【史錦順的答復(fù)1】
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承蒙管理員的重視,拙作《新概念測(cè)量計(jì)量學(xué)》(上卷通用原理)已移入板塊前的顯要位置,崔先生對(duì)拙作的質(zhì)疑也列于顯要位置,于是促使筆者寫出如下的答復(fù)。
1 崔先生商榷文之一,體現(xiàn)出先生對(duì)區(qū)分量值觀念的反感。在崔先生的眼里,似乎常量就是常量,變量就是變量。這是一種固定化的觀念,對(duì)認(rèn)識(shí)與研究,很有害。
例如,Y=KX+B,是個(gè)直線方程,在一般的問題中,X是自變量,Y是因變量,K是常數(shù)(斜率),B是常數(shù)(截距)。如果有人說(shuō)K與B是變量,那可能被認(rèn)為是錯(cuò)誤。但在一種情況下,那就是在一組數(shù)據(jù)的線性擬合中(一組數(shù)據(jù)大致在一直線上,選一直線使各數(shù)據(jù)點(diǎn)與線距離的平方之和為最小)K與B是變量,因?yàn)槲覀冊(cè)谶x線(就是選K和B);你說(shuō)K與B,是常量還是變量?單看一條直線,K、B是常量,但在數(shù)據(jù)擬合中,是選一條符合特定條件的線,就是選K與B,因而K、B是變量。我想先生應(yīng)該會(huì)用最小二乘法求擬合公式,那里正是把平常的常量,視為變量,讓它運(yùn)動(dòng)起來(lái),于是才能對(duì)K微分,對(duì)B微分;如果僵化的認(rèn)定K、B是常量,就得不出任何擬合公式了。
拙作提出區(qū)分量值法則(即區(qū)分測(cè)得值、實(shí)際值、標(biāo)稱值、認(rèn)定值),從而揭示計(jì)值公式與物理公式的區(qū)別,在認(rèn)定差別的條件下,再聯(lián)立起來(lái)構(gòu)成測(cè)量方程。測(cè)量方程中,量值一對(duì)一對(duì)的出現(xiàn),于是很易判別哪個(gè)是常量,哪個(gè)是變量。微分是誤差分析的基本手段,微分要對(duì)變量進(jìn)行。因此區(qū)分在測(cè)量條件下,哪個(gè)是常量哪個(gè)是變量十分重要。
用10臺(tái)儀器同時(shí)測(cè)量一個(gè)量X,各臺(tái)測(cè)得值分別為X1、X2、……X10,顯然,被測(cè)量X是常量,而測(cè)得值X(M)是變量。這就是說(shuō),在測(cè)量問題中,我們是研究對(duì)同一量測(cè)量時(shí),各測(cè)量?jī)x器測(cè)得值的區(qū)別,因此必然有被測(cè)量是常量,而測(cè)得值是變量。第二對(duì)是標(biāo)稱值與實(shí)際值。標(biāo)稱值是常量,而實(shí)際值是變量。例如,計(jì)數(shù)式頻率計(jì)的內(nèi)標(biāo)是標(biāo)稱值為5MHz的晶振,10臺(tái)頻率計(jì)的內(nèi)標(biāo)標(biāo)稱值都是5MHz,而各個(gè)頻率計(jì)內(nèi)標(biāo)的頻率的實(shí)際值是各不相同的(大致為5MHz,而有微小差別)。因此,標(biāo)稱值是常量,而內(nèi)標(biāo)頻率的實(shí)際值則是變量。
物理公式與計(jì)值公式,雖然后者來(lái)自前者,但二者包含的量是截然不同的,其不同正是源自誤差的存在。這正為我們的誤差分析提供了可能。把握物理公式與計(jì)值公式的差別,是誤差分析的切入點(diǎn)。
量值區(qū)分法則,導(dǎo)致測(cè)量方程的提出,從而使誤差分析有了明晰的邏輯基礎(chǔ)。做幾個(gè)實(shí)例,就可體會(huì)其中的順暢和便利。
變量常量的概念,切莫看死;我們是在研究測(cè)量問題,在測(cè)量的背景下,變則是變量,不變則是常量。
