单次测量结果没有(测量)不确定度吗？

285166790

单次测量结果是否有不确定度要看怎么理解，如果是一个正常按周期检定的计量仪器，它的重复性在周期检定结果中是已知的，所以可以估计出单次测量的不确定度。如果是一个全新的未检定或校准过的仪器，没有任何历史数据的参考，单次测量就无法得知不确定了。

njlyx

285166790 发表于 2018-7-18 11:14
单次测量结果是否有不确定度要看怎么理解，如果是一个正常按周期检定的计量仪器，它的重复性在周期检定结果 ...

"测量"能获得有用"结果"的基本前提是: 所用"测量仪器(系统)"的"计量性能"稳定(---统计平稳)，并且，测量者掌握所用"测量仪器(系统)"的"计量性能"---知悉相关"测量误差"的(统计)规律。

【 测量者掌握所用"测量仪器(系统)"的"计量性能"---知悉相关"测量误差"的(统计)规律。】的"工作"("检定"、"校准"、分析、试验、评估、………)通常应该在实施"测量"之前完成(特殊情况时也可能"事后"补救)。

将对未知"被测量"实施"测量"的"工作"与【掌握所用"测量仪器(系统)"的"计量性能"---知悉相关"测量误差"的(统计)规律。】的"工作"搅合在一起可能不是恰当的"方法"。

规矩湾锦苑

　　将“测量不确定度”视为“测量精密度”的表达形式之一，不可以吗？
　　我的回答是，将“测量不确定度”视为“测量精密度”的表达形式之一，还真的不可以。
　　JJF1001-2011的5.10和5.18分别给出了“测量不确定度”和“测量精密度”的定义（请见18楼复制粘贴的国家规范内容），反向推理，如果可以将“测量不确定度”视为“测量精密度”的表达形式之一，国家规范也就没必要给出两个完全不同的定义了。5.10测量精密度定义的组3告诉了我们它的用途是“用于定义测量重复性、期间测量精密度或测量复现性”，连用于定义测量不确定度都不提，更何况“视为”测量精密度？5.18的注2对不确定度做了解释，不确定度是某个区间的半宽度或称为……的标准偏差。半宽度和标准偏差可以用来定义不同的名词术语，但不能因为不同的名词术语使用了半宽度或标准偏差定义就可以说这些名词术语就可以划等号了。
　　例如一条马路的宽度和一个湖泊的宽度都使用了宽度定义，我们不能说这条马路可以视为那个湖泊。同样，随机误差、重复性、复现性、不确定度等都可以用标准偏差定义，但我们不能说随机误差、重复性、复现性、不确定度视为同一个东西，我们应该正确理解误差和不确定度的定义，不能将它们搅成一锅粥再画个等号。

规矩湾锦苑

　　卖给别人100g黄金，称量得100.003g，而且说了，不确定度是0.001g，人家说没看清，要求再称一下，商家答复人家，不知道会是什么结果，不保证还是这个质量，因为是两个不同的测量。这个回答是不妥的。
　　称量100g的物质，（扩展）不确定度是0.001g，根据三分之一原则，意味着称量结果可信性可以满足被称量物质的允许误差为不大于0.003g的要求。如果没有特殊情况，商家应该同意顾客“再称一下”的要求。只要不确定的评定没有问题，商家要有充分的自信心，虽然称量误差肯定存在，但称量结果的最大误差绝不会超过十万分之三（0.003g），买卖价值十万元的物品，因称量误差多收或少收三元钱，不违反公平交易的原则，无论顾客或商家都不会在意。

yeses

njlyx 发表于 2018-7-18 10:25
不大了解"测绘"界的情况。

不过，对于某些专业测量仪器，【不将一些所谓"系统测量误差(譬如校准它所用标 ...

是有这方面的情况，采用某些特有的测量方法可以使得测得值的不确定度（他们叫精度）比仪器的MPE更小，但这不是测绘行业独有的，仪器制造领域这种情况也很多。

关键问题是，这里所说的仪器误差实际是温度的函数，测绘行业却认为它是个固定的常数（因为计量检测值在一个特定的温度环境下只有一个误差监测值），于是认为系统误差修正就完事了，大小无所谓，不限差。---误差类别的僵化思维。

njlyx

yeses 发表于 2018-7-18 17:36
是有这方面的情况，采用某些特有的测量方法可以使得测得值的不确定度（他们叫精度）比仪器的MPE更小，但 ...

