《誤差PK不確定度六十篇集》代序——致國家質(zhì)檢總局的信

這種類比確實(shí)夠扯，難道忘記了不確定度第一課老師告訴你不確定度理論產(chǎn)生的重要原因是真值不可知或者根本不存在，不可知不存在時(shí)還如何二象。

學(xué)習(xí)了，謝謝

史錦順 發(fā)表于 2014-12-27 16:41
統(tǒng)計(jì)變量的區(qū)間，其半寬等于kσ。其中σ是把被測量的各個(gè)值代入貝塞爾公式求出的標(biāo)準(zhǔn)偏差（又稱 ...

　　對于史老師所說的kσ，以及2σ、3σ和置信概率的問題，也是誤差理論中的基本理論之一，我從來都不懷疑。但誤差理論中的所謂可信性大小是置信概率的大小，沒有計(jì)量單位，而非被測量真值所在區(qū)間的寬度，其計(jì)量單位與被測量完全相同，因此置信概率不是不確定度表述的測量結(jié)果的可信性，甚至與不確定度評定中所說的包含因子概念上都不相同。VIM3說以擴(kuò)展不確定度為半寬的區(qū)間包含真值，但從不說擴(kuò)展不確定度是包含真值的區(qū)間，不確定度只是個(gè)寬度，與被測量值或被測量真值的大小無關(guān)，也就是說不確定度與包含被測量真值的區(qū)間位置無關(guān)。
　　誤差范圍是被測量測量結(jié)果與其真值之差的變化范圍，這個(gè)“范圍”既包含有測量結(jié)果，也包含有真值，是測量結(jié)果減去真值所得結(jié)果的區(qū)間，因此不僅表達(dá)一個(gè)區(qū)間的寬度，也表達(dá)一個(gè)區(qū)間的位置，這個(gè)區(qū)間就是誤差的變化范圍，也是測量結(jié)果的變化范圍，在這個(gè)范圍中雖然也包含著真值，但它仍然只是測量結(jié)果和測量誤差的范圍，而不是被測量真值的包含區(qū)間。
　　我國各類計(jì)量的量值傳遞系統(tǒng)表，并非所有的最高標(biāo)準(zhǔn)都標(biāo)有不確定度，有許多只標(biāo)有最大誤差或最大允差，也有既標(biāo)有允差也標(biāo)有不確定度的，傳遞系統(tǒng)中允差使用符號Δ，不確定度使用符號U。
　　過去都叫誤差范圍，是因?yàn)椴淮_定度并未誕生，不知道還有一個(gè)不確定度。誤差范圍的確就是準(zhǔn)確性的一種指標(biāo)，但不確定度不是準(zhǔn)確度的指標(biāo)，而是可信性的指標(biāo)。量值傳遞系統(tǒng)中或叫誤差范圍，或叫不確定度，叫誤差范圍的必是測量設(shè)備（包括計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和工作用計(jì)量器具）自身誤差所決定，叫不確定度的則和測量設(shè)備自身誤差無關(guān)，而只決定于檢定/校準(zhǔn)它的方法可靠性。
　　量塊的檢定就是最典型的例子，量塊的準(zhǔn)確度級別決定于量塊自身中心長度偏差。無論用什么方法檢定，其中心長度偏差已經(jīng)確定了其準(zhǔn)確度級別，量塊級別不可改變。而用不同準(zhǔn)確度等別的標(biāo)準(zhǔn)量塊檢定同一個(gè)量塊，這個(gè)量塊的中心長度偏差（準(zhǔn)確度級別）盡管不變，但因檢定方法使用的標(biāo)準(zhǔn)量塊準(zhǔn)確度等別不同，給該被檢量塊所定的準(zhǔn)確度等別也會不同。量塊的級別說明了量塊的準(zhǔn)確性，量塊的等別則說明檢定方法的可靠性，這就是典型的誤差理論與不確定度理論的“二象性”，也是它們的“互補(bǔ)性”。誤差和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性直接聯(lián)系著，而不確定度和測量結(jié)果的可信性或稱可靠性直接聯(lián)系著。當(dāng)考慮量塊的準(zhǔn)確性時(shí)，人們就采用誤差范圍（允差），當(dāng)考慮量塊檢定的可靠性時(shí)，人們就采用不確定度。因此誤差范圍和不確定度“永遠(yuǎn)不會直接地發(fā)生沖突”，我們只能按不同要求而有時(shí)用誤差范圍，有時(shí)用不確定度，而不能在任何一種情況下都只用一種，只要把這兩個(gè)概念“適當(dāng)?shù)?、分別運(yùn)用起來”，我們就能對量塊檢定現(xiàn)象作出完備的、合理的描述，因此說誤差分析和不確定度評定這兩種理論是互補(bǔ)的。

