正確認(rèn)識(shí)測(cè)量不確定度

劉彥剛 發(fā)表于 2015-8-19 20:17
我還認(rèn)為您得到發(fā)表了呢！其實(shí)您最后修改的定與原定于本意一致。
使用過的四個(gè)定義本意也都是一致的，只 ...

我們?cè)?009年4月在《中國(guó)計(jì)量》發(fā)表過《檢定結(jié)果通知書與不合格通知書》的短文，說明前者的不合理性。

測(cè)量不確定度不僅解決了真知不可知的問題。當(dāng)以最佳估計(jì)值作為被測(cè)量的測(cè)量結(jié)果給出時(shí)，被測(cè)量的真值是多少，一般情況下是不知道。但它會(huì)以一定的包含概率存于測(cè)量結(jié)果附近的區(qū)間。這的確是測(cè)量不確定度的巧妙之處，既沒有違背真知不可知的客觀事實(shí)，但又與真值存在著一定的關(guān)系。否則，測(cè)量不確定度會(huì)失去存在的意義。

這話說得毫無厘頭、很不嚴(yán)謹(jǐn)，測(cè)量不確定度怎么就解決了真值不可知的問題？測(cè)量不確定度只是提供了解決不能用誤差表征測(cè)量結(jié)果問題的表征方法

“被測(cè)量的真值是多少，一般情況下是不知道”，那么先生認(rèn)為幾般情況下是知道的呢？，真值不可知就是不可知，相對(duì)可知改變不了絕對(duì)不可知的特性

分析的不錯(cuò)。只是倒數(shù)第二段中的：“是以被測(cè)量的真值為中心，。。。。。”似乎不妥，既然知道了區(qū)間，中心是真值，那不就知道真值了嗎？請(qǐng)三思。
其實(shí)不確定度和誤差理論的關(guān)系很簡(jiǎn)單，我也發(fā)帖討論過，看看誤差理論的書就知道，不確定度主要就是將誤差理論中的隨機(jī)誤差和未定的系統(tǒng)誤差的分析與合成部分，采用了“不確定度”的概念，在分析和合成的方法上又進(jìn)行了細(xì)化和統(tǒng)一而已。由于它對(duì)于當(dāng)時(shí)檢測(cè)和校準(zhǔn)的重要性，也就是計(jì)量學(xué)的地位和重要性，單獨(dú)將其制定成了標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，同時(shí)在誤差理論的專著和教材中及時(shí)收錄相關(guān)內(nèi)容。

只盯著“誤差”和“不確定度”那概念上八九條不同，而看不到他們的聯(lián)系，那永遠(yuǎn)也理解不了“不確定度”，永遠(yuǎn)覺得它高大上，也很難得到正確應(yīng)用。

　　贊成5樓的觀點(diǎn)，前面分析得都不錯(cuò)，但落腳點(diǎn)是不確定度“是用于確定以被測(cè)量的真值為中心，被測(cè)量之值存在的合理區(qū)間”則不妥。
　　“誤差”是表征測(cè)量結(jié)果優(yōu)劣的參數(shù)，定量表述測(cè)量結(jié)果偏離被測(cè)量真值的程度，是測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的差。因此用于表示測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，這是眾所周知的，我就不再多說。
　　“不確定度”也是表征測(cè)量結(jié)果優(yōu)劣的參數(shù)，用這個(gè)參數(shù)定量表述測(cè)量結(jié)果的“可疑度”，也可稱為“可信性”或“可靠性”。不確定度是被測(cè)量真值最佳估計(jì)值偏離被測(cè)量理論真值距離。距離沒有正負(fù)號(hào)，只是包含區(qū)間半寬的概念。包含區(qū)間是“基于可獲得的信息以宣稱的概率包含被測(cè)量的真值集合的區(qū)間”，所謂“宣稱的”就不是“客觀”計(jì)算而是主觀估計(jì)的，是“基于可獲得的信息”估計(jì)出來的。估計(jì)出來的不是一個(gè)值而是一個(gè)“集合的區(qū)間”，在這個(gè)集合的區(qū)間中“包含著被測(cè)量的真值”。人們就是用這個(gè)估計(jì)出來的包含著被測(cè)量真值的區(qū)間半寬定量評(píng)判測(cè)量結(jié)果的可信性。不確定度是被測(cè)量真值可能存在著的區(qū)間寬度的一半，因此不確定度與誤差帶有正負(fù)號(hào)不同，是個(gè)“非負(fù)參數(shù)”。
　　“不確定度”與“誤差”都表達(dá)測(cè)量結(jié)果的品質(zhì)，都不可避免地與被測(cè)量真值存在著聯(lián)系。不確定度是被測(cè)量真值存在區(qū)間的半寬，誤差是偏離被測(cè)量真值的程度，因此最大誤差的絕對(duì)值也可視為測(cè)量結(jié)果存在區(qū)間的半寬。
　　樓主說“不確定度和最大誤差允許值，都是以某個(gè)值為中心的一定區(qū)間的半寬”，此話非常正確。但，以測(cè)量結(jié)果為中心最大誤差絕對(duì)值為半寬的區(qū)間是測(cè)量結(jié)果存在的區(qū)間，所有測(cè)量結(jié)果均包含在這個(gè)區(qū)間內(nèi)；以被測(cè)量真值最佳估計(jì)值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測(cè)量真值存在的區(qū)間，被測(cè)量的唯一真值在這個(gè)區(qū)間內(nèi)以包含概率的可能性存在著。試圖以不確定度為半寬，以測(cè)量結(jié)果為中心組合成一個(gè)區(qū)間，是個(gè)不倫不類的區(qū)間，既不是測(cè)量結(jié)果的存在區(qū)間，也不是被測(cè)量真值的存在區(qū)間，其結(jié)果只能是起到混淆不確定度與測(cè)量誤差兩個(gè)截然不同的概念，越解釋越糊涂。

都成 發(fā)表于 2015-8-15 16:17
分析的不錯(cuò)。只是倒數(shù)第二段中的：“是以被測(cè)量的真值為中心，。。。。。”似乎不妥，既然知道了區(qū)間，中心 ...

