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[概念] 不确定度体系的计量误差公式错误及其影响

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发表于 2018-11-26 11:00:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 史锦顺 于 2018-11-26 11:08 编辑

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                                 不确定度体系的计量误差公式错误
                                         并导致合格性判别公式错误
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                                                                                                              史锦顺
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史锦顺说明         
       《论不确定度体系的公式错误》[1]原文的第五部分,讲不确定度体系的计量误差公式的错误。第六部分讲不确定度体系的计量(包括检定与校准)的合格性判别公式错误。其实,第六部分本质是公式(5)的具体应用。二者可以合并。
       合格性判别公式(6)十分重要,但其错误是公式(5)错误的必然结果。因而从公式错误的角度看,不必单列。又鉴于“校准”的事,涉及问题很多,应予另论。其中主要的公式错误,即把测定系统误差时的误差,当成仪器修正后的仪器误差,也是公式(5)错误的误导。这样,本人对“不确定度体系的公式错误”的揭发与批判,应集中于前五个公式。(观点未变。只是为提高鉴别的效率,要先论基本的。基本问题清楚了,应用问题会迎刃而解。)
       不确定度体系的五个基本公式:A类标准不确定度u
A即公式(1)、B类标准不确定度uB即公式(2)、合成不确定度uC即公式(3)、扩展不确定度U即公式(4)、计量的不确定度U95即公式(5),这五项基本公式都是错误的。请国家计量院的学术鉴别,重点评判不确定度体系的这五个公式的正误。本文主寄国家计量院;在这里(国防计量论坛)贴出,意在广泛征求广大网友的意见。
       一种理论,有一个公式错误,就是致命的。不确定度体系五项最基本的公式全错,还能容忍其存在吗?否定它,废弃它,这是历史的必然!
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       分析测量计量的误差问题,《史法测量计量学》[2]提出一套严格的推导方法,实现了理论的公式化。本文的分析,是《史法》的一次应用,也是争取得到推广的一次努力。但,类似的事,这不是第一次。远在33年前的1985年,在中国计量测试学会时频专业委员会测试组的一次会议上,马凤鸣曾建议用老史的一套统一我国的时频计量。那时,老史的东西,还很简单幼稚;我注意到一位负责人脸色已经铁青(马凤鸣去国际时间局工作两年,刚回来),于是,未等别人反对,我就仓促申明:不愿当此众箭之的,拒谈此事!如今,经过33年奋斗之后,老史当真有了自己的学说,又想推广,却联系不上马凤鸣了。慧眼识珠的马先生,您在哪儿?
       如下的方法,国家计量院的著名权威人士以及优秀的后来者,应能鉴别。我也不再找马大哥了(他大我两岁,已八十有三)。我相信国家计量院(我曾在那里工作十年)的同仁们的眼力!
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       为便于讨论鉴别,也是为了表现《史法》的功效,对《论不确定度体系的公式错误》一文原来的5、6、7三部分,合并重新表述如下。
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论不确定度体系的公式错误
……
5 计量的误差公式错误并导致合格性判别公式错误
       不确定度体系的基本模型不当,混淆对象与手段的关系,得出的计量误差公式错误,导致计量(检定与校准)的合格性判别公式错误。这关系到计量界每时每刻的具体业务工作;应尽快更正。“合格性判别公式”的正误,是计量界必须弄清楚的。鉴于问题的重要,影响面大,值得详细地论述一番。我认真地讲,请各位专家认真地品评比较鉴别,一定能攻下!

第一部分 《史法》误差分析
(1)测量方程与测量值函数
         测量计量领域有三大场合:研制、计量与测量。研制场合设计仪器性能,分析仪器误差,给出仪器误差范围的指标值;计量场合依靠计量标准,测定仪器的误差范围,判断仪器的合格性,计量中必须知道计量误差,以选用够格的计量标准,如此,计量才有权威性;测量场合,直接测量,可引用测量仪器的误差范围指标值,不需再分析;间接测量,要分析被测函数量的误差范围。三大场合,各有特点,但共同点是都要讲究测量方程、测量值函数;要知道误差量的特点,并体现误差范围的贯通性。在此基础上,做各个场合的误差分析与误差合成。

