还是一包白糖的称量问题

njlyx · 发表于 2017-9-1 15:28:39

sirchen 发表于 2017-9-1 15:04
依据JJF1001-2011
不确定度定义中提到：
不确定度是一般由若干分量组成，其中一些分量可以根据一系列测量 ...

正是因为“定义”中没有明确说一次测量结果的“测量不确定度”该如何具体“评定”，才会有所疑虑。

“测量不确定度”一定是要明确“被测量”的——

对于量值可能变化的被测“量载体”，在各次被测时都可能会有不同的量（的真）值——其实也就是一个可能不同的具体被测量（的真）值，单次测量针对这个具体被测量（的真）值而言，也是可以给出“测量不确定度”的。只是这个单次测量结果对于量值可能变化的被测“量载体”而言，可能真没有什么实际意义。

但对于一包白糖这种量值变化可以实用忽略不计的被测“量载体”，单次测量的结果是有实用意义的，它的“测量不确定度”也应当有办法给出。至于应该怎么给才是“正确”的？.....正是要探讨的问题。

maple1314168 · 发表于 2017-9-1 15:29:36

本帖最后由 maple1314168 于 2017-9-1 15:31 编辑

个人认为：1、这就是贝叶斯思维。测量一次的时候，你只能在已知的信息下给出不确定度。
                  后来加入新的信息，重新计算。对原来的信息进行修正。这时候结果可能发生冲突....
            2、在权威的信息下，很有可能是你过程或环境等等因素导致新信息可能是错误的。很有可能存在
                  系统误差或者你的环境不能达到仪器的要求，导致波动比较大等等。如果你更加厉害，可能知道
                  人家的已知信息是如何计算的，或者你可能发现他们给的是错误的，或者这参数不能匹配真实。
            3、概率问题！你都知道正态分布的误差可以是无限大的，只不过出现概率少。不过听惯100年一遇的情况。
                  可能你认为的正态分布并不符合现实的。
            4、至于你说假定的“不相关”违背现实。这肯定有可能。只不过是因为“不相关”简单而且适应大部分情况所以。。。
                  这考虑到成本问题。不过由于经常讲不相关，导致大家头脑固化，这是另外一个问题。我们只能尽量模拟、接近现实。

                  现实与理论有偏差。。。。。这就是贝叶斯思维，根据给出的新信息不断修正（这思想也经常被上面滥用：摸石头过河）。。。。。

njlyx · 发表于 2017-9-1 15:34:02

sirchen 发表于 2017-9-1 15:26
看到这里，估计楼主也是从来没做过计量检测和校准工作，对于计量如何溯源不太清楚，只是对着书本琢磨。 ...

问的是称一包白糖的问题，与“从来没做过计量检测和校准工作，对于计量如何溯源不太清楚”有什么关系呢？

你告诉大家应该如何不就明白了？

njlyx · 发表于 2017-9-1 15:42:43

刘耀煌发表于 2017-9-1 15:09
这只是电子秤MPE引入的不确定度分量，电子秤重复性引入的不确定度分量没有，至少也还要有分辨力引入的分 ...

电子秤的重复性、分辨力之类的影响难道它的MPEV指标不包含吗？

刘耀煌 · 发表于 2017-9-1 16:02:10

njlyx 发表于 2017-9-1 15:42
电子秤的重复性、分辨力之类的影响难道它的MPEV指标不包含吗？

这也是我疑惑的地方。如果说标准器和被检计量器具的MPE都给出了，那评定不确定度为什么还会那么麻烦？

csln · 发表于 2017-9-1 17:03:28

本帖最后由 csln 于 2017-9-1 17:19 编辑

一包约500g的白糖，用一台检定“合格”的、 MPEV=10g 的台秤称量一次，得到它的“测量不确定度” U1=10g(k=3)(假定台秤的示值误差服从正态分布)。重复称量10次，却得到一个 U2=12g(k=3)的“测量不确定度”！

这是在一律“假定不相关”时很可能出现的局面，但它确是一个违背常理的结果——这包糖的实际质量在此重复测量期间显然不会有可观的变化，这“增加”的“不确定度”份额是什么意思？难道是多称了9次反而更“拿不准”了？