分析的不錯(cuò)。只是倒數(shù)第二段中的：“是以被測(cè)量的真值為中心，。。。。。”似乎不妥，既然知道了區(qū)間，中心是真值，那不就知道真值了嗎？請(qǐng)三思。
其實(shí)不確定度和誤差理論的關(guān)系很簡(jiǎn)單，我也發(fā)帖討論過，看看誤差理論的書就知道，不確定度主要就是將誤差理論中的隨機(jī)誤差和未定的系統(tǒng)誤差的分析與合成部分，采用了“不確定度”的概念，在分析和合成的方法上又進(jìn)行了細(xì)化和統(tǒng)一而已。由于它對(duì)于當(dāng)時(shí)檢測(cè)和校準(zhǔn)的重要性，也就是計(jì)量學(xué)的地位和重要性，單獨(dú)將其制定成了標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，同時(shí)在誤差理論的專著和教材中及時(shí)收錄相關(guān)內(nèi)容。

只盯著“誤差”和“不確定度”那概念上八九條不同，而看不到他們的聯(lián)系，那永遠(yuǎn)也理解不了“不確定度”，永遠(yuǎn)覺得它高大上，也很難得到正確應(yīng)用。

    非常感謝都專家關(guān)注我的該帖！特別是因?yàn)樵趦x器信息網(wǎng)參賽，在這里只能是以截圖這樣不太清楚的形式出現(xiàn)，都專還能幫我看這么長(zhǎng)的一帖，真的很感謝！
    倒數(shù)第二段中的：“是以被測(cè)量的真值為中心，。。。。。”，是指對(duì)于最大允許誤差而言：

    對(duì)于誤差現(xiàn)論中的最大允許誤差，的確它是建立在真值是知道了的基礎(chǔ)之上哦！都專：你說是嗎？   

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-15 23:38
　　贊成5樓的觀點(diǎn)，前面分析得都不錯(cuò)，但落腳點(diǎn)是不確定度“是用于確定以被測(cè)量的真值為中心，被測(cè)量之值 ...

贊成5樓的觀點(diǎn)，前面分析得都不錯(cuò)，但落腳點(diǎn)是不確定度“是用于確定以被測(cè)量的真值為中心，被測(cè)量之值存在的合理區(qū)間”則不妥。
　　“誤差”是表征測(cè)量結(jié)果優(yōu)劣的參數(shù)，定量表述測(cè)量結(jié)果偏離被測(cè)量真值的程度，是測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的差。因此用于表示測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，這是眾所周知的，我就不再多說。
　　“不確定度”也是表征測(cè)量結(jié)果優(yōu)劣的參數(shù)，用這個(gè)參數(shù)定量表述測(cè)量結(jié)果的“可疑度”，也可稱為“可信性”或“可靠性”。不確定度是被測(cè)量真值最佳估計(jì)值偏離被測(cè)量理論真值距離。距離沒有正負(fù)號(hào)，只是包含區(qū)間半寬的概念。包含區(qū)間是“基于可獲得的信息以宣稱的概率包含被測(cè)量的真值集合的區(qū)間”，所謂“宣稱的”就不是“客觀”計(jì)算而是主觀估計(jì)的，是“基于可獲得的信息”估計(jì)出來的。估計(jì)出來的不是一個(gè)值而是一個(gè)“集合的區(qū)間”，在這個(gè)集合的區(qū)間中“包含著被測(cè)量的真值”。人們就是用這個(gè)估計(jì)出來的包含著被測(cè)量真值的區(qū)間半寬定量評(píng)判測(cè)量結(jié)果的可信性。不確定度是被測(cè)量真值可能存在著的區(qū)間寬度的一半，因此不確定度與誤差帶有正負(fù)號(hào)不同，是個(gè)“非負(fù)參數(shù)”。
　　“不確定度”與“誤差”都表達(dá)測(cè)量結(jié)果的品質(zhì)，都不可避免地與被測(cè)量真值存在著聯(lián)系。不確定度是被測(cè)量真值存在區(qū)間的半寬，誤差是偏離被測(cè)量真值的程度，因此最大誤差的絕對(duì)值也可視為測(cè)量結(jié)果存在區(qū)間的半寬。
　　樓主說“不確定度和最大誤差允許值，都是以某個(gè)值為中心的一定區(qū)間的半寬”，此話非常正確。但，以測(cè)量結(jié)果為中心最大誤差絕對(duì)值為半寬的區(qū)間是測(cè)量結(jié)果存在的區(qū)間，所有測(cè)量結(jié)果均包含在這個(gè)區(qū)間內(nèi)；以被測(cè)量真值最佳估計(jì)值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測(cè)量真值存在的區(qū)間，被測(cè)量的唯一真值在這個(gè)區(qū)間內(nèi)以包含概率的可能性存在著。試圖以不確定度為半寬，以測(cè)量結(jié)果為中心組合成一個(gè)區(qū)間，是個(gè)不倫不類的區(qū)間，既不是測(cè)量結(jié)果的存在區(qū)間，也不是被測(cè)量真值的存在區(qū)間，其結(jié)果只能是起到混淆不確定度與測(cè)量誤差兩個(gè)截然不同的概念，越解釋越糊涂。