       测量依靠特定的物理机制。物理机制用物理公式表征。物理公式中的量,都是真值。测量的物理公式为
                   Y = f(X1,X2,……XN)                                                           (5.1)
       函数Y是诸自变量Xi的函数。Xi是各种决定以及影响测量值Y的量。
       测量的计值公式为:
                  Ym = f(X1m/o,X2m/o,……,XNm/o)                                       (5.2)
       Ym是对被测量的测量值。式中斜杠“/”表示“或”。m表示测量值,o表示标称值。m/o表示或者是测量值m,或者是标称值o。例如X1m/o表示是X1m或者是X1o.
       联立(5.1)(5.2),二者相除,得比例关系的测量方程:
                   Ym / Y= f(X1m/o,X2m/o,……,XNm/o) / f(X1,X2,……XN)            (5.3)
       联立(5.1)(5.2),二者相减,得差值关系的测量方程:
                    Ym- Y = f(X1m/o,,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN)           (5.4)
       (5.3)、(5.4)都是测量方程,形式有别而本质相同,依应用方便而选用。
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(待续)
发表于 6 天前 | 显示全部楼层
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在这个论坛上,高层次的人没有,
发表于 7 天前 | 显示全部楼层
  我来斗胆参与史老师提出来的学术观点讨论,发表我个人的看法,我的观点仅供史老师和有兴趣的量友们参考,欢迎拍砖,不欢迎某些人的谩骂。
  我首先表态完全赞成史老师关于误差理论的讲述,也赞成被测对象合格性判定的说法。但恕我直言,不确定度不是误差,也不是直接用于被测对象的合格性判定的指标。测量结果由测量过程产出,不确定度来源于这个测量过程各要素的误差。不确定度的“因”是测量误差,不确定度不是测量误差。用来判定被测对象合格性的是“误差”,不是“不确定度”。不确定度只是用来评判测量结果的“可信性”,只有可信性达到要求的测量结果才能用于被测对象合格性的判定。测量误差与测量不确定度的定义不同,用途各异,因此,我们不能完全照搬误差理论的研究方法去研究测量不确定度。
  史老师说“在不确定度体系中,合格性判别公式(例如JJF1094-2002)为 |Δ|max ≤R仪/指标-U95 ”。其实JJF1094的合格性判别式是 |Δ|≤MPEV,|Δ|即史老师的 |Δ|max ,史老师的“R仪/指标”即是JJF1094的MPEV。关于被测对象的合格性评判,史老师所讲与JJF1094所说没有本质上的差异,都是正确的。
  当出现U95>MPEV/3,证明测量结果的可信性不满足要求时,要想节约测量成本,仍使用该测量结果判定被测对象的合格性,为了防止误判,就必须采取适当的技术措施,回避一个叫做“待定区”的区域,技术措施就是用U95压缩MPEV。于是,JJF1094给出了判别式|Δ|≤MPEV-U95 ,类似史老师所说公式“|Δ|max ≤ R仪/指标-U95” 。其实,这个判别式仍然是测得误差绝对值不得大于最大允差绝对值,仍然是|Δ|≤MPEV,只不过因为测量结果可信性差,产生了“待定区”,不得不用U95压缩MPEV,计算出一个新的最大允差绝对值MPEV-U95
  这种压缩MPEV的技术措施也并非没有限制。当可信性差到U95≥MPEV时,将使MPEV-U95≤0,使绝对值变成负值而违反科学,此时就应判定该测量结果拿来判定被测对象的合格性绝对不可信,必须坚决要求测量者改进测量方法重新测量。
  结论:因此我认为,定义和用途的不同是测量误差与测量不确定度最重要的区别。误差理论本身是科学的,不确定度评定理论也是科学的。但如果完全照搬误差理论来分析测量不确定度评定的对错,就如同“风马牛”,把完全“不相及”的两件事硬扯在一起,产生的结果必然也就免不了谬误。
 楼主| 发表于 2018-11-26 16:27:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2018-11-26 16:33 编辑

(续上)
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(2)测量仪器分析
(2.1)测量仪器的测量方程
       物理公式的值都是真值。这是测量计量学的根基。
       测量仪器的研制场合,测量值函数Ym表成仪器的测量值M, 而Y就是被测量的真值Z。
       测量仪器的物理公式为:  
                    Z = f(X1,X2,……XN)                                                     (5.7)
       测量仪器的计值公式为      
                   M = f(X1m/o,X2m/o,……,XNm/o)                                  (5.8)
       自变量Xi包括:机内标准的量值、比较机构的参数、各种相关机构的参数;输入输出处理方式的作用、计算与计值方式的作用,以及仪器的正常工作条件下的环境因素影响等。人的因素(如正常人的眼睛识别力),测量方法的因素,都必须包含在其中。正常工作条件下的各种外界误差因素(通过仪器的机理而起作用),必须包括在仪器误差之内,这是仪器研制中误差分析必须遵守的规则。