如果不考慮真值不可知的因素，誤差理論可以解決一切問題，正確性用系統(tǒng)誤差、準(zhǔn)確度足以描述，分散性用隨機(jī)誤差、精密度足夠了，不確定度說白了就是隨機(jī)誤差因素的量，評定不過是認(rèn)為所有分量均貢獻(xiàn)給了分散性而已，不是什么新東西。遺憾的是真值確實(shí)是不可知的，因此不確定度理論相對誤差理論更嚴(yán)密，不確定度應(yīng)用到極致情況下完全可以不再使用誤差?！岸嘈浴?，一個(gè)字，“扯”，兩個(gè)字，“太扯”。

　　誤差理論的建立或誕生基礎(chǔ)就是“誤差無處不在無時(shí)不有，因此被測量真值通過測量不可得”，人們通過測量只能無限趨近于真值而得不到真值，但誤差理論仍然是非常好地解決了測量和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性問題，誤差理論建立的目的就是解決測量準(zhǔn)確性問題，這個(gè)目的應(yīng)該說達(dá)到了。無論系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、精密度、正確度還是當(dāng)前有爭議的“粗大誤差”都是誤差理論中解決測量準(zhǔn)確性問題的基本術(shù)語。但計(jì)量學(xué)發(fā)展到當(dāng)今階段，人們發(fā)現(xiàn)測量不僅僅有“準(zhǔn)確性”的特性，還有另一個(gè)特性“可信性”。誤差理論解決準(zhǔn)確性一點(diǎn)問題也沒有，但解決可信性卻無能為力，于是誕生了不確定度這個(gè)術(shù)語和不確定度評定的理論。
　　“不確定度說白了就是隨機(jī)誤差因素的量”，說其對，對就對在因?yàn)檩斎肓康摹半S機(jī)因素的量”導(dǎo)致了輸出量的不確定度，但千萬不能理解為“不確定度說白了就是隨機(jī)誤差”的一種，業(yè)內(nèi)就是有部分人持有這種觀點(diǎn)，不確定度不是誤差，也不是誤差范圍。不確定度理論并非相對誤差理論更嚴(yán)密，誤差理論本來就非常嚴(yán)密，只不過誤差理論只解決測量準(zhǔn)確性問題，不確定度評定理論只解決測量可信性問題，兩者不能相互更換解決對方解決的問題，因此用不確定度解決準(zhǔn)確性問題同樣的不“嚴(yán)密”。兩者之間是姐妹關(guān)系，互為補(bǔ)充，是因?yàn)椤皽y量”這個(gè)現(xiàn)象或活動(dòng)具有準(zhǔn)確性和可信性的“二象性”，所以才同時(shí)需要誤差分析理論和不確定度評定理論，這和光現(xiàn)象的波動(dòng)性和粒子性“二象性”需要波動(dòng)說和粒子說兩個(gè)理論來解釋完全類似。

走走看看 發(fā)表于 2014-12-29 11:52
如果不考慮真值不可知的因素，誤差理論可以解決一切問題，正確性用系統(tǒng)誤差、準(zhǔn)確度足以描述，分散性用隨機(jī) ...

贊同“扯”和“太扯”的評語！

不贊成有個(gè)超越“誤差理論”的“不確定度理論”的說法。

將“不確定度”表述看作“誤差理論”發(fā)展后的有機(jī)成份或更恰當(dāng)？ 以往【應(yīng)用“不確定度”表述之前】的“誤差理論”習(xí)慣用“純客觀”（或謂“絕對正確”）的“指標(biāo)”表達(dá)相關(guān)特性（包括測量結(jié)果的“正誤”、測量系統(tǒng)的“優(yōu)劣”、...)，從愛因哈特開始，人們意識到：不可能得到那些理想中的“純客觀”（或謂“絕對正確”）的特性“指標(biāo)”值！....與不能完全確定一般量的真值相對應(yīng)！....于是，采用“不確定度”表述——將人們對種種特性的認(rèn)識“結(jié)果”賦予一個(gè)有限“責(zé)任”的“承諾”，使相關(guān)結(jié)果的應(yīng)用者用起來“放心”！

應(yīng)用“不確定度”表述前、后，關(guān)于“測量結(jié)果”及“儀器特性”的報(bào)告示例如下：

（1）測量某工件長度L——
應(yīng)用“不確定度”表述前的“測量結(jié)果”報(bào)告：工件長度L=xxx.xxx mm;  說明：所用測量器具型號、編號、校準(zhǔn)情況、...; 測量方案及相關(guān)條件;...｛測量者不必明確“承諾”可能的測量誤差范圍！｝

應(yīng)用“不確定度”表述后的“測量結(jié)果”報(bào)告：工件長度L=xxx.xxx mm;  測量不確定度 U=0.0yy mm(P%)......｛測量者明確“承諾”: 測量誤差范圍有P%的可能性不會超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝

