还是一包白糖的称量问题

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！！

规矩湾锦苑 发表于 2017-9-2 17:26
　　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 ...

你连MPEV是谁的、U是谁的都没弄明白，就大放厥词，少说点你能憋疯吗？

你糊涂得好有个性！

oldfish 发表于 2017-9-2 21:54
你没按照GUM的体系来算吧？另外你先说说U=12是怎么来的

如31#所言，U2=12g的数据可能与实际台秤的性能不相宜。

问题改一下，看会有什么答案？

(1  )  称量的一次，显示505g。如何报告这包糖的重量(质量)？

(2)  称量10次，显示值依次为: 505，505，504，503，503，504，504，505，505，504g。此时又如何报告这包糖的重量(质量)？

补充内容 (2017-9-3 11:54):
更正： （1） 称量一次，

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       njlyx出的题目，暴露出当今不确定度体系评定不确定度时的某些逻辑问题，值得重视，值得认真研究。
       题目一出，回帖很多，说明这个问题结合实际，是大家的关注点。恕我直言，大多数回帖，没有深入问题的本质，没有认真想一想不确定度体系的弊病，而是对题目本身吹毛求疵，表现出一种不良倾向：盲目地迷信关于不确定度的一套说教，而没有针对具体问题进行实事求是的分析。
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      规矩湾锦苑先生的观点写得较详细，先就他的说法，评论如下。
【规矩湾锦苑】
       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。
【史评】
       njlyx的题目是：
       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”！  
       这个题目，很清晰。被测量是白糖，是常量测量。测得值的分散性由仪器的随机误差引入。测量仪器规格是：MPEV=10g，已经检定合格。
       不确定度评定方法，按GUM法。
       情况一：测量一次，得到一个测得值就是台秤的示值。根据已知信息MPEV=10g，进行B类不确定度评定，根据假设分布，除以一个数，得标准不确定度，没有合成对象，乘个因子得到扩展不确定度U₁。往返“除以”“乘以”的那个因子，应该相等（没有合成对象，分布未变），这样，评定出的不确定U₁为10g,是符合GUM法的。
       情况二：测量10次。N=10.
       操作1  求示值平均值，得测得值
       操作2  按贝塞尔公式计算σ
       操作3  求测得值的分散性 σ_平 = σ/√N
       操作4  取方和根，得合成不确定度
       根据定义，A类评定的不确定度称为A类标准不确定度u_A,由B类评定得到的B类标准不确定度为u_B.取两类标准不确定度“方和根”，得合成不确定度u_C.
       操作5 求扩展不确定度U₉₉
       合成不确定度u_C乘以因子k(题目指定k=3)，得扩展不确定度U₉₉.

       测量10次，有A类不确定度，GUM法就是两类不确定度合成。题目假设此时的合成不确定度U₂=12g,是符合GUM法的可能情况的。题目清晰，没有错误。
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【规矩湾锦苑】
       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。
【史评】
       njlyx讲的是测量场合的问题，测量不确定度，就是指测得值的不确定度。规矩湾先生却拉上检定场合的问题，毫无道理。测量者将仪器送检，得知仪器合格，于是测量者就可以按仪器指标（MPEV=10g）来应用。这是测量计量的常规。至于计量本身的事，由计量法管理。 计量的可信性，是正常社会的本能。
      用一台秤称一包白糖，知道测得值，知道误差范围（误差绝对值的最大可能值，即MPEV）,对测量者来说，已足够。多大的事，什么这个要求那个要求的，那是节外生枝。
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【规矩湾锦苑】
       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？
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【史评】
       规矩湾说：“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。”
       njlyx 讲的U₁与U₂的关系，并没有说U₂大于U₁是合理的，恰恰相反，按照GUM法评定，必定出现U₂大于U₁的结果，因为二量的方和根，必定大于其中任何一量。正是njlyx认为这是不合理的，所以才认为，导致此不合理是假设不相关而引起的，因为不相关才有“方和根”的取法。
      这不是“楼主假设了严重违背科学的U₂＞U₁。”而是GUM法决定了，必然如此。你规矩湾如能懂得U₂大于U₁不合理的道理，你应该反对GUM法本身，而不是指责怀疑GUM法的njlyx.

