论不确定度理论与误差理论的关系

回复 24# 史锦顺

　　就不确定度与误差理论互不对立、相辅相成的观点我已经说过多次，在这里简单复述如下：
　　1.“准确不准确，本身就意味可信不可信”，这是混淆了准确与可信两个术语的界限，准确的信息用错了地方得出的结论一定是不可信的，值得相信的信息准确性不够一样不能用于正确的决策。
　　2.置信概率在计量学领域是“在规定的包含区间内包含被测量一组测量结果的概率”，这是一个没有计量单位的概率值，和不确定度所表达的“被测量真值存在区间的半宽”（与被测量有同一个计量单位）有天差地别，即便是与不确定度评定中所说的“包含概率”也是不相同的，不确定度评定中的包含因子是包含被测量真值的概率，也不是包含被测量测量结果的概率。
　　3.误差范围自然有上下限，因此有其上限性，不确定度只是个宽度，是宽度的一半，并没有上下限之说。误差范围用来评判被测对象的符合性，测量结果的误差超过误差范围自然被判为不合格，这仍然属于准确性问题，与可信性毫无关系。不确定度并不用来评判被测对象是否合格，而是用来评判用于判定被测对象合格与否的那个测量结果的品质值不值得相信。
　　4.误差理论指导下的测量活动，包括管理测量仪器的合格性和被测产品的合格性，这都是用技术性确保测量结果的准确性。法制计量讲的可信性是行为上和思想上的“诚信”，在技术上量化评判的可信性是不确定度评定结果。
　　5.误差范围的量值，必须用计量标准而通过实际测量来证实,超差就是不合格，这恰恰是在用测量结果的准确性判定被测对象合格与否。偏离被测量真值的距离在允许的范围内就合格，超出了允许范围就不合格，这丝毫不涉及所用测量结果是否可信的评判问题。不确定度正是解决被用来判定合格与否的测量结果是否可信，可信到什么程度。

一通梦话的“可信性”！ 你让大家“信”什么？！.....本人要是不从事实际工程设计，也不用买米买盐，...就只当‘专家’， 那就去问问那些要实际生活的人们需要的什么吧？

回复 25# njlyx

　　千克原器的可能“量值”变化±U与“测量”或“测量方法”是没有直接关系的！这只是它自身相对其几百年前入定时刻的‘质量’可能发生变化了-- 表面侵蚀、杂质元素衰变、尘埃、...，是“量值”自身的可能“变化”，不是因为“测量”不理想造成的“误差”。这是千真万确的，我完全赞成。但其前提条件是使用了相同的测量方法，而且±U应改为±Δ。测量方法未改变，测量不确定度U就不会改变，测量不确定度本来就改变不了被测量测量结果，改变千克原器测量结果的是其自身变化产生的误差Δ，是其偏离了原定“真值”一个距离Δ，这属于准确性范围的问题。其测量方法如果仍然用原来的方法，无论测量结果如何，不确定度U不会改变，测量结果的可信性不会改变。　　因此，将“‘测量结果’不确定度”或“‘测量结果’准确度”朦胧为“‘测量’不确定度”或“‘测量’准确度”就是混淆了不确定度与误差，可信性与准确性概念。这种做法并不是“无大碍”，而是将不确定度理论置身于与误差理论你死我活的对立境地。如果真无大碍，就应该枪毙不确定度，防止它诞生后为已经成熟了的科学而实用的误差理论“添乱”。

回复 27# njlyx

　　实际生活的人们需要的计量，类似于买米买盐大多属于一般测量活动即可满足要求的测量，测量设备本身的选用只要是合格的，出具的测量结果就不会给顾客带来多大的风险。
　　从事实际工程设计和高科技、高风险产品制造，就不得不考虑使用的测量结果造成误判的风险性，评判所用测量结果能否给被测对象带来误判风险和带来的风险会有多大的不是误差，而正是测量不确定度。因此，测量不确定度的提出，可信性或可靠性评定的提出，并不是梦话。只知道用测量结果判断被测对象合格与否，而不用不确定度判定测量结果可不可信，可不可用，对于工程设计和高科技、高风险产品制造是极其危险的。

