测量结果的详细表达与示意图

njlyx 发表于 2017-2-4 17:54
要看清楚“测量不确定度”具体是“谁”的？  驴头马嘴的拉扯是没有意义的。

对“测量仪器”实施“校准” ...

        您和csln的争论我是倾向于您的意见的，这个问题我一直在思考，“测量”并非一般意义上的测量，按JJF1001定义的注3，“测量”必须使用经校准的测量系统，经校准的测量系统显然指计量标准器，测量结果应当是来源于标准器提供的值，无论标准器是实物量具还是指示类仪器都不能改变它的赋值者的地位。被校准仪器不可能是定义里的”测量者“，这个问题从测量模型的形式也可以体会出来。
        不过即使如此，也不是说在各种情况下包含区间就一定能100%包含真值的，还是有个包含概率问题，我是从这个角度理解真值画在包含区间外面也不能算错，再说这个图想表达的重点也不是包含区间这个问题。

csln 发表于 2017-2-4 18:18
有时不能直接“安”到用被“校”仪器进行“测量”所得的“测得值”后面！是有时能直接“安”到用被“校” ...

有些情况下，确实可以直接"安"在适当"修正"后的"测得值"后面。………何须感叹？

"测量不确定度"究竟应为何？各人都可以有心得。本人的看法应该改变不了什么，它该怎样还咋样！它会需要您的"捍卫"吗？

285166790 发表于 2017-2-4 20:08
您和csln的争论我是倾向于您的意见的，这个问题我一直在思考，“测量”并非一般意义上的测量，按 ...

稍有经验的人都不会说"100%包含"。

njlyx 发表于 2017-2-4 20:20
稍有经验的人都不会说"100%包含"。

那咋俩算是基本取得一致，这个图呢也不能算错。

njlyx 发表于 2017-2-4 20:17
有些情况下，确实可以直接"安"在适当"修正"后的"测得值"后面。………何须感叹？

"测量不确定度"究竟应为 ...

何须我”捍卫“同何须您”纠错“是一样道理吧

不是我主动找您理论的吧，是您主动找我的，出于礼节也得回复您吧

njlyx 发表于 2017-2-4 19:58
谁的"测量结果"？ 先得将"被测量"是谁搞清楚！以前在别的跟帖中似曾见过你的所谓"100%不包含被测量真值" ...

我再声明一次，我不想同您理论这些东西，不过我真的很敬佩您的勇气，你没有干过一天类似的工作，却整天对这些事指点江山，我发的那个例子同贴上来的几个顶级专家的例子是一致的，稍有点常识的人就能看懂那几个例子，或许这些天天做这些工作的人都弄“歪”，只有你们几个指点江山的人是不歪的，您尽可继续这样尽兴陶醉着，失陪

去找几本国际顶级仪器公司的仪器校准手册，看看有几个是要计算示值误差的

读数均值+-U95落在min至max区间内该参数校准符合产品技术要求，可判定合格，落在min至max读数值有超过80%部分其U95不包含真值，是100%不包含

csln 发表于 2017-2-6 09:52
读数均值+-U95落在min至max区间内该参数校准符合产品技术要求，可判定合格，落在min至max读数值有超过80% ...

        在这个测量工作中，标准器也是提供了一组值的，被校准仪器也对应的产生了一组值，问题是，哪一组值是定义中的”测量结果“，总不能只是因为被校准仪器是指示类的，示值不是整数就断定它是所谓的“测量结果”，毕竟也有被校准仪器和标准同属实物量具（比如砝码校准）、或者同属指示类仪器的校准情况（用标准电压表校准其它电压表），如果要取整数，标准器和被校都可以通过调整取整数，在这种情况下，算谁的是”测量结果”呢？

285166790 发表于 2017-2-6 10:11
在这个测量工作中，标准器也是提供了一组值的，被校准仪器也对应的产生了一组值，问题是，哪一组 ...

