測量結(jié)果的詳細(xì)表達與示意圖

njlyx 發(fā)表于 2017-2-4 17:54
要看清楚“測量不確定度”具體是“誰”的？  驢頭馬嘴的拉扯是沒有意義的。

對“測量儀器”實施“校準(zhǔn)” ...

        您和csln的爭論我是傾向于您的意見的，這個問題我一直在思考，“測量”并非一般意義上的測量，按JJF1001定義的注3，“測量”必須使用經(jīng)校準(zhǔn)的測量系統(tǒng)，經(jīng)校準(zhǔn)的測量系統(tǒng)顯然指計量標(biāo)準(zhǔn)器，測量結(jié)果應(yīng)當(dāng)是來源于標(biāo)準(zhǔn)器提供的值，無論標(biāo)準(zhǔn)器是實物量具還是指示類儀器都不能改變它的賦值者的地位。被校準(zhǔn)儀器不可能是定義里的”測量者“，這個問題從測量模型的形式也可以體會出來。
        不過即使如此，也不是說在各種情況下包含區(qū)間就一定能100%包含真值的，還是有個包含概率問題，我是從這個角度理解真值畫在包含區(qū)間外面也不能算錯，再說這個圖想表達的重點也不是包含區(qū)間這個問題。

csln 發(fā)表于 2017-2-4 18:18
有時不能直接“安”到用被“校”儀器進行“測量”所得的“測得值”后面！是有時能直接“安”到用被“校” ...

有些情況下，確實可以直接"安"在適當(dāng)"修正"后的"測得值"后面。………何須感嘆？

"測量不確定度"究竟應(yīng)為何？各人都可以有心得。本人的看法應(yīng)該改變不了什么，它該怎樣還咋樣！它會需要您的"捍衛(wèi)"嗎？

285166790 發(fā)表于 2017-2-4 20:08
您和csln的爭論我是傾向于您的意見的，這個問題我一直在思考，“測量”并非一般意義上的測量，按 ...

稍有經(jīng)驗的人都不會說"100%包含"。

njlyx 發(fā)表于 2017-2-4 20:20
稍有經(jīng)驗的人都不會說"100%包含"。

那咋倆算是基本取得一致，這個圖呢也不能算錯。

njlyx 發(fā)表于 2017-2-4 20:17
有些情況下，確實可以直接"安"在適當(dāng)"修正"后的"測得值"后面。………何須感嘆？

"測量不確定度"究竟應(yīng)為 ...

何須我”捍衛(wèi)“同何須您”糾錯“是一樣道理吧

不是我主動找您理論的吧，是您主動找我的，出于禮節(jié)也得回復(fù)您吧

njlyx 發(fā)表于 2017-2-4 19:58
誰的"測量結(jié)果"？ 先得將"被測量"是誰搞清楚！以前在別的跟帖中似曾見過你的所謂"100%不包含被測量真值" ...

我再聲明一次，我不想同您理論這些東西，不過我真的很敬佩您的勇氣，你沒有干過一天類似的工作，卻整天對這些事指點江山，我發(fā)的那個例子同貼上來的幾個頂級專家的例子是一致的，稍有點常識的人就能看懂那幾個例子，或許這些天天做這些工作的人都弄“歪”，只有你們幾個指點江山的人是不歪的，您盡可繼續(xù)這樣盡興陶醉著，失陪

去找?guī)妆緡H頂級儀器公司的儀器校準(zhǔn)手冊，看看有幾個是要計算示值誤差的

讀數(shù)均值+-U95落在min至max區(qū)間內(nèi)該參數(shù)校準(zhǔn)符合產(chǎn)品技術(shù)要求，可判定合格，落在min至max讀數(shù)值有超過80%部分其U95不包含真值，是100%不包含

csln 發(fā)表于 2017-2-6 09:52
讀數(shù)均值+-U95落在min至max區(qū)間內(nèi)該參數(shù)校準(zhǔn)符合產(chǎn)品技術(shù)要求，可判定合格，落在min至max讀數(shù)值有超過80% ...

