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标题: 《史氏测量计量学说》征求意见稿（9） [打印本页]

作者: yupeng 时间: 2016-8-18 18:08
标题: 《史氏测量计量学说》征求意见稿（9）
  《史氏测量计量学说》征求意见稿（9）

                                                                                                                        史锦顺

第9章计量新说
   计量的宗旨是量值的准确一致。计量机构的任务是：建立计量基准标准，并形成体系；进行量值传递，保证测量仪器准确。主要方式是检定。各种实用的测量仪器（示教仪器除外），都要按时送检。本章所论，主要是针对以合格性判别为直接目标的检定。

1 计量标准
   计量依靠计量标准。
   计量标准有标称值与准确度两项标志。
   计量规范《JJF1180-2007时间频率计量名词术语及定义》鉴于标准标称值的重要性，把标称值作为定义准确度的比较标准，是有见识的。但把标称值说成是“纸面值”，没有触及标称值的本质。
   基准是复现单位定义值的装置。基准的实际值与标称值的偏差，构成基准的不准确度（误差范围）。这里的“标称值”指的是单位的定义值或根据定义值得到的计算值。这是国际计量大会的约定值。标准的标称值，同样也可以理解为是定义值。
   在论及基准、标准的性能时，标称值是定义值，真值是实际值。标准的真值比标称值低一个档次。
   在计量中，对被检仪器起物理作用的是标准的真值，而人们只知道标准的标称值与误差范围。于是人们又把标准的标称值看成是人们对标准量值的认定。在对检定的分析中，同一级量，标称值是比真值低一个档次的相对真值。
   在基准标准的定义中，偏差元是真值减标称值；而在计量实用中，标准的误差元是标称值减真值。偏差元与误差元，差个正负号。
   其实，误差的概念是差距，类似于距离，正负号是必须去掉的。实用的是误差范围，正负号在取绝对值时消失了，因此没有矛盾。如果进行修正，则要严格注意这个正负号。

   测量实践中，主要用测得值这个概念，有时也叫示值。有些有刻度的仪表，把刻度值也称为“标称值”，不妥。为使称呼意义明确，刻度值应按其实际作用称为“示值”，就是测得值。由此，测量仪器示值不该叫标称值。

2 计量的误差
   计量的误差公式推导如下。
   必须认清：求什么，用什么，靠什么，得什么。物理公式必须物理意义确切。物理公式必须是意义明确的“构成公式”。
   测量是用测量仪器测量被测量，以求得被测量的值。而检定是用被检仪器来测量已知量值的标准，以求得测量仪器的误差，看是否合格。检定是测量的逆操作。测量仪器的误差，是检定的认识对象。检定的目的是求得仪器的误差，必须是测得值与被测量真值之差，而得到的是测得值与标准标称值之差；对计量本身的误差分析，就是求这二者的差别。
   设测得值为Ym，计量标准的标称值为B，标准的真值为Y；仪器的误差元（以真值为参考）为r(仪)，检定得到的仪器测得值与标准的标称值之差值为r(示)，标准的误差元为r(标)。
   1 要得到的测量仪器的误差元为：
               r(仪) = Ym – Y                                                                               （9.1）
   2 检定得到仪器的视在误差元为：
               r(实验) = Ym – B                                                                            （9.2）
   3 标准的误差元为
               r(标) = B–Y
   4 （9.2）与（9.1）之差是计量误差元：
               r(计) = r(实验) – r(仪) =（Ym-B）-（Ym-Y）
                     =（Y–B）
                     = - r(标)                                                                               （9.3）
   误差范围是误差元的绝对值的最大可能值。误差范围关系为：
               │r(计) │max = │-r(标) │max
即有
               R(计) = R(标)                                                                               （9.4）
   （9.4）式是计量误差的基本关系式，计量误差由标准（及其附件）的误差范围决定。计量误差与被检仪器的误差因素无关。