这事只能你们专业探讨了，隔行如隔山，…

路云

yeses 发表于 2018-7-17 03:37
“均值”是有限次测量结果的平均值，“期望”是无限次测量结果的平均值，前者是后者的“估计值”，后者是 ...

您这个说法是对的。我说的所有可能取值的均值实际比您的无穷均值更严谨，试想一下，如果某个误差没有无限个可能取值怎么办呢？

那你就举例说清楚，哪种误差是没有无限个可能取值的，哪种误差有无限个可能取值的，没有无限个可能取值的误差怎么评不确定度，有无限个可能取值的误差又如何评不确定度。

您一定要明白一个道理，一个唯一的测得值给定以后，测得值与数学期望之差(所谓随机误差)就固定了，就无法随机变化了，就和数学期望与真值之差(所谓系统误差)一样了，也是固定的未知的偏差。性质一模一样的二个偏差。

数学期望与真值并不会因你的测得值给定或不给定而随机变化，当你的重复性测试条件确定后，两者本身就是固定的，只不过两者都无法获得，故称其为“固定的未知量”。

我是站在测量未实施的角度说“每一次测量结果的随机误差都是不确定的”，而你是站在测量已实施完毕的角度说“每一次测量结果的随机误差都是确定的”。既然你这也是确定的，那也是确定的，那还要去研究不确定干什么？

yeses

路云 发表于 2018-7-18 21:13
您这个说法是对的。我说的所有可能取值的均值实际比您的无穷均值更严谨，试想一下，如果某个误差没有无限 ...

那你就举例说清楚，哪种误差是没有无限个可能取值的，哪种误差有无限个可能取值的，没有无限个可能取值的误差怎么评不确定度，有无限个可能取值的误差又如何评不确定度。

举例：一个有限体积的容器内放满了钢珠，某人通过体积推算得出钢珠的个数大约为1000个，请问，就钢珠个数的误差而言，其所有可能值能有无穷多个吗？

我是站在测量未实施的角度说“每一次测量结果的随机误差都是不确定的”，而你是站在测量已实施完毕的角度说“每一次测量结果的随机误差都是确定的”。既然你这也是确定的，那也是确定的，那还要去研究不确定干什么？

你已经提交了测得值却要站在测量未实施的角度说，你觉得有逻辑性吗？你要达到什么目的呢？

此外，你得先把“确定”和“固定”的意思区别清楚再说话。误差值客观上是固定的，但数值是人的主观不能确定的。我站在测量实施完毕的角度说：二个固定的误差值都是人的主观所不能确定的。----就这意思。

285166790

njlyx 发表于 2018-7-18 12:03
"测量"能获得有用"结果"的基本前提是: 所用"测量仪器(系统)"的"计量性能"稳定(---统计平稳)，并且，测量 ...

我想我表达的意思跟你的前半段类似。

njlyx

285166790 发表于 2018-7-19 11:08
我想我表达的意思跟你的前半段类似。

明白了。

我那第三段文字应只对不具体做"测量"工作，而研究"测量不确定度"的人表达。

路云

yeses 发表于 2018-7-18 03:54
那你就举例说清楚，哪种误差是没有无限个可能取值的，哪种误差有无限个可能取值的，没有无限个可能取值的 ...

举例：一个有限体积的容器内放满了钢珠，某人通过体积推算得出钢珠的个数大约为1000个，请问，就钢珠个数的误差而言，其所有可能值能有无穷多个吗？

1、“推算出”并不是“测量出”，纯粹就是一理论值，而且是离散量的理论值，这与推算一个鞋盒内能摆下几只鞋没什么两样。

2、还是没说清楚，这个不确定度怎么去评估。

你已经提交了测得值却要站在测量未实施的角度说，你觉得有逻辑性吗？你要达到什么目的呢？

不确定度本身就有两层意思，一是定量表征本次测量结果的可靠程度，二是定量表征给下一级单次测量结果引入的不确定度分量(如：对某计量器具“校准结果的不确定度”，也代表用该计量器具进行下一级单次测量的“测量结果”中由该计量器具引入得到不确定度分量)，为下一级的未实施的测量提供“计量确认”的依据，这就是我要达到的目的。