这是想当然编制测量数据得出的一个貌似合理的悖论

由题目数据可以得出，重复称量10次的1σ=2.2g，即秤的分散性3σ=6.6g，若标称MPEV=10g，有这样分散性的秤是不可能合格的

如果做真实的10次测量，合理的测量结果重复性通常会小于秤的分辨力或者差不多（就题目这台秤而言），评估出不确定度应该U2=10g(k=3，事实上K=3是不合理的，因为不大不可能是正态分布)多一点点，若只做一次测量，评估出U1=10g(k=3)也是多一点点

两个不确定度数值上不会有差异，获得U2时比U1有更多的信息，U2相对于U1可能更合理

njlyx · 发表于 2017-9-1 17:17:53

对U2数据的质疑有道理！是我"编造"不当。不过，只要U2比U1大，总是不好交代的？此外，U1比10多一点点的来历？

吴下阿蒙 · 发表于 2017-9-1 17:22:30

本帖最后由吴下阿蒙于 2017-9-1 17:27 编辑

单次的测量是无法得到重复性分量的。
1.单次测量的重复性，需要测试n次，求标准差，然后重复性分量就等于这个标准差，不需要除以根号n。测量结果为：单次测试值+/-不确定度
2.多次测量的重复性，需要测试n次，求标准差，然后重复性分量需再除以根号n。测量结果为：多次测量平均值+/-不确定度

其中2是必然小于1的，即经过多次测量的平均值更可靠，真值可能出现的范围更窄。

吴下阿蒙 · 发表于 2017-9-1 17:28:05

本帖最后由吴下阿蒙于 2017-9-1 17:42 编辑

njlyx 发表于 2017-9-1 14:27
那要如何得到？

单次的测量是无法得到重复性分量的。
1.单次测量的重复性，需要测试n次，求标准差，然后重复性分量就等于这个标准差，不需要除以根号n。测量结果为：单次测试值+/-不确定度
2.多次测量的重复性，需要测试n次，求标准差，然后重复性分量需再除以根号n。测量结果为：多次测量平均值+/-不确定度

其中2的重复性分量是必然小于1的重复性分量，而测量结果表示：经过多次测量的平均值更可靠，真值可能出现的范围更窄。
在实际使用中，单次测量结果的不确定度其实更具有实际作用，因为在原则上，n次测量结果平均值的不确定度必须确保今后在同类测量中所给的测量结果必须都是n次测量的平均值，而这就非常的不实际，所以，在评定不确定度时，我们一般都进行n次测试，但重复性分量不除以根号n（或者说n=1），这样在未来使用中，单次测量结果即可引用此不确定度了。

csln · 发表于 2017-9-1 18:37:29

本帖最后由 csln 于 2017-9-1 18:53 编辑

不过，只要U2比U1大，总是不好交代的？此外，U1比10多一点点的来历？

若只秤量一次，没有更多的信息，另一个分量是秤的分辨力，合理猜测1g，简化问题，其他的不再考虑，评定方法很简单，U1就是10g多一点点

退一步讲，就算U2比U1大，也没有什么不好交代，秤的重复性差点，说明一次测量的结果本就不太靠谱，又多秤量了9次，U2比U1大了，但U2比U1更可靠了，没有理由相信小一点不确定度就比大一点的不确定度更好，接近真实情况的才是比绞好

同样没有理由相信一台重复性不是太好的秤第一次秤量的值比后面的9次更靠谱，更接近真实值

您楼上还质疑了，莫非MPEV不包括重复性因素吗？这也是史先生抨击不确定度武器之一，一并说了吧，正是因为MPEV标定时也会受到其本身重复性影响，MPEV本身也会存在不确定度，所以不确定度评定时才需要考虑。

njlyx · 发表于 2017-9-1 18:59:58

csln 发表于 2017-9-1 18:37
不过，只要U2比U1大，总是不好交代的？此外，U1比10多一点点的来历？

若只秤量一次，没有更多的信息，另一 ...

第一段，所谓"秤的分辨力"，难道不在秤的mpev指标包含的范围吗？会不会重复了？

第二、三段，无力评判，各表吧。我的理解，对一个自身变异可以忽略不计的近似常量而言，应该不存在测量不确定度大的测量结果反而可能更可靠的道理。除非有理由说明那个"小"的结果确实错了。

新司机上路 · 发表于 2017-9-1 20:03:36

本帖最后由新司机上路于 2017-9-1 20:07 编辑

我好奇的是一台检定合格的台秤居然会出现测量不确定度大于最大允许误差的情况出现完全不可能的吧
检定的计量标准已经考虑到了不确定度的情况所以一般检定合格的话结果默认U≤1/3MPEV
首先楼主的例子就已经站不住脚了。真出现 U≥MPEV 要么是不合格要么就是计量标准选择错误

