學術討論與基本知識（1）——±號表示什么

規矩灣錦苑 發表于 2015-4-24 17:05
　　你說的“研究20年如何學會騎自行車不如去實際練習1天”很有道理。不確定度應用于各個測量領域，不知 ...

69#例子是功率探頭比對主導實驗室提供的參考值及不確定度，在CNAS網站可以查詢到

計算公式、不確定度評定很復雜，你可以簡單理解，比如，校準時功率探頭在18GHz頻率測量1mW標準功率，測量結果是0.923mW，由于校準標準的不確定度、應變條件、失配、測量重復性等，測量不確定度為1.9%，這個包含區間絕對不包含真值

校準因子92.3%可以寫入功率指示器內，可以人工計算，也可以寫入功率探頭內，使用該功率探頭對未知功率信號測量時要用該校準因子計算出測量的功率實際值，若其它分量很小可以忽略時，1.9%是測量結果的不確定度，否則是一個分量，這個包含區間以較高的概率包含被測量真值，這相當于執行了GUM 3.2.4

不管前提條件直接說不確定度包含區間包含真值，那是根本沒理解不確定度物理意義，你不能再犯這個錯誤了

     校準時功率探頭在18GHz頻率測量1mW標準功率，測量結果是0.923mW，相應得：校準因子92.3%；由于校準標準的不確定度、應變條件、失配、測量重復性等，測量不確定度為1.9%。............ 一種可能的理解是：這個1.9%的“測量不確定度”是“測得值”為92.3%的“校準因子”的“測量不確定度”。——此被校準的功率探頭在18GHz處之“校準因子”的“真值”以約定的概率落在：（92.3%-1.9%）~（92.3%+1.9%）的范圍內。

一種可能的理解是：

如果你想用"一種可能的理解"否定74#，我同你沒什么好說的，你想知道這個測量結果是什么，CNAS網站可以查到，很容易，不用1分鐘，你不想知道，我更沒有必要同你說，反正你是不認可，連GUM、VIM文件都不認可，大可不必來同這些草根理論，那沒有什么意義

njlyx 發表于 2015-4-26 20:47
校準時功率探頭在18GHz頻率測量1mW標準功率，測量結果是0.923mW，相應得：校準因子92.3%；由于校準標 ...

讀原件可見: 此理解或無大錯，細節有些不確切。

作為“校準能力認證”參考標準的“指定校準因子”，是由“指定校準機構”給出的“校準因子”【=對(被校對象的)校準測得功率值/(被校對象的)標稱功率值】，它是(被校對象的)‘功率’因子的一個“測得值”，其不確定度說的應該就是(被校對象的)‘功率’因子的“真值”【=(被校對象的)功率真值/(被校對象的)標稱功率值】在以此“測得值”為中心的可能取值范圍（半寬）。

njlyx 發表于 2015-4-27 12:52
讀原件可見: 此理解或無大錯，細節有些不確切。

作為“校準能力認證”參考標準的“指定校準因子”，是由 ...

校準系統  校準因子  真值  是  100%，功率探頭測量結果  校準因子  92.3%，U=1.9%

njlyx 發表于 2015-4-27 12:52
讀原件可見: 此理解或無大錯，細節有些不確切。

作為“校準能力認證”參考標準的“指定校準因子”，是由 ...

(被校對象的)‘功率’因子的“真值”【=(被校對象的)功率真值/(被校對象的)標稱功率值】并非一定是100%！ 100%只是一種可能發生的理想情況。如果‘功率’因子的“真值”為100%，表明(被校對象的)功率真值與標稱值一致（如：標稱1mW，實際值也是1mW），應用時直接取標稱值，不需“修正”；如果‘功率’因子的“真值”為93.2%，表明(被校對象的)功率真值與標稱值不一致（如：標稱1mW，實際值只是0.932mW），應用時不能直接取標稱值，需要按93.2%的“因子”加以“修正”。....‘功率’因子的“真值”是難以得到的（或者說是不可能得到的），我們只能通過“校準”測量獲得其“測得值”——報告中的那些“校準因子”值。


注：上述“標稱功率值”實際或指【被校對象在校準之前功率的“推薦應用值”】，具體從專業習慣。

njlyx 發表于 2015-4-27 15:44
(被校對象的)‘功率’因子的“真值”【=(被校對象的)功率真值/(被校對象的)標稱功率值】并非一定是100%！ ...