    同樣非常感謝規(guī)版！只是讓規(guī)版僅覺得：文稿的落腳點(diǎn)是不確定度“是用于確定以被測(cè)量的真值為中心，被測(cè)量之值存在的合理區(qū)間”。可能是我沒說好，而誤導(dǎo)了規(guī)版。
    事情本是這樣：我覺得人們對(duì)測(cè)量不確定度的認(rèn)識(shí)，總不能完全包容實(shí)際應(yīng)用中測(cè)量不確定度的功能。起初我覺得也許是現(xiàn)行測(cè)量不確定度的定義有問題，但不管自已怎么絞盡腦汁給出的定義仍都是蹩足的。所以讓我意識(shí)到：不是現(xiàn)行的定義有問題，而是我們對(duì)其的理解不全面。我現(xiàn)在的觀點(diǎn)是：測(cè)量不確定度有兩重屬性：一是反映測(cè)量結(jié)果中測(cè)得值的分散性，再是與真值關(guān)系的屬性。
    測(cè)量不確定度不僅解決了真知不可知的問題。當(dāng)以最佳估計(jì)值作為被測(cè)量的測(cè)量結(jié)果給出時(shí)，被測(cè)量的真值是多少，一般情況下是不知道。但它會(huì)以一定的包含概率存于測(cè)量結(jié)果附近的區(qū)間。這的確是測(cè)量不確定度的巧妙之處，既沒有違背真知不可知的客觀事實(shí)，但又與真值存在著一定的關(guān)系。否則，測(cè)量不確定度會(huì)失去存在的意義。

劉彥剛 發(fā)表于 2015-8-16 02:29
贊成5樓的觀點(diǎn)，前面分析得都不錯(cuò)，但落腳點(diǎn)是不確定度“是用于確定以被測(cè)量的真值為中心，被測(cè)量之值存 ...

　　恕我直言，我認(rèn)為你現(xiàn)在的觀點(diǎn)“測(cè)量不確定度有兩重屬性：一是反映測(cè)量結(jié)果中測(cè)得值的分散性，再是與真值關(guān)系的屬性”，對(duì)不確定度的定義理解有偏差。不確定度是與被測(cè)量真值有關(guān)系的屬性，一點(diǎn)都不錯(cuò)，但不確定度不是“反映測(cè)量結(jié)果中測(cè)得值的分散性”，反映的是被測(cè)量真值所在區(qū)間的屬性，反映了這個(gè)估計(jì)出來的區(qū)間寬度，是寬度的一半。不確定度與測(cè)量結(jié)果的大小毫不相干，只是人為地把它“與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系”了，聯(lián)系點(diǎn)不是測(cè)量結(jié)果的存在區(qū)間在哪里（這是誤差范圍要解決的問題，不是不確定度要解決的問題），而是測(cè)量結(jié)果的可信性品質(zhì)高低（即原定義注所說的“可疑度”高低）。
　　不確定度是靠有用信息估計(jì)出來的被測(cè)量真值所在區(qū)間“半寬”，相當(dāng)于真值分散性區(qū)間的半寬，其實(shí)真值只有一個(gè)，沒有分散性。不確定度真正用途是用來評(píng)判測(cè)量結(jié)果可信性高低的參數(shù)，不是用來評(píng)判測(cè)量結(jié)果中測(cè)得值的分散性。評(píng)判測(cè)量結(jié)果（測(cè)得值）分散性寬度的是誤差范圍，是標(biāo)準(zhǔn)偏差，不是不確定度。你的理解我認(rèn)為有將不確定度與誤差范圍畫等號(hào)的嫌疑，呵呵。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-16 10:33
　　恕我直言，我認(rèn)為你現(xiàn)在的觀點(diǎn)“測(cè)量不確定度有兩重屬性：一是反映測(cè)量結(jié)果中測(cè)得值的分散性，再是與 ...

規(guī)版：如抽得出時(shí)間的話，請(qǐng)看一下我之前帖子——《測(cè)量不確定度定義的探討》（http://www.dy313.com/forum.php?mo ... &extra=page%3D1）的新思考。

劉彥剛 發(fā)表于 2015-8-17 00:21
規(guī)版：如抽得出時(shí)間的話，請(qǐng)看一下我之前帖子——《測(cè)量不確定度定義的探討》（http://www.dy313.com/foru ...

　　我對(duì)你的那個(gè)帖子進(jìn)行過回復(fù)，我認(rèn)為大多數(shù)內(nèi)容是對(duì)的，但你的不確定度定義的新建議“測(cè)量結(jié)果最大誤差估計(jì)值的絕對(duì)值”，仍然是試圖將不確定度與誤差范圍的半寬畫等號(hào)。誤差范圍的半寬才是描述測(cè)量結(jié)果所在區(qū)間寬度的一半，不確定度是描述被測(cè)量真值所在區(qū)間寬度的一半，兩者不是一回事。測(cè)量結(jié)果不是被測(cè)量真值，兩個(gè)區(qū)間不是同一個(gè)區(qū)間，兩個(gè)區(qū)間的半寬不能畫等號(hào)。在分析概念的異同時(shí)一定要把握定義的關(guān)鍵詞和核心意思。
　　我給出的不確定度定義建議是：不確定度是定量表述測(cè)量和測(cè)量結(jié)果可信性的非負(fù)參數(shù)，其大小用有用信息估計(jì)出的被測(cè)量真值所在區(qū)間的半寬表示。前半句表達(dá)不確定度與測(cè)量結(jié)果的聯(lián)系和非負(fù)參數(shù)的特性，也是直接點(diǎn)明不確定度的用途，后半句表述不確定度的本質(zhì)和獲得其大小的方法，提供給大家在研討中參考。
　　在GUM中明確指出了被測(cè)量真值的“真”字是被視為多余的，因此GUM中的“被測(cè)量的值”、“被測(cè)量之值”都是“被測(cè)量的真值”的含義，而不能理解成被測(cè)量的測(cè)得值。因此，被測(cè)量真值所在區(qū)間應(yīng)該是以真值最佳估計(jì)值為中心，不確定度為半寬的區(qū)間，意思是我們憑信息估計(jì)的半寬是估計(jì)被測(cè)量真值在包含概率條件下有可能存在于這個(gè)包含區(qū)間內(nèi)，并非指測(cè)量結(jié)果在這個(gè)區(qū)間內(nèi)。真值最佳估計(jì)值是必須使用溯源鏈中上游測(cè)量過程給出的測(cè)得值，本級(jí)測(cè)量過程是無法得到的，因此本級(jí)測(cè)量過程只能獲得測(cè)得值并憑測(cè)量過程的有用信息估計(jì)出真值所在區(qū)間的半寬，無法知道真值所在區(qū)間，給出的測(cè)量結(jié)果就只能有測(cè)得值和不確定度兩項(xiàng)。測(cè)量結(jié)果的包含區(qū)間的半寬應(yīng)該使用最大允差絕對(duì)值或?qū)崪y(cè)得到的最大誤差絕對(duì)值，不能使用測(cè)量不確定度。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-17 01:20
　　我對(duì)你的那個(gè)帖子進(jìn)行過回復(fù)，我認(rèn)為大多數(shù)內(nèi)容是對(duì)的，但你的不確定度定義的新建議“測(cè)量結(jié)果最大誤 ...