例如室溫,一天24小時(shí)一直在變,是變量,這是就自變量時(shí)間而說(shuō)的。現(xiàn)在我們研究測(cè)溫,用10只溫度計(jì)同時(shí)測(cè)量,就10:00這個(gè)時(shí)刻(嚴(yán)格說(shuō)是一兩分鐘的小時(shí)段)來(lái)說(shuō),室溫是客觀存在,是某一確定值,是常量,而10只溫度計(jì)各測(cè)得值各不一樣,因而測(cè)得值是變量。我們研究測(cè)量問題,著眼點(diǎn)在各儀器示值的不同。被測(cè)量究竟是變量還是常量,不是我們研究的對(duì)象,反正被測(cè)量是客觀存在,是客觀值,我們就當(dāng)其為常值。還是那句話:我們是在研究測(cè)量問題。
要學(xué)懂用好測(cè)量方程,區(qū)分量值這一關(guān)總得過(guò)。懷疑總是可以的;但要逆著想一想,再順著想一想,看有沒有道理。
有一種人,戴著有色眼鏡,看問題極易扭曲。凡是已有的權(quán)威的東西,再錯(cuò)也覺得順;而對(duì)一些明明對(duì)的觀點(diǎn),只因不是來(lái)自經(jīng)卷,怎看怎別扭。但愿崔先生與這種人劃清界限。我們討論學(xué)術(shù)問題,最高原則是實(shí)事求是。任何新思想都要經(jīng)過(guò)各種考驗(yàn),真金不怕火煉,相信“測(cè)量方程”經(jīng)得起考驗(yàn)。
【史錦順的答復(fù)2】
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崔先生商榷文之二,極力貶低小量法的地位和作用,說(shuō)明幾個(gè)問題。1,文獻(xiàn)看得少,不知道小量法的地位和作用。2 沒有體會(huì)到小量法鮮明,突出主要矛盾的優(yōu)點(diǎn)。3 許多重要的應(yīng)用場(chǎng)合,微分根本不能做,只有靠小量法。例如獲得諾貝爾獎(jiǎng)的銫原子頻標(biāo),拉姆齊雙腔躍遷幾率函數(shù),要分析其誤差,如頻譜誤差計(jì)算,只能用小量法。因?yàn)槭澜缟蠜]人能對(duì)拉姆齊函數(shù)做微分。著名的宇航多普勒測(cè)速誤差,用微分法導(dǎo)致錯(cuò)4個(gè)量級(jí),而用小量法后,得到糾正(新概念測(cè)量計(jì)量學(xué)第9章)。筆者指導(dǎo)的激光測(cè)厚儀,開始一位清華畢業(yè)生分析誤差,微分做的不錯(cuò),就是難舍該舍的東西,公式一大片,難以得出對(duì)加工的要求。后改為小量分析,才有了明確的結(jié)果。筆者在計(jì)量院(1964年)有一項(xiàng)發(fā)明,是雙探針法定度標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載(后被肖明耀總結(jié)到他的誤差理論書中),那就是因?yàn)槎砦脑挠玫氖切×糠ǎ冶阌纱讼氲阶?80度來(lái)個(gè)反號(hào),相加不就把此項(xiàng)誤差消掉了嗎。還有幾件事。我深受小量法之惠,深受簡(jiǎn)化之惠,我對(duì)小量法與簡(jiǎn)化法,是很有感情的。不能不為之辯護(hù)。微分法也是好方法,我是兩種都講的。但根據(jù)我的經(jīng)歷與體會(huì),我反對(duì)對(duì)小量法的歧視,多一種方法,多一條路,有什么不好【史錦順的答復(fù)3】
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先生商榷文之第三段,我意見最大。不同意見,討論辯論都很正常,但必須正確理解對(duì)方意思,話總是要說(shuō)的,但說(shuō)得要有根據(jù)。
