關于校準不確定度評定方法的問題

回復 24# tigerliu

　　被測量測量結果“誤差范圍”的對稱中心的確是真值。檢測報告給出的最后結果“平均值±擴展不確定度”的意思是被測參數測量結果是那個按檢測規范規定的測量次數測得的算術平均值，以“平均值”作為測量結果時，測量結果的不確定度就是“±”后的數據。以平均值作為測量結果給出，那么可以作為被測量的真值的，就必須用另一個比獲得這個平均值的測量過程更為準確的測量過程獲得另一個測量結果。
　　置信概率是95%，可以說平均值以95%的概率落在“真值±擴展不確定度”的范圍內。但測量者給出測量結果時并不知道“真值”，如果他知道“真值”，只有傻子才不把真值作為測量結果給出。所以，我們根據測量者的報告內容要說平均值以95%的概率落在“真值±擴展不確定度”的范圍內，也只能知道測量結果和這個測量結果可疑度的寬度（以擴展不確定度為半寬）。被測量“真值”不是這個測量者給出的作為測量結果的那個“平均值”，我們從該測量者給出的報告中不知道被測量的真值，真值必須是準確度更高的另一個測量過程的產物。因此“對稱中心”不是該測量者給出的“平均值”，而應該是準確度更高的另一個測量過程的測量結果。

回復 23# 史錦順

　　1.如果像老師所說，中國計量院時頻計量、上海計量院的頻率計量、河南省計量院的頻率計量，美國、德國的權威教科書、美國的國際性測量儀器公司安捷倫公司與福祿克公司，都把不確定度就看做是準確度，不確定度就等于誤差范圍，則這些單位就是至今仍然在混淆概念。準確度和可信度是完全不同的兩個概念，不確定度講的是可信度，誤差講的是準確度，二者講的是兩碼事，怎么能夠畫等號呢？
　　2.老師講的兩種區間，計量時（改為檢定時可能更妥當，因為這里的計量不是包括計量管理在內的廣義計量）的“測得值區間”和測量時的“真值區間”，無論測得值還是真值都是與被測量大小密切相關的，它們的區間一定會和被測量大小密切相關的區間，用于解釋誤差和誤差范圍是正確的。不確定度所講的“區間”只是講區間的“寬度”的寬窄，而與被測量大小并不是密切相關的，用解釋誤差范圍的方法解釋不確定度的寬窄是不妥當的。
　　“凡給出指標的區間，必須是有中心的區間”這是正確的，可是如果測量者只給出區間的寬度，我們還能夠知道區間的對稱中心嗎？我們總不能瞎猜吧。不確定度所講的恰恰僅僅是一個區間的寬度，用這個寬度表述測量結果的可疑度。可疑度與被測量大小無關，與被測量大小密切相關的是誤差和誤差范圍。
　　3.“用測量儀器進行測量，既知道了測得值”，但未必“同時知道了測得值的誤差范圍”。“計量法規定，經過計量并在有效期內的測量儀器才準使用”，這就是法律法規對所用測量儀器提出的“計量要求”。這個計量要求就是要求使用的測量儀器“最大示值誤差”必須在檢定規程規定的“示值允差”范圍內，但是每一個測量儀器具體的最大示值誤差是多大是千變萬化的，因此具體到某一個測量儀器的“誤差范圍”人們并不一定知道（具體檢定這臺儀器的檢定員除外）。作為測量儀器的使用者只能憑合格證知道該儀器的“最大示值誤差”不超過檢定規程規定的“示值誤差允許值”。
　　一個測量者只能給出自己對被測對象測量的測量結果，而無法給出被測對象的真值，如果一個測量者可以給出被測量的真值，誤差理論的基礎“誤差無處不在”也就動搖了，誤差理論也就不復存在。正因為“誤差無處不在”，一個測量者無論他水平有多高，使用的測量設備多好，環境條件控制多嚴，測量方法多先進，其出具的測量結果仍然存在著“誤差”，永遠不會是被測量的“真值”。因此，人們不得不把高準確度的測量結果約定為低準確度的測量結果的真值，這就是過去所說的“約定真值”和現在所說的“參考值”的本質。
　　4.用高檔測量確定誤差的說法正是基于上述原理。約定真值永遠是相對的，一個測量結果的約定真值是比其準確度高的另一個測量結果，但是這另一個測量結果同樣有一個比它準確度更高的測量結果作為它的約定真值，這就是計量科學的魅力，永遠需要我們研發更好的測量儀器，研究更先進的測量方法，不斷提高測量結果的準確度，使測量結果逼近被測量真值。
　　“用1%的儀器測量”，得到的測量結果，要用高檔的0.1%儀器進行第二次測量才能夠得到該測量結果的真值，“用比第二次更高的0.01%的儀器來進行第三次測量”才能夠確定第二次測量的約定真值，第三次測量還要用第四次測量當真值，……依此類推，的確“得動用基準”。但基準也不行了，這就說明了原來的“基準”已經不能滿足日益發展的科技和工農業生產需要，所以就要求我們計量工作者的精英們研究比原有基準準確度更高的基準，以長度計量基準的多次跨越式改變就足以證明計量基準也不是“真值”，而是大家共同約定在某一個時期或范圍內的真值。真值雖然客觀存在著，但也的確是不可知的，人們只能無限趨近于真值，而不可觸及真值，因此約定真值是相對準確的測量結果，約定真值是相對的，計量科學的發展是“沒盡頭”的，離開了相對性，真值也就無從談起，計量基準也會失去意義。
　　5.測量儀器的生產廠家特別是計量部門法規已認定了測量儀器的誤差范圍，這就是生產廠家和計量部門提出的“計量要求”。測量者不應該相信具體某一臺儀器是否滿足這個計量要求。測量者若要相信，沒辦法，只能送計量檢定機構檢定或校準，去敲定測量儀器的誤差和最大誤差（這就是該儀器的具體計量特性）。只有該儀器的“計量特性”（最大誤差）滿足生產廠家和計量法規提出的“計量要求”，使用者才能放心使用該儀器。
　　計量管理科學最新發展進一步提出了“計量確認”的概念，把“計量要求”延伸到被測量的測量要求，僅僅滿足生產廠家和計量法規的要求還不能放心使用，無論儀器合格與否，只有其經計量檢定或校準獲得的計量特性滿足測量過程的計量要求才可以真正放心使用該測量儀器。