3 计量的资格
      公式（9.4）指出：计量的误差取决于所用计量标准的误差。因此，要选用误差范围足够小的标准。标准的误差范围与被检仪器的误差范围指标之比要小于等于q；q值通常取1/4，时频计量q取值为1/10。当前我国多数计量项目取q值为1/3，偏大。
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作者: cy4080 时间: 2016-8-18 19:01
不确定度是在人们评价测量结果的品质时，发现评价其品质好坏的参数不仅仅是一个准确性，还有可信性，并发现误差解决不了可信性的评判，不确定度自然而然就诞生了。

胡说八道，看一下不确定度的启蒙读物，什么地方说了不确定度是因为误差理论解决不了可信性而产生的？不确定度说了表征测量结果的可疑程度，您的“可信性”从什么地方来？旁若无人、我行我素、没完没了炒冷钣除了让人反感还令人生厌

不确定度与误差理论有联系，但不是误差理论的发展，而是独立于误差理论

不确定度方法是构建在误差理论上的，只是一种方法，就是误差理论的发展，或者说传统误差理论+不确定度方法是完善了的误差理论，您说“独立于误差理论”，不用误差理论您能评不确定度吗？

作者: spiegesq 时间: 2016-8-18 19:02
偏差是为实物量具定义的术语，源类设备用偏差表征没有问题，但表类设备根本不存在标称值一说，不可能用偏差表征，请先生思考

作者: buffona 时间: 2016-8-18 19:33
　　我赞成如果国家规范规定的定义不适当时，对术语定义提出修改建议的做法，但这些基本的和通用的术语本质上并没有多大问题，我认为没有必要把它们改得面目全非。
　　就“公称值”的定义而言，定义是没有问题的，甚至是完美的，它不仅不是“没内容”，而且内容明确实在，不会产生丝毫争议。所谓公称值就是设计人员规定的名义值，而名义值不是真值，被测对象在公称值基础上都有允许偏差，被测对象的测得值在公称值的基础上以上下两个极限偏差为限的区间内波动为合格。人们心中的测得值就是被测对象的实际值，实际值不是真值，真值是符合被测量定义的量值。
　　因测量误差的客观存在，被测对象的真值通过测量无法知晓，只能知道测得值，但其相对真的真值（参考值或约定真值）可由其上游测量过程的测得值代替，因此符合定义的真值虽然不可知，但相对的真值是可知的，人们使用的真值绝大多数都是相对真的真值。但公称值说到底是人们对被测量值的“公众称呼值”的简称，既不是真正的真值也不是相对真的真值，公称值只有和允许的极限偏差，或实际偏差、实际误差联合使用才能有实际意义。

作者: 光头人1 时间: 2016-8-18 19:50
不确定度本质上是不是“半宽”，是不是“非负参数”，不能凭想象，也不能凭表象，到底是什么必须依据定义。因此建议老兄再读一下JJF1001-2011的5.18条不确定度的定义及其注解，那里比我说的更清楚也更权威，我就不再重复了。
说您教条您就教条，不确定度本质是个区间，“半宽”和“非负参数”只是GUM在对称情况下为了简化表示所做的约定。如果不对称，能用半宽吗？例如蒙特卡罗法。
定义已经很清楚了，不确定度并不是“区间”，不确定度仅仅是个“非负”的“半宽度”，这个半宽限定了某个区间的宽度，但限制不了区间的位置，与被测量的大小、被测量真值的大小、被测量测得值的大小、被测量误差的大小毫无关系，它只取决于输入量的相关有用信息。
越说越不像话，请问评了个不确定度有啥用？就是个可信性？？？知道了测量结果y和不确定度U，就会知道真值所处的区间（y-U，y+U），即真值在这里；也就知道了测量结果的可能误差在（-U，+U）之间。这正符合早期使用的两个定义：①表征被测量的真值所处范围的评定。②由测量结果给出的被测量估计值的可能误差的度量。不确定度的用途就是来确定被测量真值（以95%或99%的概率）在哪里的。这一点都理解不了，我也实在没办法，这是您在不确定度方面的致命点，请三思。此话题已辩论了许多了，就此打住。

