單次測量結果沒有(測量)不確定度嗎？

njlyx 發表于 2018-7-20 18:00
當前本國境內，用于稱"白糖"之類商品交易的"稱量設備"好像是要求"強制檢定"的。……前面例說的"一次稱糖" ...

在允許的情況下，當然也可以基于"校準"結果給出更確切的"不確定度"值。

如果拿一臺既未檢定合格、也未適當"校準"的"秤"來稱糖的分量，恐怕重復稱100次也整不出有用的結果吧？

　　75樓的說法完全正確，本人表示認同。稱量白糖只是個例子或假設，當然，其中的道理可以擴展為稱量大米，稱量貴金屬，乃至測量任何一個產品的任何一個參數。即當我們得到一個檢測報告、檢定證書、校準證書、試驗報告等等測量結果證明時，應該首先看測量不確定度，而不是首先看測得值。
　　我們對被測參數的允差是有底線的，這個底線就叫“控制限”T。T是標準、規范、圖紙、工藝、作業指導書的規定，沒有規定的我們也有心理承受底線，例如買也許買白菜500g差50克我們可以勉強接受，但買500g黃金差50克就沒幾個人可以承受了。首先看不確定度的目的就是看不確定度U與被測參數的T之比是否小于1/3，大于1/3的有坑蒙拐騙之嫌疑，就換個地方買吧。小于1/3的，我們可以相信給出的測量結果，然后再看測得值，按測得值付款或決定被測對象是否合格。
　　許多測量結果并沒給出測量不確定度，此時我們怎么辦？用這"稱量設備"稱量一次白糖得到"455g"，知道"稱量設備"的"允許誤差"之類的"計量特性"指標，難道給不出這包白糖質量(真)值的"概率范圍"嗎？也就是說無法判定該測量方法的可信性了嗎？當然不是。因為測量方法的不確定度大部分來自所用測量設備計量特性引入的不確定度分量，而測量設備計量特性引入分量絕大部分來自于該測量設備的示值誤差。只要檢定合格，測量設備示值誤差最大值不會超過規定的最大示值誤差允許值MPEV，MPEV在數量級上與測量設備引入的不確定度近似相等。所以可以用測量設備的示值誤差MPEV近似代替U，來判斷所用的測量方法是否滿足被測參數測量結果的可信性要求了。在沒有誕生測量不確定度只有測量誤差的年代，人們就是用這種方法來判定測量方法的可信性的。

何必 發表于 2018-7-20 09:43
建議葉老師有空的時候可以參閱   錢鐘泰等老前輩的-《測量準確度評估講座》系列，我發現您現在提出的很多 ...

我想，有這種想法的人肯定還有。但是，按照這一邏輯推理出去的結果卻要面臨誤差沒有系統/隨機分類的理論問題了---任何誤差都是隨機變量，這又是一個理論門檻。

njlyx 發表于 2018-7-19 22:00
當前本國境內，用于稱"白糖"之類商品交易的"稱量設備"好像是要求"強制檢定"的。……前面例說的"一次稱糖" ...

所以說，“檢定”或“校準”對于本次單次稱量白糖的活動來說，均屬于預評估。您的這一說法，葉老師早就在19樓說過：“另一次其它測量是不同的測量，我根本就不關心。用其它不同測量的可能表現證明當前的測量的品質無異于用別人的財富證明自己很有錢。”

路云 發表于 2018-7-20 22:57
所以說，“檢定”或“校準”對于本次單次稱量白糖的活動來說，均屬于預評估。您的這一說法，葉老師早就在1 ...

我不明白我的那段話與葉老師的這段話有什么相同的意思？？？

yeses 發表于 2018-7-20 20:21
我想，有這種想法的人肯定還有。但是，按照這一邏輯推理出去的結果卻要面臨誤差沒有系統/隨機分類的理論 ...

