標準是判據——八論不確定度論

                標準是判據——八論不確定度論

                                                               史錦順

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上一段說明，實測數據是各種理論正誤的判據，但實測數據不能做自身的質量的判據。在測量計量領域，測得值（數據）的質量的判據是計量標準。

這里講兩段我的親身經歷，兩個有一定哲理性的故事。

    第一件。

90年代初，我所（電子27所）開發民品的一個小公司，負責人G從西安電子科技大學買來一臺頻率計。G送頻率計交我驗收，并說明，此頻率計是得獎新產品，他已用過一段時間，好用，又便宜；他的意思我明白，他自己已認可，報銷要有計量部門手續，顧及制度，到我這里來走走過場。

    該種頻率計，方案是一項國家授獎的發明。發明人是頗有名氣的周渭先生。周渭原在陜西計量院工作，因發明新的測頻方法而聞名于時頻計量界。調入西電后，成為教授，現為博導。有多項發明，論文著作很多。這里多說幾句，是因為他是從計量工作起家的名人，是計量界的光榮。他小我近十歲，我卻對他敬慕有加。有人說老史批人成癮；不是的，老史是態度鮮明，褒貶有度。對錯的東西，特別是像不確定度論這樣的影響計量全局的錯誤的思想體系，則要堅決斗爭。

    名人的名產品，怎樣鑒別其性能？

如果按不確定度論辦事，G先生也不必找我了，憑測量數據，他的實測數據早已成千上萬（頻率測量極快，一秒一個數，測一臺晶振要測上千個數），早該算合格了；送到我這里，若按不確定度，也沒法驗收。因為不確定度論是依靠說明書的，相信說明書的指標就是儀器的性能，相信了，還測什么。

可是，我是按經典測量學辦事的，用誤差理論。儀器的測得值對不對，準不準，不能用該儀器測量普通信源的數據，而要依誤差的定義，先找真值。真值在哪里？每個信源都有它自身的真值，可惜我們不知道，普通儀器的測出值誤差大，不能據以做判斷。而標準的標稱值，它的誤差小，依據微小誤差準則和等量代換原理（見第4論），它是相對真值，可以把它當真值。標準的標稱值就是實用的真值。

好，我用頻率綜合器HP8662A并用外標高穩晶振（長期工作并定期校準），構成頻率標準，于是便有了被檢頻率計能測的任何頻率值，同頻率計的指標相比，誤差都遠遠可略。由這一“組合標準”提供的頻率值，有值120億個，分給全世界，每人可得兩個，且每一個值相對頻率計來說，都可當真值用。（至于這些值本身的準確度，要通過頻率比對器或比相儀與原子頻標比來確定。已定期檢定確定，合格。）（接下樓）

接1#

    我提供的頻率值，八位數、七位數，選典型的有代表性的數，共40個數，由被檢頻率計測量。頻率合成器的示值與被檢頻率計讀數相同者（尾數允許有正負1的偏差），通過；不同者記下，大數有差，即被檢頻率計有錯誤。全部測量，約20分鐘完成。發現：該頻率計在40至50兆赫處有錯（測頻上限是80兆赫）。不只是誤差，而是有錯誤。結論：頻率計不合格，拒付款。

    周渭得知此情況后，親自到27所（當時在駐馬店）來找我。我帶他參觀過實驗室的標準（主要是兩臺銫頻標），便搭一個攤子，高穩晶振加HP8662A為標準信源，又加了HP5343頻率計當陪榜（實際是雙重標準），再并聯西電的頻率計，測下來，HP8662A（標準源）示值與HP5343的測得值完全一致，西電的頻率計在大多數頻率點上，與標準的示值一樣，但在40多兆赫時出問題，幾次重復，現象相同。我故意不說話，只作實驗給周渭看。實驗剛作完，周渭對我說：“這種頻率計已賣出多臺，因產品質量拒付，這是第一次。你的測量準確可信。我承認是產品質量問題。保證下次送來合格產品”。

過了一段時間，送來另一臺，果然驗收合格。

現在講起來，很平淡。當時，如果沒有像樣的標準，周渭這樣的名人，買你的帳？歸根到底一句話：計量標準是判據，有計量標準，人家才信。

    第二件是驗收深圳一家公司的兩臺頻率計（1986年）。兩臺出現同樣的奇怪現象，在5兆赫10兆赫附近，有頻率跟隨現象。測量10兆赫頻率時，這種1E-5量級頻率計,竟有準確度1E-7的顯示值，引起我的懷疑。改變標準源頻率，直到正負80赫茲，頻率計示值都是10000000Hz；過了這個區間后，正常；查其說明書電路圖，顯然是10兆赫晶振的振蕩電路與主計數電路間沒有隔離，（通常頻率計都有放大電路兩級到三級，實際上除放大還兼有隔離作用）于是造成機內晶振被外頻“俘獲”（一種強迫振蕩現象），俘獲范圍正負80赫茲。此事告知廠家，回話竟很不禮貌地說：我們賣了很多，還沒遇到你們這樣說三道四的。結果是退貨了事。為防止用戶上當，我在當年的時頻計量學術年會（1986昆明）上，通報了此事，得到好評，說我通報及時，提醒了大家。

    這一次的判別說明，沒有真值的思想，不懂得計量標準是判據，是不會認識到這種頻率計的毛病的。若按不確定度論辦事，大概只能唱贊歌，因為表面上數據很好嗎。

    總的一句話，在計量領域，辨別問題，判別合格性，判據是計量標準。干計量而無標準，什么也干不成。不確定度論一再聲稱“著眼于實測值”，而又否定真值，否定真值的體現者計量標準的作用，這正如計量院一位副院長說的，“不確定度，瞎扯淡”。