笨拙的定義不確定度——十一評(píng)不確定度論

           笨拙的定義不確定度——十一評(píng)不確定度論     

                                                              史錦順

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引文1 《VIM 2008》

2.27
definitional uncertainty

component of measurement uncertainty resulting from the finite amount of detail in the definition of a measurand

NOTE 1 Definitional uncertainty is the practical minimum measurement uncertainty achievable in any measurement of a given measurand.

NOTE 2 Any change in the descriptive detail leads to another definitional uncertainty.

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引文2 《JJF1059.1》

4.21 定義的不確定度

由于被測(cè)量定義中細(xì)節(jié)的描述有限所引起的測(cè)量不確定度分量。

注：
1. 定義的不確定度是在任何給定被測(cè)量的測(cè)量中實(shí)際可達(dá)到的最小測(cè)量不確定度。
2. 所描述細(xì)節(jié)中的任何改變導(dǎo)致另一個(gè)定義的不確定度。

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【史評(píng)】

邏輯學(xué)上說(shuō)，定義是明確概念的邏輯方法。學(xué)數(shù)學(xué)，學(xué)物理，都覺(jué)得下定義是個(gè)嚴(yán)肅的事情，一經(jīng)某處給出一個(gè)定義，會(huì)帶來(lái)許多內(nèi)容。

不確定度論（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“不論”）可倒好，定義滿(mǎn)天飛，隨便就可以來(lái)幾個(gè)、幾十個(gè)、幾百個(gè)，太隨意了！

按“不論”，要知一根鋼棒在使用條件下的精確長(zhǎng)度，要下多少定義呢？假設(shè)使用溫度是零下30到零上40攝氏度，每隔0.1度一算，就得701個(gè)定義，定義太毛了。

其實(shí)人們沒(méi)那么笨。按真值論（又稱(chēng)誤差論，以下簡(jiǎn)稱(chēng)“真論”）辦事，在恒溫條件下，測(cè)出20攝氏度時(shí)該鋼棒的長(zhǎng)度（稱(chēng)基礎(chǔ)長(zhǎng)度），再給出溫度系數(shù)是多少，應(yīng)用中用基礎(chǔ)長(zhǎng)度乘溫度系數(shù)乘溫差就得長(zhǎng)度變化量了。長(zhǎng)度就是長(zhǎng)度，要那么多定義干甚么？

“不論”：你必須先定義是20.0攝氏度的長(zhǎng)度，于是你在20.0溫度下測(cè)出的是一個(gè)值，如果你此項(xiàng)細(xì)節(jié)描述不夠，是在20.1攝氏度下測(cè)量，則得到的是另一長(zhǎng)度。即定義為20.1攝氏度的長(zhǎng)度。

“真論”：我們辦事，不隨便下定義，而是考慮誤差因素的影響。因?yàn)橐笫?.1攝氏度的長(zhǎng)度變化量，我們測(cè)量的局部環(huán)境溫度要控制到0.01或0.03攝氏度之內(nèi)。知道多少溫度下長(zhǎng)度是多少就可以了，何必下定義。

“不論”：你說(shuō)的多少溫度下長(zhǎng)度多少就是我們說(shuō)的不同的定義。

“真論”：鋼棒長(zhǎng)度是溫度的函數(shù)，一個(gè)函數(shù)關(guān)系就可以代替你那成百上千的定義，要那些定義，實(shí)在太笨。

“不論”：我們下定義的目的就是使被測(cè)量成為一個(gè)單一值。你們“真論”考慮問(wèn)題是被測(cè)量有唯一真值；我告訴你，被測(cè)量本身是多值的，我們下定義還唯恐細(xì)節(jié)不夠，不下定義怎么行？

“真論”：經(jīng)典真值論或稱(chēng)經(jīng)典誤差論，是只著眼于常量，即被測(cè)量有唯一真值，這是有局限性的。但1966年美國(guó)人阿侖提出的阿侖方差就是處理變化著的頻率量的表達(dá)問(wèn)題，這已成當(dāng)今頻率界抵制不確定度論的基礎(chǔ)。

“不論”：知道阿侖方差，那僅限于時(shí)頻領(lǐng)域。

“真論”：現(xiàn)已有《新概念測(cè)量計(jì)量學(xué)》問(wèn)世，其中第一章是引入變量的兩類(lèi)測(cè)量概念。統(tǒng)計(jì)測(cè)量概念的提出，指出如何處理變量測(cè)量問(wèn)題，不必亂下定義。想用定義來(lái)限制量的客觀變化，是笨辦法，也是限制不住的，

“不論”：我派反對(duì)“誤差論”的根本點(diǎn)是“誤差等于測(cè)得值減真值，真值不知，怎能算誤差？”你回答得了嗎？

“真論”：這是另一個(gè)話(huà)題，明天談。

不確定度理論確實(shí)有很多缺陷。
本人深?lèi)和唇^的就是其定義與應(yīng)用的自相矛盾，如：
定義不確定度為“分散性”，但實(shí)際上很多情況下不確定度的主要分量是未定的系統(tǒng)分量，難道它也是分散性嗎？