       测量仪器的测量方程为
                 M / Z= f(X1m/o,X2m/o,……,XNm/o) / f(X1,X2,……XN)                (5.9)
                 M- Z= f(X1m/o,,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN)                (5.10)      

(2.2)测量仪器的误差概念
       测量得到的最基本的元素是测量值。测量值与被测量的真值的差距称误差。误差是个泛指概念,误差包括误差元与误差范围两个概念。
       定义1 误差元
       误差元等于测量值减真值。
       定义2 误差范围
       误差元的绝对值的一定概率(通常取3σ,概率99%)意义上的最大可能值。
       误差元是误差理论的元素,是基础概念,没有不行,但只在误差分析时用。误差范围是域的概念,误差范围由误差元构成。误差范围包容着可能的误差元。误差范围是实用的功能单元,贯穿于研制、计量、测量以及各种实用场合。“误差范围”是误差元绝对值的范围的简称。误差范围是测得值区间的半宽,也是测量结果区间的半宽。
       测量仪器误差范围的指标值就是准确度,又称极限误差、最大允许误差、准确度等级。历史上,准确度这个术语用得最广,它从来都是定量的(我国计量法用的是定量的准确度)。准确度这个术语,概念明确,词义清楚,广泛通行,几乎人人皆知。准确度一词,科学、通俗、简明。不确定度体系污蔑说:准确度是定性的,不能用数字表达。这是瞪着眼睛说瞎话,是现代版的指鹿为马。这种话由美国NIST说出,经国际计量委员会通过,由八个国际学术组织向全世界推广,还明文列于国际规范中,以法规的形式强制推行。这是颠倒黑白的霸道作风。科学讲真理,反对霸道。测量计量界要高举准确度的旗帜!我国计量界的两大名家,马凤鸣和钱钟泰,他们都不理不确定度体系的昏话。马凤鸣在他主持起草的国家计量规范《JJF1180-2007》中,频标的指标就称“准确度”;钱钟泰率领童光球(当时国家计量院院长)宋明顺(现任中国计量大学校长)所写的长篇讲座课程中,名称的核心就是“准确度”。这个潮流反得好!

(2.3) 测量仪器的测量值函数与误差范围
       测量仪器的研制者,必须给出全量程的测量值函数,建立测量值与被测量真值的对应关系。
       测量仪器(非单值量具),不可能只测量一个值,而是测量全量程内的任何一个被测量量值。这就必须给出全量程或可用区域上的测量值函数。
       研制的赋值过程,就是由真值Z而确定测量值M。
       由(5.10)式,误差元函数为
                   M – Z = f(X1m/o,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN)                            (5.11)
       误差元的绝对值的最大可能值为
                   │M – Z│max= │f(X1m/o,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN)│max         (5.12)
       这个“误差元绝对值的最大可能值”就是误差范围,记(5.12)式右端为R(恒正), 有
                  │M– Z│max= R                                                                 (5.13)
       去掉最大值符号,有
                   │M – Z│ ≤ R                                                                         (5.14)
       解绝对值关系式(5.14)
       当M>Z时,有
                   M ≤ Z+R                                                                                (5.15)
       当M<Z时,有
                    M ≥ Z-R                                                                                (5.16)
       综合(5.15)式、(5.16)式,有
                    Z - R ≤ M ≤ Z+R                                                                  (5.17)
       (5.17)式简记为
                    M = Z±R                                                                             (5.18)
       (5.18)式由(5.12)式推得,(5.18)与(5.12)式等效。因此,测量值公式(5.18)是测量值函数式的简化表达。
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(待续)
 楼主| 发表于 2018-11-26 18:55:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2018-11-26 18:58 编辑
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(3)测量结果是真值函数的简化表达,测量结果包含真值
       测量者通过测量得到测得值。由所用测量仪器的误差范围指标值,得知此次测量的误差范围值。测得值加减误差范围是测量结果。测量者得到测量结果,测量结果包含真值,于是测量者就得到了关于被测量真值的完整信息。只要误差范围满足要求,就达到了测量的目的。
       测量结果包含真值,这是测量理论与实践的真谛,说明如下。
       第一,测量仪器生产厂,给出误差范围指标为R(准确度),承诺是:
       误差元ri = Mi―Zi。 在i点,Ri是ri的绝对值的最大可能值,记为R。厂家给出的误差范围指标R,是保证:
                     R ≤ R                                                             (5.19)
       第二,计量检定就是抽样证明(5.19)式成立。
       因此,不论在量程内哪点上的那次测量,都有:
                     │ri│≤ R
也就是
                     │M―Z│≤ R                                                     (5.20)
       解绝对值关系式(5.20)。
       当M大于Z时
                     M―Z ≤ R
                     Z ≥ M―R                                                         (5.21)
       当M小于Z时
                     Z―M ≤ R
                     Z ≤ M + R                                                         (5.22)
       综合(5.21)、(5.22),有
                     M―R≤ Z ≤ M + R                                            (5.23)
       (5.23)式表明,被测量的真值Z在以测得值M为中心的、以误差范围R为半宽的区间中。
       (5.23)式简化表达为
                      Z = M±R                                                            (5.24)
       (5.24)式称为测量结果。
       测量结果的物理意义:被测量的真值的最佳表征值是测得值M。被测量的真值可能大些,但不会大于M+R,被测量的真值可能小些,但不会小于M―R


