不确定度理论与误差理论的关系您怎么看？...

      刚有量友提出：不确定度理论与误差理论的关系，值得好好探究。

      的确是要静下心来翻阅和学习一下1993年GUM出世前的误差理论，看看现在的不确定度理论。
      不确定度理论是横空出世无中生有呢？还是某部分误差理论的发展和细化？如果是前者，我们不接受，那可以痛批痛批再痛批！我们继续用那完美的误差理论。如果是后者，那就要好好考虑考虑了，为什么提出和使用不确定度这个概念？它代替了误差理论中的哪些内容？这两者在评估和计算上是否同等的麻烦？为什么有七八个国际组织一起来推行这个不确定度理论？他们召集全世界最有影响力的计量工作者，花了这么多年的时间（1963提出），难道是为了难为大家吗？我们的理解是否有问题？我们的政府管理机构是否让我们用到了不需要用的地方？等等。请大家各抒己见。

一、对于测量设备来说，怎么确认其性能？误差理论是基础，不论是准确度还是准确度等级还是允许误差，任何一个测量设备总有一个关于量值准确的范围，不论是通过检定还是校准还是理论分析，我们说一个测量设备好不好，性能如何，总是避免不了其复现的量值与参考量值的误差，我们总是通过这个误差来确认测量设备的性能如何。 还有就是在测量设备设计及制造中，误差分析，确定各个环节的误差大小，进行合理的误差分配，可是大大提高其性能与经济性。好像没有怎么听说在测量设备设计制造中使用不确定度理论分配各个部件、环节的不确定度来设计制造设备的。大家如果有兴趣可以找一找各大院校关于仪器设计理论方面的书籍来看看，在设计制造环节里面介绍的几乎都是误差分析与误差分配。不过在仪器总误差的确认上，有根据检测能力或者不确定度理论导出仪器总误差的要求的。
二、对于使用测量设备进行测量，得出测量结果来说，不确定度在可靠性确认方面要比误差理论更适用（至少就我目前所学，测量过程的误差合成，测量结果的误差范围合成/评定好像没有怎么学过）。使用一个测量设备进行测量，得出结果，这个结果的准确性与可靠性，并不仅仅取决于测量设备本身的性能。就像 吉利阿友 所说的，SPC,MSA等等，都是对测量过程与测量结果可靠性的分析与控制，误差理论在这个方面并不是万能的，至少普罗大众所学的那些误差理论基础知识是很难满足这方面的要求的。作为不确定度来说，可靠性，可能性，都是我们判断测量结果可信程度与其准确性时需要考虑的，人机料法环，各大环节都对测量结果有影响，如果这时候使用不确定度这套评定模式，可以比较简单直观的通过不确定度得出测量结果的可信程度或者说可靠程度。当然，就我个人来说，不确定度评定，也可以看做误差合成，什么A类评定,B类评定，跟误差里面随机误差与系统误差有什么区别呢？我们又何必管它是什么区别呢？针对测量结果，你不确定度通过A类，B类来合成，我误差理论通过随机误差，系统误差来合成，又有多大差别呢？
三、在现实中应用中，个人认为，关于测量设备本身性能，还是依靠误差理论来分析研究，确定量传系统。在测量设备的使用中，使用不确定度评定（也可以认为是误差合成，不过现在都叫不确定度评定，而且这个评定出来的结果不是确定的，是受到各种因素影响的，比如编造或者参照数据资料之类的，但是我们本就是要分析测量结果的可靠性，适当估计也无不可），SPC,MSA之类的工具控制测量过程及测量系统的可靠性。
四、误差理论不是万能，不确定度理论更不是万能的。作为计量工作者，误差理论是根本，仪器准或不准就是我们的根。但是作为计量工作者，在仪器的使用上，测量结果的可靠、可信程度，也是无法回避的一个问题，所以不确定度（误差合成？）就是缺少不了的工具。上升到测量过程，测量系统的设计、控制，SPC,MSA等工具更是非常实用。

回复 6# 都成

    讨论发起人都成先生在帖中提到我，我想说明几点：

1 都成先生说“史老很欣赏和崇拜这个理论，不过他老人家又觉得有些不妥，又创造性地提出了“误差元”和“误差范围”的概念”。

在当前国际性的误差理论派与不确定度论派（VIM3提到这种分歧）的辩论中，老史坚定地站在误差理论派一方，坚决反对不确定度论。但站在误差理论派这一方，并不能说就是“欣赏和崇拜”。

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2 说老史“欣赏和崇拜”误差理论，是不妥的。

我认为，误差理论的基础与基本内容是正确的，误差理论来自实践，经过了长期的历史考验。特别是近代工业、近代科学技术的成功，误差理论功不可没。误差理论有广泛的社会基础与群众基础。整个测量计量领域，包括测量仪器的研究与制造、计量标准的建立与计量体系的运转，各种行业与各种场合的测量，所有这些，都离不开误差理论的指导。误差理论体现在大量规范与常规（包括人们的测量知识与习惯）中。