學習后有很大幫助

回復 20# xccys2004

　　我認為你的理解是正確的。歸納如下：
　　１測量不確定度實際上是被測量之值的分散性，而不是測量結果偏離被測量真值的距離，不確定度是用被測量真值所處的區域寬度來表述的測量結果可信性。“可信度高”并不代表測量結果偏離被測量真值的距離一定更小，一定更加接近真值，也就是說可信度高并不一定表示該測量結果的誤差一定會小。這就是我再三強調不確定度不能和誤差或誤差范圍畫等號的原因。
　　２無論真值的大小怎樣，假如已知被測量真值（真值被確定）a，即可得知測量測量結果一定是處在a－U至a＋U之間。這是一種特例，是在同時知道被測量的測量結果以及被測量真值時，真實的測量誤差的范圍或最大誤差也就可以得到，此時的測量結果不確定度U與最大誤差的絕對值∣Δ∣相等，那么測量結果一定處在以被測量真值a為對稱中心以不確定度U為半寬的區間內。反過來說，在尚不知道真值時，絕對不能誤認為被測量真值一定會處以測量結果a′為對稱中心的a′－U至a′＋U區域之間。
　　３測量不確定度不論怎樣科學合理的評定，都不能幫助我們找到真值，人們只能無限趨近于真值而無法觸及真值，這個“誤差無處不在”的誤差基本原理告訴我們，我們只能無限趨近于真值而無法觸及真值。隨著測量技術不斷進步（測量軟硬件水平不斷提高），將不斷提高了測量結果的準確性（誤差減小），同時也將不斷提高測量結果的可信性（測量不確定度減小），因此隨著計量科技的不斷進步，人們必將會使被測量真值所處的區間變得越來越小。

版主這樣深入淺出的耐心解釋令到我們這些缺乏背景知識的基層計量從業者對不確定度的逐步理解增強了信心。