作者: gooobooo 时间: 2016-8-18 19:59
　　1测得值、标称值和真值都是定义值，只是由谁定义而已。测得值是测量者定义的（通过实施测量给出的）。标称值是设计者定义在图纸工艺或技术文件上，并由生产者刻写在实物量具上的。真值则是应使用者的要求定义的，有符合定义的真值，也有大家约定的真值，比使用者要求的准确度更高的上游测量过程的测得值可以作为被测对象的真值。
　　2在各种测量活动中，用已知的相对真值代换了真值，检定活动中是标准的测得值而不是其标称值，标称1.001mm的四等量块也许其测得值只有0.999mm仍然是合格的四等量块。另外，相对真值代换了真值，相对真值仍然不是真值，两者之间千万不能划等号。相对真值也是测得值，是上游测量过程的测得值，相对真值仍然有误差，仍然存在比它误差更小的更上游的测得值是它的相对真值。
　　3测得值、测得值的相对真值、符合定义的被测量真值，三者之间的关系一定要搞清楚，不能模棱两可、模模糊糊。真值是客观存在的但通过测量却无法得到，它是测量界（或称计量界）永远追求的目标，是计量学持续发展的动力，测得值和测得值的相对真值才是测量活动中实际使用的，“一句话，哪个使用方便就用哪个，够用就行”是实实在在的一句话。“是否够用”的评判指标是：只要测得值的准确性比被测量准确性高一个级别，相对真值的准确性比测得值准确性再高一个级别。

作者: 一条龙 时间: 2016-8-18 20:01
　　标称值又称名义值，JJF1001-2011的7.4条给“标称值”的定义是：“测量仪器或测量系统特征量的经化整的值或近似值，以便为适当使用提供指导。”定义非常明确“标称值”是为了“适当使用”而“经化整”或“近似”了的值。
　　史老师对“标称值”的描述是：这里的“标称值”指的是单位的定义值或根据定义值得到的计算值。这是国际计量大会的约定值。标准的标称值，同样也可以理解为是定义值。在论及基准、标准的性能时，标称值是定义值，真值是实际值。标准的真值比标称值低一个档次。
　　史老师把标称值描述为“单位的定义值或根据定义值得到的计算值”、“是国际计量大会的约定值”，把真值描述为“实际值”（人们往往称测得值为实际值），得出结论“标准的真值比标称值（近似的值）低一个档次”，实难令人理解，并违背计量学“通用术语”的定义，请史老师慎重考虑。２楼还提出了“偏差”的定义和应用范围问题，我也有同感。
　　如果定义更改是史老师“计量新说”的“新”字基础所在，我建议史老师应首先给出更改国家和国际上规定的计量学通用术语的原因。测量结果、测得值、真值、标称值、误差、偏差、误差范围、不确定度等都是计量学最通用、最基础的术语，更改国家对这些术语的定义，在指出这些基础术语定义错误所在的基础上才能给出新定义。对这些定义的更改应该给出令人信服的理由，否则史老师的“计量新说”就很难被世人所接受。

作者: darny 时间: 2016-8-18 20:25
因为业内有人恰恰忽略了不确定度只是个“半宽”

您可真能扯，您怎么不说“不确定度”只是四个字、uncertainty只是一个词，您只看见个”半宽“有什么用，重要的是理解其意义

只是用来评判测量过程及其测量结果的“可疑度”（或称可信性、可靠性）这一点

莫非这就是您言必称的“可信性”的来源，并不是什么东西都可以“反”过来说的，您怎么不把“上山的人“反过来也“或称下山的人”

作者: lillian0630 时间: 2016-8-18 21:10
不确定度不是对误差理论的发展那他是怎么来的？
不确定度不是取代原误差理论中对随机误差和未定系统误差的处理，从而成为误差理论的一部分，那他取代了什么？您现在还用前面的那些东西吗？
“误差科学地描述了测量结果的准确性，不确定度科学地描述了测量结果的可信性，却不能很好地描述测量结果的准确性。”胡说八道！让您去测量一个电阻，没有真值，能得到误差吗？怎么定量描述准确性？定量描述准确性的恰恰是不确定度！！当测量不确定度小时，我们不是说其测量准确度高吗？仪器的不确定度定量描述了仪器的准确度！FLUKE公司的仪器说明书中不是用U95或U99来描述其准确度指标吗？