1 R(實(shí)驗(yàn)),就是檢定儀器時(shí)的實(shí)測(cè)結(jié)果。例如用一臺(tái)1%的標(biāo)準(zhǔn)微波功率計(jì)檢定一臺(tái)通用功率計(jì),二者讀數(shù)差為3%,是被檢儀器測(cè)得值減標(biāo)準(zhǔn)值(標(biāo)準(zhǔn)儀器的測(cè)得值),3%就是R(實(shí)驗(yàn)),根本用不著基準(zhǔn)。知道微波功率計(jì)量的量傳系數(shù)是1/3,又已測(cè)得R(實(shí)驗(yàn))是3%,可根據(jù)誤差方程,方便地計(jì)算出真誤差范圍是4.5%。
2 量傳系數(shù)是量傳法規(guī)的規(guī)定,足可做為計(jì)算的根據(jù)。
3 誤差方程計(jì)算的正是真誤差范圍本身。
4 你說(shuō):現(xiàn)行誤差方程優(yōu)于史錦順的誤差方程,這話不知從何說(shuō)起。史錦順的誤差方程給出了誤差實(shí)驗(yàn)值(利用標(biāo)準(zhǔn)得到的實(shí)測(cè)值)到真誤差范圍的計(jì)算,這個(gè)方程簡(jiǎn)單,計(jì)算也極方便,此前沒人做過(guò)這種計(jì)算。你說(shuō)的那個(gè)優(yōu)于史錦順的誤差方程的方程在哪里?我認(rèn)為根本就沒有!你說(shuō)出來(lái),在哪兒,大家看看。
咱們可具體算個(gè)實(shí)例。最實(shí)際的一個(gè)問題是電子等科目的計(jì)量用了1/3量傳系數(shù),你用那個(gè)方程算一算,真誤差是多大。史錦順方程可方便算出,從誤差實(shí)驗(yàn)值到真誤差范圍要擴(kuò)大1.5倍,你所說(shuō)的誤差方程算得出嗎?
原來(lái),現(xiàn)有平差理論中的誤差方程,是一種滿足一定誤差關(guān)系的對(duì)量值本身評(píng)定、估算的一種方法,先生望見“誤差方程”四字,竟望文生義,居然做起兩種誤差方程的比較來(lái)。風(fēng)牛馬不相及的事,居然能比較優(yōu)劣,這除了對(duì)辯論對(duì)方的無(wú)故貶低之外,又能怎樣解釋呢?
【史錦順的答復(fù)4】
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承蒙指出“論述基本切中要害,指出了阿倫方差的不足”,能夠很快肯定筆者對(duì)阿侖方差的批評(píng),我深感先生有超常的判斷力。我是1975年第一次與名家談阿侖方差的問題。那是在廣州舉行的全國(guó)計(jì)量座談會(huì)上,對(duì)方是陸埮(后來(lái)成為院士,現(xiàn)是南京大學(xué)教授),他考慮兩天之后,才告訴我說(shuō)“你指出的問題是對(duì)的,但在目前頻率表征很亂的情況下,推廣阿侖方差是必要的,請(qǐng)你5年內(nèi)不要發(fā)表這個(gè)意見,以免產(chǎn)生誤解,影響當(dāng)前的推廣工作”。我表示贊成這樣做。恰在5年后的1980年杭州計(jì)量學(xué)術(shù)年會(huì)上,我正式提交論文。會(huì)上就此發(fā)生激烈的爭(zhēng)論。當(dāng)年中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)在年度總結(jié)中提到過(guò)這件事,并有通報(bào)。
這個(gè)引起過(guò)爭(zhēng)論、較難判別的問題,先生能一眼看出,足見先生實(shí)力。但后邊的話我有不同的看法。我們研究問題,僅僅是為了實(shí)際的需要,該否定的地方否定,而人家的優(yōu)點(diǎn)要繼承發(fā)揚(yáng),絕不能為標(biāo)新立異而研究。阿侖方差的最大優(yōu)點(diǎn)是:1強(qiáng)調(diào)采樣時(shí)間;2 以西格瑪為表征量,不除以根號(hào)N;3 不舍任何數(shù)據(jù),這些對(duì)統(tǒng)計(jì)測(cè)量的表征極為重要,因此我對(duì)阿侖方差的總態(tài)度是指出其缺點(diǎn),發(fā)揚(yáng)其優(yōu)點(diǎn),即取繼承發(fā)展的態(tài)度。這和我對(duì)不確定度論的態(tài)度不同。