(待续)
 楼主| 发表于 2018-11-27 07:16:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2018-11-27 07:28 编辑
(续前)

(4) 计量的误差与合格性判别
(4.1)差分法求计量误差

      仪器厂生产测量仪器,给出了仪器的误差范围指标值。用户依据自己工作任务的需要,选用误差范围够格的测量仪器。在仪器正常工作的条件下,用仪器测量被测量,得到测量结果为:
                       Z = M±R                                                               (5.24)
        计量的任务就是公证仪器的实际误差范围,不大于测量仪器的误差范围的指标值。由于计量场合有够格的计量标准,可以测定仪器的误差范围实际值。
       测量仪器的计量方法是用被检仪器测量计量标准。
计量标准的标称值是B,计量标准的真值是Z。用被检仪器测量计量标准,所得测量值为M。
       误差元定义为测量值减真值。因此,根据(5.10)式,被检仪器的误差元为:
                    rz = M - Z
                        = [f(X1m/o,,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN)+Z] - Z   
                        = f(X1m/o,,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN)            (5.25)
       rz是以真值为参考的误差元,称为“真误差元”。
       计量者得知的不是“真误差元”,而是“视在误差元”,就是以计量标准的标称值为参考的视在误差元r视在
                  r视在 = M - B
                           = [ f(X1m/o,,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN)+ Z ] - B       (5.26)               
       计量的误差元就是“视在误差元”与“真误差元”之差
                   r = r视在 - rz
                        =[ f(X1m/o,,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN) + Z - B]
                              -[ f(X1m/o,,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN) ]
                         = Z- B标                                                                 (5.27)
        计量的误差范围是  
                   │rmax= │Z-Bmax
                   R计 = R                                                                          (5.28)
       其中R是计量标准的误差范围值。经过上级计量的合格的计量标准,误差范围的最大可能值就是计量标准的性能指标值。这是本级计量者知道的。
       计量的误差,取决于计量标准。计量的误差,与被检仪器的性能无关。