        在這個測量工作中，標(biāo)準(zhǔn)器也是提供了一組值的，被校準(zhǔn)儀器也對應(yīng)的產(chǎn)生了一組值，問題是，哪一組值是定義中的”測量結(jié)果“，總不能只是因為被校準(zhǔn)儀器是指示類的，示值不是整數(shù)就斷定它是所謂的“測量結(jié)果”，畢竟也有被校準(zhǔn)儀器和標(biāo)準(zhǔn)同屬實物量具（比如砝碼校準(zhǔn)）、或者同屬指示類儀器的校準(zhǔn)情況（用標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)其它電壓表），如果要取整數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)器和被校都可以通過調(diào)整取整數(shù)，在這種情況下，算誰的是”測量結(jié)果”呢？

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 10:11
在這個測量工作中，標(biāo)準(zhǔn)器也是提供了一組值的，被校準(zhǔn)儀器也對應(yīng)的產(chǎn)生了一組值，問題是，哪一組 ...

測量結(jié)果當(dāng)然有多種多樣，但與不確定度相聯(lián)系的測量結(jié)果很明確，U95與誰組成被測量值存在的區(qū)間，誰就是這個測量的測量結(jié)果，GUM、JJF 1059的文件中很明確吧

標(biāo)準(zhǔn)器當(dāng)然也提供一組值，但標(biāo)準(zhǔn)器量值的測量結(jié)果及不確定度是標(biāo)準(zhǔn)器被校準(zhǔn)時產(chǎn)生的，在這個校準(zhǔn)中標(biāo)準(zhǔn)器提供量值的不確定度是校準(zhǔn)U95的一個分量

您是想說很多校準(zhǔn)測量U95也會包含真值吧，不錯，實物量具（包括源類）類校準(zhǔn)U95要包含真值，否則您還校準(zhǔn)干什么，但測量儀器校準(zhǔn)則不是

                           關(guān)于《測量結(jié)果示意圖》的思考
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                                                                                              史錦順
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１思考過程
1.1 本欄目已掛帖：
       1#  2.3 測量結(jié)果的示意圖
       4# （試發(fā)，征求意見）
       6#  測量結(jié)果示意圖
       9#  說明
1.2 本文符號
       Z：被測量的真值。基礎(chǔ)測量被測量有唯一真值。
       M：測量儀器示值。單次測量的測得值。
       M_平，儀器示值的平均值。N次重復(fù)測量的測得值。
       β：儀器系統(tǒng)誤差值
                  β = M_平-Z                                                                     （1）
       σ：儀器示值的單值標(biāo)準(zhǔn)偏差。標(biāo)準(zhǔn)隨機誤差值。用塞爾公式的計算值。
       R：誤差元（M-Z）的絕對值的一定概率（大于99%）意義上的最大可能值：
                  R=√[β²+(3σ)²]                                                              （2）
       M_上限 = Z+R ：測得值區(qū)間中，儀器示值的上限值
       M_下限 = Z-R ：測得值區(qū)間中，儀器示值的下限值
       Z_上限 = M_平+R：測量結(jié)果中，求得的被測量真值的上限值
       Z_下限 = M_平-R：測量結(jié)果中，求得的被測量真值的下限值
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２ 兩類區(qū)間
       有兩類區(qū)間：測得值區(qū)間和測量結(jié)果區(qū)間。
2.1測得值區(qū)間
2.1.1測得值區(qū)間的公式表達
       A 著眼于邊界點的公式（通用簡式）
                   M = Z±R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3）
       以被測量真值Ｚ為中心，以誤差范圍為半寬，以99%以上概率包含儀器示值的測得值區(qū)間。
       B 著眼于全區(qū)間
                   Z-R ≤ M ≤ Z+R                                                             （4）
       測得值區(qū)間的公式（3）（4）的物理意義：
       被測量的真值是Z，儀器的示值以99%以上的概率落在區(qū)間[Z-R，Z+R]中。儀器示值可能大些，但不大于Z+R；儀器示值可能小些，但不小于Z-R。
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       在研制場合，確定測得值函數(shù)，分析誤差，確定誤差范圍指標(biāo)值，用的是測得值區(qū)間。
       在計量場合，有計量標(biāo)準(zhǔn)，以計量標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱值代表真值。若示值在測得值區(qū)間內(nèi)，則儀器合格。示值在測得值區(qū)間外，儀器不合格。
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2.1.2 測得值區(qū)間圖示