你還是同你的懂專業的同事討論這個問題吧，我同你沒什么好說的

包含區間不包含真值的不確定度比比皆是，這是一位量友發上來的“圍觀老外校準報告”，標記點均不包含真值

標記后圖不清楚了，原帖可看清

njlyx 發表于 2015-4-27 15:44
(被校對象的)‘功率’因子的“真值”【=(被校對象的)功率真值/(被校對象的)標稱功率值】并非一定是100%！ ...

77#、79#兩樓理解有誤，抱歉！

原報告中的“校準對象”（樣品）是個“功率敏感器”（不是功率源，原讀未注意，抱歉！），相應的“校準因子”或等于敏感器測得的“功率值”與被測功率（真）值之比？.....該“校準因子”的“真值”也不是一定為100%！ 100%是理想情況——敏感器在此頻點的表現“理想”（符合設計期望）；非100%的“校準因子”說明敏感器在此頻點的表現可能不太“理想”（偏離了設計期望），但這非100%的“校準因子”完全有可能是“真值”——敏感器在此頻點的表現是“真的”不太“理想”！  “真值”與“理想值”不能劃等號。

“校準”的目標正是尋求被校“功率敏感器”之“校準因子”的“真值”。....當然，校準所得的“校準因子”值也未必真——那1.9%的校準“測量不確定度”就是表達相應的“不確定性”。

“測量不確定度”只有圈它自己對應“真值”的可能性，不能圈它親戚、鄰居的對應“真值”。

http://www.dy313.com/forum.php?mo ... 2570&highlight=圍觀

樓主標記的包含區間均不包含真值

也說說這個±號的問題。
這兩天遇到cnas評審，說我們能力申請表中的數字多用表的測量范圍表述不正確。情況如下：

1.說直流電壓和直流電流的測量范圍不能加±號，要求我們取消，他說他沒有見到過這樣的表述。但是我跟他解釋說，我們的5522A源有負的輸出功能，且送檢到中國計量科學研究院校準過的，而且實際數字多用表也有負值測量功能。我們不太同意取消“±”號。

2.說我們原始記錄中的“擴展不確定度/準確度等級/最大允許誤差”不應該寫5522A的技術指標，應該寫5522A送檢中國計量科學研究院給我們的不確定度。如下圖所示：
關于第2點我和評審專家爭論較大，我始終認為：該欄應該寫儀器的技術指標，不應該寫送檢證書上給我們的不確定度。評審專家始終認為：應該寫送檢證書給我們的不確定度，不應該寫儀器的技術指標。爭論的半天，評審專家說你這個5522A送檢過后給你們的不確定度才能反映你們標準的實際的能力，需要寫這個，考慮到本單位的領導也在場，且人家是評審專家。最后，我只能默默的表面上同意評審專家的說法。請萬能的量友們也分析分析我遇到的問題。
特別@史老（史錦順），@規矩灣錦苑

規矩灣錦苑 發表于 2015-4-19 10:54
　　史老師所說的（一）和（二）是正確的，我完全贊同。一般情況下，符號±放在獨立的一個數值前表示該數值 ...

先生，幫我解解疑惑吧。http://www.dy313.com/forum.php?mo ... mp;page=1#pid530689

njlyx 發表于 2015-4-27 12:52
讀原件可見: 此理解或無大錯，細節有些不確切。

作為“校準能力認證”參考標準的“指定校準因子”，是由 ...