(4.2)微分法求计量误差
       分析计量的误差是分析计量手段的影响。如果计量中的比较标准是真值,那就没有计量误差。测量值的变化量,仅仅由计量手段引入的部分,才是计量误差。
       由(5.10)式知:计量场合仪器的测量值函数:
                    M = f(X1m/o,,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN) + Z        (5.29)   
       令
                    M仪自身= f(X1m/o,,X2m/o,……,XNm/o) - f(X1,X2,……XN)  
       则计量场合仪器的测量值函数简化为:
                    M = M仪自身 + Z                                            (5.30)
       测得值M中由仪器本身的各种因素的作用而形成的M仪自身,是被检仪器自身的事,是计量时的对象,不是计量的手段。
       求计量的误差,微分的自变量是手段量,就是求“测量值M对计量手段量的微分”。由于着眼点是手段量,计量时,真值Z之值对标称值B(定义值的一种形式)有变化,Z是变量,而M仪自身值是对象问题,相对手段而言,是常量。即测得值M因手段问题而产生的改变量与被检仪器无关,而仅仅与标准的实际值改变量有关。(这是按《JJF1180-2007》的说法,计量标准用统计测量的概念;经典测量学视真值为常量,而把标称值视为可改变量。二者差一个正负号,因误差范围取绝对值,两种理论结果等效。不确定度体系混淆对象与手段,那是另一回事,其错误后面分析。)
       对(5.30)微分,注意到M仪自身是常量,必然有
                    dM = dZ
                    ΔM=ΔZ
                    │ΔM│max = │ΔZmax         
                     R = R                                                                 (5.31)                                             
       式(5.31)与式(5.28)相同。再说一遍:R是计量标准的误差范围值。计量的误差,取决于计量标准。计量的误差,与被检仪器的性能无关。

(4.3)合格性判别公式
       被检仪器的误差范围指标是R仪/指标,又记为MPEV。若
                       R ≤ R仪/指标      
则被检测量仪器合格。
       R是被检仪器的误差范围,参考值是被测量的真值。而实测的仪器的误差范围,是以标准的标称值为参考值的。计量中实测得到的是被检仪器的误差的测量值,规范中记为|Δ|,准确地说应为|Δ|max,误差量的测量结果是:
                      R = |Δ|max ± R
                         = |Δ|max ± R                                                           (5.32)
       判别合格性,必须用误差的测量结果与仪器指标比。
       (A)由于计量误差的存在,R的最大可能值是|Δ|max+R。若此值合格,因仪器误差绝对值的其他可能值都比此值小,则所有误差可能值都合格。因此,合格条件为:
                      |Δ|max+R ≤ R仪/指标

                      |Δ|max ≤ R仪/指标 - R                                            (5.33)
       (B)由于计量误差的存在,R的最小可能值是|Δ|max-R。若此值因过大而不合格,因仪器误差绝对值的其他可能值都比此值大,则所有误差可能值都不合格。因此,不合格条件为:
                      |Δ|max―R ≥ R仪/指标   

                      |Δ|max ≥ R仪/指标 + R                                (5.34)
    注:校准中的合格性判别同于检定中的合格性判别。
-
(待续)
 楼主| 发表于 2018-11-27 08:22:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2018-11-27 09:00 编辑

(续前)

第二部分-
       不确定度体系的计量误差公式错误并导致合格性判别公式错误
-
(1)不确定度体系的计量的误差公式错误
       不确定度体系的基本模型不当,微分看错变量,导致计量误差公式错误。
       计量中,不确定度评定的测量模型是
                    EM= M―B                                                                  (5.35)
       M是测量值,B是标准的标称值。EM是误差元。对(5.35)式微分,或做泰勒展开,用大写字母表示偏微商与自变量的乘积,有
                    EMO+ ΔEM = Mo + ΔM分辨+ ΔM重复+ΔM温度+ΔM其他―(Bo+ΔB)
                    ΔEM=ΔM分辨+ ΔM重复+ΔM温度+ ΔM其他―ΔB                        (5.36)
      (5.36)中各项表成标准不确定度形式,认为各项不相关,取“方和根”
                    uC =√ (u分辨2+ u重复2+u温度2+ u其他2 + u标准2 )                 
       扩展不确定度U95为:
                    U95 = 2uC = 2 √ (u分辨2+ u重复2+u温度2+ u其他2 + u标准2 )                (5)
      (5)式是当前不确定度评定最基本的公式。u分辨表示被检仪器分辨力的作用(包括了偏微商因子,下同),u重复表示“用测量仪器测量计量标准”时读数的重复性,u温度是环境温度的影响,u其他是其他因素的影响;u是标准的误差范围化成的不确定度。
       依据(5)式进行不确定度评定,是当前计量不确定度评定的常规。中国的评定如此,欧洲的评定也是如此。又称GUM的泰勒展开法。
       公式(5)是错误的。分析如下。

(1.1)混淆对象与手段
       计量场合,对象是测量仪器。对象的变化,是它自身的性能,必然体现在测得值中,应该当作对象的问题处理,不能把它混入手段的性能中。