作者: nshukwrd 时间: 2016-8-18 21:11
请问，如果放弃了不确定度的本性是个“半宽”而言其它，那个所谓的不确定度还是不确定度吗？把抓住定义的本质讨论问题叫“扯”，偏离定义本质去谈这说那，倒不是“扯”了，天底下恐怕没有这个道理。

不确定度是由根值而来，两个根值限定了一个区间，为了使用、表示方便，约定使用正根值，其本质不是半宽、也不是非负，限定的区间表征什么、意义是什么才是本质

作者: wsm123123 时间: 2016-8-18 21:35
JJF1059.1只是不确定度的应用规范，并不是理论书籍。一个理论书籍，应当包括基本原理的阐述，公式的推导过程。JJF1059.1里压根不涉及这些内容，只有定义和应用方法及其案例。

作者: ck99945 时间: 2016-8-18 21:41
有“统计”和“测量”的概念，在正式的教材和标准、规范中唯独没有见过“统计测量”，您对其下了定义，就算他对，计量也不符合您定义的“统计测量”，论坛中已有多贴同您辩论过，可以这么说，您不承认这一点是要误入歧途的，再征求意见也无济于事。
您创造定义了“误差元”和“误差范围”的概念，“误差元”就是“误差”的概念，国际国内都有定义，您这样做会造成概念混乱，不利于大作正式发表。还有您的“误差范围”从定义和表达意思来看就是“不确定度”，糟糕的是您给的定义也并不全面，因为从您的定义看，只是描述了正态分布，其他分布的误差范围呢？对应的包含概率是多少？包含因子又是多少？
上述两点就是您的致命点，不确定度是误差理论的发展，之所以发展就是要克服原有的弊端，使得对测量结果质量描述更加方便合理。不确定度并不是要取代整个误差理论，只是取代对测量结果质量描述部分，对于粗大误差（异常值）、已定系统误差（如何发现、修正或合成）等都将保持不变。确切的说，不确定度是取代原误差理论中对随机误差和未定系统误差的处理，从而成为误差理论的一部分。

作者: 威风凛凛 时间: 2016-8-18 21:48
±号也就失去正负和加减运算的含义，只表明U是属于y的，表明y与U的相互关系。
是的，U仅是真值落在此区间的概率为95℅，并非是测量结果的区间！

借用这个论坛里的一句话：不怕丢人就继续扯

继续跟着规矩湾扯

上游测量结果为什么需要你来给他评一个真值存在的区间？最顶层的上游谁评呢？

作者: ttyn727 时间: 2016-8-18 22:01
现在坛子里在误差理论和不确定度方面至少有三位“大仙”，真是很有意思！！！

作者: 蔡鑫 时间: 2016-8-18 22:01

先生所提术语名称的问题，的确是学术论述中的重要问题。近代自然科学的奠基人之一的林奈说过：“在科学研究中，适当的命名与分类是十分重要的”。我从事学术活动五十二年来，自认为在“术语名称”上是认真的、严肃的。注意了，也不一定不出错；错了要改。这是一方面。但认为正确的，就要坚持。

科学的本质是实事求是。名称术语要反映客观事物的性质，反应客观规律，便于理解，方便应用。要尊重已有的规定和通常的习惯，但这不是主要的。在术语名称上，也不能墨守成规；否则就没法在理论上创新。

先生把某些规范上的说法，看得过重，一提就是“国家规定”。全国人民代表大会没做决定，国家主席没签署，国务院也没发布行政命令，怎么就是国家规定？许多规范本身的解释权不过是某某学术组织，它本身就没有强制权。

GUM本身就是“指导书”。正确的，该照办；不正确的，它没权强制人家执行。GUM说准确度是定性的；别人就一定跟着说吗？美国的福禄克、安捷伦公司的大量测量仪器，至今指标依然是“准确度”；中国的国家计量院，不久前公布测量能力，1081项，指标都是准确度（或准确度等级）。你权威再高，不正确的说法，也没有权威。科学、学术，靠的是正确；先生过于迷信牌子，在学术圈中，没市场。怎样才算正确？反映事物特点，符合客观规律，有用，就是正确。