回复 26# 规矩湾锦苑


      可信性是实际测量出来的，归根结底靠的是标准，靠的是计量部门的权威，靠的是国家的法制。
       80年代，我单位从香港转口买来两台美国HP公司的铯原子频标。花高价，为的是准确度指标：1×10^-11(通用管)、7×10^-12（优质管）.我负责验收。本单位处理不了这个问题，从北京海关取货后直接送国家计量院。计量院有铯原子国家基准，可以判断其合格性。期间，发现一台有问题，经过原进货渠道，送回美国HP公司返修。待我们拿到计量院开具的合格证时，才付款。
      仪器有指标，只有在计量院开具合格证后，我们才相信，才付款。计量院用大铯钟进行测量、开出合格证，这就使我们对两台铯频标指标有了“可信性”，那时没有不确定度评定，可信性是解决得圆满的。
     现在的不确定度评定，能解决进口铯频标指标的可信性问题吗？不可能！A类评定,仅仅说明量值的分散性，不能反映准确性；B类评定能用的一条是看说明书，评美国人的仪器，却根据美国人编的说明书，这样评定的不确定度，哪有什么可信性。谁搞那不靠谱的不确定度评定？傻蛋！

回复 28# 规矩湾锦苑


    千克原器给出的那个±U指标值与哪个“测量方法”有关了？ 胡搅一通！

回复 29# 规矩湾锦苑


       “测量结果”怎么用才可靠，人家使用者根据你承诺的“测量误差限”自有道理！ 要你操的哪门子闲心？...你连检验零件“合格性”的“章程”是什么来历都没搞明白，还要“指导”导弹设计应用？？？？..... 你承诺的“测量误差限”能由你自己“评估”出的另一个“指标”保证“可信性”？想糊弄谁呢？

回复 31# njlyx

　　a±U与a±Δ两种表述方法最大的不同就是U是测量结果的不确定度，Δ是测量结果的最大误差。Δ则是测量结果与被测量真值的差，测量结果是通过本测量过程得到，真值是通过上游测量过程得到，因此Δ是客观的。U来自于产生测量结果的测量过程，来自于与输出量有关的各输入量的误差信息，通过这些信息主观估计得到。因此U直接与获得测量结果的那个“测量方法”有关，千克原器给出的那个±U与获得千克原器质量量值的那个测量方法有关。U和Δ是两个完全不同的指标，把U和Δ相混淆，才真的是胡搅一通。
　　说到 “测量结果”怎么用才可靠，那就是该测量结果的不确定度必须不得大于“章程”规定的被测参数合格与否的控制限T的1/3。这个控制限T就是合格产品的上偏差减去下偏差，或者工艺控制参数的最大值减去最小值。1/3是最基本的要求，称为顾客要求，越小越好，但越小测量成本越高，自己总是希望成本越低越好，一般来说1/10是自己所能承受的最大成本，所以测量结果的不确定度U≤(1/3～1/10)T 就是判定该 “测量结果”用于本被测对象的符合性判定是否可靠的基本原则，或基本指标。这是一个科学的指标，并不是谁能够糊弄得了谁的问题，不满足这个原则的测量结果，无论谁的测量结果，无论再怎么声称准确度高，也是糊弄不过去的，必需淘汰出局，不能用于本被测对象的符合性判定。