测量结果当然有多种多样，但与不确定度相联系的测量结果很明确，U95与谁组成被测量值存在的区间，谁就是这个测量的测量结果，GUM、JJF 1059的文件中很明确吧

标准器当然也提供一组值，但标准器量值的测量结果及不确定度是标准器被校准时产生的，在这个校准中标准器提供量值的不确定度是校准U95的一个分量

您是想说很多校准测量U95也会包含真值吧，不错，实物量具（包括源类）类校准U95要包含真值，否则您还校准干什么，但测量仪器校准则不是

                           关于《测量结果示意图》的思考
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                                                                                              史锦顺
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１思考过程
1.1 本栏目已挂帖：
       1#  2.3 测量结果的示意图
       4# （试发，征求意见）
       6#  测量结果示意图
       9#  说明
1.2 本文符号
       Z：被测量的真值。基础测量被测量有唯一真值。
       M：测量仪器示值。单次测量的测得值。
       M_平，仪器示值的平均值。N次重复测量的测得值。
       β：仪器系统误差值
                  β = M_平-Z                                                                     （1）
       σ：仪器示值的单值标准偏差。标准随机误差值。用塞尔公式的计算值。
       R：误差元（M-Z）的绝对值的一定概率（大于99%）意义上的最大可能值：
                  R=√[β²+(3σ)²]                                                              （2）
       M_上限 = Z+R ：测得值区间中，仪器示值的上限值
       M_下限 = Z-R ：测得值区间中，仪器示值的下限值
       Z_上限 = M_平+R：测量结果中，求得的被测量真值的上限值
       Z_下限 = M_平-R：测量结果中，求得的被测量真值的下限值
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２ 两类区间
       有两类区间：测得值区间和测量结果区间。
2.1测得值区间
2.1.1测得值区间的公式表达
       A 着眼于边界点的公式（通用简式）
                   M = Z±R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3）
       以被测量真值Ｚ为中心，以误差范围为半宽，以99%以上概率包含仪器示值的测得值区间。
       B 着眼于全区间
                   Z-R ≤ M ≤ Z+R                                                             （4）
       测得值区间的公式（3）（4）的物理意义：
       被测量的真值是Z，仪器的示值以99%以上的概率落在区间[Z-R，Z+R]中。仪器示值可能大些，但不大于Z+R；仪器示值可能小些，但不小于Z-R。
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       在研制场合，确定测得值函数，分析误差，确定误差范围指标值，用的是测得值区间。
       在计量场合，有计量标准，以计量标准的标称值代表真值。若示值在测得值区间内，则仪器合格。示值在测得值区间外，仪器不合格。
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2.1.2 测得值区间图示

2.2 测量结果（被测量真值所在的区间）
2.2.1测量结果的公式表达
       A 着眼于边界点的公式（通用简式）
                   Z = M_平±R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（5）
       以测得值平均值M平为中心，以误差范围R为半宽，以99%以上概率包含被测量真值的区间。简称：测量结果。
       B 着眼于全区间
                   M_平-R ≤Z ≤ M_平+R                                                       （6）
       测量结果公式（5）（6）的物理意义：
       测得值的平均值是M_平，是被测量的最佳表征值。被测量的真值以99%以上的概率落在区间[M_平-R，M_平+R]中。被测量真值可能大些，但不大于M_平+R；被测量真值可能小些，但不小于M_平-R。
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      测量结果，用于测量场合。测量场合的直接测量，是测量的基础。测量者根据任务需要，选用够格的测量仪器。在满足仪器使用条件、正确操作的前提下，测量者以测量仪器的误差范围的指标值，当作测得值的误差范围，是合理而又方便的。
       测量者正确选用并使用测量仪器，在获得测得值的同时，也就得到了测量结果。
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       不确定度理论搞的“评定”，是画蛇添足；不仅没有用处，还重计了，算错了。
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2.2.2 测量结果图示


3 几个观点
3.1 示意图画法要点
       a) 标明横坐标变量
       示意图的横坐标，必须标明变量。测得值区间图的横坐标变量是测得值M；测量结果示意图的横坐标变量是被测量的真值Z。
       b) 标明中心点
       测得值区间图的中心点是被测量的真值Z；测量结果示意图的中心点是仪器示值的平均值M_平（测得值）。
       c) 标明上下界
       测得值区间图的上界是M_上，等于Z+R；下界是M_下，等于Z-R。
       测量结果示意图的上界是Z_上，等于M_平+R；下界是Z_下，等于M_平-R。
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3.2 关于包含性
       示意图表示的是正常状态。测量结果示意图必须包含被测量真值。
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3.3 关于双峰图
       有了测得值函数，可以解的其反函数，就是被测量的真值函数。系统误差值β，经平方开方，出现正负值，于是有双峰现象。β又有各种可能大小的取值，于是有多峰的问题。示意图是选一种有代表性的可能状态，避开多峰。研制与计量中，有计量标准，可以确定系统误差β的符号，因而可以解除由于正负号形成的模糊，从而可以确定单峰图。
       4#、6#给出的双峰图，没有必要。老史声明：取消关于双峰的想法。
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3.4 为什么说不确定度论的示意图是错误的
       叶德培发表在《中国计量》上的图2，问题如下：
       1）横坐标没标出变量值。混淆了测得值区间图与测量结果示意图的区别。
       2）U是扩展不确定度。对测得值区间，U是测得值区间的半宽；对测量结果区间，U应为被测量真值存在区间的半宽。图2中，以U为半宽的区间不包含真值，违反了VIM3对扩展不确定度的定义，是错误的。
       3）叶先生图中的真值在以U为半宽的区间外。真值与测得值平均值之距离，大于5σ. 正态分布区[-5σ,+5σ]的包含概率是99.999994% ，也就是说，叶先生图的概率是 0.000006%，即千万分之六。这样的图画出，只能认为是一台坏仪器。坏仪器能当示例吗？
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补充内容 (2017-2-8 11:46):
倒数第二行的千万分之六，应为“亿分之六”

