扩 展 不 确 定 度 定 义 的 商 讨
刘彦刚
(江西省萍乡市计量所,江西 萍乡 337000)
[摘要] 本文指出了扩展不确定度定义的不恰当,并叙述了我们认为该定义不恰当的理 由,且给出了我们建议的扩展不确定度的定义。
[关键词] 扩展不确定度;定义;商讨
定测量JJF1001-1998《通用计量术语及定义》和JJF1509-1999《测量不确定度评定与表示》给出的扩展不确定度的定义均为:“确定测量结果区间的量,合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。”我们认为该定义后半部分的叙述准确严谨,而前半部分的叙述是不恰当的。
该定义中的前半部分:“确定测量结果区间的量”,自然应理解为确定测量结果取值区间的量,而以被测量的真值为中心,测量结果允许取值区间是由误差引申出来的[测量仪器的]最大允许误差,即对给定的测量仪器,规程、规范等所允许的误差极限值。众所周知测量不确定度和误差都是用来评定测量质量优劣的,但两者又有本质的区别,测量不确定度的定义是:“表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。”我们认为可以理解为测量不确定度是用于确定以测量结果为中心,被测量之值存在的合理区间。其中言及的测量结果的定义是:“由测量所得到的赋予被测量的值。”在给出测量结果时,应说明它是示值、未修正测量结果或已修正测量结果,还应表明它是否为几个值的平均。对于具体的某个测量任务,对于特定的被测量,给出的测量结果是唯一的,被测量之值真是多少一般是不可知的,但它在以测量结果为中心的一定区间内存在,该区间的大小由测量不确定度确定,为了使该测量结果具有给定的置信概率,则该区间由扩展不确定度确定,此时不存在测量结果区间。而误差的定义是:“测量结果减去被测量的真值。”在误差理论中,问题的讨论是以被测量的真值为中心,由误差的定义可知,误差表示的是一个量值,是测量结果与被测量的真值的距离,不是一个区间。但是对于特定的测量仪器,给出了准确度就确定了该测量仪器的允许的误差极限值,即[测量仪器的]最大允许误差。当用该测量仪器去测量特定的被测量,测量结果会是多少一般是不可知的,但它一定会在以被测量的真值为心的一定区间内存在,该区间的大小由[测量仪器的]最大允许误差确定,在此情况下才存在测量结果区间。
可见虽然扩展不确定度和最大允许误差,都是以某个值为中心的一定区间的半宽。但扩展不确定度是用于评定测量的优劣,是以测量结果为中心,合理予被测量之值分布的大部分可望含于此区间的半宽;而最大允许误差是用于评定测量仪器的优劣,是以被测量的真值为中心,用该仪器去测量特定被测量时,测量结果均含于此区间的半宽。
如果说原定义的本意是:扩展不确定度是测量结果的取值区间的半宽度,可望该区间包含了被测量之值分布的大部分。岂不是该定义的前部分说该区间是测量结果的取值区间,而后半部分又说该区间是被测量之值的取值区间。再者,当该对称区间作为特结果的扩展不确定度时,不仅要有一定宽度,而且要有一个中心,而按该定义却不知该以什么为中心,也可见原定义是欠妥的。
因此我们建议扩展不确定度定义应为:用以确定测量结果附近区间的量,合理予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。
[参考文献]
[1]JJF1001-1998《通用计量术语及定义》国家质量技术监督局 1998-09-16发布.
[2]JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》国家质量技术监督局 1998-09-16发布.
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