回复 30# 史锦顺

　　应该说“准确性是实际测量出来的，可信性是凭测量过程的全部信息主观估计出来的”。史老师所说的“归根结底靠的是标准，靠的是计量部门的权威，靠的是国家的法制”，这是指对意识形态领域中思想和行为的“诚信”的规范，无论“准确性”还是“可信性”都必须在这个“标准、权威、法制”的规范下才有实际价值，因此，不确定度所说的可信性和意识形态领域中思想和行为的“诚信”完全是两码事。
　　80年代你们进口的铯原子频标送国家计量院检定合格或不合格，就意味着被检频标的“准确性”是否达到要求，通过这个准确性判定被检频标是否合格。那时候不确定度尚未诞生，没有一个指标可以定量评判国家计量院给出的测量结果的可信性，我们只能从“权威性”、“法制性”和“准确性”的角度去绝对相信它，还不能用一个可信性的技术指标去定量评判它。
　　现在有了不确定度，就可以用不确定度评判国家计量院（包括任何国家和地区的计量院）给出的判定那个进口频标合格与否的检测结果可信性有多大，评判该检测结果是否可用来判定进口频标合格与否。评判方法其实非常简单，国家计量院的铯原子基准给测量结果引入的不确定度U（有人也简称为国家基准的不确定度）早已在其确立为国家基准时得到评估。老师您是时间频率计量专家，我一窍不通，但JJF1094的规定是检定/校准方案（仪器符合性评定方案）必须满足U≤MPEV/3。MPEV就是进口频标的示值误差最大允许值（您说的误差范围），只要国家计量院的基准不满足U≤MPEV/3，那么国家计量院给出的检定结果用于该频标合格与否的判定就是不可信的，不能用于该子频标合格与否的判定。只有满足U≤MPEV/3，才是可信的，才可以用于该频标的符合性判定。然后就可以用国家计量院给出的测量结果与MPEV相比较，在MPEV范围内的判为合格，超出MPEV的判为不合格。

回复 34# 规矩湾锦苑


       80年代国家时间频率基准的准确度已优于1×10^-12，能检定什么进口仪器是非常明确的。评定时间频率基准的准确度，是个复杂的工作，第一要有大铯钟，第二要进行长期的国际比对。不需要不确定度评定那一套。在管量值传递的马凤鸣看来，不确定度评定太俗、太浅、太没用。所以马氏在全国讲习班上说：“国际计量委员会的委员们吃饱撑的，弄出个不确定度来找麻烦”。后来，他在以他为主起草人的《1180-2007》中，还是用准确度的概念，根本就不理不确定度论。
      不确定度评定那一套，在时频计量中根本就没法用。那种胡乱评定，在别处还可以蒙人；在时频界，没法蒙人，因为每一步都会显露出它的无能、无理的本来面目。

回复 35# 史锦顺

　　史老师所说的“ 80年代国家时间频率基准的准确度已优于1×10^-12”，其实是个不确定度的概念，是U＝1×10^-12。只不过当时“不确定度”并未诞生和广泛使用，从而把不确定度错认为是准确度。如果知道基准的“准确度”是1×10^-12，这个“基准”就不是基准了，测得该“基准”准确度的那个装置一定会取而代之，成为国家新“基准”。因此作为基准的量值是约定的，是约定“真值”，真值的误差为零，只有不确定度。
　　由于当时中国计量院的基准不确定度U＝1×10^-12，当时购买的频标允差MPEV大于1×10^-12的3倍，满足U≤MPEV/3，所以供需双方才能都承认中国计量院给出的检测结果是可信的，才能够用中国计量院给出的检测结果与被检频标的MPEV相比，从而评判被检频标是否合格。

回复 36# 规矩湾锦苑


       你这种胡乱解释，没有一点意义。明明白白的准确度，硬要说成是不确定度，无聊；直接违反国家计量规范《JJF1180-2007》。什么两姊妹，老二出生就干掉老大，这还不是“你死我活”吗？