新司机上路 · 发表于 2017-9-1 20:11:08

本帖最后由新司机上路于 2017-9-1 20:12 编辑

再者  e=10g的电子秤在500g的最大允许误差为±5g （如果按楼主假设为±10g）
假如出现500g的糖（真值）  用电子秤称出来的值为512g （＞10g）那说明这电子秤已经不合格了

综上楼主的假设本身就不成立中间包含了相当多的错误假设  没有办法讨论

csln · 发表于 2017-9-1 20:20:30

新司机上路发表于 2017-9-1 20:03
我好奇的是一台检定合格的台秤居然会出现测量不确定度大于最大允许误差的情况出现完全不可能的吧
检定的 ...

您混淆了秤被检定时测量结果的不确定度与秤用作测量设备时测量结果的不确定度

新司机上路 · 发表于 2017-9-1 20:25:53

csln 发表于 2017-9-1 20:20
您混淆了秤被检定时测量结果的不确定度与秤用作测量设备时测量结果的不确定度 ...

不不不被检定时测量结果的不确定度本身就是评价秤的计量特性的一部分
如果这两个不确定度没有联系的话那秤的检定就没有意义了
都是用同一台秤去称一个质量恒定不变的物体不确定度会发生质的变化？

csln · 发表于 2017-9-1 20:27:51

本帖最后由 csln 于 2017-9-1 20:30 编辑

njlyx 发表于 2017-9-1 18:59
第一段，所谓"秤的分辨力"，难道不在秤的mpev指标包含的范围吗？会不会重复了？

第二、三段，无力评判， ...

分辨力同重复性是同一个问题，问题已经说过了

我的理解是不确定度的大小远没有合理重要。如果一个人说，您的题目，评出的不确定度是U3=3g，K=3，没有理由，我就评出来是这样，您能认为U3比U1比U2更可靠吗

用一个不太好的测量设备想要小的不确定度，何必难为自己，换一台好点的秤，不确定度U=0.1g,k=3,小意思

csln · 发表于 2017-9-1 20:46:54

本帖最后由 csln 于 2017-9-1 20:54 编辑

新司机上路发表于 2017-9-1 20:25
不不不被检定时测量结果的不确定度本身就是评价秤的计量特性的一部分
如果这两个不确定度没有联系的 ...

您确实是新司机，被检定时测量结果不确定度（如果评的化，弱弱地问一句，您通常做检定时都会评不确定度吗？）是为了对检定结果判断，如果您不对被检定的测量设备做修正，检定时的不确定度对后续测量是没有什么大用处的

不确定度不同就是发生了质的变化了吗？因为有您不知道的东西，所以才会有测量不确定度，所有信息若您都知道了，不确定度可能就没有了，不同的不确定度是因为您不知道的信息量不同

新司机上路 · 发表于 2017-9-1 21:04:31

csln 发表于 2017-9-1 20:46
您确实是新司机，被检定时测量结果不确定度（如果评的化，弱弱地问一句，您通常做检定时都会评不确定度吗 ...

我不认同这样的说法我保留我的意见

njlyx · 发表于 2017-9-1 21:54:37

新司机上路发表于 2017-9-1 20:03
我好奇的是一台检定合格的台秤居然会出现测量不确定度大于最大允许误差的情况出现完全不可能的吧
检定的 ...

检定时"U≤1/3MPEV"的具体含义有些争议，本论坛有讨论的话题，很多层楼，没有统一结论…

此处单次称量出现"U≥MPEV"，纯属"均匀分布"假定与包含因子k式扩展不确定表达间的协调问题。…至于多次测量，如果被测量值有散布，那"U≥MPEV"很正常。但此处被测量值自身的散布可以忽略不计，主楼给的是疑问状。

补充内容 (2017-9-2 17:45):
这是对37#的回复： “U≤1/3MPEV”是说对秤“校准”("检定"）时的要求；而“ U≥MPEV ”中的U是用秤称量物品时的“不确定度”，“ U≥MPEV ”的情况...