285166790 发表于 2017-2-6 10:11
在这个测量工作中，标准器也是提供了一组值的，被校准仪器也对应的产生了一组值，问题是，哪一组 ...

楼上史先生的分析否定了您同别人达成的共识，您从图上的比例关系看不包含真值的部分是您认为的1-9*%的部分吗？

csln 发表于 2017-2-6 10:56
测量结果当然有多种多样，但与不确定度相联系的测量结果很明确，U95与谁组成被测量值存在的区间，谁就是 ...

        不要被史先生干扰了话题。我在26楼贴出的截图中注3显示，测量的先决条件是有经校准的测量系统，按字面分析，被校准仪器总不能是所谓的经校准的测量系统吧？被校准仪器不是测量系统，那就是被测量，那又怎么能以被校准仪器的数值作为“测量结果”呢？
         在校准工作中，计量标准和被校准仪器肯定都会产生一组读数，它们的地位表面是相同的，以谁做“测量结果”应当有个规范的说法。我只是实事求是讨论问题，不喜勿喷。

285166790 发表于 2017-2-6 10:11
在这个测量工作中，标准器也是提供了一组值的，被校准仪器也对应的产生了一组值，问题是，哪一组 ...

您不会用：标准器值+-U95组成的区间来判断被校准仪器是否符合技术要求吧

如果这样，您就永远不会碰到不合格的仪器，得恭喜您了

csln 发表于 2017-2-6 11:35
您不会用：标准器值+-U95组成的区间来判断被校准仪器是否符合技术要求吧

如果这样，您就永远不会碰到不 ...

合成的判定是以误差来判定的，有图为证，以被校准仪器的示值来判定，其实质还是误差判定，只不过表示方法不同。

285166790 发表于 2017-2-6 11:33
不要被史先生干扰了话题。我在26楼贴出的截图中注3显示，测量的先决条件是有经校准的测量系统， ...

莫非您不是以：被校准仪器读数+-U95来判定被校准仪器的合格性，如果是这样，我同您没什么话说了

285166790 发表于 2017-2-6 11:40
合成的判定是以误差来判定的，有图为证，以被校准仪器的示值来判定，其实质还是误差判定，只不过表示方法 ...

如果只知道JJF 1094，就知道得太不全面了，去看看我贴上来的那个资料吧，keysight网站很容易下载到，国际通用的规则，校准时是以测得值（测量结果）的区间判断合格性的，不是误差，计算误差只是有时为了表示方便才用的（比如位数很多时误差表示简洁）

史锦顺 发表于 2017-2-6 11:07
关于《测量结果示意图》的思考
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                                          ...

在被测量值Z近似为"常数"的情况下---
      
         图1可恰当表达对测量仪器实施"校准"时【即被测量值Z"已知"(近似"已知"---其"不确定度"与被"校"测量仪器的"测量误差"相比，可以忽略不计。)时】，"测量仪器"在一组重复测量中，"示值"("测得值")的"分布"情况，以及相应的"系统(测量)误差"β值的"获取"示意。……对于不同的"重复测量"，"示值"("测得值")的"分布图形(概率密度的图形)"是高度相似的(只要重复测量的次数足够多)，它表达的是所谓"随机(测量)误差"的"分布"，但"分布"的"中心"是可能不同的---β值是可能不同的！……若Z未知(常规"测量"中)，则图中的β也不得而知。

        图2用以表达常规"测量"时(被测量值Z未知时)，由"多次重复测量"的平均"示值"(平均"测得值")求"被测量值Z"的"位置示意"，思路、位置示意没毛病！……剩下的问题是如何适当取"β"值？………测量仪器的所谓"系统(测量)误差"β在每组"重复测量"中是大致可认为"近似不变"，但在当下此组"重复测量"中它究竟为何值？--- 还是个问题！……现实可行的办法还只能是"合理猜测"【所谓"(未定)系统(测量)误差"的"分布"，是与测量仪器的"使用情况"密切相关的，没有人能"完全掌握"！】