此外，你得先把“确定”和“固定”的意思区别清楚再说话。误差值客观上是固定的，但数值是人的主观不能确定的。我站在测量实施完毕的角度说：二个固定的误差值都是人的主观所不能确定的。

“固定”即为“存在”，但“存在”未必“固定”。系统误差既“固定”也“存在”，随机误差“存在”但不“固定”。“固定”的东西与测量过程是否实施无关。对于未实施的测量过程和“测量结果”来说，你是不关心的。但也只有未获得的测量结果，才存在着主观不能确定。你所研究的对象，都是已获得的测量结果，并且是当前测量过程所获得的测量结果，就不要谈什么“主观不能确定”了。

yeses

路云 发表于 2018-7-19 12:57
举例：一个有限体积的容器内放满了钢珠，某人通过体积推算得出钢珠的个数大约为1000个，请问，就钢珠个数 ...

测量本来就是以一定的基准按照一定的数学规律来推算结果，哪台仪器都是这样实现的。不确定度评定无非就是依赖试验数据的统计来实现。

我说的是误差值的不确定（固定与不固定的误差的误差值都是我们主观不能确定的），你怎么又绕到测得值上去了呢？当前测得值是个确定量，不存在什么不确定的问题。未来的测得值的不确定跟当前确定的测得值不是同一个事情，未来的测得值也会有它自己的不确定度的，不需要当前操心。散啦，各自保留观点吧。

路云

yeses 发表于 2018-7-18 17:25
测量本来就是以一定的基准按照一定的数学规律来推算结果，哪台仪器都是这样实现的。不确定度评定无非就是 ...

“测得值”本就是一广义的概念，即可以代表“被测量值的估计值”，也可以代表“被测量值误差的估计值”。从46楼的截图看，“测得值的均值(测得的量值)”的不确定度与“系统误差测得值(测得量值的误差估计值)”的不确定度，实际上就是同一个量。

当前测得值是个确定量，不存在什么不确定的问题。

按照你的这个理论，当前测得值是个确定量，那么它的误差也就相应成了确定量，同样不存在什么不确定的问题。就此打住，各执己见吧。

njlyx

路云 发表于 2018-7-19 14:38
“测得值”本就是一广义的概念，即可以代表“被测量值的估计值”，也可以代表“被测量值误差的估计值”。 ...

【  当前测得值是个确定量，不存在什么不确定的问题。】<<< 叶老师
【  按照你的这个理论，当前测得值是个确定量，那么它的误差也就相应成了确定量，同样不存在什么不确定的问题。】<<< 您

您这个"推论"可能只有基于您的"认识"才成立。

叶老师的"观点"(本人赞同)是:  当前"测得值"是个确定量，当前"测得值"中包含的"测量误差"是个"不确定量"，与此对应，当前的"被测量(真)值"也是个"不确定量"。…… 用数显台秤称量一包白糖的"质量"，显示455g，这个455g的"测得值"是个"确定量"---只要认识数字的人都不会说这个"测得值"可能不是455g!  在称出455g这个"测得值"的时、空点，这包白糖的"质量"(真)值会"定格"在某个值Dz，与之相应的，455g这个"测得值"中包含的"测量误差值"也会"定格"在某个值De。……无论是De，还是Dz，只知道它们都"定格"了，不会再"变来变去"了，但不知道其"定格"的值究竟是多少？--- 它们都是"不确定量"。

yeses

njlyx 发表于 2018-7-19 15:30
【  当前测得值是个确定量，不存在什么不确定的问题。】

现在很多人读了不确定度的概念定义就把不确定度解释成未来重复测量时的测得值的发散性。实际上只要看一下各自计量规范、教科书中的数学表达方式，就能发现这种解释纯粹是一厢情愿、自以为是。

譬如说，一包白糖质量455g，不确定度10g。其数学表达式的形式几乎都是：测得值x=455g，不确定度u(x)=10g。显然，这里的二个x就是同一个数学概念，就是说，不确定度概念定义中的测得值就是指当前测得值，根本不是未来测得值！如果像某些人自以为是的那样理解：前边的x是当前测得值455g，而后面的x代表未来的未知的测得值，那干吗非要使用同一个x来表述？难道字母不够用了吗？