补充内容 (2017-9-2 17:46):
“ U≥MPEV ”的情况只会发生在被称量物品的质量“波动”很大时。

285166790 · 发表于 2017-9-1 23:08:13

单次不确定度不是那样算的，求单次测量不确定度要进行预评估，也就是还是要算重复性的。

规矩湾锦苑 · 发表于 2017-9-2 17:08:58

本帖最后由规矩湾锦苑于 2017-9-2 17:21 编辑

　　楼主的问题是一个无解的问题，问题出在题目的假设不清晰或错误。为讨论方便不妨择要如下：
　　约500g的白糖，用一台检定“合格”、 MPEV=10g 的台秤称量一次，得到它的“测量不确定度” U1=10g(k=3)，重复称量10次，却得到一个 U2=12g(k=3)的“测量不确定度”！
　　“它”到底是谁？U1=10g是台秤检定结果的不确定度，还是用台秤称量白糖的测得值不确定度？白糖500g称量的计量要求（最大允差绝对值MPEV）是什么？题目不得而知。“MPEV=10g 的台秤”这个MPEV理应是台秤的计量要求，不是白糖称量的计量要求，因此这台秤的检定方法不确定度U应不得大于MPEV/3=3.3g。可是题目没问检定过程的不确定度，没问检定方法行不行，可不可信，也没问用这台秤称量白糖行不行，可不可信。如果问前者，就应给出检定台秤时的不确定度，如果是问后者，就应给出白糖称量的计量要求MPEV。给出的已知条件欠缺，因此这两个问题都无解。
　　题目说称量一次，得到的测得值“测量不确定度”U1=10g，重复称量10次，却得到U2=12g的测得值“测量不确定度”。这个U2和U1都是用台秤称量白糖所得的测得值的不确定度。用同一个测量过程重复测量的测得值不确定度永远比单次测量测得值的测量不确定度小，是放之四海而皆准的真理，楼主却假设了严重违背科学的U2＞U1，大家说还能有解吗？楼主说这“可能是盲目‘假定不相关’等应用不当结出的恶果。”，请问这和各不确定度分量相关不相关有一丝一毫的关系吗？

规矩湾锦苑 · 发表于 2017-9-2 17:26:01

本帖最后由规矩湾锦苑于 2017-9-2 17:29 编辑

njlyx 发表于 2017-9-1 21:54
检定时"U≤1/3MPEV"的具体含义有些争议，本论坛有讨论的话题，很多层楼，没有统一结论…

此处单次称量出 ...

　　检定时"U≤(1/3)MPEV"的具体含义在JJF1094说得明明白白，U是检定方法或检定结果的扩展不确定度，MPEV是被检对象的最大允差绝对值，意思是所用检定方法的扩展不确定度不得大于被检对象最大允差绝对值的1/3。
　　如果"U≥MPEV"了，那就太不正常了，U＞(1/3)MPEV都不允许，怎么能说U≥MPEV是“很正常”呢？

njlyx · 发表于 2017-9-2 18:12:19

本帖最后由 njlyx 于 2017-9-2 18:14 编辑

285166790 发表于 2017-9-1 23:08
单次不确定度不是那样算的，求单次测量不确定度要进行预评估，也就是还是要算重复性的。 ...

如此“单次不确定度”应该不是大众能理解的那个“单次不确定度”——大致是：不知这包大致500g的物品内容究竟是什么，很有可能是吸水等附着性很强的东西，环境因素对其质量（真）值的影响很大，而环境条件又变换不定，从而导致这包东西的质量（真）值有较大的波动，在此情形下，如果还有人想不通过实时称量获得它在某时刻的质量值。———- 那么：多次称量，结果统计，获得一个“均值”，一个所为“单次称量的测量不确定度”，两者合体，就能“知道”(大致框定)它在任意时刻的质量值，不要再实时称量了。

如果实时称量得到当时结果是505g，就问此刻这包物品的实际质量究竟是多少？——为505g加一个“尾巴”，这个“尾巴”应该是多少？

补充内容 (2017-9-3 12:02):
说明：这里的【如此“单次不确定度”】，是指45#所言的那种“单次不确定度”。不是主楼那个10g的U1。

oldfish · 发表于 2017-9-2 21:54:31

njlyx 发表于 2017-9-1 13:05
谁的重复性呢？秤的吗？……它没被mpev包含吗？

你没按照GUM的体系来算吧？另外你先说说U=12是怎么来的

何必 · 发表于 2017-9-2 23:37:32

njlyx 发表于 2017-9-2 18:12
如此“单次不确定度”应该不是大众能理解的那个“单次不确定度”——大致是：不知这包大致500g的物品内 ...

如果实时称量得到当时结果是505g，就问此刻这包物品的实际质量究竟是多少？——为505g加一个“尾巴”，这个“尾巴”应该是多少？

期待有解决的方案！！

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