也請先生幫我解解疑惑吧。
我司有一臺aglient的功率計，型號為E4416A，共送檢兩次。一次是送到上海市計量測試技術研究院，另一次是中國測試技術研究院。其中有幾點疑問，如下：
1.兩次均出的校準證書，但是各自依據的技術文件不同。上計依據的是JJG 282-1981 同軸熱電薄膜功率座檢定規程。中測院依據的是GJB/J 3598-1999小功率座，且證書均蓋有cnas標志。查看兩家校準機構該項目的認可情況為：上計通過cnas的校準儀器名稱是功率傳感器，參量是校準因子。中測院通過的校準儀器名稱是功率計，參量是電壓駐波比和校準因子。那么，我的問題是：同一個東西，為什么兩家校準機構校準時依據的技術文件不一致？而且通過的cnas認可的項目名稱也不一樣。
2.按中測院給的校準證書，查看GJB/J 3598-1999小功率座，其中技術要求：校準因子不確定度小于10%，其證書中有兩點的誤差超過了10%，分別是4GHz點（誤差為+10.4%），8GHz點（誤差為+10.6%）。其測量結果的不確定度為3%，k=2。請問，規程中給的是校準因子的不確定度，證書中給的是誤差，不確定=誤差嗎？或者用規程中的不確定度和證書中測量結果的不確定度做比較。我在進行計量確認是如何判斷該儀器是否符合技術指標要求？

516790405 發表于 2015-4-29 11:30
也請先生幫我解解疑惑吧。
我司有一臺aglient的功率計，型號為E4416A，共送檢兩次。一次是送到上海市計量 ...

原77#、79#（現76#、78#，編號被變更了?!)的解讀是有偏差的，原因就在于本人對“功率計”的校準并不熟悉，對那報告看的不仔細便出錯了，抱歉之余當吸取教訓了。.....

對先生的問題1.，本人對“cnas認可”毫無經驗，無能建言。

對于問題2.：本人對《GJB/J 3598-1999小功率座》亦未研習，未知“其中技術要求：校準因子不確定度小于10%”的確切含義？

若這是對“功率計”的“技術要求”，那么證書中給出各點的“誤差”及“3%，k=2”的“測量不確定度”（校準的“測量不確定度”）應該是適宜的，按一般的理解，“校準”合格的“標準”或應為：各點“誤差”≤√（10%^2+3%^2)=10.5%的“概率”應該不小于95.4%?  “證書中有兩點的誤差超過了10%，分別是4GHz點（誤差為+10.4%），8GHz點（誤差為+10.6%）”---- 其中的“10.6%”應該是根不好剔除的“刺”，不知相應的“校準規范”是如何規定的？.....“不確定度”肯定不等于“誤差”！ 在大多數人的認識中，它是相應“誤差”的可能“最大絕對值”【約定包含概率的“誤差范圍（半寬）”】。

若那是對“校準”的“技術要求”，那么證書中給出的各點“誤差”與它便沒什么關系；只有“3%，k=2”表明：“校準”工作是滿足“要求”的。


補充內容 (2015-4-29 19:01):
說明： 第4段的表述基礎是【“證書”中給出“校準因子”的“誤差”是校準“測得值”與各頻點“推薦應用值”之差，而不是校準“測得值”與100%....

csln 發表于 2015-4-26 16:27
這里正在討論的主題是JJF1059.1關于完整的測量結果表述方法Y＝y±U，k＝2中的“±號表示什么？

"±"有什 ...

