本帖最后由 史錦順 于 2017-9-3 11:15 編輯
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njlyx出的題目,暴露出當(dāng)今不確定度體系評(píng)定不確定度時(shí)的某些邏輯問題,值得重視,值得認(rèn)真研究。
題目一出,回帖很多,說明這個(gè)問題結(jié)合實(shí)際,是大家的關(guān)注點(diǎn)。恕我直言,大多數(shù)回帖,沒有深入問題的本質(zhì),沒有認(rèn)真想一想不確定度體系的弊病,而是對(duì)題目本身吹毛求疵,表現(xiàn)出一種不良傾向:盲目地迷信關(guān)于不確定度的一套說教,而沒有針對(duì)具體問題進(jìn)行實(shí)事求是的分析。
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規(guī)矩灣錦苑先生的觀點(diǎn)寫得較詳細(xì),先就他的說法,評(píng)論如下。
【規(guī)矩灣錦苑】
樓主的問題是一個(gè)無解的問題,問題出在題目的假設(shè)不清晰或錯(cuò)誤。
【史評(píng)】
njlyx的題目是:
一包約500g的白糖,用一臺(tái)檢定“合格”的、 MPEV=10g 的臺(tái)秤稱量一次,得到它的“測(cè)量不確定度” U1=10g(k=3)(假定臺(tái)秤的示值誤差服從正態(tài)分布)。重復(fù)稱量10次,卻得到一個(gè) U2=12g(k=3)的“測(cè)量不確定度”!
這個(gè)題目,很清晰。被測(cè)量是白糖,是常量測(cè)量。測(cè)得值的分散性由儀器的隨機(jī)誤差引入。測(cè)量?jī)x器規(guī)格是:MPEV=10g,已經(jīng)檢定合格。
不確定度評(píng)定方法,按GUM法。
情況一:測(cè)量一次,得到一個(gè)測(cè)得值就是臺(tái)秤的示值。根據(jù)已知信息MPEV=10g,進(jìn)行B類不確定度評(píng)定,根據(jù)假設(shè)分布,除以一個(gè)數(shù),得標(biāo)準(zhǔn)不確定度,沒有合成對(duì)象,乘個(gè)因子得到擴(kuò)展不確定度U1。往返“除以”“乘以”的那個(gè)因子,應(yīng)該相等(沒有合成對(duì)象,分布未變),這樣,評(píng)定出的不確定U1為10g,是符合GUM法的。
情況二:測(cè)量10次。N=10.
操作1 求示值平均值,得測(cè)得值
操作2 按貝塞爾公式計(jì)算σ
操作3 求測(cè)得值的分散性 σ平 = σ/√N(yùn)
操作4 取方和根,得合成不確定度
根據(jù)定義,A類評(píng)定的不確定度稱為A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA,由B類評(píng)定得到的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uB.取兩類標(biāo)準(zhǔn)不確定度“方和根”,得合成不確定度uC.
操作5 求擴(kuò)展不確定度U99
合成不確定度uC乘以因子k(題目指定k=3),得擴(kuò)展不確定度U99.
