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本帖最后由 史锦顺 于 2020-12-24 08:36 编辑
不确定度区间图的自我否定
史锦顺
【不确定度的区间图】
这张“不确定度区间图”见于叶德培《测量不确定度评定与表示》系列讲座第二讲。又见于《测量不确定度评定与表示》培训材料（PPT）第50页图2。
【置疑】
1 区间半宽U不包含系统误差
“不确定度区间图”（以下简称图2）的区间半宽U,仅包含随机误差，而不包含系统误差。而通常的测量仪器，系统误差是主要项。精密仪器有随机误差，但所占比例比系统误差小。而通常所用的普通仪器，随机误差小于分辨力，随机误差可略。漠视系统误差而只着眼于随机误差，是因小失大、舍本求末，是错误的。
2 区间半宽U不是“准确度”
不计及系统误差的区间仅仅类似于“精密度”区间，远远小于“准确度”区间，不能作为测量结果质量的表征量。用这样的U来表征仪器，那就严重夸张了仪器的性能。有厂家用，但已改头换面。福禄克公司声明：他们理解的“不确定度”就是“准确度”。并说明，为对用户负责，包含概率一律取99%。本来，福禄克公司一向用“准确度”这个术语。不确定度体系说“准确度是定性的，不是定量的，不能给出具体数字”。这就难为了福禄克。仪器制造厂必须给出仪器的准确度，才能卖。福禄克使用了“不确定度”一词，但已改头换面：用的是“不确定度”一词，实际内容却是准确度
3 区间半宽U与《GUM》的不确定度基本公式矛盾
《GUM》给出的不确定度的测量结果的表达式是
Y = y±U （1）
（3）是简化表达，其实际内容是
y-U ≤ Y ≤ y+U （2）
实际值Y在区间[y-U,y, y+U]中；而图2却明显表示Y在区间[y-U,y, y+U]外，这是与基本表达式相悖的。
4 区间半宽与A类评定矛盾
A类不确定度评定的公式为
uA = σ/√N = σ平 （3）
按（3）式，扩展不确定度U应为U=2σ平,而图2之U却是2σ .
5 不确定度区间不包含真值,不是“小概率事件”
笔者质疑叶德培先生的图2,都成询问叶先生，叶先生回答说：图2指小概率事件。其实，大概率小概率，仅是正态分布的语言。对系统误差来说，包含就是包含，包含概率100%；不包含就是不包含，包含概率为零。
且看《JJF1059》所列的除正态分布以外的区间包含概率都是100%。系统误差不是正态分布（其实是恒值），因而没有小概率之说。
6 系统误差绝对值大于U，则真值必在区间外
设
│Δ│＞ U （4）
Δ定义为y-Y，代入（4）式
│y-Y│＞ U （5）
解绝对值方程（5）。
若测得值y大于真值Y,（5）式变为
y-Y ＞ U
则有
Y ＜ y-U （6）
若测得值y小于于真值Y,（5）式变为
Y-y ＞ U
则有
Y ＞ y+U （7）
被测量的实际值Y,或者小于区间下边界，或者大于区间上边界。这说明，在系统误差绝对值大于区间半宽U的情况下（多数仪器如此），被测量的实际值（真值）必定在区间外。
如图2的包含区间在大多数情况下不包含真值，因此图2是错图。
【结论】
不确定度的区间图说明：不确定度体系概念混乱，包含区间不包含真值。基本概念违背“同一律”。无法实际应用；用则出错。
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闽公网安备 35020602000072号
发表于 2020-12-24 08:21:11
发表于 2020-12-24 18:19:33
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