       史锦顺明确表态：引起U₂大于U₁这一逻辑错误的是不确定度体系本身。两类评定法的划分，到两类标准不确定度的划分，分布的假设，不相关的假设，都是错误的.
       所谓B类评定，就是抄袭、引用仪器指标值MPEV。没有必要变换来变换去。实现误差合成，方差之路走不通，因为系统误差的方差为零。能够贯通的是取“方根”，那就没有必要变换了。而仪器性能指标，本来包括σ_平，再叠加一次，就重复计算了，于是就导致楼主所指出的矛盾现象。废除不确定度体系，就没有这些混乱现象了。
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       计量场合有计量的不确定度，测量场合有测量的不确定度。你规矩湾先生，先把这两个不确定度的区分弄明白，再来讨论。我长期以来，一直认为你的糊涂，是不确定度体系害的。现在看来，这仅仅是一部分。你连不确定度的基本概念，都有异解，那就没法和别人交流了。
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csln 发表于 2017-9-3 08:15
你连MPEV是谁的、U是谁的都没弄明白，就大放厥词，少说点你能憋疯吗？

你糊涂得好有个性！ ...

　　JJF1094中的MPEV是谁的，U是谁的，你弄明白你弄清楚了吗？你说我“糊涂得好有个性”，如果你“糊涂得好没个性”的话，请发表你的看法，以免把你“憋疯”。
　　我的观点在47楼已明确表达，如果你没好好看，我就再重复一下：
　　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"，那就太不正常了，U＞(1/3)MPEV都不允许，怎能说U≥MPEV是“很正常”呢？

楼主的问题与检定没有关系，与JJF 1094也没有关系，看看楼上对你的评论吧

大言不惭地关公战秦琼  弱智得好有个性

　　MPEV=10g 的台秤称量一次，得到它的“测量不确定度” U1=10g(k=3)，请问这个“它”指谁？指台秤的MPEV给称量结果引入的不确定度分量吗？这是大家都能从题目中识别的。可是既然都知道被测量是白糖，被测量的最大允差绝对值MPEV却并没给出，请问这个U1=10g(k=3)，有何价值？楼主想解决什么问题？解决什么问题都不明确，题目有解吗？
　　同样一个台秤称量一次，得到“测量不确定度” U1=10g(k=3)，用同样的方法，重复称量10次，却得到一个  U2=12g(k=3)的“测量不确定度”，这种可笑的假设怎么还会是正确的？怎么会得到U2=12g(k=3)？难道不知道重复性测量取平均值为测得值，其不确定度是单次测量测得值不确定度除以根号测量次数吗？很明显楼主的错误在于他把对被测对象的重复测量取平均值的称量活动，当成了重复性试验求实验标准差的不确定度Ａ类评定活动。我一直强调，概念的混淆必然造成结论的错误，现在概念的混淆已经造成了出题人的假设条件错误，请问这个题目还有解吗？

　　楼主的问题与检定没有关系，与JJF 1094也没有关系，还谈什么“MPEV=10g 的台秤”，谈什么“检定合格”？自己概念混乱，“大言不惭地关公战秦琼”“弱智得好没个性”，看来在所难免。

看不明白就别丢人现眼了，到现在为止跟贴的只有你一个人没看明白

别人就想重复测量，用单次测量值做测量结果，关你什么事

现在感觉那句话:      好鞋不踩臭狗屎       无比正确

史锦顺 发表于 2017-9-3 11:01
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       njlyx出的题目，暴露出当今不确定度体系评定不确定度时的某些逻辑问题，值得重视，值得认真研究。 ...

先生的解读完全符合主楼的意思。还有csln等先生也完全理解了主楼的意思，只不过对“U2大于U1”现象“合理性”的认识不同而已。

不同意先生“引起U2大于U1这一逻辑错误的是不确定度体系本身”的观点。

“假定不相关”应该不是“GUM法”本身的要求，不然也不会出现带“相关系数”的“合成公式”了。

如果所用“测量模型”适当、“相关系数”合理，完全可以由不违背“JJF1059.1-2012”正文的“不确定度评估方法”，评出与“误差理论方法”充分接近的结果---得到的 U2(k=3)充分接近“误差理论方法”得到的“平均值”的“极限误差值”。

csln 发表于 2017-9-3 12:33
现在感觉那句话:      好鞋不踩臭狗屎       无比正确

        提醒你一点，引用别人的话，字面上要原文原字的引用，几个量友的原话是“好鞋不踏臭狗屎”，结果被你引用成了“ 好鞋不踩臭狗屎 ”，原话的寓意很清楚，：即使你将臭狗屎的老不正经踏于了脚下，臭狗屎的臭气熏天也玷污了你的鞋子，似乎也有某种程度的不划算。踏与踩尽管区别不大，但引用时还是原文原字的引用为好，你说呢？