A 着眼于边界点的公式（通用简式）
                   M = Z±R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3）
       以被测量真值Ｚ为中心，以误差范围为半宽，以99%以上概率包含仪器示值的测得值区间。
       B 着眼于全区间
                   Z-R ≤ M ≤ Z+R                                                             （4）
       测得值区间的公式（3）（4）的物理意义：
       被测量的真值是Z，仪器的示值以99%以上的概率落在区间[Z-R，Z+R]中。仪器示值可能大些，但不大于Z+R；仪器示值可能小些，但不小于Z-R。


以被测量真值Ｚ为中心，以误差范围为半宽，以99%以上概率包含仪器示值的测得值区间。，任何经过认证过R的仪器，就算不做任何测量，都能给出这个区间，既然以真值为中心，岂不是说连测量都不用真值就是已知了吗？

使用这个仪器测量时，仪器示值是已知的，是一个结果，为什么还要弄一个可能的区间呢

如果要反应校准时量值示意图，图1与叶先生的图相比除了乱了点没有什么本质不同

csln 发表于 2017-2-6 12:08
如果只知道JJF 1094，就知道得太不全面了，去看看我贴上来的那个资料吧，keysight网站很容易下载到，国际 ...

       你这个图只能这样理解：这种判定规则是以被校准仪器的示值的区间来判定合格性。但请你注意一点，这并不能证明被校仪器的示值就是定义里的”测得值“（测量结果的中心点），对准被校仪器为整数值，读标准器数值的并进行判定的规程也是比比皆是的，我们现在讨论的重点是:在校准工作中，标准器和被校仪器的肯定各会产生一组对应的数值，至于哪组取整数，或者哪组数值记录在前面，哪组记录在后面，显然都不是问题的重点，这都可以根据需要调整的，以谁作为定义里的”测得值“，这要有个规范性的准则。

285166790 发表于 2017-2-6 15:47
你这个图只能这样理解：这种判定规则是以被校准仪器的示值的区间来判定合格性。但请你注意一点， ...

还要什么规范性的准则呢，GUM、JJF 1059还不够明确吗，有定义、有公式、有说明，谁同U95相联系，谁同U95构成有物理意义的区间，谁就是这个U95的测得值（测量结果），这个逻辑关系很简单，连一个弯都没有转吧。不能总是停留在背书的水平

csln 发表于 2017-2-6 18:19
还要什么规范性的准则呢，GUM、JJF 1059还不够明确吗，有定义、有公式、有说明，谁同U95相联系，谁同U95 ...

谁同U95相联系，请看GUM、JJF 1059中测量模型的范例，不要看以误差建立的那种测量模型，那种体现不出，还可以看看测量不确定度分量的组成，看看为什么要引入计量标准的不确定度分量，而不是被校仪器的。或者你亲自建立一个测量模型，并对被测量Y给出定义，看看所谓100%不包括真值的测量模型是什么样的。不是我要背书，规范中的内容要是不吃透，没法分析问题。

285166790 发表于 2017-2-7 08:34
谁同U95相联系，请看GUM、JJF 1059中测量模型的范例，不要看以误差建立的那种测量模型，那种体现不出，还 ...

这样的模型论坛里有不少，你自己去看吧

你的缠已接近规矩湾了，有人说过你仅仅停留在背书的水平，现在信了

　　与谁的观点相同或接近并不是讨论的目的，目的是弄清楚楼主提出的问题到底是怎么回事，因此什么观点都可以平等的发表，不应该因为与己观点不同而招致挖苦，“停留在背书的水平”也好，有个人的独创也罢，无论对错，只要发表出来就都值得尊重，值得参加讨论的人参考。
　　我认为，46楼讲“谁同U95相联系，请看GUM、JJF 1059中测量模型的范例”，“还可以看看测量不确定度分量的组成，看看为什么要引入计量标准的不确定度分量”，或者“亲自建立一个测量模型，并对被测量Y给出定义，看看所谓100%不包括真值的测量模型是什么样的”，很有道理，至少并非没有参考价值。GUM、JJF 1059的定义、公式、说明的确都很明确，谁同U95相联系，谁同U95构成有物理意义的区间，U95包含的“真值”就在其中，并非45楼所说的U95是包含“测得值（测量结果）”的区间。这个逻辑关系的确也很简单，连一个弯都没有转。“背书的水平”是研究课题的第一要务，“规范性的准则”要求必须搞清楚，这一点不搞清楚，后面的推理就会走向歧途，推导的道理就会成为歪理邪说。

       回帖中两次出现“1-9*%”，这是什么意思？到底是指95%的区内，还是指5%的区外？

9*%指扩展不确定度的包含概率，指95%、95.45%、99%或其它值，1-9*%指100%-9*%

比如若包含概率为95%，就指5%的部分