葉老師，我有一點不太明白 --
   您似乎一直在"論證":  對于已完成任何一次測量，其中的"測量誤差"都是一個"定格"不變的"常量"？  對于我們通常理解的"一次測量"(任務是獲取某具體時、空點的"量值"--有唯一不二的未知值)，您的這個"認識"不難讓人認同。 只是，這個"認識"與"任何誤差都是隨機變量"之間有什么因果關聯呢？  盡管"任何誤差都是隨機變量"本身沒毛病。

此外，盡管"任何誤差都是隨機變量"，可能并不妨礙根據某種需要對"測量誤差"進行適當分類，只是以"系統/隨機"為類名欠妥當而已。---本人拙見。

補充內容 (2018-7-22 13:35):
更正：
對于已完成任何一次測量   --->   對于已完成的任何一次測量

一包白糖，稱量一次得455g，完全可以按這個稱的特性評估出一個不確定度，比如10g，賣家可以肯定地告訴買家，給您的糖在445g到465g間，短時間內或者長時間內（糖沒有有部分融化變成水流失等等）無論用什么樣的稱（符合法定要求的合格稱）無論再稱量幾次，95%以上保證不會超出這個范圍

如果測量連這個最基本的都不能保證，研究就純粹是逗你玩了

csln 發表于 2018-7-21 08:02
一包白糖，稱量一次得455g，完全可以按這個稱的特性評估出一個不確定度，比如10g，賣家可以肯定地告訴買家 ...

完全贊同！

補充內容 (2018-7-22 13:36):
另附“補充說明”如后83#。

csln 發表于 2018-7-21 08:02
一包白糖，稱量一次得455g，完全可以按這個稱的特性評估出一個不確定度，比如10g，賣家可以肯定地告訴買家 ...

補充說明---
1.  小疏漏: 稱-秤;
2.  能保證的事:  若用本秤重稱，保證"測得值"有95%的可能性落在445g~465g之間(其實，以現有"規程"對秤具"分辨率"的限制，實際可能是:無論再重稱多少次，"測得值"很有可能都是455g。);     若用"測量不確定度"可以實用忽略不計(譬如亞mg量級)的"標準"秤重稱，也保證"測得值"有95%的可能性落在445g~465g之間;     若用"測量不確定度"不可忽略的其它合格秤具重新稱量，則保證【這重新稱量結果給出的95%"概率量值區間"與445g~465g區間有重合部分。】--所謂兩個測量結果"相容"。

補充內容 (2018-7-22 13:36):
作為82#的“補充說明”。

njlyx 發表于 2018-7-21 07:12
葉老師，我有一點不太明白 --
   您似乎一直在"論證":  對于已完成任何一次測量，其中的"測量誤差"都是一 ...

隨機變量概念，實際上目前有二種理解：1、處于隨機變化狀態的量。2、其所有可能取值遵循隨機分布的量。

過去人們都按照第1種理解方式，強調誤差處于隨機變化的狀態，所以無法理解一個恒定量是隨機變量。測得值提交后誤差還處于隨機變化狀態，這顯然基本不可能（除了電子噪聲等極少誤差具有這一特質）。而我強調誤差客觀上多是恒定主要是提醒大家不要掉入這種隨機變化的陷阱。

第2種理解方式中，強調誤差不一定需要處于變化狀態，只強調誤差值未知但存在于一定的概率區間內---其所有可能取值構成一個隨機分布。按照這種解釋，任何誤差都是隨機變量，都有其所有可能取值，都有其方差（所有可能取值的分散性），（所有可能取值的）數學期望都是0，這樣就沒有不遵循隨機分布的所謂系統誤差了，精密度正確度概念就沒有了，協方差傳播律的概念內涵也變了。。。。誤差理論的解釋邏輯就全變了。

另，在實際的具體實踐中，誤差的表現性質是肯定有類別的，但這種類別只對當前測量有效，對其它測量就無效（其它測量需要根據自己的測量原理具體分析）。即使誤差表現出系統性影響，其方差仍然存在且其數學期望仍然為0。

yeses 發表于 2018-7-21 12:21
隨機變量概念，實際上目前有二種理解：1、處于隨機變化狀態的量。2、其所有可能取值遵循隨機分布的量。

...

