两类评定的理论背景-评UA评定(1)...

                         两类评定的理论背景-评UA评定(1)

                                                                                 
                                                  史锦顺

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《JCGM200-2012》即VIM第三版指出：当今世界测量计量界，存在哲学观与方法论不同的两个学派，即误差论（Error Approach,
简称CA）与不确定度论（Uncertainty Approach简称UA）。

本系列评论的对象是不确定度论（UA）的两类评定。简称UA评定。

本段论述UA评定的理论前提。

不确定度论的内容，大致有三部分：第一部分是对误差理论的指谪；第二部分是不确定度理论；第三部分是两类评定。前两部分是不确定度两类评定（UA评定）的理论前提，本文概要评论如下。

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（一）点评UA对CA的指谪

【UA】

真值是不可知的。

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【史评】

这个论断，是误差理论与不确定度论的根本分歧。

什么是量？量是物质、物体、现象的可定性区别并可定量确定的属性（VIM第一版、第二版）。这个关于量的定义表明，量必定是可确定的，量必定是可知的。

真值就是量的客观值、实际值。客观值是可以认识的，真值是可知的。真值可知，人们才去测量它；如果真值不可知，还哪有可能去测量？又何必去测量？

“真值不可知”是赤裸裸的不可知论。不可知论是一切科学的悖论。真值不可知的观点，是错误的。

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【UA】

误差是不能计算的。

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【史评】

不确定度论说：“误差等于测得值减真值，不知真值，误差不可求”。还振振有词地说：真值你当然不知，知道了何必测量？

这是个测量佯谬。所发指难，根本不存在。

原来测量计量界，分工为两大领域，一个是测量，一个是计量。建立标准，确定测量仪器的误差，是计量的事。当人们进行测量时，第一步就是选择测量仪器，测量的误差由测量仪器的误差决定，测量既得到了测得值，也同时知道了测得值的误差范围。根本就不需要进行“测得值减真值”的操作。计量法明文规定，计量合格的测量仪器才准使用。计量合格，就是误差范围合格。

至于测量仪器的计量，要以误差可略的计量标准作为相对真值。VIM第三版已承认，同被检仪器相比，误差可略的标准值，可视为真值。这里的真值存在UA已承认，不再细说。UA不承认测量场合的真值可知，但测量场合测量仪器误差范围已知，故原指的问题不存在。

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【UA】

真值、误差都是理想概念，建立在真值概念基础上的误差理论是不能实用的。

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【史评】

误差理论已有三百年的历史，是实用的。经典测量学的真值概念，有其理想含义，实践中，巧妙地运用了如下三项原理，使真值与误差的概念，既保持了明晰的物理意义，又可在一定规范下，灵活应用。

（接下页）

接 2# 史锦顺  文

水的基本单元是水分子（H2O）铜块的基本单元是铜原子（Cu），大树的基本单元是细胞，计算机CPU的单元是门电路。误差元是单元，误差元构成误差范围，误差范围是域。不确定度似乎是域，但什么是不确定度的单元呢？没有。不确定度好比是没有水分子的水，好比是没有细胞的树。不确定度是没有单元的集合，它是空集。不确定度无明确的物理意义；于是，没准谱，不伦不类。
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套用贝塞尔公式得到σ，还要除以根号N才是标准不确定度。在统计测量中，变量的分散性的统计表征量是σ，除以根号N，就是把客观存在的分散性人为地缩小根号N倍，是错误的。

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3 合成不确定度

【UA】

合成不确定度计算：随机误差、系统误差，不论误差项是否相关，一律均方合成。

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【史评】

误差项一律均方合成，没有道理。不确定度论攻击误差理论：合成方式不统一。其实，客观事物是复杂的，只准一种合成方式，是不合理的。对相关项，人为规定相关系数为零，是错误的。

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4 扩展不确定度

【UA】

设σ为合成不确定度，kσ为扩展不确定度。k取2.

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【史评】

正态分布下，k取2的置信概率是95.54% ，k取3的置信概率是99.73%，历史发展了，技术进步了，可信性理应提高，而不是降低。我国长征系列火箭的成功概率已达97%，而一台仪器的可信概率竟降低到95%，实在是不应该。不确定度论批评误差理论保险、保守、浪费；笔者认为，不确定度论降低置信系数是冒险、是夸张指标，是人为制造隐患！

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（三）
        笔者是误差论派，坚决反对不确定度论。认为：不确定度论是国际计量界的一股逆流，一股错误潮流。

不确定度论否定真值可认识，出发点错了；否定测得值与真值差距这个基本认识途径，方向错了；西格玛一律除以N，公式错了；混淆手段与对象，结果错了。不确定度论的错误是全方位的，是根本错，全盘错。

为了揭发不确定度的种种弊端，笔者已写了《18评》、《18论》、《18辨析》、《18讨论》等各系列杂文。汇集在《误差与不确定度百论集》中。为使网友有个大致的了解，以便于阅读以后的文章，这里概要讲了笔者与不确定度论的不同观点。本系列杂文，重点是抨击不确定度论的两类评定，本段是背景介绍，下段转入正题。

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接1# 史锦顺 文

       1 微小误差可略原理

以相对真值表征绝对真值。计量标准的标称值作为计量测量仪器时的真值；上级计量标准的标称值作为下级计量标准的真值。基准的标称值，是一切计量标准与所有测量仪器的真值。

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2 等量代换原理（参见《误差与不确定度百论集》p265）

“等量代换法则”包括测量的等量代换、计量的等量代换、贝塞尔公式的等量代换，测量方程的等量代换、误差方程的等量代换。

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3 保险代换原理

测量计量领域广泛运用的重要代换是保险代换，这是有较大安全裕度的代换，就是误差范围对误差元的代换。由于误差范围以99.73%（取3σ）的概率包含误差元，因此，以误差范围代替误差元，是充足条件代换，即保险代换。由是，通常测量者以测量仪器的误差范围当做测量误差，计量者以计量标准的误差范围当做检定的误差，既方便又合理。

误差理论与其指导下的操作是正确的。世界近代三百年的测量计量事业是成功的，有些是卓有成效的。UA对CA的指难，不成立。

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（二）点评不确定度论的基本理论

1 不确定度的定义

【UA】

根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数

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【史评】

定义是明确概念的逻辑形式。马虎不得。不确定度的定义，20年来，几经变化，实在是“不确定”，让人难以理解不确定度到底是什么东西。上条是VIM 2012的最新版本（同于2008版）。

分散性，仅仅是量值或测得值特性的极小的一部分。测得值的要害是对真值的偏离程度，由于不确定度论否定真值，不好提偏离性，也无法说明“分散”一词是指谁对谁的分散。于是不确定度论的混乱性就无法避免。

       GUM说不确定度是可信性，有人说是可靠性，有人说是误差的误差，都不沾边。不确定度论的立意是代替误差理论，可是它无能、无信；二十年来，只是添麻烦，造混乱，没有些许有益的建树。

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2 标准不确定度

【UA】

按贝塞尔公式计算σ；σ除以根号N是标准不确定度。

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【史评】

运用贝塞尔公式计算的前提，必须先定义被统计的单元。在经典测量学中，统计的标准是真值，统计单元是误差元；统计中，统计标准是数学期望，统计单元是偏差元（测得值减数学期望）。真值是客观存在；数学期望是测量次数无限时平均值的极限。真值、数学期望都是理想值。不确定度一出世就极力攻击理想值，于是既不可能承认真值，也不好提作为理想值的数学期望，于是也就给不出“统计单元”来。硬套贝塞尔公式，是滥用。

（接下页）