问题，便于理解就行了。

何必 发表于 2016-1-8 08:50
疑问一：“测量误差”和“示值误差”有没有本质上的区别？
             如果有区别，那区别在什么地方？
  ...

【疑问四：不确定度是表征谁的分散性？】


按“定义”——【测量不确定度是“表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数”。】，似乎应是：被测量值本身的“分散性”，是被测量值本身在“测量结果”所涵盖时、空范围内的“分散性”？？.... 若如此，与测量工作者重点关注的“测量误差”不知如何关联了？





补充内容 (2016-1-9 10:56):
此“认识”未重视“定义”中的“赋予”二字，欠妥..跟帖修正