回复 37# 史锦顺

　　呵呵，“老二出生就干掉老大”，老大老二“你死我活”，这是老师站在只有一个饭碗（参数），老二要干和老大同样的工作（评判同一个参数），老二要抢老大的饭碗的立场上讲述的道理。误差理论明明规定“真值误差为零，真值无误差”，非要说国家基准的量值（全国约定的唯一真值）是有误差的，岂不是让误差理论自己打自己的耳光？
　　因为上世纪80年代不确定度并未广泛被使用，用“误差”错误地替代了“不确定度”情有可原，但在不确定度诞生数十年之后的今天，这个被错误解读为“基准误差”的参数是到了该正名为“基准不确定度”的时候了。测量结果、测量设备、乃至于计量标准都可以有“误差”，因为它们都不是理论上的“真值”，真值由计量基准来体现，用计量基准测量它们一定会获得它们的误差。没有另一个值比基准的值更离真值近，基准的值就是“真值”，既然是真值，就必然只有不确定度而无误差。所以，说“基准的误差是多少多少”显然就是表明存在着比所谓“基准”更趋近于真值的东西，这个所谓的基准也就失去了基准的地位，其基准地位必为那个东西所取代。
　　在计量学的基础概念中，事实是存在两个饭碗（两个参数或术语，一个是误差，一个是不确定度），两个“饭碗”或“两姊妹”是独立的个体不容混淆。它们的“工作”一个是定量评判测量结果的准确性，另一个是定量评判测量结果的可信性，老大老二相互之间不存在抢同一个饭碗的关系，反而是相辅相成，互为补充的关系，大家在不同侧面定量评判着测量结果的质量。

回复 38# 规矩湾锦苑


       且看2007年美国人是怎样表达铯基准的指标的。——注意，是不准确度(inaccuracy)！
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回复 38# 规矩湾锦苑


       且看美国国家计量院（NIST）2014年对铯频率基准的指标表达——相对不准确度（红色词）。

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  图中，10的指数是（-16）。负号变成问号，是电子系统的问题。
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根据定义，测量值与真实值之间的差异称为误差。真实值不得而知是我们大家公认的，所以我们的关注焦点就在于这个测得值。这个测得值是引入误差的根源，引入误差的原因来源于不可控的各种因素，其实就是准不准确的问题，误差就是描述你的测得值准不准确的问题，描述接近真实值的程度。

根据定义，测量不确定度是与测量结果关联的一个非负参数，用于表征合理赋予被测量的值的分散性。什么是测量结果，误差其实就是测量结果，它由被测量的值也就是测量值转化而来，其实这句话翻译过来就是，测量不确定度是描述合理的误差的分散性。其实我个人认为这个合理的误差是稳定可控条件下操作产生的误差。

综上所述，误差表征了测量值的准确程度，而不确定度则表征了误差分散性，就是误差的“误差”。也就是准确与可信的区别，两者一起使用就OK了！当然你要问，不确定度分量的来源也有“误差”，我的回答是，确实是这样，我们用不确定度来描述误差，不确定度其实也有误差也有不确定度，这就陷入无限循环！根本原因是一开始就不知道真实值的答案且永远不会知道,即便是计量基准，我们只是在追求越来越可信的结果。 就是在判定别人错误的基础上还要知道自己判错的程度，我认为这就是计量的意义。

                      美国人怎样看待“不确定度”
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     美国的NIST炮制个不确定度论，1993年国际计量委员会第一次投票，18个委员（当时中国委员是王大珩院士）有16票反对；不久又通过了。
     一些中国人对待不确定度论，信奉有加；说个“不”字，那可不行；对不对都得照办。
     不确定度论说：准确度是定性的，不能用数字表达。解释说，本来误差范围是不准确程度的表达，说成“准确度”，意思反了。有人提意见说：改成“不准确度”，意思就不反了。权威人士答复：不行，名词够多了，不能添加。人们很奇怪，误差理论加一个字嫌多，不确定度论提出那么多新名词却不嫌多，何其不公！
     在提出不确定度论的美国，人们又是怎样看待不确定度论呢？
     1  权威教科书《机械量测量》第五版说：现在说的不确定度就是过去的准确度；现在的不确定度评定，就是过去的误差分析。
     2  杨振华教授赞成推广不确定度论，但他在介绍美国医疗医药界情况时说：美国医疗医药界抵制不确定度论。推行不确定度20 年来，美国医疗医药界，新制定或修改一百多项标准，照惯例称“总误差”，而不叫“不确定度”。并说：我们这里人命关天，不能乱改。
     3 美国的两大测量仪器公司，安捷伦公司与福绿克公司，都宣布：他们说的“不确定度”就是“准确度”。
     4 美国的NIST（相当于中国国家计量院）的铯原子基准，1993年以前，指标叫“准确度”，1993年后叫“不确定度”，奇怪的是2004年、2011年、2014年，却又称为“不准确度”。谁都知道“不准确度”与“准确度”是正反两个说法，没有任何实质区别。也就是说，提出不确定度论的NIST，转来转去回到原点，因为原来的名称意思明确。
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      美国人尚且如此对待“不确定度”概念，中国人还有必要去维护它吗？
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回复 41# 草根在起航