我覺得自已的可取之處在于：善于找自已可能存在的問題和犯有的錯(cuò)誤，不斷舍棄錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)而使自已有新的，相對(duì)更正確點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。也許這正是自已在自已的專業(yè)上能做點(diǎn)事的原因吧！當(dāng)然對(duì)于在虛擬空間里說自已怎么的，不容易得到認(rèn)證。但又好在我們生活在這偉大的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，規(guī)版如舍得點(diǎn)滴你寶貴的時(shí)間，輸入劉彥剛 計(jì)量搜索一下，或許能對(duì)我有些了解。

劉彥剛 發(fā)表于 2015-8-16 02:03
分析的不錯(cuò)。只是倒數(shù)第二段中的：“是以被測(cè)量的真值為中心，。。。。。”似乎不妥，既然知道了區(qū)間，中 ...

       不用客氣，回您的貼子是覺得有交流的價(jià)值，可能會(huì)達(dá)成共識(shí)。有些人的觀點(diǎn)說一千道一萬都是沒有用的，白浪費(fèi)時(shí)間和精力。我不是北大更不是清華畢業(yè)的，供職的單位級(jí)別也不夠高，我只是九十年代初中國(guó)計(jì)量學(xué)院畢業(yè)的一名普通工學(xué)學(xué)士，老師給我們傳授了系統(tǒng)的計(jì)量學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和誤差理論知識(shí)，我們只是具有更強(qiáng)的計(jì)量意識(shí)。
       1059頒布實(shí)施后，我是2001年去北京聽李慎安老師的課，此后我們一直保持聯(lián)系和合作，從寫文章到出書，再到研究不確定度的課題和成果鑒定。今年3月份，因?yàn)檎搲挠懻摚筒淮_定度和誤差理論的關(guān)系我們電話交流半個(gè)小時(shí)，暢想了一下不確定度是怎么來的，取代了誤差理論中的哪些內(nèi)容。4月下旬去北京出差，又登門拜訪了他老人家，我們又聊了一個(gè)多小時(shí)，我們的觀點(diǎn)是一致的，交流起來非常開心，李老本月剛過89歲生日，其精力和體力令人非常羨慕，今年還應(yīng)邀去做不確定度培訓(xùn)。
       討論真值、測(cè)量結(jié)果、測(cè)量誤差和不確定度的關(guān)系，請(qǐng)先從對(duì)一個(gè)特定量的測(cè)量來思考，如測(cè)量一個(gè)電阻、某物體的長(zhǎng)度或質(zhì)量、某水樣中各種離子的含量等。搞清楚了特定量的測(cè)量中這四者的關(guān)系后，再去理解計(jì)量器具的檢定或校準(zhǔn)中各種量的關(guān)系。如果前者還沒搞清楚，后者就別去發(fā)表什么見解了，將兩者混在一起討論將更是一筆糊涂賬。
        前者您可能搞清楚了，我在這里再班門弄斧地啰嗦一下。對(duì)于特定量的測(cè)量，真值是客觀存在的，但是我們不知道，于是選擇測(cè)量方法和儀器去測(cè)量，獲得測(cè)量結(jié)果R，根據(jù)測(cè)量方法和所用儀器可以評(píng)估出所得測(cè)量結(jié)果的不確定度U95，于是會(huì)知道真值以95%的概率在R±U95的區(qū)間內(nèi)，但是具體在那個(gè)位置，在左邊還是右邊，無從知道，只能說都有可能。您說真值可知還是不可知？說可知，是說它在某個(gè)區(qū)間里；說不可知，是說它不能給出具體的數(shù)值（位置或單值）。說到底真值是不可知的。真值不可知，誤差不可求，這自古以來就是誤差理論的觀點(diǎn)，這并不是不確定理論的新觀點(diǎn)，過去是這樣，現(xiàn)在是這樣，將來就是再出個(gè)什么理論還是這樣！！！誤差理論中有個(gè)誤差公理大家應(yīng)該接受吧，它告訴我們，任何測(cè)量都存在誤差。現(xiàn)在我可以很負(fù)責(zé)任地告訴大家，現(xiàn)在也有一個(gè)不確定度公理，希望能夠接受：任何測(cè)量都存在不確定度。誤差理論中有個(gè)“微小誤差取舍準(zhǔn)則”，現(xiàn)在就應(yīng)該有一個(gè)“微小不確定度取舍準(zhǔn)則”。真值、測(cè)量結(jié)果、測(cè)量誤差和不確定度的關(guān)系夠清晰了吧！
        儀器的檢定或校準(zhǔn)只是一種特殊的測(cè)量，同樣要搞清楚真值、測(cè)量結(jié)果、測(cè)量誤差和不確定度的關(guān)系。但是，討論儀器就要小心了！！要搞清楚哪些是指標(biāo)（僅僅是個(gè)規(guī)定值，如允差）？哪些是指定值（如標(biāo)稱值、指示值）？示值誤差是什么（標(biāo)稱值或指示值-計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值）？測(cè)量結(jié)果是什么？真值是什么？測(cè)量誤差是什么？不確定度是怎么來的？前三個(gè)（指標(biāo)、指定值和示值誤差）不難明白，后邊四個(gè)就難說了。不信就來看看，測(cè)量結(jié)果是什么？測(cè)量結(jié)果就是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值，例如對(duì)電阻、量塊、砝碼等量具的校準(zhǔn)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值不就是對(duì)他們的測(cè)量結(jié)果嗎？報(bào)告中要給出這個(gè)值及其不確定度，對(duì)于指示儀器道理是一樣的；真值是什么？有人說真值就是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值，錯(cuò)！真值仍然是未知的。測(cè)量誤差是什么？只有測(cè)量結(jié)果，沒有真值，測(cè)量誤差仍然不可求，對(duì)于儀器可以獲得示值誤差，示值誤差和測(cè)量誤差是不同的兩個(gè)概念，對(duì)于儀器的校準(zhǔn)，示值誤差視為測(cè)量結(jié)果；不確定度是怎么來的？對(duì)于像電阻、量塊、砝碼等量具來說，不確定度主要來源于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度，跟對(duì)特定量的測(cè)量相同，對(duì)于指示儀器可能還有分辨力和重復(fù)性的影響。
        真值、測(cè)量結(jié)果、測(cè)量誤差和不確定度的關(guān)系，應(yīng)先從對(duì)特定量的測(cè)量來理解，搞清楚了再去理解儀器的校準(zhǔn)，理解儀器可先理解了對(duì)量具的校準(zhǔn)，再去理解指示儀器的校準(zhǔn)。
       主張存在以被測(cè)量的真值為中心的區(qū)間的觀點(diǎn)我認(rèn)為是錯(cuò)誤的，道理很簡(jiǎn)單，知道了區(qū)間，而真值是中心，那不就知道了真值了嗎？真值是客觀存在的，也不應(yīng)該變動(dòng)，這不假。可是，由于我們測(cè)量手段的局限性，所獲得的測(cè)量結(jié)果會(huì)偏離真值，具有一定的不確定度，我們只能反過來說，真值應(yīng)該在以測(cè)量結(jié)果為中心以不確定度作為半寬的分散區(qū)間的范圍內(nèi)。我將其稱作：計(jì)量學(xué)相對(duì)論。