但是，问题来了：当前测得值x=455g，455g自己跟自己怎么发散？

概率论早就告诉我们一个确定常数的发散性是0，所以，目前的不确定度的概念定义实际存在严重逻辑毛病！

我实在无语，我用那么多证据证明目前的不确定度的概念定义有毛病，却总有那么多人直接以目前的不确定度概念定义加上自以为是的理解为根据来反对我的论点而不关心我提出的论据。讨论科学理论问题最起码该有点逻辑能力吧。

路云

njlyx 发表于 2018-7-18 19:30
【  当前测得值是个确定量，不存在什么不确定的问题。】

您的意思我也基本上看明白了。我之所以一再强调表述要严谨、要规范，意即便于大家理解。“均值”是“均值”，“期望”是“期望”，“误差”是“误差”，“随机误差”是“随机误差”，我不赞成将这些概念不加区分的搅在一起来讨论。例如：“误差”是“系统误差”与“随机误差”的代数和，“期望”值为0的误差那就是“随机误差”(当然也包括“系统误差(真值)”部分为0的“误差”)，而“误差”的期望值则是“系统误差(真值)”。为方便对比查看，特将46楼截图复制粘贴过来。

在称出455g这个“测得值”的时、空点，这包白糖的“质量”(真)值会“定格”在某个值Dz，与之相应的，455g这个“测得值”中包含的“测量误差值”也会“定格”在某个值De。……无论是De，还是Dz，只知道它们都“定格”了，不会再“变来变去”了，但不知道其“定格”的值究竟是多少？--- 它们都是“不确定量”。

1、在我的理解里，白糖的“质量(真值)”你称与不称，它都是“定格”在Dz，并不会因为你称它就“定格”，不称它就不“定格”。这个值就是图中的“被测量(真值)X”。

2、根据您的表述，您所说的这个“测量误差值De”，应该是指图中的“系统误差(真值)”，而我在63楼回叶老师帖中最后一句所说的“误差”，是指图中的“系统误差的测得值(或估计值)”。这两个“误差”都是在“测得值”的时、空点“定格”的、不会“变来变去”的。但前者不确定(不可获得)，后者确定(可获得)。

综上所述，图中的“系统误差(真值)”、“被测量(真值)X”、和“测得值的期望”这三个量是早已“定格”了的，与是否实施测量过程无关，但其值不确定(即不可获得)，属于“不确定量”。“随机误差”则是随着测量过程的实施而“定格”，其值同样因为“系统误差(真值)”的不确定而不确定(不可获得)，所以也是“不确定量”。其它五个量(黑色字与蓝色字)都是随着测量过程的实施而“定格”，且确定(即可获得)，所以它们是“确定量”。

njlyx

路云 发表于 2018-7-19 18:44
您的意思我也基本上看明白了。我之所以一再强调表述要严谨、要规范，意即便于大家理解。“均值”是“均值 ...

      如果实用近似、忽略可能的"细微"变化，那么，【白糖的“质量(真值)”你称与不称，它都是“定格”在Dz，并不会因为你称它就“定格”，不称它就不“定格”。】
      原文之所以表述"定格"，是顾忌有人会"较真"万物之量值总可能随时、空变化，不存在绝对的"常量"，因而"表明"Dz是获得455g"测得值"的那个时、空点的"质量(真)值"。

     我以为:    De=455 - Dz，是整个"测量误差"值，可能有所谓“系统误差”成分，也可能有所谓"随机误差"成分。

njlyx

路云 发表于 2018-7-19 18:44
您的意思我也基本上看明白了。我之所以一再强调表述要严谨、要规范，意即便于大家理解。“均值”是“均值 ...

你我所论的东西可能还是整岔了----

      我说的是那单次测量的"测得值"、"测量误差"及"被测量(真)值"，譬如称量一次糖包，对应一个具体的时、空点。

      您说的似乎是多次(重复)测量所得"测量结果"中的那个"测得值"---它对应的若干(可能无穷多)时、空点的某个时、空范围，如此，才有"数学期望"之类的东西？

      

何必

yeses 发表于 2018-7-19 17:23
现在很多人读了不确定度的概念定义就把不确定度解释成未来重复测量时的测得值的发散性。实际上只要看一下 ...