但是，老史一向认为误差理论是有不足的、有缺点的。在年轻时就立下志愿：努力奋斗，发展误差理论。写于1964年到2004年的十几篇学术论文，形成《新概念测量学》（2004年网上发表），加进“误差方程”一章后，2011年又写了《新概念测量计量学（上卷基础理论）》（本栏目中有）。上述两个版本，及本人在网上发表的约四十篇对新理论的解释，都说明：老史既肯定误差理论的基本正确，也认识到了误差理论的不足与缺点，从而做了点发展误差理论的工作。

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3 不确定度论不是对误差理论的发展，而是否定误差理论的基础。要点是“真值不可知，误差不可求，准确度不是定量的”。

1993年出世的GUM与以及各版VIM，明显的表明，不确定度就是代替误差理论的。GUM明确地说，“完全不必提及误差”（GUM E.5.4）；VIM3之2004版，正文讲不确定度论的概念，而把误差理论的基本概念都放在附录中，这是歧视，明显地表明将淘汰误差理论，哪里是“整理与细化”？是取而代之吗！至于到VIM3之2008版、2012版又把误差理论的概念重新列为正文，而且重提不确定度论最忌讳的“真值”，不过是表明，误差理论派取得保留误差理论的局部胜利，也说明不确定度论派的无奈：不提真值，就说不清不确定度本身到底是什么东西。至于能否说清，还得另论。

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非常赞同风超版的见解。获得了世界上七个国际组织（现在又增加了一个国际认证认可组织共八个国际组织）的顶级专家承认的不确定度评定原理，不能不引起我们的认真思考而坚决拒之于国门之外。
      千分尺、卡尺和卷尺都可以经检定合格，用检定合格的千分尺、卡尺、卷尺对同一被测对象测量得到的三个测量结果，在理论上可以完全相同，甚至有时用卷尺的测量结果比用千分尺的测量结果更接近于被测量真值，但评出的用千分尺的测量结果不确定度绝不会大于用卷尺的测量结果不确定度。
      误差是测量结果与被测量真值之差，定量地决定了测量结果的准确性。也就是说用千分尺、卡尺、卷尺分别测量同一个被测对象的测量结果的准确性有可能相同，甚至有可能使用卷尺测量的那个测量结果更准，但评定的千分尺的测量结果不确定度一定优于卡尺的测量结果，更优于卷尺的测量结果。换句话说三个测量结果中，那个测量结果离被测量真值更近就说明哪个测量结果更准确，但使用千分尺测量的结果一定会比用卷尺测量的结果不确定度小得多。用卷尺测量的结果与用千分尺测量的结果相比，有可能更接近于被测量真值，但无论它多接近于被测量真值，误差多么小，结果多么准确，我们只能说千分尺的测量结果比卷尺的测量结果更可靠、更可信，只能相信用千分尺测量的结果，而不能相信卷尺测量的结果。

回复 10# JIXIANYU

      你说的用同样的量具（比如卷尺）进行测量，在户外、初级水平人员测量结果可能比室内恒温实验室、专业认证测试人员测量结果更接近于被测量真值的情况有可能存在。但因为测量环境前者比后者恶劣，评出的测量结果不确定度前者一定会大于后者，也就是说前者测量结果比后者测量结果“可疑度”更大，更不可信。虽然就测量结果而言前者更接近于被测量真值，但后者的“可信性（可靠性）”更优，我们仍然要相信后者。例如塑胶管道产品制造中的管道直径和尺寸检测，塑胶材料的线膨胀系数与量具材质（工具钢）相比将相差数十倍至上百倍，环境引入不确定度分量远大于测量设备计量特性引入的测量不确定度分量，以测量设备的最大允差来判定谁的测量结果该用于产品是否合格的评定极有可能产生误判。这种情况下，尽管使用的测量设备都是卷尺，最大允差相同，似乎室外的测量结果更准确，但我们必须相信在恒温实验室条件下专业测试人员测量结果，而不能相信所谓更准确的户外条件下初级水平人员的测量结果。      可信性与准确性并不是一个概念，它们分别从两个不同侧面定量描述测量结果的品质，这就是不确定度与误差的最为本质的区别。因此，误差理论和不确定度评定方法对评价测量结果这个测量人员的“产品”的质量来说，都是同等重要的，有时候显得可信性更要优先考虑，人们只有解决了测量结果的可信性问题之后才会考虑到测量结果准确性如何。因此，误差和不确定度谁也不能否定谁，谁也代替不了谁，两者是一对好姐妹，她们相辅相成、互相补充，共同在解决测量结果的品质高低方面各自发挥各自的作用。