先生说：

　标称值又称名义值，JJF1001-2011的7.4条给“标称值”的定义是：“测量仪器或测量系统特征量的经化整的值或近似值，以便为适当使用提供指导。”定义非常明确“标称值”是为了“适当使用”而“经化整”或“近似”了的值。

你对标称值的说明是“为了 ‘适当使用’而‘经化整’‘近似’了的值。”你不觉得这全是没有内容的废话吗？测量计量给出的值，哪个不是“为了‘适当使用’而‘经化整’‘近似’了的值”？这种泛泛的到处可用的话，能反映标称值的本质吗？

而老史的下边的一段：这里的“标称值”指的是单位的定义值或根据定义值得到的计算值。这是国际计量大会的约定值。标准的标称值，同样也可以理解为是定义值。在论及基准、标准的性能时，标称值是定义值，真值是实际值。标准的真值比标称值低一个档次。完全符合国家计量规范JJF1181-2007的基本意思。

铯原子频率基准（各种标准）的频率的标称值是5MHz。是从铯跃迁频率的定义值9192631770Hz换算过来的。5MHz就是定义值。

实际值就是真值。你竟然说；“人们往往称测得值为实际值”。你昏了头了，谁把测得值当实际值？如果测得值就是实际值，那还怎么讲误差理论？

讨论学术是讨论事物的性质，讨论客观规律。从定义到定义的讨论，必定是学究式的空论。大的是非不理，抠名词，没劲。

说看法、讲道理都要用名称术语，都得说话。名称要恰当，要符合实际，语言要大家能懂。像标称值这样，我已经说得很清楚了，本来比JJF1001前进了一大步，你却体会不出其中的味道，还要把我拉回到那没内容的老路上去，甚至规定该先干什么再干什么。而那不过是一条阻挡创新、墨守成规的错误之路，老史不会上当的。

作者: esky520 时间: 2016-8-18 22:17
《史氏测量计量学说》征求意见稿（9.1）

                                                                                                                           史锦顺

第9章计量新说（续1）

4 检定的操作与计算
   检定的具体操作是用测量仪器测量计量标准。因已知标准的量值，由此来求得测量仪器的测得值与真值的差，即误差。测量仪器性能的表征量是误差范围，因此必须求误差元的绝对值的最大可能值。求最大可能值的严格方法是统计方法，但通常的检定工作都是采用简化法，但不能忘记找最大差值这个要点。

   A 统计方法找误差元绝对值的最大值
   设标准的真值为Y，标称值为B，对第j测量点的仪器示值为Mji，在第j测量点测量N次。
   A1 求平均值M(平)。
   A2 按贝塞尔公式求单值的σ。
   A3 求平均值的σ(平)
               σ(平) = σ/√N
   A4 求测量点的系统误差范围
               r(系) = M(平)－B
               R(系)= │M(平)－B│                                                 （9.5）
   A5 取平均值的随机误差范围是3σ(平)。
   A6 单值随机误差范围是3σ。
   A7 被检测量仪器的误差范围由系统误差范围R(系)、确定系统误差时的测量误差范围3σ(平)与示值的单值随机误差范围3σ合成。因系以标准的标称值为参考得出，称其为误差范围实验值，记为
            R(实验j)= R(系)+ 3σ(平) + 3σ                                     （9.6）
   逐点搞统计测量太烦，可仅在随机误差较大的一个测量点上进行；其他测量点（约9个）简化操作。以各点的M-B的绝对值与（9.6）式的给出值中的最大者为R(实验)。