(1.2)混淆对象的自变量与手段的自变量
       对测得值M微分,错误;根源是混淆了两类不同的自变量。
       被测仪器的误差因素,包括ΔM分辨,ΔM重复,ΔM温度,ΔM其他都是对象的自变量,必然体现在测量仪器的示值M与标准的标称值B的差值之中。再微分是重计、多计。
       南京理工大学博导李永新教授(njlyx),曾在一次评论中指出:“此处M是常量”。高。

(1.3) 错误地拆分测得值函数
       在测量计量理论中,测量仪器的测量值函数,是非常重要的。测量值函数的最主要的应用场合是测量仪器的研究与制造。研制测量仪器,必须依据并给出测量值函数;制造测量仪器,必须对测量值函数作泰勒展开,知道各项误差因素,以便在生产中控制,以达到总指标的要求,生产出合格的产品来。除极个别测量仪器给出分项指标外,一般测量仪器都以总指标作为性能的标志。
       测量仪器一经成为产品后,其标志性能就是其误差范围指标值。计量中,计量人员检验、公证测量仪器误差范围指标;测量中,测量人员相信误差范围指标,根据指标选用测量仪器,根据测量仪器指标,给出直接测量测得值的误差范围。
       在测量仪器的计量与测量应用中,没必要、一般也不可能拆分测得值函数。例如,世界上用指针式电压表的人极多,但谁能写出指针偏转与被测量的函数关系?除电表设计人员外,测量人员与计量人员既没必要,也不可能对电表的测得值函数作泰勒展开。应用电压表测量,要选用性能指标合乎要求的仪器,要知道使用方法,要满足其应用条件;而无论测量与计量,着眼点都是其整体指标,没必要对其测得值函数作泰勒展开。
       测量仪器的误差因素的作用,体现于其总指标中,总体计量不该拆分测得值函数。如果测量仪器的指标是分项给出的(数量极少,如波导测量线),计量可按分项指标,做分项计量。分项指标的“分项”与大小,是生产厂按国家技术规范标志的,指标的规定与给出,不是计量人员的职权。计量的职责是用实测判别各分项误差性能是否符合指标。而凡标有总指标的测量仪器,必须用计量标准进行整体计量。
       不确定度论普遍地拆分测得值函数,结果是形成多种错误。
       这里要重点说明一点,测量仪器(包括计量标准),都是给人用的,其指标都是正常工作条件下的性能指标。“正常工作条件”,有国家标准或行业标准,也有国际规范。例如工作温度,上世纪通用仪器是20℃±20℃,例如,著名的铯原子频标5061A,其标准管的准确度指标是1×10-11,而其工作温度条件是0℃到40℃。就是说,在0℃到40℃的环境温度下,都保证指标。现在的不确定度评定,在室内应用,要加温度效应量,那是画蛇添足,是错误的。

(2)不确定度体系合格性判别公式错误
(2.1)计量的U95公式错误
       上节(5.28)给出:计量的误差范围等于所用计量标准的误差范围:
                   R = R                                                                                (5.28)
       在不确定度体系中,所谓计量的不确定度U95,就是指计量的误差范围。由于混淆对象和手段,错把被检仪器的部分性能纳入U95中。于是由此而确定的待定区半宽以及合格性判别公式,就都错了。
       对计量误差的处理,不确定度评定的模型与分析同于上节。这里不再重述。得到的扩展不确定度U95为(5)式。
       将(5)式与(5.28)式相比较,得知不确定度评定重计(多计)了有关被检仪器的四项误差。这括号中的前四项,属于被检仪器的性能,已体现在仪器的示值中。这四项是对象的问题,算在手段
上,是错误的。

(2.2) 不确定度体系中合格性判别公式错误
       合格性判别公式的正确式为
                    |Δ|max ≤ R仪/指标 - R                                                           (5.33)
       在不确定度体系中,合格性判别公式(例如JJF1094-2002)为
                    |Δ|max  ≤ R仪/指标 –U95                                                          (5续)
       U95的内容,包含被检仪器的部分性能。这部分内容是对象的性能,已体现在|Δ|max中。U95取代R是错误的。U95部分乃至全部堵塞合格性通道,是不确定度体系的一项严重错误。
       欧洲合格性组织对游标卡尺的不确定度评定(我国CNAS引为标准之实例),结果竟是:误差范围指标0.05mm的卡尺,用一等量块校准,校准之不确定度是0.06mm,如是,合格性通道被堵死,则全世界的此类卡尺都不合格。多么荒唐!
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-参考资料
[1]论不确定度体系的公式错误(本栏目有)
[2]《史法测量计量学》(待审查出版)。其实,本栏目中,其全部内容都有。
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(全文完,欢迎讨论)

 楼主| 发表于 2018-12-3 08:28:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2018-12-3 08:31 编辑
史锦顺 发表于 2018-11-27 08:22
(续前)

第二部分-


-
       计量的误差该如何计算?
       合格性判别公式中的待定区半宽,应该是计量标准的误差范围指标值MPEV,还是不确定度体系宣扬的U95?