2.2 測量結(jié)果（被測量真值所在的區(qū)間）
2.2.1測量結(jié)果的公式表達
       A 著眼于邊界點的公式（通用簡式）
                   Z = M_平±R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（5）
       以測得值平均值M平為中心，以誤差范圍R為半寬，以99%以上概率包含被測量真值的區(qū)間。簡稱：測量結(jié)果。
       B 著眼于全區(qū)間
                   M_平-R ≤Z ≤ M_平+R                                                       （6）
       測量結(jié)果公式（5）（6）的物理意義：
       測得值的平均值是M_平，是被測量的最佳表征值。被測量的真值以99%以上的概率落在區(qū)間[M_平-R，M_平+R]中。被測量真值可能大些，但不大于M_平+R；被測量真值可能小些，但不小于M_平-R。
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      測量結(jié)果，用于測量場合。測量場合的直接測量，是測量的基礎(chǔ)。測量者根據(jù)任務(wù)需要，選用夠格的測量儀器。在滿足儀器使用條件、正確操作的前提下，測量者以測量儀器的誤差范圍的指標(biāo)值，當(dāng)作測得值的誤差范圍，是合理而又方便的。
       測量者正確選用并使用測量儀器，在獲得測得值的同時，也就得到了測量結(jié)果。
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       不確定度理論搞的“評定”，是畫蛇添足；不僅沒有用處，還重計了，算錯了。
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2.2.2 測量結(jié)果圖示


3 幾個觀點
3.1 示意圖畫法要點
       a) 標(biāo)明橫坐標(biāo)變量
       示意圖的橫坐標(biāo)，必須標(biāo)明變量。測得值區(qū)間圖的橫坐標(biāo)變量是測得值M；測量結(jié)果示意圖的橫坐標(biāo)變量是被測量的真值Z。
       b) 標(biāo)明中心點
       測得值區(qū)間圖的中心點是被測量的真值Z；測量結(jié)果示意圖的中心點是儀器示值的平均值M_平（測得值）。
       c) 標(biāo)明上下界
       測得值區(qū)間圖的上界是M_上，等于Z+R；下界是M_下，等于Z-R。
       測量結(jié)果示意圖的上界是Z_上，等于M_平+R；下界是Z_下，等于M_平-R。
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3.2 關(guān)于包含性
       示意圖表示的是正常狀態(tài)。測量結(jié)果示意圖必須包含被測量真值。
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3.3 關(guān)于雙峰圖
       有了測得值函數(shù)，可以解的其反函數(shù)，就是被測量的真值函數(shù)。系統(tǒng)誤差值β，經(jīng)平方開方，出現(xiàn)正負(fù)值，于是有雙峰現(xiàn)象。β又有各種可能大小的取值，于是有多峰的問題。示意圖是選一種有代表性的可能狀態(tài)，避開多峰。研制與計量中，有計量標(biāo)準(zhǔn)，可以確定系統(tǒng)誤差β的符號，因而可以解除由于正負(fù)號形成的模糊，從而可以確定單峰圖。
       4#、6#給出的雙峰圖，沒有必要。老史聲明：取消關(guān)于雙峰的想法。
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3.4 為什么說不確定度論的示意圖是錯誤的
       葉德培發(fā)表在《中國計量》上的圖2，問題如下：
       1）橫坐標(biāo)沒標(biāo)出變量值。混淆了測得值區(qū)間圖與測量結(jié)果示意圖的區(qū)別。
       2）U是擴展不確定度。對測得值區(qū)間，U是測得值區(qū)間的半寬；對測量結(jié)果區(qū)間，U應(yīng)為被測量真值存在區(qū)間的半寬。圖2中，以U為半寬的區(qū)間不包含真值，違反了VIM3對擴展不確定度的定義，是錯誤的。
       3）葉先生圖中的真值在以U為半寬的區(qū)間外。真值與測得值平均值之距離，大于5σ. 正態(tài)分布區(qū)[-5σ,+5σ]的包含概率是99.999994% ，也就是說，葉先生圖的概率是 0.000006%，即千萬分之六。這樣的圖畫出，只能認(rèn)為是一臺壞儀器。壞儀器能當(dāng)示例嗎？
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補充內(nèi)容 (2017-2-8 11:46):
倒數(shù)第二行的千萬分之六，應(yīng)為“億分之六”