    还有一种情况，用同样的量具（比如卷尺）进行测量，在户外、初级水平人员测量结果可能比室内恒温实验室、专业认证测试人员测量结果更接近于被测量真值，但是评出的不确定度，前者绝不会大于后者。这也就是后者存在的意义。当然我说这话的意思也不是不确定度更接近我们，而是我认为应该区别看待，日常基层应用以误差理论即可，国家计量院这个层级的量值溯源传递计量检定校准时，在误差数值的基础上应用不确定度才有些应用价值，也不浪费这些专业人员的不确定度评定工作辛苦。省市或第三方检校实验室机构，真的可以省略不确定评定。

回复 11# 规矩湾锦苑


   

在当前国际性的误差学说与不确定度学说的争论中，另有一种观点，是“并行说”。“并行说”的观点是误差理论与不确定度理论，各自功能不同。没有相互代替的问题，可以并存。

“并行说”的代表人物是中国计量科学研究院的倪育才（《实用不确定度评定》一书的作者）。本网就是规矩湾锦苑先生。

1  如果说二者必须都有，那不确定度诞生（1993年）以前，几百年的近代测量计量是不是都只有准确性，而没有可信性？不！误差理论的常规是随机误差范围取3σ，可信性是99.73%，没有不确定度的名称与概念，一切都好！

2 按照“并行说”，任何测量仪器、任何计量标准、任何测量结果，都应该用两个指标，一个是误差范围（表明准确性），一个是不确定度（表明可信性）。 事实恰恰相反，都是一个指标，要么是误差范围，要么是不确定度，必须在二者中取一个。全世界没有一台测量仪器、没有一台计量标准、没有一个公开发表的测量结果，是同时给出两个指标的。

没必要搞两个指标。

结论：并行说不成立。

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回复 12# 史锦顺

史老的这个帖子看起来很舒服，我也坚决反对"并行说"。
      误差理论主要研究对象是随机误差和系统误差，系统误差又分为可知的和未知的。可知的系统误差的产生原因、性质以及处理方法，包括合成方法至今都没有变，也不可能用不确定度来代替，这一点必须清楚。
      随机误差和未知的系统误差是误差理论的重要内容，也是难点，对于检定校准、简单的直接测量和复杂的间接测量，都需要分析识别其各个误差来源、确认其大小和概率分布进而得到标准差，再根据测量的模型计算误差传递系数，然后采用方和根合成得到σ，如果存在相关同样要考虑相关问题。看看早期的检定系统表和检定规程以及史老多处帖子中提到的3σ，可信性是99.73%，就是这儿合成得到的误差，这里只是正态分布而已。
      看到这儿就会发现，这些内容不就是我们已经熟悉而又让一些人烦透了的不确定度吗？没错，就是它！只是在误差理论中介绍的简单些，虽然介绍了各种概率分布，但没有过多地采用那么多的概率分布，一般假设为正态或均匀。
      "并行说"应该不是指这两个并行，因为这两个是重复，都同样的麻烦，它们解决的都是测量结果的可信性问题。这样“并行说”指的就是另外的误差理论问题，即可知的系统误差，它与不确定度谈不上并行，它们研究的是不同的问题。由此我想到，那些极力反对不确定度理论的是闲其麻烦，而不是理论本身错的很，可殊不知同样的误差理论也一样的麻烦，像史老反对不确定度又有自己见解的很少很少，跟着瞎起哄罢了。
      误差理论存在缺陷这是肯定的，要不也不会出来个不确定度，不确定度也需要完善和简化应用，这也是我等要做的。努力！

回复 3# wcdgtyson

您静下心来翻阅和学习了1993年GUM出世前甚至更早的误差理论了吗？史老很欣赏和崇拜这个理论，不过他老人家又觉得有些不妥，又创造性地提出了“误差元”和“误差范围”的概念。先别彻底否定不确定度理论，看看它所描述的内容与误差理论中的哪部分内容等同，是不是也和史老的“误差范围”有些等同。所谓的不确定度理论也是觉得误差理论有些不妥，只不过是用了“不确定度”概念，将误差理论中的某一部分内容进行了整理和细化，单独作为一块内容让大家学习应用而已。

如果把不确定度披上误差的外衣，说不确定度是误差的一种，这让多少要用不确定度替代误差的人情何以堪啊！
不过得承认，本人没有史老师的理论功底，也没有什么见地，但绝非起哄，因为从不确定度不断的变换说法，不断的折腾，到最后却归于：不确定度其实也误差，这不是开玩笑嘛，甚至开了个国际玩笑
我支持误差理论说；但也欣赏那些坚持不确定度必定代替误差理论的人们，但反对哪个有优势就偏向哪边的不确定度