建议叶老师有空的时候可以参阅   钱钟泰等老前辈的-《测量准确度评估讲座》系列，我发现您现在提出的很多问题，好像早在二十年前钱钟泰等老前辈就有类似的表述了！如必须把测量误差看作随机变量，如测量不确定度应理解成是测量误差的不确定度等等！

规矩湾锦苑

　　我非常赞成叶老师所说的，把不确定度解释成未来重复测量时的测得值的发散性，“这种解释纯粹是一厢情愿、自以为是”的观点。但不赞成“目前的不确定度的概念定义实际存在严重逻辑毛病”的观点。我认为，我们之所以感觉到目前的不确定度的概念定义似乎存在逻辑毛病，是因为长期接受误差理论的熏陶，摆脱不了用误差理论解读不确定度理论的思维惯性，总是拿传统的误差概念去解读测量不确定度的概念。
　　一包白糖质量455g，不确定度10g。表达的意思是使用称量一包白糖的某特定测量方法，称得白糖质量455g，这个测量方法的测量不确定度是10g，即称量方法或测量得到的质量值的可信性是10g。如果用误差表示，需要使用三分之一原则，表示称量方法的最大误差不会超过不确定度的3倍，即最大误差不会超过30g。的确，“测得值x=455g，不确定度u(x)=10g。显然，这里的二个x就是同一个数学概念”，的确，“问题来了：当前测得值x=455g，455g自己跟自己怎么发散？”455g自己跟自己无法发散。
　　但这个不确定度10g正确的和更重要的含义，并非表征测得值455g的分散性，455g是确定的测得值，没有发散性，而是表征出具455g这个测量结果的测量方法的可信性，是这包白糖质量的真值存在区间的半宽度。用同一个测量方法测量同一个被测量，根据误差普遍存在的理论，每次测量的结果不一定完全相同。因此人们用455g这个称量结果代表这包白糖的质量“真值”，不一定完全可信。U=10g就是用这个称量方法称得的，这包白糖质量真值可能存在的区间的半宽。这个半宽U＝10g就被用来“与测量结果相联系”，即人为地与测得值455g相联系，定量评判这个称量方法的可信性，也就定量评判了测量结果455g的可信性。

njlyx

规矩湾锦苑 发表于 2018-7-20 13:55
　　我非常赞成叶老师所说的，把不确定度解释成未来重复测量时的测得值的发散性，“这种解释纯粹是一厢情愿 ...

别人发表意见，无论是否偏颇，总还是在想法找依据、顺逻辑，最不济还声明一下"只是本人观点"。

唯你，分明是信口开河，却一副"真理在此"的架势！

【  一包白糖质量455g，不确定度10g。表达的意思是使用称量一包白糖的某特定测量方法，称得白糖质量455g，这个测量方法的测量不确定度是10g，即称量方法或测量得到的质量值的可信性是10g。如果用误差表示，需要使用三分之一原则，表示称量方法的最大误差不会超过不确定度的3倍，即最大误差不会超过30g。】？？？？……… 这是哪个"规范"的教导？还是在有哪个正式出版物的类似范例？

您若自己开楼推销自己的"观点"，怎么表述自便;  在别人楼下时，还是要放尊重一点，有据、合逻辑的意见尽管提，但那些无凭无据的"本人观点"亮出一次就够了，喋喋不休的让人十分反感。

oldfish

规矩湾锦苑 发表于 2018-7-20 13:55
　　我非常赞成叶老师所说的，把不确定度解释成未来重复测量时的测得值的发散性，“这种解释纯粹是一厢情愿 ...

“一包白糖质量455g，不确定度10g。如果用误差表示，需要使用三分之一原则，表示称量方法的最大误差不会超过不确定度的3倍，即最大误差不会超过30g。”

您这个1/3原则运用的有点太天马行空了！

路云

njlyx 发表于 2018-7-19 02:24
如果实用近似、忽略可能的"细微"变化，那么，【白糖的“质量(真值)”你称与不称，它都是“定格”在 ...