劉彥剛 發(fā)表于 2015-8-17 04:45
我覺得自已的可取之處在于：善于找自已可能存在的問題和犯有的錯(cuò)誤，不斷舍棄錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)而使自已有新的， ...

　　我們雖然未曾謀面相互認(rèn)識(shí)，但劉工刻苦學(xué)習(xí)、勤于鉆研、對(duì)計(jì)量工作無比熱愛，對(duì)同事和量友們無比熱心的精神非常值得我等學(xué)習(xí)，劉工幾乎在有關(guān)計(jì)量領(lǐng)域的各主要網(wǎng)站都留有身影，尤其鐘愛本論壇，發(fā)表了許許多多有很高技術(shù)含量的帖子，為推進(jìn)和繁榮我國(guó)計(jì)量事業(yè)做出了自己點(diǎn)點(diǎn)滴滴無私的貢獻(xiàn)。因此我也非常樂意和你共同討論，共同學(xué)習(xí)。我認(rèn)為我們的興趣相同，目標(biāo)相同，且光明正大，沒必要隱晦觀點(diǎn)、轉(zhuǎn)彎抹角。我認(rèn)為直截了當(dāng)發(fā)表觀點(diǎn)將使對(duì)方更容易理解，有助于進(jìn)一步深入探討問題，因此請(qǐng)恕我在我們討論中我的發(fā)言直截了當(dāng)，有啥說啥和執(zhí)著，

我看樓主（劉彥剛先生）的思緒是清晰的，對(duì)“不確定度”的理解似無大偏？

樓主在4#倒數(shù)第二段中的“是以被測(cè)量的真值為中心，....”作為“理論上的說法”也應(yīng)該沒什么毛病。“真值”雖然在99.999999....%的情形下都是“不確定的”，但并不妨礙借它的名義說明“儀器的最大允差”是什么東西？【實(shí)際‘檢定’儀器是否滿足‘最大允差’要求時(shí)，完全可以用“不確定度”足夠小的“標(biāo)準(zhǔn)值”替代“理論定義”中的“真值”。】

在當(dāng)前環(huán)境下，完全徹底的闡釋明白“不確定度”或真不易！ 贊賞樓主的勤奮。也佩服都成先生攜大師導(dǎo)向的論述。

不過，將“不確定度”與“最大允許誤差”做對(duì)比或不是有益的做法？

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-15 23:38
　　贊成5樓的觀點(diǎn)，前面分析得都不錯(cuò)，但落腳點(diǎn)是不確定度“是用于確定以被測(cè)量的真值為中心，被測(cè)量之值 ...