       这是计量工作者必须面对的理论问题,也是实践问题。值得认真思考,严肃辩论。

       计量主管部门也该迅速决策。国家市场监督管理总局计量司,其职能是主管全国的计量工作。对如此重大问题,不理、不管,算是尽职尽责吗?

       我国著名的计量专家叶德培(她是《JJF1094-2002》的主要起草人:施昌彦第一,她第二),在“测量不确定度评定”讲座(优酷网)中,曾严肃指出:把被检对象的部分性能算在U95中,是错误的。知道错误,为什么还要写进国家规范中?是明知故犯,还是另有苦衷?施昌彦已亡;叶德培为什么不说话?你可以在《中国计量》上连篇发表文章,宣扬不确定度,为什么对“合格性判别中计量不确定度U95之错”却只字不提?是故意隐瞒吗?为什么?
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 楼主| 发表于 6 天前 | 显示全部楼层
237358527 发表于 2018-12-5 07:35
建议找 国际上 权威 的 杂志 发表 您的论文。
在这个论坛上,高层次的人没有,
...


       中国人的学术观点,不找“国际权威杂志”发表,就不能判断正误,这是典型的“洋奴哲学”。GUM/VIM,是八个国际学术组织推荐的国际性规范,其权威性哪个“国际权威杂志”能比得了?公式错了,乃是根本性错误,就不能质疑吗?认为它对,就该讲理由。没那个水平,要多看看、多想想!不相信中国人自己的水平,不应该呀!

       谁说网友都没有水平?       美国人、欧洲人对计量模型中的测得值M微分,都搞错了;而本网的njlyx先生一语道破,说:测得值M是常量,这是多高的水平!
        本网崔伟群先生写文章证明系统误差间的相关系数的绝对值是1;这导致本人新误差合成理论的诞生;他说测量有两种模式:第一种,用同一台仪器多次测量同一量;第二种用多台仪器同时测量同一量。我由此悟出关于两种统计模式的区别,并导致得出测量计量是“时域统计”的观念,从而肯定地认知:B类不确定评定之MPEV除以根号3是错误的。测量计量是“时域统计”而不是“台域统计”。国际上哪位权威懂得这套道理?迷信,要不得!

       都成先生用600台电能表的实测结果,证明仪器的“台域统计”是标准正态分布,而不是“均匀分布”。这个实验,因为是“台域统计”,对我虽然用不上;但推翻美国人GUM/VIM的“均匀分布说”是十分给力的。怎能轻视?      
      

       观念改改吧,不要瞧不起本网的网友,不要轻视自己的同胞!

       认真读点书,认真学习学习。连标点符号也用错,该认真点吗!

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发表于 6 天前 | 显示全部楼层
史锦顺 发表于 2018-12-5 12:36
中国人的学术观点,不找“国际权威杂志”发表,就不能判断正误,这是典型的“洋奴哲学”。GUM/VI ...

问题是 你这么 神奇的观点在这个 论坛 得不到 重视啊 ,你说了有几个人知道?还不是 自嗨一下而已,
能对 整个 计量的发展有作用吗?

