為誤差概念平反——十七評不確定度論

               為誤差概念平反——十七評不確定度論

                                                               史錦順

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不確定度論一出世，為占據測量計量領域，首先否定真值，隨即對誤差概念進行誣陷。說：誤差等于測得值減真值，真值不可知，誤差不可求。近二十年來，隨著真值被貶，誤差概念蒙冤多時了。這是一次歷史性的誤解，一場世界性的冤案，該給誤差概念平反了。

以下講誤差概念的真面目，以駁斥不確定度論對誤差概念的誣陷。

1 誤差概念的三個層次

A 誤差的物理意義。 誤差是測得值與被測量真值（準確值）之差。這對理解什么是誤差很重要，但由于被測量的準確值在通常情況下是不知道的，故不能直接按定義確定誤差，而要通過標準，間接而又符合定義地確定誤差。

誤差一語有雙重含義，通常誤差分析指誤差元，測量儀器誤差指誤差范圍。誤差范圍由誤差元構成

B 誤差實驗值的測定。方法之一是用高一等級的標準測量儀器測同一被測量，得到相對準確值，測得值與相對準確值之差為誤差實驗值。方法之二，依據等量代換原理，用被檢儀器測量 上一級 標準器，測得值與標準器標稱值之差是誤差實驗值。

C 誤差計算。按誤差方程，從誤差實驗值計算誤差。（見本網史錦順“誤差方程的新概念”一文。）

三百年來，是按A、B來理解并計算誤差的，是基本正確的，但比較粗（略小寫）。有了誤差方程，計算就精確了。

2 誤差工作的三種類型

A 誤差的分析、測量和確定。這是測量儀器研制者、制造廠的事。創造或選取測量方案，選用合適的標準，制造相應的比較器，對其進行誤差分析，逐項進行誤差分析，測量誤差，給出極限誤差，顧及各種可能情況，給出誤差范圍即準確度指標。新產品要經過鑒定會評議，并應得到計量部門的批準。準確度要以產品規格的形式寫入產品說明書，它是廠家向用戶的保證書。

B 誤差指標的檢驗。測量儀器必須依計量法進行檢定，一般以一年為周期。檢定是對誤差進行測定，但測量的不是誤差范圍，而是判別誤差是否在誤差范圍指標內，因此不能以檢定結果作為測量儀器的指標。檢定由計量部門進行，開具檢定證書，有法定的權利與義務。檢定由國家授權。

C 誤差指標的應用。使用者根據需要按誤差指標選用儀器。要正確使用儀器，注意可能引入的附加誤差和環境影響。要按時送檢。至于測量儀器的固有誤差指標，由生產廠與計量部門負責，測量者不必一般也不可能敲定誤差。

3 誤差分析的三個步驟

A 建立測量方程（見本網史錦順“測量方程的新概念”一文）。要點：寫出所選測量方案的物理公式；將物理公式中各量標記測得值（加腳標m）、標稱值（加腳標o）,寫出計值公式；聯合計值公式與物理公式（相除或相減），即得測量方程，解得測得值函數。（以前直接用物理公式分析，誤差值有正負號問題，而誤差范圍計算是相同的。）

B 誤差分析。對測得值函數進行微分或小量計算，得到偏差表達式。

C 誤差合成。逐項測量系統誤差與隨機誤差，合成極限誤差（各系統誤差相加得系統誤差范圍，各隨機誤差均方合成為隨機誤差范圍。系統誤差范圍加隨機誤差范圍得綜合誤差范圍）再顧及使用條件下的極端情況，給出總誤差范圍。總誤差范圍稱準確度。

    經典誤差理論基本是正確的，應用是成功的。三百多年的近代科學技術發展，近代工業的成就，證明了這一點。但有兩點不足。出發點的邏輯和歸宿點的計算。本人的“新概念測量計量學”的第2章“測量方程的新概念”、第3章“誤差方程的新概念”，彌補了這些。

挺復雜的！！