      对于表达“测量结果”‘准确程度’的“误差”，你如何‘给出’它的“值”？... 需要‘上级’重测“给出”吗？？？  什么叫“误差的‘误差’”？.....“规版”先生的‘教导’有“效果”了？

      通过‘上级’【指大家认可的“测量者”】重测是可以“给出”本次“测量结果”的具体“误差”值的；而且，此“误差”值也确实是有“误差”的。但这个“误差的‘误差’”来源是谁呢？---是‘上级’重测所得“测量结果”的“误差”！ 如果是描述如此“误差的‘误差’”，相应的“测量不确定度”是‘上级’重测所得“测量结果”的“测量不确定度”！不能错位胡解。

回复 43# njlyx


   先说明一下，我是因为今年参加二级注册计量师考试才偶然发现这个论坛的！偶然看见楼主的帖子，不敢苟同，特意注册了一个账号来讨论！我接触的主要是检测，刚刚毕业两年，接触检测一年！只是说出了自己的观点！
  测量不确定度是用来修饰测量误差的，他们是一对很好的组合，真的不明白为什么要将两者对立！置于你说的什么规班我也不知道是什么！

回复 44# 草根在起航


    那是我误会了，抱歉。

   “规版”先生是大家对本论坛版主之一的“规矩湾锦苑”先生的简称，您的想法很贴合他。看来，这“测量不确定度”确实烂，烂在根上了，不是某个人的理解问题....

回复 41# 草根在起航

说过这个话的人可不是什么“草根”！！不止一个 我国的顶级的不确定度专家，在讲课或座谈时，说过完全相同的话。

回复 46# chuxp


   是不是哦！这只是我个人看书考试，对测量不确定度的理解！如有雷同，纯属巧合！嘿嘿其实我认为大家的主要问题可能是对于有关词定义的理解不清晰！有时说到误差啊，准确度，不准确度，重复性，复现性，测量不确定度等等这些词很搅！
可能大家心底想的都一样，只是对于有关词的理解不一样造成的！

呵呵，查了一下过去的笔记，施昌彦说过这段话，他可是JJF1059的起草人之一啊！
误差的“误差”！这个说法给我留下深刻的印象，这些年才逐步体会出来，实在是精辟！

回复 48# chuxp


   这个老头我认识，去年参加了他测量不确定度评定/能力验证的培训！花了一千多，得了一个培训证书！   当时对测量不确定度真是云里雾里！今年参加二级注册计量师的考试，认真的看了两遍书，还不知道过不过！

可能有的人认为误差本身包含了测量不确定度，不需要评定就可以了！
其实你不给出来别人怎么知道测量不确定度有多大，你的结果是可靠还是不可靠！所以在误差的基础上，把不确定度给出来，别人就可以根据你给出的不确定度来评判你给出的结果的可信程度！

当然这里也存在一个问题，就是你评定的测量不确定度是否合理！测量不确定度的来源是否全面，分析是否正确！
其实说到这里，我们也应该明白，我们所说的测量不确定度也不是一个准确无误的值！我们要合理的看待它！


如果我们看到一份检定报告，看到给出的扩展不确定度！也要有清晰地认识，就是他评定不确定度评定的好不好！
我觉得今后检定机构要通过验收，就要看他评定测量不确定度的能力如何，评的好，就代表能力高！
这是我的看法！