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 10:11
在這個測量工作中，標(biāo)準(zhǔn)器也是提供了一組值的，被校準(zhǔn)儀器也對應(yīng)的產(chǎn)生了一組值，問題是，哪一組 ...

樓上史先生的分析否定了您同別人達成的共識，您從圖上的比例關(guān)系看不包含真值的部分是您認(rèn)為的1-9*%的部分嗎？

csln 發(fā)表于 2017-2-6 10:56
測量結(jié)果當(dāng)然有多種多樣，但與不確定度相聯(lián)系的測量結(jié)果很明確，U95與誰組成被測量值存在的區(qū)間，誰就是 ...

        不要被史先生干擾了話題。我在26樓貼出的截圖中注3顯示，測量的先決條件是有經(jīng)校準(zhǔn)的測量系統(tǒng)，按字面分析，被校準(zhǔn)儀器總不能是所謂的經(jīng)校準(zhǔn)的測量系統(tǒng)吧？被校準(zhǔn)儀器不是測量系統(tǒng)，那就是被測量，那又怎么能以被校準(zhǔn)儀器的數(shù)值作為“測量結(jié)果”呢？
         在校準(zhǔn)工作中，計量標(biāo)準(zhǔn)和被校準(zhǔn)儀器肯定都會產(chǎn)生一組讀數(shù)，它們的地位表面是相同的，以誰做“測量結(jié)果”應(yīng)當(dāng)有個規(guī)范的說法。我只是實事求是討論問題，不喜勿噴。

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 10:11
在這個測量工作中，標(biāo)準(zhǔn)器也是提供了一組值的，被校準(zhǔn)儀器也對應(yīng)的產(chǎn)生了一組值，問題是，哪一組 ...

您不會用：標(biāo)準(zhǔn)器值+-U95組成的區(qū)間來判斷被校準(zhǔn)儀器是否符合技術(shù)要求吧

如果這樣，您就永遠不會碰到不合格的儀器，得恭喜您了

csln 發(fā)表于 2017-2-6 11:35
您不會用：標(biāo)準(zhǔn)器值+-U95組成的區(qū)間來判斷被校準(zhǔn)儀器是否符合技術(shù)要求吧

如果這樣，您就永遠不會碰到不 ...

合成的判定是以誤差來判定的，有圖為證，以被校準(zhǔn)儀器的示值來判定，其實質(zhì)還是誤差判定，只不過表示方法不同。

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 11:33
不要被史先生干擾了話題。我在26樓貼出的截圖中注3顯示，測量的先決條件是有經(jīng)校準(zhǔn)的測量系統(tǒng)， ...

莫非您不是以：被校準(zhǔn)儀器讀數(shù)+-U95來判定被校準(zhǔn)儀器的合格性，如果是這樣，我同您沒什么話說了

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 11:40
合成的判定是以誤差來判定的，有圖為證，以被校準(zhǔn)儀器的示值來判定，其實質(zhì)還是誤差判定，只不過表示方法 ...