没记太准，本来想着写踏的，犹豫了一下，写成了踩，下次注意。手机回复，不知怎么@您

njlyx 发表于 2017-9-3 09:54
如31#所言，U2=12g的数据可能与实际台秤的性能不相宜。

问题改一下，看会有什么答案？

假如能够将台秤的MPEV=10g大致的区分为随机效应引起的分量E1和系统效应引起的分量E2（但现实是不太可能的事）。
一次称量信息不够，只能用E1和E2的综合体MPE来评定U1；
十次测量，能够得到随机效应分量E3，是否可用E3和E2的综合来评定U2？(本人想当然地希望这时候的E3比E1小一些)

njlyx 发表于 2017-9-3 09:54
如31#所言，U2=12g的数据可能与实际台秤的性能不相宜。

问题改一下，看会有什么答案？

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       史锦顺答题
       前提条件：秤的MPEV是10g，经检定合格。
       【题目(1)】称量一次，显示505g。如何报告这包糖的重量(质量)？
       【史答】这包糖重量的第一次测量结果是
                     W₁ = 505g ± 10g                                               （1）            
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       【题目(2)】 称量10次，显示值依次为: 505，505，504，503，503，504，504，505，505，504g。此时又如何报告这包糖的重量(质量)？
       【史答】这包糖重量的第二次测量结果是
                     W₂= 504g ± 10g                                                 （2）           
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       【关于随机误差的处理】
       第二次测量，σ=0.82g，σ_平=0.26g ，3σ_平=0.78g
       同误差范围指标（MPEV）比，分散性很小，说明是基础测量（与白糖重量为常量的直观判断一致）。分散性由秤的随机误差引入。在制造与计量场合，MPEV中已包含随机误差部分，因此，不再重计。
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       史锦顺认为：误差理论可以处理测量计量的一切问题。不确定度体系的一切，都是画蛇添足，都是制造混乱。那些相信不确定度体系的人们，请你们按GUM的说教表达一番，必错无疑。
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何必 发表于 2017-9-3 15:12
假如能够将台秤的MPEV=10g大致的区分为随机效应引起的分量E1和系统效应引起的分量E2（但现实是不太可能的 ...

本人意见:

关于U2，有较"细致"结果的前提就是MPEV=10g对应的秤的测量误差(示值误差)能有效分成所谓"系统"分量e1与所谓"随机"分量e2两部分，或者能知道这10次称量示值与秤的"示值误差"之间的"相关系数"，这后一个条件是很难满足的，若直接取这"相关系数"为0，得到的就是前面的那种"结果"。

至于U1，应该不用费那么多脑细胞绕 —— 称一下，显示505g，一般人都会认为:  极可能不会少于495g，也不大可能多于515g。

史锦顺 发表于 2017-9-3 17:50
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       史锦顺答题
       前提条件：秤的MPEV是10g，经检定合格。

关于第二部分内容，您"误差处理方法"的处理与本人以为的稍有出入。同意秤的mpev指标中已含其"随机误差"的认识，困难是秤的指标没有分解成为两部分。

这会是用手机不方便，稍后电脑细说。

规矩湾锦苑 发表于 2017-9-3 11:43
　　楼主的问题与检定没有关系，与JJF 1094也没有关系，还谈什么“MPEV=10g 的台秤”，谈什么“检定合格” ...

真是想不明白，为什么每次你都能出现“神解读”，是真没看懂还是为了博眼球故意东扯西绕？

何必 发表于 2017-9-3 21:14
真是想不明白，为什么每次你都能出现“神解读”，是真没看懂还是为了博眼球故意东扯西绕？ ...

　　是56楼说“楼主的问题与检定没有关系，与JJF 1094也没有关系”，57楼大骂“大言不惭地关公战秦琼  弱智得好有个性”，你认为都没关系吗？有人骂“大言不惭地关公战秦琼  弱智得好有个性”，这是骂谁呢？难道不是在骂自己？
　　我在59楼并没有做一个字的任何“解读”，“神解读”更不敢当。我只是提了一个问题请其回答：楼主的问题与检定没有关系，与JJF 1094也没有关系，那么还谈什么“MPEV=10g 的台秤”，谈什么“检定合格”？有人有骂街嗜好，不是本论坛教育的职责，愿意终生骂大街就只能任其去骂，人品的问题我们不谈，但也请骂街者骂人的时候，想想自己这算不算概念混乱，算不算“大言不惭地关公战秦琼”，算不算“弱智得好有个性”？