隨機量的"總體"與"樣本"的關系，很多人從來就明白。

如您批判的那樣"狹隘"認識的人或許有？但這絕非計量測試領域的"共識"！而且，將"測量誤差"兩分類與那樣"狹隘"認識關聯也好像很牽強(--也許是我不能理解)。

測量器具(儀器、系統)的(測量)"正確度"與"精密度"是有實用意義的特性"指標"，不知您為何要下定決心掃除它們？

當前的"測量誤差"二分類的"定義"背景已然十分具體---只針對"重復測量"而言。除了類名宜斟酌，應該沒有什么"概念"或"邏輯"矛盾。

如果一方面詆毀"系統/隨機"的分類，另一方面又弄出個"系統性影響/隨機性影響"的分類，只會讓人莫名其妙！……因為: 原本的所謂"系統/隨機"誤差分類，說的就是產生"誤差"的"誤差源"所具有的"特性"。……打個比如:  假如將每只雞蛋"重"量與60g的差值比做"誤差"，有母雞A與母雞B，她們一輩子都下了若干只蛋，相應構成若干"誤差"，我們不妨把母雞A、B所生之蛋形成的"誤差"分別標記為"誤差A"、"誤差B"。如果母雞A下蛋的"重"量比較有規律--相鄰兩次的"重"量相差很小(有差別，但小到幾乎可以忽略不計)，但她一輩子下的若干只蛋的"重"量有較緩慢的可觀變化---所形成的"誤差A"的"總體均值"為0，"標準偏差"為σA;  而母雞B下蛋的"重"量則比較"任性"--相鄰兩次的"重"量相差很大，忽"輕"忽"重"，她一輩子下的若干只蛋所形成的"誤差B"的"總體均值"也為0，"標準偏差"為σB。……為了"有效"估計(無秤稱量，只能根據已知的σA、σB來"估計")兩只母雞分別接連所生n只蛋的平均"重"量的"誤差"(之類要求)，我們有必要對上述"誤差A"與"誤差B"適當區分---將"誤差A"稱為所謂"系統誤差"，將"誤差B"稱為所謂"隨機誤差"。………母雞A接連所下n只蛋的平均"重"量的"誤差"(概率)界限值與其所下任一只蛋"重"量的"誤差"(概率)界限值相同(譬如都是3σA);  但母雞B接連所下n只蛋的平均"重"量的"誤差"(概率)界限值則會小于其所下任一只蛋"重"量的"誤差"(概率)界限值(譬如，任一只是3σB，n只平均則為 3σB/√n )。

njlyx 發表于 2018-7-21 18:09
隨機量的"總體"與"樣本"的關系，很多人從來就明白。

如您批判的那樣"狹隘"認識的人或許有？但這絕非計量 ...

您這個例子不能這么解釋。把很多誤差樣本放在一起進行研究是當然必要的，但研究方法有多種。可以研究誤差的規律性，即把誤差和某個物理量（譬如時間）聯系起來觀察。也可以撇開任何其它條件只做統計，研究其統計規律。同一種誤差按二種方法研究都是可以的，但不能把一個誤差按函數規律研究二把另一個誤差按統計方法研究，從而斷定一個是系統誤差而另外一個是隨機誤差。

請看我最近剛發表于《MEASUREMENT》的論文The new concepts of measurement error’s regularities and effect characteristics。

補充內容 (2018-7-22 07:58):
而且這種所謂的規律性和隨機性跟誤差的影響特性---系統影響/隨機影響之間沒有必然關系。

njlyx 發表于 2018-7-21 18:09
隨機量的"總體"與"樣本"的關系，很多人從來就明白。

如您批判的那樣"狹隘"認識的人或許有？但這絕非計量 ...

此外，測量儀器輸出一個示值，就是您主帖所指的一個測得值，一個測得值就一個誤差，有不確定度或MPE對其誤差的概率區間作出評價就足夠了，沒有精密度正確度的位置了呀。

系統隨機影響是不確定度分析時必須涉及的，誤差實際有四種影響方式 ：系統影響、隨機影響、既系統也隨機影響、還有無影響。這些影響方式是重復測量方法決定的，同一誤差在不同的重復測量方法中的影響方式可以不同。

yeses 發表于 2018-7-21 18:47
您這個例子不能這么解釋。把很多誤差樣本放在一起進行研究是當然必要的，但研究方法有多種。可以研究誤差 ...

【 但不能把一個誤差按函數規律研究二把另一個誤差按統計方法研究，從而斷定一個是系統誤差而另外一個是隨機誤差。】？？？

何處"把一個誤差按函數規律研究，而把另一個誤差按統計方法研究"了呢？  不解。

njlyx 發表于 2018-7-21 18:09
隨機量的"總體"與"樣本"的關系，很多人從來就明白。

如您批判的那樣"狹隘"認識的人或許有？但這絕非計量 ...