請(qǐng)教規(guī)版了，您說：“以被測(cè)量真值最佳估計(jì)值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測(cè)量真值存在的區(qū)間，被測(cè)量的唯一真值在這個(gè)區(qū)間內(nèi)以包含概率的可能性存在著”，這里的“被測(cè)量真值最佳估計(jì)值”是什么？難道不是我們本次測(cè)量的能得到的最佳測(cè)量結(jié)果嗎？如果不是，那為何最后的測(cè)量結(jié)果要以y±U的形式給出，這里的y難道不是本次的測(cè)量結(jié)果嗎？
1059里測(cè)量不確定度的定義從“ 被測(cè)量之值的分散性”改為“被測(cè)量值的分散性”，難道“被測(cè)量之值”與“被測(cè)量值”是同一概念？那這個(gè)改動(dòng)意義在哪里？我覺得是讓大家更好的理解“被測(cè)量值”的意義，這里的被測(cè)量值是本次的測(cè)量結(jié)果而不是被測(cè)量真值，因?yàn)檎嬷蹈緹o從得知，每次的測(cè)量結(jié)果在這個(gè)區(qū)間內(nèi)以包含概率的可能性分散存在著，而與真值是無關(guān)的。因?yàn)榈玫降牟淮_定度是賦予測(cè)量結(jié)果的不確定度，而不是真值的不確定度

　　都成兄說“真值不可知，誤差不可求，這自古以來就是誤差理論的觀點(diǎn)，這并不是不確定理論的新觀點(diǎn)，過去是這樣，現(xiàn)在是這樣，將來就是再出個(gè)什么理論還是這樣！！！”這個(gè)觀點(diǎn)我很贊成。真值不可知是個(gè)真理，我們通過測(cè)量得到的只能是測(cè)得值，只能獲得相對(duì)真值，也只能“約定”一個(gè)值當(dāng)著“真值”使用，對(duì)同一個(gè)被測(cè)量用不同方法測(cè)量，誤差較小的測(cè)得值可以作為誤差較大的測(cè)得值的“約定真值”，或稱“參考值”。
　　我也贊成都成兄所說的，測(cè)量工作要搞清楚哪些是指標(biāo)（如允差）？哪些是指定值（如標(biāo)稱值、指示值）？示值誤差是什么（標(biāo)稱值或指示值-計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值）？測(cè)量結(jié)果是什么？真值是什么？測(cè)量誤差是什么？不確定度是怎么來的？指標(biāo)、指定值和示值誤差不難明白，后四個(gè)問題搞清楚需要花費(fèi)心血。
　　1.真值是什么？
　　真值仍是未知的，我們只能找到“約定真值”或參考值。測(cè)量結(jié)果（測(cè)得值）對(duì)檢定/校準(zhǔn)活動(dòng)而言是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值，對(duì)電阻、量塊、砝碼等校準(zhǔn)，校準(zhǔn)報(bào)告要給出測(cè)得值及其不確定度。校準(zhǔn)是個(gè)測(cè)量過程，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值定為這個(gè)測(cè)量過程的測(cè)得值，比測(cè)得值準(zhǔn)確性高一個(gè)級(jí)別以上的量值才能“約定為”它的“真值”，真值只能是相對(duì)的。
　　2.測(cè)量誤差是什么？
　　只有測(cè)得值沒有真值，誤差仍不可求，校準(zhǔn)獲得的儀器示值誤差是“測(cè)量結(jié)果”，和測(cè)量誤差是不同的兩個(gè)概念。要獲得示值誤差這個(gè)測(cè)得值的測(cè)量誤差，仍需要找到示值誤差的“真值”，同樣我們只能由更高準(zhǔn)確性的測(cè)量過程的測(cè)量結(jié)果（上級(jí)檢定機(jī)構(gòu)對(duì)其檢定的結(jié)果）作為約定真值，我們獲得的測(cè)量誤差也仍然是相對(duì)的。
　　3.不確定度是怎么來的？
　　對(duì)于像電阻、量塊、砝碼等量具來說，不確定度的來源是構(gòu)成校準(zhǔn)過程的校準(zhǔn)人員、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置、校準(zhǔn)方法（原理）、校準(zhǔn)時(shí)的環(huán)境條件及被檢對(duì)象的量值穩(wěn)定性，其中主要來源是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量特性引入的不確定度分量，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的計(jì)量特性主要有示值誤差、分辨力、重復(fù)性等，而示值誤差又是其主要計(jì)量特性。人們就是用這些有用信息，用規(guī)定的不確定度評(píng)定規(guī)則，通過分析和估計(jì)而獲得的。
　　4.真值在哪里？
　　前面已說明真值不能獲得，人們通過不確定度評(píng)定，也只能通過估計(jì)得到被測(cè)量真值存在區(qū)間的“半寬”，真值是什么仍然不得而知，甚至真值所在區(qū)間也不得而知。但真值的最佳估計(jì)值可通過溯源鏈的上游測(cè)量過程獲得，若確有必要一定找到真值所處區(qū)間在哪里，就應(yīng)獲得上游測(cè)量過程的測(cè)得值，以其為真值最佳估計(jì)值，以真值最佳估計(jì)值為中心，以評(píng)估出來的不確定度U為半寬的區(qū)間就是被測(cè)量真正的真值所在的區(qū)間。因此，我認(rèn)為都成兄所說的“真值應(yīng)該在以測(cè)量結(jié)果為中心以不確定度作為半寬的分散區(qū)間的范圍內(nèi)”是錯(cuò)誤的，這個(gè)說法有混淆不確定度和誤差范圍的半寬的嫌疑。以測(cè)量結(jié)果為中心以最大誤差絕對(duì)值為半寬的分散區(qū)間是所有測(cè)量結(jié)果（全部測(cè)得值）所在區(qū)間；以真值最佳估計(jì)值為中心，以不確定度U為半寬的區(qū)間就是被測(cè)量真值所在的區(qū)間；以測(cè)量結(jié)果為中心，以不確定度為半寬的區(qū)間，是“風(fēng)馬牛”把不相及的兩個(gè)物種相匹配的區(qū)間，不倫不類，什么區(qū)間都不是。

tigerliu 發(fā)表于 2015-8-17 12:41
請(qǐng)教規(guī)版了，您說：“以被測(cè)量真值最佳估計(jì)值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測(cè)量真值存在的區(qū)間，被測(cè)量 ...