測(cè)量10次,有A類不確定度,GUM法就是兩類不確定度合成。題目假設(shè)此時(shí)的合成不確定度U2=12g,是符合GUM法的可能情況的。題目清晰,沒有錯(cuò)誤。
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【規(guī)矩灣錦苑】
U1=10g是臺(tái)秤檢定結(jié)果的不確定度,還是用臺(tái)秤稱量白糖的測(cè)得值不確定度?白糖500g稱量的計(jì)量要求(最大允差絕對(duì)值MPEV)是什么?題目不得而知。“MPEV=10g 的臺(tái)秤”這個(gè)MPEV理應(yīng)是臺(tái)秤的計(jì)量要求,不是白糖稱量的計(jì)量要求,因此這臺(tái)秤的檢定方法不確定度U應(yīng)不得大于MPEV/3=3.3g。可是題目沒問檢定過程的不確定度,沒問檢定方法行不行,可不可信,也沒問用這臺(tái)秤稱量白糖行不行,可不可信。如果問前者,就應(yīng)給出檢定臺(tái)秤時(shí)的不確定度,如果是問后者,就應(yīng)給出白糖稱量的計(jì)量要求MPEV。給出的已知條件欠缺,因此這兩個(gè)問題都無解。
【史評(píng)】
njlyx講的是測(cè)量場(chǎng)合的問題,測(cè)量不確定度,就是指測(cè)得值的不確定度。規(guī)矩灣先生卻拉上檢定場(chǎng)合的問題,毫無道理。測(cè)量者將儀器送檢,得知儀器合格,于是測(cè)量者就可以按儀器指標(biāo)(MPEV=10g)來應(yīng)用。這是測(cè)量計(jì)量的常規(guī)。至于計(jì)量本身的事,由計(jì)量法管理。 計(jì)量的可信性,是正常社會(huì)的本能。
用一臺(tái)秤稱一包白糖,知道測(cè)得值,知道誤差范圍(誤差絕對(duì)值的最大可能值,即MPEV),對(duì)測(cè)量者來說,已足夠。多大的事,什么這個(gè)要求那個(gè)要求的,那是節(jié)外生枝。
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【規(guī)矩灣錦苑】
題目說稱量一次,得到的測(cè)得值“測(cè)量不確定度”U1=10g,重復(fù)稱量10次,卻得到U2=12g的測(cè)得值“測(cè)量不確定度”。這個(gè)U2和U1都是用臺(tái)秤稱量白糖所得的測(cè)得值的不確定度。用同一個(gè)測(cè)量過程重復(fù)測(cè)量的測(cè)得值不確定度永遠(yuǎn)比單次測(cè)量測(cè)得值的測(cè)量不確定度小,是放之四海而皆準(zhǔn)的真理,樓主卻假設(shè)了嚴(yán)重違背科學(xué)的U2>U1,大家說還能有解嗎?樓主說這“可能是盲目‘假定不相關(guān)’等應(yīng)用不當(dāng)結(jié)出的惡果。”,請(qǐng)問這和各不確定度分量相關(guān)不相關(guān)有一絲一毫的關(guān)系嗎?
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【史評(píng)】
規(guī)矩灣說:“用同一個(gè)測(cè)量過程重復(fù)測(cè)量的測(cè)得值不確定度永遠(yuǎn)比單次測(cè)量測(cè)得值的測(cè)量不確定度小,是放之四海而皆準(zhǔn)的真理,樓主卻假設(shè)了嚴(yán)重違背科學(xué)的U2>U1。”
njlyx 講的U1與U2的關(guān)系,并沒有說U2大于U1是合理的,恰恰相反,按照GUM法評(píng)定,必定出現(xiàn)U2大于U1的結(jié)果,因?yàn)槎康姆胶透囟ù笥谄渲腥魏我涣俊U莕jlyx認(rèn)為這是不合理的,所以才認(rèn)為,導(dǎo)致此不合理是假設(shè)不相關(guān)而引起的,因?yàn)椴幌嚓P(guān)才有“方和根”的取法。
這不是“樓主假設(shè)了嚴(yán)重違背科學(xué)的U2>U1。”而是GUM法決定了,必然如此。你規(guī)矩灣如能懂得U2大于U1不合理的道理,你應(yīng)該反對(duì)GUM法本身,而不是指責(zé)懷疑GUM法的njlyx.
史錦順明確表態(tài):引起U2大于U1這一邏輯錯(cuò)誤的是不確定度體系本身。兩類評(píng)定法的劃分,到兩類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的劃分,分布的假設(shè),不相關(guān)的假設(shè),都是錯(cuò)誤的.
所謂B類評(píng)定,就是抄襲、引用儀器指標(biāo)值MPEV。沒有必要變換來變換去。實(shí)現(xiàn)誤差合成,方差之路走不通,因?yàn)橄到y(tǒng)誤差的方差為零。能夠貫通的是取“方根”,那就沒有必要變換了。而儀器性能指標(biāo),本來包括σ平,再疊加一次,就重復(fù)計(jì)算了,于是就導(dǎo)致樓主所指出的矛盾現(xiàn)象。廢除不確定度體系,就沒有這些混亂現(xiàn)象了。
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計(jì)量場(chǎng)合有計(jì)量的不確定度,測(cè)量場(chǎng)合有測(cè)量的不確定度。你規(guī)矩灣先生,先把這兩個(gè)不確定度的區(qū)分弄明白,再來討論。我長期以來,一直認(rèn)為你的糊涂,是不確定度體系害的。現(xiàn)在看來,這僅僅是一部分。你連不確定度的基本概念,都有異解,那就沒法和別人交流了。
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