　　我再強調一下我的觀點：“不確定度”絕對不是“區間”，因此絕對不是真值存在的區間，它只是一個“半寬度”，是真正存在區間的“半寬”。只有在確定了真值最佳估計值，即確定了真正存在區間的位置后，這個“半寬”與“真值最佳估計值”一起才能夠確定“真值所在區間”
　　JJF1059.1在講述“測量結果的完整表述”方法時，說的非常清楚，y是測得值，是測得值的最佳估計值，不是被測量真值的最佳估計值，U是不確定度，是被測量真值存在區間的半寬。Y只是表示“被測量”，可認為是被測量的名稱或名義值，而不是“被測量真值”。以測得值為中心，最大誤差（或允差）為半寬的區間是測量結果的區間，以被測量真值最佳估計值為中心，不確定度為半寬的區間是真值可能存在的區間，這是人人都明白的簡單道理。如果交叉組合，以測得值為中心，真正存在區間半寬為半寬的區間，或以真值最佳估計值為中心，測量結果最大誤差為半寬的區間，則無異于“風馬牛”，將完全不相干的兩個東西強拉硬扯配對，是“不相及”的。
　　如果寫成+3、-6，它們的和肯定是-3，其中-是負號，也是減號，意義是非常明確的，單獨寫成±3，其中的±也是有“正或負，加或減”的意義的。寫成Y＝y±U，k=2時，±號沒有正負或加減的意義，只表示U與測得值y的關系，U屬于y的擴展不確定度。因此JJF1059.1堅決反對單獨寫不確定度時用±U表示，如果這樣寫就意味著不確定度或正或負，而實際上不確定度沒有正負，U前面的±并沒有絲毫想表達不確定度U與測得值y有加減關系的意思。

　　86樓的提問非常到位，這說明了誤差和不確定度的根本不同。“誤差范圍（半寬）”是誤差的“最大值”或“最大允許值”。既然我們承認“不確定度肯定不等于誤差！”，那么不確定度是“相應‘誤差’的可能‘最大絕對值’”能夠自圓其說嗎？
　　“3%，k=2”的“測量不確定度”，被測參數的允差是10%，對于校準工作而言滿足可信性判定（量化參數是不確定度）的1/3原則，因此對本項目的校準工作“應該是適宜的”，校準結果是值得采信的。
　　4GHz點的誤差為+10.4%，8GHz點的誤差為+10.6%，只是示值“誤差”的校準結果，根據以上判斷，校準結果+10.4%和+10.6%是值得采信的，可以用來批判被校測量設備的合格性。由于+10.4%和+10.6%超出了允差10%，因此判定被校儀器不合格是可靠的，是值得采信的，是沒有誤判風險的。
　　總之，不確定度是用來評判測量者提供的測量結果是否可用于被測量合格性的判定，用于評判測量者的測量方案及其測量結果是否可信，在確定可信的基礎上，再看測量結果是否在允差的允許范圍內，以評判被測參數的合格性，決不能將不確定度與誤差范圍用“就是”相連畫等號。

njlyx 發表于 2015-4-29 13:01
原77#、79#（現76#、78#，編號被變更了?!)的解讀是有偏差的，原因就在于本人對“功率計”的校準并不熟悉 ...

對87#的補充說明：

     87#第4段的表述基礎是假定【“證書”中給出“校準因子”的“誤差”是校準“測得值”與各頻點“推薦應用值”之差，而不是校準“測得值”與100%之差】！

    據那份CNAS M0055報告來看，“功率計”的“校準因子”是隨頻率而“規律”變化的（本人不熟悉）？使用時應該不會強迫要求用100%？ 相應的，“技術要求"的“校準因子”的10%"測量不確定度"或應不是相對100%而言的（本人不熟悉）？ 倘如此，若【 "證書”中給出“校準因子”的“誤差”是校準“測得值”與100%之差】，則87#第4段所述“合格‘標準’”是錯誤的！

njlyx 發表于 2015-4-29 19:21
對87#的補充說明：

     87#第4段的表述基礎是假定【“證書”中給出“校準因子”的“誤差” ...