　　“以被測(cè)量真值最佳估計(jì)值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測(cè)量真值存在的區(qū)間，被測(cè)量的唯一真值在這個(gè)區(qū)間內(nèi)以包含概率的可能性存在著”，這里的“被測(cè)量真值最佳估計(jì)值”是什么？在18樓我講了，這里的“被測(cè)量真值最佳估計(jì)值”不是本測(cè)量過程的測(cè)得值，而是在量值溯源系統(tǒng)中地處該測(cè)量過程上游的另一個(gè)測(cè)量過程的測(cè)得值。
　　例如，用測(cè)量設(shè)備檢測(cè)工件是一個(gè)測(cè)量過程；它的上游測(cè)量過程是用工作計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所用測(cè)量設(shè)備的校準(zhǔn)；而工作用測(cè)量設(shè)備的校準(zhǔn)這個(gè)測(cè)量過程的上游測(cè)量過程是用更高準(zhǔn)確度等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（如最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)）檢定其工作標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量過程，最上游的測(cè)量過程是用國(guó)家基準(zhǔn)檢定最高等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，誤差理論也告訴我們，用多次測(cè)量取平均值這樣的測(cè)量過程得到的測(cè)得值（平均值）可作為多次測(cè)量的測(cè)得值的約定真值，這個(gè)意思翻譯成測(cè)量過程的上下游關(guān)系，也就是指重復(fù)性測(cè)量取平均值是單次測(cè)量的上游測(cè)量過程。
　　GUM明確告訴我們“真值”的“真”字是多余的，“被測(cè)量值”即是被測(cè)量的值，被測(cè)量之值，也就是被測(cè)量真值。JJF1059.1里“測(cè)量不確定度”的定義從“ 被測(cè)量之值的分散性”改為“被測(cè)量值的分散性”意思完全相同。
　　JJF1059.1要求“完整的測(cè)量結(jié)果”以y±U的形式給出，是與術(shù)語“測(cè)量結(jié)果”的更改密切相關(guān)的。JJF1001-2011已經(jīng)將“測(cè)量結(jié)果”的定義更改為測(cè)得值與不確定度兩種信息的信息集，獨(dú)立的測(cè)得值在一般情況下只是“測(cè)得值”不再是“測(cè)量結(jié)果”。那么JJF1059.1為響應(yīng)JJF1001的新定義，必須設(shè)計(jì)用什么形式同時(shí)給出測(cè)得值和不確定度，以（注意不是y的允差，也不是y的最大誤差絕對(duì)值），y±U的形式給出也就應(yīng)運(yùn)而生。其中y是本測(cè)量過程的測(cè)得值，U是測(cè)量不確定度，正負(fù)號(hào)“±”表示U屬于y，是y的擴(kuò)展不確定度，沒有正負(fù)或加減運(yùn)算的含義，表示兩個(gè)信息是給全了，沒有遺漏。
　　JJF1059.1-2012的5.2.2.1條給了a）b）c）d）四種完整測(cè)量結(jié)果表達(dá)形式供我們選擇，y±U的表達(dá)形式是其中的b）。如果本單位或相關(guān)方確實(shí)常有人誤解y±U為y和U存在加減運(yùn)算關(guān)系，應(yīng)規(guī)定本單位測(cè)量人員給出測(cè)量結(jié)果時(shí)避免使用y±U表達(dá)形式，可規(guī)定選擇其它三種表達(dá)形式之一來表達(dá)。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-17 12:53
　　都成兄說“真值不可知，誤差不可求，這自古以來就是誤差理論的觀點(diǎn)，這并不是不確定理論的新觀點(diǎn)，過去 ...

規(guī)版好！一年多了吧，您的觀點(diǎn)堅(jiān)如磐石，誰都說不動(dòng)您。我方認(rèn)為“真值應(yīng)該在以測(cè)量結(jié)果為中心以不確定度作為半寬的分散區(qū)間的范圍內(nèi)”，您說是錯(cuò)誤的，我們堅(jiān)持是正確的，是符合GUM、1059及1059.1的，是符合事實(shí)和容易理解的，是真值、測(cè)量結(jié)果和不確定度的正確關(guān)系。
您認(rèn)為：以真值最佳估計(jì)值為中心，以不確定度U為半寬的區(qū)間就是被測(cè)量真值所在的區(qū)間。請(qǐng)問“真值最佳估計(jì)值”是什么？不就是我方所說的“測(cè)量結(jié)果”嗎？我們表達(dá)的意思不是一樣的嗎？怎么我們那樣說就是錯(cuò)誤的，您這樣說就是對(duì)的！！！是這個(gè)理嗎？

不信就來看看，測(cè)量結(jié)果是什么？測(cè)量結(jié)果就是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值，例如對(duì)電阻、量塊、砝碼等量具的校準(zhǔn)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值不就是對(duì)他們的測(cè)量結(jié)果嗎？報(bào)告中要給出這個(gè)值及其不確定度，對(duì)于指示儀器道理是一樣的；

不贊成都成先生檢定/校準(zhǔn)不確定度的觀點(diǎn)，電阻、量塊、法碼為被校準(zhǔn)對(duì)象時(shí)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值是測(cè)量結(jié)果

電阻、量塊、法碼為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，被校準(zhǔn)對(duì)象給出值才是測(cè)量結(jié)果，用標(biāo)準(zhǔn)電阻校準(zhǔn)萬用表的電阻測(cè)量功能，很顯然萬用表的測(cè)量值才是測(cè)量結(jié)果，用量塊校準(zhǔn)卡尺、用標(biāo)準(zhǔn)法碼校準(zhǔn)天平也一樣

ssln 發(fā)表于 2015-8-17 15:32
不信就來看看，測(cè)量結(jié)果是什么？測(cè)量結(jié)果就是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值，例如對(duì)電阻、量塊、砝碼等量具的校準(zhǔn)，計(jì)量 ...