如果只知道JJF 1094，就知道得太不全面了，去看看我貼上來的那個資料吧，keysight網(wǎng)站很容易下載到，國際通用的規(guī)則，校準(zhǔn)時是以測得值（測量結(jié)果）的區(qū)間判斷合格性的，不是誤差，計算誤差只是有時為了表示方便才用的（比如位數(shù)很多時誤差表示簡潔）

史錦順 發(fā)表于 2017-2-6 11:07
關(guān)于《測量結(jié)果示意圖》的思考
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                                          ...

在被測量值Z近似為"常數(shù)"的情況下---
      
         圖1可恰當(dāng)表達對測量儀器實施"校準(zhǔn)"時【即被測量值Z"已知"(近似"已知"---其"不確定度"與被"校"測量儀器的"測量誤差"相比，可以忽略不計。)時】，"測量儀器"在一組重復(fù)測量中，"示值"("測得值")的"分布"情況，以及相應(yīng)的"系統(tǒng)(測量)誤差"β值的"獲取"示意。……對于不同的"重復(fù)測量"，"示值"("測得值")的"分布圖形(概率密度的圖形)"是高度相似的(只要重復(fù)測量的次數(shù)足夠多)，它表達的是所謂"隨機(測量)誤差"的"分布"，但"分布"的"中心"是可能不同的---β值是可能不同的！……若Z未知(常規(guī)"測量"中)，則圖中的β也不得而知。

        圖2用以表達常規(guī)"測量"時(被測量值Z未知時)，由"多次重復(fù)測量"的平均"示值"(平均"測得值")求"被測量值Z"的"位置示意"，思路、位置示意沒毛病！……剩下的問題是如何適當(dāng)取"β"值？………測量儀器的所謂"系統(tǒng)(測量)誤差"β在每組"重復(fù)測量"中是大致可認(rèn)為"近似不變"，但在當(dāng)下此組"重復(fù)測量"中它究竟為何值？--- 還是個問題！……現(xiàn)實可行的辦法還只能是"合理猜測"【所謂"(未定)系統(tǒng)(測量)誤差"的"分布"，是與測量儀器的"使用情況"密切相關(guān)的，沒有人能"完全掌握"！】

A 著眼于邊界點的公式（通用簡式）
                   M = Z±R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3）
       以被測量真值Ｚ為中心，以誤差范圍為半寬，以99%以上概率包含儀器示值的測得值區(qū)間。
       B 著眼于全區(qū)間
                   Z-R ≤ M ≤ Z+R                                                             （4）
       測得值區(qū)間的公式（3）（4）的物理意義：
       被測量的真值是Z，儀器的示值以99%以上的概率落在區(qū)間[Z-R，Z+R]中。儀器示值可能大些，但不大于Z+R；儀器示值可能小些，但不小于Z-R。


以被測量真值Ｚ為中心，以誤差范圍為半寬，以99%以上概率包含儀器示值的測得值區(qū)間。，任何經(jīng)過認(rèn)證過R的儀器，就算不做任何測量，都能給出這個區(qū)間，既然以真值為中心，豈不是說連測量都不用真值就是已知了嗎？

使用這個儀器測量時，儀器示值是已知的，是一個結(jié)果，為什么還要弄一個可能的區(qū)間呢

如果要反應(yīng)校準(zhǔn)時量值示意圖，圖1與葉先生的圖相比除了亂了點沒有什么本質(zhì)不同

csln 發(fā)表于 2017-2-6 12:08
如果只知道JJF 1094，就知道得太不全面了，去看看我貼上來的那個資料吧，keysight網(wǎng)站很容易下載到，國際 ...