如果學術界真有“系統誤差”也有它的所有可能取值，也是隨機變量的“共識”，那就不會有誤差分類學說了。沒有了誤差分類學說，自然也沒有精密度正確度概念體系了。

如果學術界真有任何誤差都有它的所有可能取值，都是隨機變量的“共識”，那不確定度的概念當然就不會定義為測得值的發散性了（跟精密度變成了同一個東西）。

何必 發表于 2018-7-20 09:43
建議葉老師有空的時候可以參閱   錢鐘泰等老前輩的-《測量準確度評估講座》系列，我發現您現在提出的很多 ...

       《JJG1027-91 測量誤差及數據處理》的主要起草人是錢鐘泰。對誤差的分類、對系統誤差的表述是很明確、清楚的。恒值的系統誤差的存在，是客觀事實，必須認真對待。把系統誤差當隨機誤差處理，不是錢鐘泰的主張。誤差無類別的論點，特別是：“任何誤差都是隨機變量”的論點，是葉先生的獨創。說錢鐘泰那里早就有，第一，不符合錢鐘泰的主張；第二，降低了“誤差無類別論”創始人葉先生的首倡地位。
       對一種學術觀點，贊成還是反對，都很正常。但要責任明確，要客觀，不能憑估計而張冠李戴。
       以下是《JJG1027-91》中關于誤差分類的截圖。紅線是老史贊成并極力強調的；藍線是老史反對的。
       整個截圖說明：誤差分類是必要的，是客觀規律的反映。而史錦順更認為，系統誤差的恒值性，是誤差合成理論的基礎。把系統誤差當隨機誤差處理，是行不通的。


     請管理員先生檢查一下史錦順的帖子，為什么不能上傳截圖圖片（系統顯示錯誤10）

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njlyx 發表于 2018-7-21 10:55
補充說明---
1.  小疏漏: 稱-秤;
2.  能保證的事:  若用本秤重稱，保證"測得值"有95%的可能性落在445g~46 ...

     完全贊成

同一種誤差按二種方法研究都是可以的，但不能把一個誤差按函數規律研究二把另一個誤差按統計方法研究，從而斷定一個是系統誤差而另外一個是隨機誤差。

這話顛倒了正常的基本邏輯關系

有的誤差符合函數規律，有的誤差不符合函數規律，并不是因為按函數規律去研究了才是系統誤差，也不是因為按統計方法去研究了才是隨機誤差，誤差的特性是其在特定條件下其本身固有的，不會因為研究方式而改變

就不可能存在絕對相同的兩次測量

當前測量的結果如果不能描述當前測量和未來“相同”或“近似”條件的測量

史錦順 發表于 2018-7-22 10:45
《JJG1027-91 測量誤差及數據處理》的主要起草人是錢鐘泰。對誤差的分類、對系統誤差的表述是很 ...

我使用搜狗瀏覽器上傳截圖沒有問題，之前用360瀏覽器也經常出現你同樣的問題，不知何故。

　　回到本主題帖的核心議題上，標題是：“單次測量結果沒有(測量)不確定度嗎？”我認為回答這個問題首先必須對“單次測量”達到統一認識，然后再探討“單次測量結果”有沒有(測量)不確定度。
　　單次測量強調的是只對被測量測量一次，不涉及兩次以上的重復測量，因此不涉及“重復性”、“復現性”這些與多次測量有關的計量特性。我們可以不必在涉及多次測量的話題上耗費時間。
　　測量結果的定義是由測得值及其測量不確定度構成的“一組信息”。單次測量只有一個確定的測得值，因此它不可能有重復性、復現性、隨機誤差、分散性等需要多個測得值才能體現的特性，在誤差理論中它也僅有已知系統誤差。
　　那么單次測量有不確定度嗎？我認為，有不確定度這是確切的。理由是：
　　１.不確定度不是實施測量測得，也不是經數學計算得到，而是人們用掌握的有用測量信息，用規范的評估方法評估（估計、評定）得到的，使用的測量信息可靠，評估的結果就是確定的，八九不離十的。
　　２.不確定度的本質是被測量真值可能存在的區間半寬，真值可能存在的區間是真值“分散性”，這個分散性不是測量結果的。人們只是用這個分散性的“半寬”來定量描述測得值的可信性。使用的不是分散性區間，只是區間的“寬度”（半寬）。在數軸上，區間不僅有寬度，還應該有具體位置，寬度只有大小，沒有位置。
　　３.這個被測量真值可能存在的區間半寬，是人們人為將其與測得值“相聯系”的結果，并非測得值本身固有的特性。是人們主觀上用這個半寬作為一個“非負參數”，用來量化評判測得值的可信性。因此只要是通過實施測量獲得的測得值，不管單次測得還是多次測得，就都應該有人們賦予它的這個特性。
　　４.正如第二自然段所講，測量結果的新定義規定是由測得值和測得值的不確定度構成的一組信息，這個定義并未強調只有多次測量的平均值作為測量結果時才有測量不確定度，因此單次測量的測得值作為測量結果時，也應該包含有測得值和測量不確定度。