您可能沒看仔細(xì)，我說的是對(duì)電阻的校準(zhǔn)，是校準(zhǔn)電阻，不是用電阻校準(zhǔn)萬用表。

都成 發(fā)表于 2015-8-17 14:58
規(guī)版好！一年多了吧，您的觀點(diǎn)堅(jiān)如磐石，誰都說不動(dòng)您。我方認(rèn)為“真值應(yīng)該在以測(cè)量結(jié)果為中心以不確定度 ...

　　我說的“真值最佳估計(jì)值”也是你所說的“測(cè)量結(jié)果”，但，作為“真值最佳估計(jì)值”的“測(cè)量結(jié)果”不是y，在完整的測(cè)量結(jié)果表達(dá)形式y(tǒng)±U中的y是本級(jí)測(cè)量過程的測(cè)量結(jié)果，而“真值最佳估計(jì)值”是溯源鏈中上游測(cè)量過程的“測(cè)量結(jié)果”，該測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性（誤差）和可靠性（不確定度）都優(yōu)于本級(jí)測(cè)量者檢測(cè)報(bào)告給出“測(cè)量結(jié)果”，相當(dāng)于測(cè)量者給出的測(cè)量結(jié)果而言就是被測(cè)量的（約定）真值。在這里我們不能使用籠統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果將作為約定真值的測(cè)量結(jié)果偷換成本級(jí)測(cè)量過程的測(cè)量結(jié)果y。
　　建議都成兄仔細(xì)思考一下我提出的問題：誤差是測(cè)得值減去真值，即真值減去誤差也是測(cè)得值，于是可以推出真值在以測(cè)得值為中心最大誤差為半寬的區(qū)間內(nèi)，或測(cè)得值在以真值為中心最大誤差為半寬的區(qū)間內(nèi)。那么測(cè)得值減去不確定度又是什么值？也是真值嗎？如果是，那就可以證明你所說的真值在以測(cè)得值為中心不確定度為半寬的區(qū)間內(nèi)，也可以說測(cè)得值是在以真值為中心，不確定度為半寬的區(qū)間內(nèi)，于是推導(dǎo)出不確定度也就是誤差，或確切地說不確定度也就是誤差范圍的半寬。接下來的問題是：不確定度是誤差嗎？不確定度可以與最大誤差的絕對(duì)值畫等號(hào)嗎？

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2015-8-17 14:05
　　“以被測(cè)量真值最佳估計(jì)值為中心不確定度為半寬的區(qū)間是被測(cè)量真值存在的區(qū)間，被測(cè)量的唯一真值在這 ...

規(guī)版的意思我有點(diǎn)懂了，那就打個(gè)具體的例子，比如用精密壓力表檢普通壓力表，當(dāng)精密壓力表指示4MPa時(shí)，普通壓力表指示4.02MPa，本次測(cè)量結(jié)果的不確定度是U=0.02MPa，那么，這里的4MPa就是您所說的“被測(cè)量真值最佳估計(jì)值”，這里的4.02MPa就是測(cè)得值了，而真值以一定概率分布在（4±0.02）MPa區(qū)間內(nèi)，測(cè)量結(jié)果表示為（4.02±0.02）MPa，您的意思是這樣吧？
但我認(rèn)為本次的測(cè)量不確定度評(píng)定的過程中，除了標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度，其他分量幾乎就是普通壓力表引入的，那么這個(gè)不確定度與精密壓力表的“真值”又有多大的關(guān)系呢？其實(shí)這個(gè)不確定度是針對(duì)本次測(cè)量結(jié)果的，即賦予4.02MPa的，而現(xiàn)在卻要表示為（4±0.02）MPa，將不確定度賦予精密壓力表指示的“真值”上，那么如果我這次測(cè)量換了一塊分辨力重復(fù)性更大的被檢表，在精密壓力表不變的情況下，測(cè)量不確定度也相應(yīng)增大了，那么是否“真值”又以相同的概率落在了4MPa周圍更大的范圍內(nèi)呢？而其實(shí)“真值”根本就沒有動(dòng)，所以，應(yīng)該是每次不同的測(cè)得值以一定的概率落在了（4.02±U）內(nèi)，當(dāng)U增大時(shí)，說明測(cè)量結(jié)果的分散性增大了，因此相應(yīng)的增大了不確定度。這是我的理解

都成 發(fā)表于 2015-8-17 15:38
您可能沒看仔細(xì)，我說的是對(duì)電阻的校準(zhǔn)，是校準(zhǔn)電阻，不是用電阻校準(zhǔn)萬用表。 ...

或許是會(huì)錯(cuò)先生的意了，但認(rèn)為先生說的“測(cè)量結(jié)果是什么？測(cè)量結(jié)果就是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)給出的值，”是關(guān)鍵，后面的例子只是證實(shí)這句話

計(jì)量檢定/校準(zhǔn)時(shí)，測(cè)量?jī)x器為DUT時(shí)，測(cè)量?jī)x器的示值誤差就是就是校準(zhǔn)測(cè)量的測(cè)量誤差，不明白有什么不同