史锦顺
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通常,见到一个新名词,不知道这个名词表达的概念,要去查这个新名词的定义。定义是明确概念的逻辑方法。通常,书籍、杂志上出现的新词,都是意义明确的、正确的,因此也就容易弄懂。有些很难的学问,例如量子力学中的不确定性原理(旧译测不准关系),狭义相对论中的时空变化(运动中时钟变慢、洛伦兹缩短等),认真学,也能学懂,我读北大物理系时,本校学生都能过关(进修生却及格者寥寥)。学习不确定度理论,则不同,学了五年十年,竟弄不清不确定度到底是什么东西,到底是干什么的。网上讨论,许多人有同感。一些人自以为理解,其实,背的书与做的事,对不上号。
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(一)代换说
仔细阅读、认真体会GUM,不确定度论问世立足的基本点,是说误差理论的立足点错了(真值不可知);误差没法算(误差是理想概念)。而不确定度论不搞理想性的东西,可以评定不确定度。不确定度可评可用,因而要用不确定度论代替误差理论。就是说,误差理论不好用,测量计量的一切领域都要用不确定度!
这是关于本文问题“不确定度是干什么的”的第一种回答:不确定度论就是要代替误差理论。这种主张简称“代换说”。代换说的第一个证明是GUM对误差理论的攻击,说误差理论的坏话,是为了取代它。代换说的第二个证明,是VIM2004版把误差理论的基本名词放到附录中,表现轻视之意,表示即将舍弃。代换说的第三个证明是我国计量规范只搞关于不确定度的规范,而不搞误差理论的规范。
许多误差理论专家,转而鼓吹不确定度论。面对不确定度论暴露的大量的原则性错误与弊病,他们竟识别不出,或装作看不见。我认为他们中的一些人趋炎附势;一些人着眼点不过是点讲课报酬或稿费,一些人是一时糊涂。劝告诸君:认准是非,及早回头。试看测量计量的天下,只能属于误差理论;不确定度论长不了。
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(二)并行说
对“不确定度是干什么的”的第二种回答是误差理论与不确定度论,各有各的领域,各有各的用途。这是并行说。各行其职,各尽其能,互相补充,岂不美哉。《实用测量不确定度评定》一书的作者,中国计量科学研究院的倪育才研究员,就持这种观点。他书中的例子,欧洲合格性合作组织的评定案例“游标卡尺的校准”的不确定度评定,体现了这种观点。用卡尺测量量块,得误差0.1mm,不确定度评定结果
扩展不确定度0.06mm,最后的报告写为:
“不确定度报告(原文是结果报告)
在150mm测量点,卡尺的示值误差是Ex=(0.10±0.06) mm”----------(1)
请注意倪先生的写法。标题是“不确定度报告”,内容中数据前标的是“示值误差”。同一表达式,一会儿称不确定度,一会儿又称示值误差,真是两边照顾,不偏不倚。但两项综合在一起,到底是不确定度还是示值误差,就没法说了。
不过能表达出(1)式,在大量的不确定度书籍资料中,倒是难能可贵的。这里清楚表明,不确定度不是代替误差,而是确定示值误差时的误差。不确定度仍然是误差,不过是误差的误差。或者说是计量中确定示值误差时的误差。需说明,把不确定度写为误差的一部分,不是倪先生的改写,原文就是这样。
S10.11 Reported result
At 150 mm the error of indication of the calliper is (0,10 ± 0,06) mm.
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