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計量論壇

標題: 不確定度理論的五個混淆 [打印本頁]

作者: 史錦順 時間: 2014-8-14 18:40
標題: 不確定度理論的五個混淆
本帖最后由史錦順于 2014-8-14 18:45 編輯

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               不確定度理論的五個混淆
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                                                                                             史錦順
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1 混淆三大場合
   測量計量領域，分三大場合：研制、計量、測量。關于測量計量的理論，必須顧及這三個場合的共性與個性，說明該理論在每個場合怎樣用，或說明哪個場合適用，哪個場合不適用。
   不確定度理論提出時，強調是“測量不確定度”，誰簡稱“不確定度”都要受指謫。本網的規矩灣先生就特別強調“測量”二字。
   強調“測量”，不是區分清楚嗎，怎么說是混淆？原來，不確定度并不是只在測量場合用，在計量場合、研制場合都是要用的，只不過分不清三種場合的異同，于是，矛盾重重。
   例如，B類評定有“看說明書”一項。在儀器研制場合，儀器說明書還沒編寫，哪里去看說明書？計量場合有計量標準，被檢儀器誤差一測便知，不確定度評定還是畫蛇添足，評定一番。其實，B類評定的一套，根本就用不上。
   為“測量”而設計的不確定度方案，完全忽視計量與研制兩大場合，其思路的本質是混淆這三個場合。
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2 混淆兩類測量
   客觀的量值有常量與變量，測量必然有常量測量與變量測量。
   經典測量學的對象是常量測量（包括慢變化量測量）。誤差理論是經典測量學的理論。認為真值存在，真值可知，誤差可求。
   統計測量是快變化量（在測量過程中有變化）測量。要求測量儀器誤差可略（測量儀器誤差范圍遠小于量值變化范圍），測量的目的是求得量值和量值的變化范圍。
   以上兩種測量，條件不同，目的要求不同，表征量不同，處理方法不同。
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   不確定度理論混淆兩類測量，把被測量的變化與測量儀器誤差攪合在一起，于是說不清楚問題。
   不確定度的主定義，就說不清：到底分散性是被測量的還是測量儀器的？如果分散性是被測量“真值”的，那就是統計測量；如果分散性是測量儀器的，就是常量測量。兩類測量混淆了，不知是哪類測量，就什么也說不清了。
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3 混淆對象和手段
   一個巴掌拍不響，測量的偏差或變化由兩方面構成，一是測量對象，一是測量手段。必須用分割法，孤立各方，才能認定是哪一方的問題。
   不確定度論混淆對象與手段的典型例子是檢定裝置的不確定度評定。用被檢儀器測量標準，重復性、穩定性明明由被檢儀器引起，卻賴在檢定裝置上。A類評定不講儀器條件，接上就測，測了就評，對象手段分不清。GUM上的測量溫度的例子，弄不清不確定度到底是溫度計的，還是溫度源的。對象與手段混淆的結果，是一筆混沌帳。
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4 混淆兩個區間
   研制給出測量儀器的測得值函數，給出誤差范圍。
   計量的區間是測得值的區間。測得值區間以真值（標準的標稱值）為中心、以誤差范圍為半寬。測得值必在區間中，否則不合格。
   測量的區間是被測量的量值（真值）區間。量值區間以測得值為中心，以誤差范圍為半寬。被測量的真值，在此區間中。
   以上是誤差理論的兩個區間，內容不同，意義明確。
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   不確定度理論的區間，沒有測量與計量區分的概念。籠統地說區間，又說無中心，不定位。是個混淆的概念。
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5 混淆兩個西格瑪
   用貝塞爾公式算出的西格瑪，是單值的西格瑪，記為σ。
   σ除以根號N是平均值的西格瑪，記為σ(平)。
   基礎測量（常量測量與慢變化量測量），測量儀器有隨機誤差，這是手段問題；手段不良可以改進，σ除以根號N，得σ(平)，減小了測量的隨機誤差，這是正確的。
   統計測量中，測量儀器誤差可略，測得值的變化，反映的是被測量本身的變化，這是被測量的本質，是特性，除以根號N是錯誤操作。變量變化性的表征量是σ而不是σ(平)。σ(平)的數學期望值是零，它不能做變化性的表征量。
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   A類不確定度評定，測量N次，就要計算σ(平)。如果是常量測量，與B類評定的儀器誤差范圍中的隨機誤差重復；如果是統計測量（快變量測量），必須用σ（與是否用平均值表征被測量沒關系），用σ(平)是錯誤的。
   總之，不確定度理論分不清單值的西格瑪與平均值的西格瑪的區別與不同的用法，混淆了兩個西格瑪。
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