看了史老的假设，有两个问题！1他认为最大允许误差就是测量不确定度，2仪器的最大允许误差就是仪器的重复性误差！

史锦顺 发表于 2017-9-3 17:50
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       史锦顺答题
       前提条件：秤的MPEV是10g，经检定合格。

关于10次重复称量的结果，先上一个“不确定度”试解(“误差理论”的我解以后有机会再上)——

记  秤的“示值误差”为 ε，并 记它在10次称量中的取值依次为ε1、ε2、…、ε10，它们的具体值都不得而知，但知道它的“最大允许值”MPEV=10g。
在10次称量的范围内，ε=∨{ε1，ε2，…，ε10 }——表示ε可代表ε1~ε10中的任一个（下同）。

又记 被称糖包的“质量”为 m，并 记它在10次称量中的取值依次为m1、m2、…、m10，它们的具体值都不得而知，但知道它们的差异可以忽略不计。
在10次称量的范围内，m=∨{m1，m2，…，m10 }

再记 秤称量称糖包“质量”的示值(测得值)为 d，记它在10次称量中的取值依次为d1、d2、…、d10，它们的具体值已知，但取值大小可能有所散布。
在10次称量的范围内，d=∨{d1，d2，…，d10 }=∨{505，505，504，503，503，504，504，505，505，504}。

在10次称量的范围内，有下列“测量方程”：
m=d-ε   ( 1 )
其中m=∨{m1，m2，…，m10 }，
      d=∨{505，505，504，503，503，504，504，505，505，504}，
     ε=∨{ε1，ε2，…，ε10 }。

分别用E[x]、u[x]标记“求x的(最佳)估计值”、“求x的标准不确定度值”，由(1)应有

E[m]=E[d]-E[ε]= 504.2 g     ( 2 )

因为E[d]= 504.2g，E[ε]=0。

u[m]=√{(u[d])^2+(u[ε])^2-2×r×u[d] ×u[ε]}     ( 3 )

其中u[d]= 0.82g，u[ε]=10/3=3.33 g，r为d与ε的“相关系数”。

由于d与ε的“相关系数”r不得而知，u[m]实际无法获得！

如果已将秤的“示值误差”ε分解为所谓“系统分量”εs与所谓“随机分量”εr，两个相互独立的成份，即

ε=εs+εr    ( 4 )

在10次称量的范围内，对应ε=∨{ε1，ε2，…，ε10 }，有εs=∨{εs1，εs2，…，εs10 }和εr=∨{εr1，εr2，…，εr10 }，其中εs1~εs10、εr1~εr10的具体值也都不得而知，但可分别知道它们的“最大允许值”MPEVs及MPEVr，并应有

MPEV=√{(MPEVs)^2+(MPEVr)^2 }    ( 5 )

对应MPEV=10g，假定其中MPEVr=2g，便有MPEVs=√{(10)^2-(2)^2}=9.8g。

于是会有 u[εs]=9.8/3=3.27 g，u[εr]=2/3=0.67 g。

将( 4 )代入(1)，有

m=d-εs-εr   ( 6 )

在(6)的三个“输入量”d、εs、εr中，已知εs与εr相互独立(不相关)，而εs在“重复测量”中是近似不变的，示值d的“散布”应该与它无关，相关项便只有d与εr，因此

u[m]=√{(u[d])^2+(u[εs])^2+(u[εr])^2-2×rb×u[d] ×u[εr]}     ( 3 )

其中u[d]= 0.82g，u[εs]= 3.27 g，u[εr]= 0.67 g ，rb为d与εr的“相关系数”。

此处，由于“确认”在10次称量的范围内糖包的实际质量m的差异可以忽略不计，那么，示值d的“散布”也与m无关。由此“推论”，示值d的“散布”纯属εr的变异所致，可认为“相关系数”rb≈1，于是

u[m]=√{0.82^2+3.27^2+0.67^2-2×1×0.82 ×0.67} =3.27 g，相应有U=3×3.27=9.81g，于是可得

糖包质量的测量结果为 m=(504.2±9.8)g，k=3.

一个仪器合格与否不是说最大允许误差合格就行的，重复性误差也是仪器的重要指标

仪器的最大允许误差表示仪器测量值与真值的偏差，而重复性误差表示仪器对被测值的复现能力，二者同为衡量仪器的技术指标，缺一不可！到时我个人认为在某些情况下，重复性误差可能比最大示值误差更为重要