（2）某“計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)”檢定“報(bào)告”某測量儀器在某點(diǎn)的“示值誤差”δ——
應(yīng)用“不確定度”表述前的報(bào)告：“示值誤差”δ=xxx.xxx mm;  說明：“檢定”所用標(biāo)準(zhǔn)器具型號、編號、相關(guān)“證書”情況、...;‘檢定’方案及相關(guān)條件[一般或可說明所遵循的‘檢定規(guī)程’文號];...｛‘檢定’者不必明確“承諾”可能的‘檢定’測量誤差范圍！｝

應(yīng)用“不確定度”表述后的報(bào)告：“示值誤差”δ=xxx.xxx mm;  U=0.0yy mm(P%)......｛‘檢定’者明確“承諾”: ‘檢定’測量誤差范圍有P%的可能性不會超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝

（3）某測量儀器供應(yīng)者宣示其所供儀器的“精度”指標(biāo)——

應(yīng)用“不確定度”表述前：“xx誤差”δ1=yy%，“xxx誤差”δ2=yyy%，.....; 說明：適當(dāng)?shù)?來歷'...｛ 不明確“承諾”可能的測量誤差范圍?。?br />
應(yīng)用“不確定度”表述后： U=0.0yy mm(P%)......｛供應(yīng)者明確“承諾”: 測量誤差范圍有P%的可能性不會超出-0.0yy ~ +0.0yy mm ｝


說明：以上僅為個(gè)人“理想”，不完全符合當(dāng)前官定現(xiàn)狀。

學(xué)習(xí)了，重視計(jì)量工作

　　既然 lyx 老師堅(jiān)持將不確定度與誤差范圍混為一談，與精度混為一談，那就自己混淆吧。但不確定度的確是被測量真值存在區(qū)間的寬度，誤差范圍的確是被測量測量結(jié)果的范圍，不確定度可以用來評判測量結(jié)果的可信性，但卻不能起到誤差范圍評判測量結(jié)果準(zhǔn)確性的作用，兩者是兩個(gè)完全不同的術(shù)語，它們的定義不同、來源不同、特性不同、用途不同，我也只能說到這個(gè)程度。我們兩人的觀點(diǎn)不同已是討論過多次了，我們可以各自保留各自的觀點(diǎn)，至于扯與不扯還是不要下結(jié)論為好，留給量友們自己識別和留待今后的計(jì)量科學(xué)發(fā)展驗(yàn)證。
　　我認(rèn)為，31樓對測量誤差、示值誤差、精度的解讀應(yīng)該是正確的，但對不確定度的解讀就大錯(cuò)特錯(cuò)了。
　?。?）“測量結(jié)果”報(bào)告：工件長度L=xxx.xxx mm， 測量不確定度 U=0.0yy mm(P%)沒有絲毫的意思在說“誤差范圍”多大，他只是告訴我們應(yīng)該在他給出的不確定度寬度內(nèi)使用他的測量結(jié)果，超范圍使用測量結(jié)果，測量結(jié)果就不可采信了。測量結(jié)果的誤差范圍可以用上游測量結(jié)果給出，也可以用所用測量設(shè)備的允差表述，但卻不能用不確定度表述誤差范圍。
　?。?）某“檢定機(jī)構(gòu)”用“不確定度”表述”某測量儀器在某點(diǎn)的“示值誤差”的報(bào)告：“示值誤差”δ=xxx.xxx mm;  U=0.0yy mm(P%)與（1）的表述含義完全相同，無非是所用測量設(shè)備換成了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，被測對象換成了儀器示值誤差。
　?。?）儀器供應(yīng)者宣示其所供儀器的“精度”指標(biāo)用“不確定度”表述為 U=0.0yy mm(P%)，就大錯(cuò)特錯(cuò)了。儀器沒有不確定度的特性，只有最大誤差和允差的說法，商家應(yīng)該用“最大誤差”不超過0.0yy mm來宣示其提供的儀器誤差范圍不會超出(-0.0yy ~ +0.0yy)mm，這個(gè)宣示不能有P%的說法，對于顧客來說合格就是合格，不合格就必須更換，0.001%的不合格具體到某個(gè)顧客就是100%的不合格。

本人在31#的認(rèn)識與某人在33#的表述形同水火

　　完全贊同樓上的看法，的確兩種觀點(diǎn)“形同水火”，截然不同。就讓兩種形同水火的觀點(diǎn)都擺在同一個(gè)平臺上留給大家識別，留待以后的計(jì)量科學(xué)發(fā)展去驗(yàn)證吧，現(xiàn)在也只能用國家法規(guī)JJF1001的定義判別孰是孰非了。