現看了一下GJB/J 3598-1999，
【 GJB/J 3598-1999  小功率座檢定規程 摘錄
   ...
  4.2 技術要求
  ...
   4.2.3 技術指標
  ...
   d. 校準因子不確定度：小于10%。
   …
  4.3 檢定條件
  …
   5.3 檢定結果的處理
    檢定結果符合出廠技術指標規定的小功率座為合格，…】

不太明白其中｛d. 校準因子不確定度：小于10%。）的指向？ 它顯然不是被檢小功率座的一個具體指標？也不太像對“檢定”測量的要求？————87#、90#中的表述又是亂彈了....請壇友忽略它們！或請版主刪除它們。

E4416A是功率計（功率指標器），判斷是否符合技術指標要求要看你配備的是什么功率探頭（功率座、功率傳感器、功率敏感器等，叫法不同，是同一東西）

校準依據不同沒什么關系，校準因子有明確定義，校準方法是一樣的，校準結果一致

校準因子不確定度是指校準后無法修正的部分，原廠指標一般稱校準不確定度，不確定度表征分散性，與誤差、偏差不同，不能修正

給出的兩個頻率點應該是相對于參考頻率（一般是50MHz）的響應，對應的校準因子應為100%-10.4%=89.6%，校準因子相當于加入功率探頭的功率歸一到1mW(一般1mW～10mW)，被校功率探頭測量值除以歸一化值即為校準因子，這個校準因子可以寫入E4416A中或功率探頭中，測量時功率計工作于頻率修正模式會自動修正，此時你的功率計（功率探頭）的測量不確定度是3%（校準不確定度）

csln 發表于 2015-4-24 15:29
看看下面這幾個測量結果，除了第一點，其他均不包含真值

上接89樓
　　76樓給出了“CNAS M0055同軸小功率校準能力驗證計劃最終報告”案例詳細情況，我們從其附錄D可以看到68樓的表2中的不確定度不是被檢參數，而是代表實施機構中航二〇三所檢定方案的可信性的該所測量結果的不確定度。
　　能力驗證并不涉及被校準的樣品合格與否，因此也不涉及被校樣件的最大允差，只是通過En值驗證各實驗室的校準能力是否滿足要求。每個實驗室對樣件校準的校準值xi和不確定度Ulabi在附錄A1的表A1至表A6給出，實施機構（203所）的校準結果和不確定度在表A1至表A6中是“指定值”X和“指定值的不確定度”U。用公式En＝(x－X)/√(U2lab＋U2)可計算出每個參與驗證的實驗室的Eni并列入附表的最后一列。
　　附錄A2的六個圖給出的“校準因子”Kui圖反映了各實驗室校準結果與203所校準結果的差（黑點的位置）及其校準不確定度Ulab。“校準因子”包含了與203所的差和不確定度兩個，其中同一個實驗室對不同頻率校準結果的差是沒有規律的，不確定度受所用儀器量程的影響將呈現被測頻率越大，不確定度也越大的規律，但因為換算成了相對不確定度，這種規律的表現并不明顯。
　　68樓說“看看下面這幾個測量結果，除了第一點，其他均不包含真值”，前面我已經說過68樓的表2中的不確定度代表實施機構中航二〇三所檢定方案的可信性（不確定度），與參與驗證的實驗室沒有任何關系，203所測量結果的真值并不知曉，但203所的測量過程是各接受驗證實驗室測量過程的“上游”，其測量結果一定是其它實驗室測量結果的真值最佳估計值。因此表2中的“指定值”由相對值分別折算成頻率值50MHz、494MHz、2934MHz、……、16614MHz相對于各接受驗證的實驗室的校準結果而言就是它們的“真值”，怎能說“均不包含真值”呢？

規矩灣錦苑 發表于 2015-5-1 16:05
上接89樓
　　76樓給出了“CNAS M0055同軸小功率校準能力驗證計劃最終報告”案例詳細情況，我們從其附錄D ...

對你分析的這一大段，只想對你說，一點邊都沾不上，不要試圖去分析這類問題了，你不可能會弄明白的，本來讓你看的是通用問題，你倒是用小學算術去解微積分了，結果可想而知，你還是去看看80#、83#的問題吧，或許你有弄明白的可能

csln 發表于 2015-5-1 18:09
對你分析的這一大段，只想對你說，一點邊都沾不上，不要試圖去分析這類問題了，你不可能會弄明白的，本來 ...