史錦順 發表于 2018-7-23 06:45
《JJG1027-91 測量誤差及數據處理》的主要起草人是錢鐘泰。對誤差的分類、對系統誤差的表述是很 ...

《JJG1027-91》截圖（88#補充。）
謝謝路云先生指點。



        

史錦順 發表于 2018-7-23 16:42
《JJG1027-91》截圖（88#補充。）
謝謝路云先生指點。

守住誤差分類，就守住了系統誤差不能和隨機誤差合成，就是守住精密度、正確度、準確度，否定了不確定度；推翻誤差分類就是推翻系統誤差不能和隨機誤差合成，推翻了精密度、正確度、準確度，支持了不確定度。您我就分別屬于這二類，絕對的少數派，但至少堅持概念邏輯性這個底線。

現在人數最多的一派卻是，既要誤差分類，要精密度、準確度、準確度，也要不確定度。既要系統誤差和隨機誤差不能合成，也要系統誤差和隨機誤差可以合成。當然其中還有許多人實際是按精密度來理解不確定度----鬧了20年不確定度實際又退回到精密度那里去了，不確定度=精密度！---國際規范為一個概念定義了二個術語！

您帖的圖中：標準砝碼的誤差是否遵循隨機分布？溫度引入的附加誤差是否遵循隨機分布？

　　如果承認誤差可以分類，那就是承認誤差是同一種東西的兩個類別，可以分類的同一種東西卻又不能合成為同一種東西，理論陷入了矛盾之中。
　　守住誤差分類，就是守住精密度、正確度、準確度，是不言而喻的。但因為守住誤差分類就否定了不確定度就顯得有些武斷。誤差分類是誤差理論中的問題，誤差可否分類與不確定度能否存在沒有任何瓜葛，因為誤差能分類，測量結果存在不確定度，誤差不能分類，測量結果仍然存在不確定度。
　　既要誤差分類，要精密度、準確度、準確度，也要不確定度，這是計量界的希望，也是當前計量技術規范的規定，同時又是客觀存在的現實。但“既要系統誤差和隨機誤差不能合成，也要系統誤差和隨機誤差可以合成”，同時滿足相互對立的兩個條件確實是不可能的。系統誤差是兩個值的差值，隨機誤差是一個區間的寬度，兩個值的差值在數軸上是一個點，點的值可以在坐標軸的原點、左邊或右邊，有正負號。區間的寬度在數軸上是兩個點的距離，而不是一個點，無論在數軸何處，永遠是無正負號的長度。“點”和“距離”不是同一類量，當然也就無法合成。
　　不確定度＝精密度，是一種典型的混淆概念的做法。精密度是一種誤差，是隨機誤差的一種，但不確定度和誤差是完全不同的兩個概念，并非國際規范為同一個概念定義了二個術語，而是為兩個術語定義了不同的概念，將不確定度與誤差劃等號是錯誤的。

規矩灣錦苑 發表于 2018-7-24 13:38
　　如果承認誤差可以分類，那就是承認誤差是同一種東西的兩個類別，可以分類的同一種東西卻又不能合成為同 ...

不確定度分析首先是誤差方程，然后是通過誤差方程獲得方差合成方程從而獲得標準偏差。這個標準偏差（標準不確定度）為什么跟誤差又沒有了關系？這個標準偏差為什么又不能叫精密度？

系統誤差為什么就不能有區間寬度？