发表于 6 天前 | 显示全部楼层
  我认为,问题的关键还是要区分测量误差和测量不确定度在定义上和用途上的天壤之别,不能完全照搬误差理论去解释不确定的评定理论,这两个概念区分清楚了,问题也就很容易迎刃而解了。
  用600台电能表的实测结果,证明仪器的“台域统计”是标准正态分布,而不是“均匀分布”,这肯定是千真万确的真理,不会有人有异议。但,用600台电能表作为被检仪器样品,按规定的受检点对每一台进行校准,对发生示值误差绝对值最大的点进行统计,应该可以证明,对规定的这几个受检点机遇是“均匀的”。这就如同硬币上抛落地,经大量实验证明,正反面的机遇一定是均匀的一样。
  因此,同一台测量设备,其示值误差最大绝对值发生在哪个受检点,一般而言并不知道,应该认为发生在各受检点的机遇是相同的,“均匀分布”应是大多数情况。这是其一。
  其二,不确定度是用来评判测量结果或测量过程可信性的指标,用来否定设计或选用的测量方法,从而确保测量工程的安全性。我国古典哲学告诉我们,处理性命攸关的安全事务应采取“中庸偏保守”的方式。常见六种分布的包含因子由小到大分别是1、√2、√3、2、√6、3,处于“中庸”位置的就是√3、2。因此如果我们“偏保守”一点在这两个包含因子中选择,分析标准不确定度时,包含因子在分母,就应取两者之中较小者√3,评估扩展不确定度时,包含因子与标准不确定度相乘,就该选取两者之中较大者2。
  因为k=√3刚好是均匀分布时的包含因子,k=2则刚好是梯形分布的包含因子,因此,也可以说在标准和顾客对包含因子均不做明确规定时,做不确定度分量评估可以按均匀分布取k=√2,。由标准不确定度评估扩展不确定度时,可按梯形分布取k=2,当然为了测量工程更加安全,愿意牺牲点测量成本,按正态分布取k=3也并非不可。
发表于 6 天前 来自手机 | 显示全部楼层
史锦顺 发表于 2018-12-5 12:36
中国人的学术观点,不找“国际权威杂志”发表,就不能判断正误,这是典型的“洋奴哲学”。GUM/VI ...

【 测得值M是常量】<<< 当时可能是有"前后文"的。好像是说:  某一次已完成的测量,有一个"已知的"测得值m,它对应一个"待确定的"具体被测量值z(---某量值载体在某时空点的"值",它是"唯一的",但是"未知"--"待确定")。其中,这"已知的"测得值m显然是"确定的",不存在什么"不确定度"(---没有道理认为"它有可能取别的值")……此所谓"测得值m是常量"?  此时,"不确定的"(有"不确定度"的)是那具体被测量值z及相应的"测量误差"值ε。

由于当前的"测量不确定度"常常会讨论对所谓"多值分布量"(其实是针对某量值载体在某时空范围内的值)进行"多次测量"(好像您称为"统计测量"?),这时的多次测得值显然是可能有变化的!……"测得值m是常量"断不是否认这点!
 楼主| 发表于 5 天前 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2018-12-6 07:41 编辑
njlyx 发表于 2018-12-5 22:44
【 测得值M是常量】

       njlyx先生的话,说得有些迂回。

-
       史锦顺认识的“M值是常量”在计量误差的分析中,是普适的、肯定的。道理吗,文中已表达得很清楚:
       求计量的误差,微分的自变量是手段量,就是求“测量值M对计量手段量的微分”。由于着眼点是手段量,计量时,真值Z之值对标称值B(定义值的一种形式)有变化,Z是变量,而M仪自身值是对象问题,相对手段而言,是常量。即测得值M因手段问题而产生的改变量与被检仪器无关,而仅仅与标准的实际值改变量有关。
       对(5.30)微分,注意到M
仪自身是常量,必然有
                    dM = dZ

                    ΔM=ΔZ

                    │ΔM│
max = │ΔZmax          
                     R
= R                                               (5.31)
-
-



       而njlyx先生说“M值是常量”是有条件的。
-
       以上是两种不同的理解与主张。按njlyx的说法,(5.31)式并无普遍意义,也就是说是不成立的。史锦顺理解了这一点。对(5.31)式的普适性与正确性,因为是当前争论的焦点,史锦顺只好申明:个人负责。其实,这既不是老史的发现,也不是新看法,而是经典误差理论与计量合格性判别的常规,其实老史的作用仅仅是:维护计量的基本知识而反对不确定度体系的胡作非为,仅此而已。
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发表于 5 天前 | 显示全部楼层
本帖最后由 njlyx 于 2018-12-6 17:59 编辑
史锦顺 发表于 2018-12-6 07:26
njlyx先生的话,说得有些迂回。

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您求“(可能)范围(的宽度)”的方法与众不同?   我们学的是基于“概率统计”的方法[只有在对所谓“测量模型”做线性化简化时才用到“微分”(求导)】,您用“微分”求吗?....本人不大理解。
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