　　說的也是，你是否“可能會弄明白”，還是請認認真真地看看76樓給出了“CNAS M0055同軸小功率校準能力驗證計劃最終報告”吧。您在68樓說“看看下面這幾個測量結果，除了第一點，其他均不包含真值”，就是CNAS M0055中的一部分，國內的驗證活動還沒有搞明白，在80樓奢談國外有什么價值呢。把“CNAS M0055同軸小功率校準能力驗證計劃最終報告”看明白了，您68樓的“真值”問題自然會明白，用不著微積分，加減乘除和乘方開方的數學知識就足夠了，80樓的國外校準證書案例“或許你有弄明白的可能”。

規矩灣錦苑 發表于 2015-5-1 22:44
　　說的也是，你是否“可能會弄明白”，還是請認認真真地看看76樓給出了“CNAS M0055同軸小功率校準能力 ...

看來說你弄不明白你是不同意的，樓上已把技術問題大致說清楚了，你卻視而不見，那你去看看真正技術依據 GJB/J 3598-1999 再來分析這個比對報告吧，別再用校準因子計算頻率值了，那是扯得無邊無際了，一點點邊都沾不上

每個實驗室的真值都是已知的，只是真值的不確定度不同，都是用自己的真值來校準這個功率探頭，測量方法都是一樣的，各實驗室真值不確定度不同，導至各實驗室測量結果不確定度不同，真值不知道你還作什么計量校準，這個問題還需要思考嗎。各頻率點校準因子真值都是100%（歸一化至），包不包含真值你去自己判斷吧

csln 發表于 2015-5-2 07:28
看來說你弄不明白你是不同意的，樓上已把技術問題大致說清楚了，你卻視而不見，那你去看看真正技術依據 G ...

　　既然你知道“每個實驗室的真值都是已知的”，就應該知道每個實驗室的真值在哪里“已知”，就不會發出“看看下面這幾個測量結果，除了第一點，其他均不包含真值”的感嘆。所謂實驗室能力驗證，驗證的是實驗室的能力，各實驗室的測量方法可能相同，可能不同，測量人員、環境條件甚至使用的測量設備都有可能存在差異，因此它們的測量不確定度一定會存在著差異，這才是各實驗室測量不確定度不相等的真正原因，如果大家方法、環境、所用設備、人員水平完全相同，被測對象又是同一個樣件，請問不確定度還能夠不相同嗎？
　　你不覺得“真值不知道你還作什么計量校準”的問題可笑嗎？
　　對于測量設備的使用者而言，如果已經知道真值，只有傻瓜才會去校準！
　　對于測量設備的校準者而言，他只知道自己的計量標準體現的值與被檢對象的顯示值相比可“視為”或“約定為”真值，并不敢妄談自己的標準值就是“真值”，因為只有其上游檢定機構的計量標準值才能說是他的計量標準值的“約定真值”。
　　能力驗證時，實施單位（本例為203所）的測得值就是各接受能力驗證實驗室測得值的約定真值，你不覺得“各頻率點校準因子真值都是100%”的含義就是告訴你給出的值應該100%視為“真值”嗎？約定真值就在你68樓提供的表中，你卻說“看看下面這幾個測量結果，除了第一點，其他均不包含真值”，既然你說“真值不知道你還作什么計量校準”，那么請問如果68樓表中“均不包含真值”，你知道的各實驗室校準中的“真值”又都是什么呢？
　　還是那句話，先把你68樓說的國內的問題搞明白了再去談國外吧，自己的能力驗證問題還沒有搞明白，就奢談國外校準的案例，那會是越說越不明白的。把你68樓的問題搞明白了，我可以和你一起另外開個主題帖專門討論計量校準中的問題。