我認(rèn)為不確定度的問題是否定真值的出發(fā)點(diǎn)錯(cuò)了;只講分散性不顧準(zhǔn)確性的方向錯(cuò)了,以致定義含糊,邏輯混亂,公式錯(cuò)誤,表達(dá)混沌。不確定度的錯(cuò),是根本的錯(cuò),全盤的錯(cuò),因此本人對(duì)不確定度論的態(tài)度是堅(jiān)決斗爭(zhēng)。先生著書美化不確定度,在這一點(diǎn)上,爭(zhēng)論不可避免,先生自然是我的辯論對(duì)手。當(dāng)然,我希望我們盡可能心平氣和地討論問題。爭(zhēng)論是難免的,希望我們都能表現(xiàn)出學(xué)者的氣度。我們爭(zhēng)論的只是學(xué)術(shù)的是非。
另及,本人對(duì)經(jīng)典測(cè)量學(xué)的態(tài)度是繼承和發(fā)展,因此,對(duì)以往的理論,認(rèn)為不足者發(fā)展之,認(rèn)為合理者,繼承之,不想故意去標(biāo)新立異,第5段就簡(jiǎn)要回答這些。
回復(fù)【史錦順的答復(fù)1】
首先我基本贊成史先生的這段辯證而精彩的論述,但是您這段論述依舊沒有回答我提出的具體問題,原因很簡(jiǎn)單,我的問題很具體,而您的回答很宏觀,如果您能夠就事論事地解答一下那將更具有說(shuō)服力。回復(fù)【史錦順的答復(fù)2】
1)"文獻(xiàn)看得少,不知道小量法的地位和作用",
我同意,文獻(xiàn)一定比您看的少;
2)“沒有體會(huì)到小量法鮮明,突出主要矛盾的優(yōu)點(diǎn)。”
對(duì),在大多數(shù)情況下,我都用微分法
我也知道,小量法是微分法的基礎(chǔ)。
我更知道,小量法理解起來(lái)簡(jiǎn)單明了。
3)許多重要的應(yīng)用場(chǎng)合,微分根本不能做,只有靠小量法。
我也同意當(dāng)微分根本不能做的時(shí)候,采用小量法。
但是我知道,加法理解起來(lái)比乘法簡(jiǎn)單,但是并不是說(shuō)在任何情況下都講解加法,這是因?yàn)槌朔ㄊ褂闷饋?lái)比加法方便。當(dāng)然我再次申明,我不反對(duì)您講解小量法,也不反對(duì)別人使用該方法,就像我不會(huì)反對(duì)有的人用加法計(jì)算1到100的相加和,也不會(huì)反對(duì)用求和公式計(jì)算1到100的相加和一樣。
回復(fù)【史錦順的答復(fù)4】 首先感謝史先生的褒獎(jiǎng),在您面前我還是一個(gè)后輩,但是先生認(rèn)為我著書美化不確定度個(gè)人實(shí)在不敢茍同,這是因?yàn)閺臄?shù)學(xué)角度講:邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐茖?dǎo)是判斷一個(gè)命題正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn),除此之外再無(wú)其他判斷法則。 從我的文章中您可以看出整個(gè)書的思路是從誤差定義出發(fā),依據(jù)數(shù)學(xué)邏輯進(jìn)行推導(dǎo)。而沒有糾纏于不確定度概念本身,這是因?yàn)閭€(gè)人認(rèn)為說(shuō)上一千句話,趕不上一個(gè)公式來(lái)的明白。 關(guān)于您的文章和發(fā)帖我都看過(guò),一方面我贊同您的一部分觀點(diǎn),另一方面我對(duì)您的一部分觀點(diǎn)不敢茍同,正如您說(shuō)的“我們研究問題,僅僅是為了實(shí)際的需要,該否定的地方否定,而人家的優(yōu)點(diǎn)要繼承發(fā)揚(yáng)” 作為您的后輩,從個(gè)人感情上我非常尊重您,我相信作為前輩您也會(huì)原諒后輩在某些方面的不足和魯莽! |
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