       你這個圖只能這樣理解：這種判定規(guī)則是以被校準(zhǔn)儀器的示值的區(qū)間來判定合格性。但請你注意一點，這并不能證明被校儀器的示值就是定義里的”測得值“（測量結(jié)果的中心點），對準(zhǔn)被校儀器為整數(shù)值，讀標(biāo)準(zhǔn)器數(shù)值的并進行判定的規(guī)程也是比比皆是的，我們現(xiàn)在討論的重點是:在校準(zhǔn)工作中，標(biāo)準(zhǔn)器和被校儀器的肯定各會產(chǎn)生一組對應(yīng)的數(shù)值，至于哪組取整數(shù)，或者哪組數(shù)值記錄在前面，哪組記錄在后面，顯然都不是問題的重點，這都可以根據(jù)需要調(diào)整的，以誰作為定義里的”測得值“，這要有個規(guī)范性的準(zhǔn)則。

285166790 發(fā)表于 2017-2-6 15:47
你這個圖只能這樣理解：這種判定規(guī)則是以被校準(zhǔn)儀器的示值的區(qū)間來判定合格性。但請你注意一點， ...

還要什么規(guī)范性的準(zhǔn)則呢，GUM、JJF 1059還不夠明確嗎，有定義、有公式、有說明，誰同U95相聯(lián)系，誰同U95構(gòu)成有物理意義的區(qū)間，誰就是這個U95的測得值（測量結(jié)果），這個邏輯關(guān)系很簡單，連一個彎都沒有轉(zhuǎn)吧。不能總是停留在背書的水平

csln 發(fā)表于 2017-2-6 18:19
還要什么規(guī)范性的準(zhǔn)則呢，GUM、JJF 1059還不夠明確嗎，有定義、有公式、有說明，誰同U95相聯(lián)系，誰同U95 ...

誰同U95相聯(lián)系，請看GUM、JJF 1059中測量模型的范例，不要看以誤差建立的那種測量模型，那種體現(xiàn)不出，還可以看看測量不確定度分量的組成，看看為什么要引入計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度分量，而不是被校儀器的。或者你親自建立一個測量模型，并對被測量Y給出定義，看看所謂100%不包括真值的測量模型是什么樣的。不是我要背書，規(guī)范中的內(nèi)容要是不吃透，沒法分析問題。

285166790 發(fā)表于 2017-2-7 08:34
誰同U95相聯(lián)系，請看GUM、JJF 1059中測量模型的范例，不要看以誤差建立的那種測量模型，那種體現(xiàn)不出，還 ...

這樣的模型論壇里有不少，你自己去看吧

你的纏已接近規(guī)矩灣了，有人說過你僅僅停留在背書的水平，現(xiàn)在信了

　　與誰的觀點相同或接近并不是討論的目的，目的是弄清楚樓主提出的問題到底是怎么回事，因此什么觀點都可以平等的發(fā)表，不應(yīng)該因為與己觀點不同而招致挖苦，“停留在背書的水平”也好，有個人的獨創(chuàng)也罷，無論對錯，只要發(fā)表出來就都值得尊重，值得參加討論的人參考。
　　我認(rèn)為，46樓講“誰同U95相聯(lián)系，請看GUM、JJF 1059中測量模型的范例”，“還可以看看測量不確定度分量的組成，看看為什么要引入計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度分量”，或者“親自建立一個測量模型，并對被測量Y給出定義，看看所謂100%不包括真值的測量模型是什么樣的”，很有道理，至少并非沒有參考價值。GUM、JJF 1059的定義、公式、說明的確都很明確，誰同U95相聯(lián)系，誰同U95構(gòu)成有物理意義的區(qū)間，U95包含的“真值”就在其中，并非45樓所說的U95是包含“測得值（測量結(jié)果）”的區(qū)間。這個邏輯關(guān)系的確也很簡單，連一個彎都沒有轉(zhuǎn)。“背書的水平”是研究課題的第一要務(wù)，“規(guī)范性的準(zhǔn)則”要求必須搞清楚，這一點不搞清楚，后面的推理就會走向歧途，推導(dǎo)的道理就會成為歪理邪說。

       回帖中兩次出現(xiàn)“1-9*%”，這是什么意思？到底是指95%的區(qū)內(nèi)，還是指5%的區(qū)外？

9*%指擴展不確定度的包含概率，指95%、95.45%、99%或其它值，1-9*%指100%-9*%

比如若包含概率為95%，就指5%的部分