   B 简化操作
   在被检仪器量程上，选有代表性的以及可能误差较大的测量点约10个，每点测量一次，求各点的误差元绝对值的最大值，得R(实验)。
            R(实验)= │Mj - B│max
                        = |Δ|max                                                          (9.7)
-
5 合格性判别
   设被检仪器的误差范围指标是R(仪/指标)，若
               R ≤ R(仪/指标)                                                          （9.8）
则被检测量仪器合格。R(仪/指标)又记为MPEV.
   R是被检仪器的误差范围，参考值是被测量的真值。而实测的仪器的误差范围，是以标准的标称值为参考值的。计量中实测得到的是被检仪器的误差的测得值|Δ|max，误差量的测量结果是：
               R = |Δ|max±R(计)
                  = |Δ|max±R(标)                                                       （9.9）
   判别合格性，必须用误差的测量结果与仪器指标比。
   （A）由于计量误差的存在，R的最大可能值是|Δ|max+R(标)。若此值合格，因仪器误差绝对值的其他可能值都比此值小，则所有误差可能值都合格。因此，合格条件为：
               |Δ|max+R(标) ≤ R(仪/指标)
即
               |Δ|max ≤ R(仪/指标) - R(标)                                           （9.10）
   （B）由于计量误差的存在，R的最小可能值是|Δ|max - R(标)。若此值因过大而不合格，因仪器误差绝对值的其他可能值都比此值大，则所有误差可能值都不合格。因此，不合格条件为：
               |Δ|max―R(标) ≥ R(仪/指标)
即
               |Δ|max ≥ R(仪/指标) + R(标)                                           （9.11）
   为充分显现误差元的绝对值的最大可能值，要根据测量仪器的特点，合理的设置标准的标称值。标准的标称值要有足够的细度、足够的量值范围，合理的分布。检定中，要有足够的采样点，有足够的测量次数。要重点针对测量仪器的薄弱点。总的原则是要找到测量仪器误差范围的最大可能值（或接近值）。
-

作者: 57830716 时间: 2016-8-18 22:41
《史氏测量计量学说》征求意见稿（9.2）

                                                                                                                           史锦顺

第9章计量新说（续2）

6 计量是统计测量
      计量的对象是测量仪器，计量的手段是计量标准。计量的着眼点是对象的问题，而手段的问题远小于对象的问题，可以忽略，因此计量是统计测量。
   6.1  不能以平均值判别合格性
   有的检定规程规定取示值的平均值来计算被检仪器的误差，这是不对的。取平均值的结果是减小了被检仪器的误差范围。这是不应该的。
   6.2  不能剔除异常数据
   计量是统计测量。统计测量不能剔除异常数据。
   出现异常数据要查明原因。一个方便的方法是调换被检仪器。有条件，也可调换标准。
   （1）异常数据来自检定装置。更换标准或失去检定资格。
   （2）异常数据来自测量仪器。仪器判为不合格。
   （3）操作失误，要重新测量；比原测量次数增加一倍。没有异常数据才能给出检定结果。
   6.3 不能除以根号N
   测量仪器的随机误差的表征量是单值的σ，不能除以根号N。

7 值得思考的几个问题
7.1 安全裕度的作用
   合格性判别式（9.10）中的标准误差R(标)项，被称为“安全裕度”（如《GB/T3177-2009工件尺寸检验》），似乎是人们为了保险而外加的，这个理解不妥。
   计量误差项（安全裕度项）实现了一种转换，就是以可操作的示值误差的实验值，代替真误差值。也就是用“相对真值的作用”代换“真值的作用”。
   注意，在计量中，已知的相对真值（标准的标称值），代换了真值！
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7.2 计量的资格条件与计量误差的可忽略条件
《JJF1094-2002测量仪器特性评定》，只规定计量误差可忽略的条件，这是把资格条件误导为可忽略条件。降低要求，不当。

7.3 合格性判别式中用U95是错误的。
7.4 不能靠计量给出测量仪器的性能指标。
7.5 校准不能回避合格性判别。
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作者: vooper 时间: 2016-8-18 22:43
您的这些歪理论调不知重复了多少次了，您的热情真是令人感动！可是，您即不懂得过去经典的误差理论，也不懂得当今的不确定度理论，两者的关系都不懂，还发什么言！至少我知道您对不确定度概念的含义都不懂，只是一味地教条，什么只是半宽，什么可信性。长篇大论，看似还很逻辑，不知有多少初学者被误导。

作者: wangyoo2003 时间: 2016-8-18 22:55
1、标称值和真值都是定义值，只是由谁定义而已，由使用者自行定义的太多了。
2、两者之间没必要分什么档次高低，实际使用有那么复杂吗？高档次的是不是就有优越感？
3、两者都脱不开在实际上的使用，一句话，哪个使用方便就用哪个，够用就行！

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