我以为: De＝455－Dz，是整个“测量误差”值，可能有所谓“系统误差”成分，也可能有所谓“随机误差”成分。

首先“系统误差”和“随机误差”，不是可能有，而是一定有，只不过是否为零而已。由于“真值Dz”不可知，所以实际真正的“测量误差De”也是不可知的。我们只能自欺其人的视“标称示值”为“真值Dz”，来估计(或者叫“得到”)所谓的“测量误差De”。

我说的是那单次测量的"测得值"、"测量误差"及"被测量(真)值"，譬如称量一次糖包，对应一个具体的时、空点。

您说的似乎是多次(重复)测量所得"测量结果"中的那个"测得值"---它对应的若干(可能无穷多)时、空点的某个时、空范围，如此，才有"数学期望"之类的东西？

单次测量无非是多次测量中测量次数n＝1的特例。我前面就已经说过，对一个未知量的单次测量(如称白糖)，按照叶老师的观点，不关心历史和未来的“测量结果”，仅凭本次唯一一个“单次测量结果”，即反映不出“误差”，也反映不出“稳定性”(或者说“示值变动性”)，什么“重复性条件”等等，在这种情况下没有任何的意义和价值。评估不确定度唯一可获得的、有用的、能量化的信息就是称量仪器的“分辨力”(我不知道叶老师65楼所说的u(x)＝10g是不是由这个“分辨力”引入的不确定度分量求得)。拿到这样一个既反映不出“准确度”，也不能完全反映“可靠度”(可能遗漏不确定度的主要贡献分量)的测量结果，无疑与手掂量告诉你白糖质量520g等效。除非你对称量设备进行了预评估(校准)，获得了该称量设备“复现量值的不确定度”，才能以此作为“任何一次单次测量结果的不确定度”。

规矩湾锦苑

　　我认为，论坛不是官方权威发布平台，是大家共同讨论的平台，在论坛中发表的所有观点都是个人的观点，谁也不能说自己的观点绝对正确，也没必要每个帖子都一律形式主义地申明"只是本人观点"。不管发言人是否申明"只是本人观点"，实际上它也只能是"只是本人观点"，不代表官方裁决，也不代表他的观点就是"真理在此"。平等是相互的，你个人认为自己的观点是有依据、顺逻辑，认为别人的观点信口开河，一副"真理在此"的架势，同样别人也会认为自己的观点是有依据、顺逻辑，认为你的观点信口开河，一副"真理在此"的架势，哪怕你声明一下"只是本人观点"，也无济于事。
　　“一包白糖质量455g，不确定度10g　”，U=10g，说明了获得称量结果455g的称量方法可信性是10g。3U=30g，我国规定零售商品的质量不允许克扣消费者，对于多给不加限制，只限制少给的量，如果被称量的商品允许的少给量小于30g，则这个称量方法是不满足要求的，是不允许在这种商品贸易中使用的。如果不小于30g，例如40g或50g，则用这个称量方法称量是满足称量要求的，白糖质量455g测得值是没有问题的。
　　像两点之间的连线距离最短，1＋1＝2一样，三分之一原则是计量学的一个基本原则，这是教科书中的道理，用不着用法规、标准加以规定。但法规和标准却在自己的领域里广泛应用着这个原则，例如国家标准GB/T3177-2009（GPS）《光滑工件尺寸的检验》，又如JJF1094-2002《测量仪器特性评定》，……不一枚举。如果某个测量方法的测量不确定度为U，则用该测量方法获得的测量结果只能用于控制限不小于3U的被测参数的测量，如果测量过程是检定、校准或型式评价，则用该检定、校准方法获得的检定/校准结果只能用于最大允差绝对值（MPEV）不小于3U的被检参数的检定/校准。每个技术领域应用1/3原则时选取比值都不相同，但一个共同的原则是不得大于1/3，这就是1/3原则称呼的来源。

njlyx

路云 发表于 2018-7-20 15:39
我以为: De＝455－Dz，是整个“测量误差”值，可能有所谓“系统误差”成分，也可能有所谓“随机误差”成分 ...

当前本国境内，用于称"白糖"之类商品交易的"称量设备"好像是要求"强制检定"的。……前面例說的"一次称糖"事情，当然在遵守"规矩"的前提下:  所用"称量设备"处于"检定合格"状态。用这"称量设备"称量一次白糖得到"455g"，知道"称量设备"的"允许误差"之类的"计量特性"指标，难道给不出这包白糖质量(真)值的"概率范围"吗？……卖菜的大爷大妈好像可以保证"差一两赔你一斤"。