谈谈大家对不确定度的理解和有过的应用

我是一名大型企业计量检定人员，在看到所有计量刊物上大篇大篇的不确定度文章时，我想不出不确定度有何用途？在我的工作中对不确定度的应用也只停留在计量建标的技术资料中，想了解一下大家对不确定度的理解和应用。

　　测量设备的校准必须在给出校准结果的同时给出校准结果的测量不确定度，以方便校准结果的使用者确定使用的范围。校准结果的不确定度不能满足被采信的基本要求的，校准结果的使用单位将另寻一家校准方法的不确定度满足要求的机构重新校准。
　　一些非常重要的测量任务和项目，在给出检测结果的同时也应该给出检测结果的测量不确定度。例如政府监管部门提供的市场产品抽样样品某种有害物质的成分含量检测项目，应该给出有害物质的成分含量检测结果，并同时给出该检测结果的不确定度，以方便监管部门确认检测报告提供的检测结果是否可作为法律裁定的采信证据，如果不确定度达不到要求，监管部门可废弃该检测结果，另寻一家检测方法满足可信性要求的检测机构重新检测。
　　对于大量的一般测量任务，可将所用测量设备的示值允差“当作”其引入的扩展不确定度与被测参数的控制限相比较，比值不大于1/3的测量结果即可采信，用于对其是否可应用于拟实施的测量过程进行判定，不必进行不确定度评定。对于按照检定规程实施的检定，一般只要求合格与否的结论，且建标时已对检定方法进行了不确定度评定，可以不必重复进行不确定度评定。

开校准证书的时候，给出的校准结果，要给出不确定度。打个比方，都是三针法测量螺纹塞规的单一中径，你用外径千分尺和测长仪分别来做，比如给出的数据是一样的，你更信任哪个，肯定是两者中测量不确定度小的那个，可靠性更好。您说是不是？所以测量不确定度还是有作用的。

同感，在实际工作中就基本没有用过，感觉就像大忽悠，一些故作高深的人成天念着不确定度已示知识渊博.......

其实对于检定一般不给出不确定度 但是如果出校准证书 都要给出不确定度的 这个时候不确定度就比较重要 有时候人家回去要用的

回复5#,请问"对于大量的一般测量任务，可将所用测量设备的示值允差“当作”其引入的扩展不确定度与被测参数的控制限相比较，比值不大于1/3的测量结果即可采信",       1/3的依据在哪里可以找到？谢

半杯红茶 发表于 2014-11-20 15:39
回复5#,请问"对于大量的一般测量任务，可将所用测量设备的示值允差“当作”其引入的扩展不确定度与被测参数 ...

　　1/3原则可到计量技术基础教科书上找，因1/3原则是个基本原则，没有哪个标准、规范加以规定。但所有的有符合性判定要求的检定规程、校准规范、检验规范等都使用了1/3原则。1/3原则的表达式是K=U/T≤1/3，式中的T是控制限，是允许的最大值减去最小值，相当于公差带宽度。比值K只能小不能大，一般取1/3～1/10，K越小测量结果越可靠，越安全，测量成本也越高，我们就应该在可靠与成本中“踩钢丝”，选择最佳比值。被测对象的风险越大就应该牺牲点成本取越小的K，尽可能靠向1/10；风险小，选择的比值K就应该尽可能靠向1.3。检定与校准风险大于一般测量过程，因此取K=1/6。T＝2MPEV，所以JJF1094规定U≤T/6=MPEV/3。压力表检定涉及安全风险性更大，取K=1/8，所以使用的标准表引用误差为被检表引用误差的1/4。

我们企业几乎用不到。大多数人都不懂。

这个1/3原则的表达式是K=U/T≤1/3，写的好！举例相当于把示值误差当做扩展不确定度(甚至实际有简化成分度值)，去除以公差。我觉得和测量能力指数Mcp那个计算公式和指标有关，可否请规矩湾锦苑帮反推导 。说不定1/3原则就是和mcp 有关。发现很多人都在探究这个1/3由来，还有实验室人说某培训班上老师说，记得从欧洲一标准上看过，这个标准追溯估计需要非一般能力和见识才能偶遇了……

规版，您说的这个理论应该是计量器具的合格评定又称符合性评定，在一级计量师教材中有，我想提醒您的是这个1/3原则适用于计量器具的合格评定，我不同意您说的用于大量一般测量任务的说法，我认为这个应该仅仅用于计量器具的型式评价和检定这样能做出合格与否结论的任务。具体如下，评定示值误差的不确定度u95或k=2时的U,与被评定测量仪器的最大允许误差的绝对值MPEV之比小于或等于1/3，此时示值误差评定的测量不确定度对符合性评定的影响可忽略不计，
此时合格判据   |△|≤MPEV    判为合格
      不合格判据|△|＞MPEV    判为不合格
式中  |△|为被检仪器示值误差的绝对值
        MPEV为被检仪器示值的最大允许误差的绝对值
   对于型式评价和仲裁检定，必要时U和MPEV之比也可以取小于等于1/5

等待规版和其他大神的各方面综合解析……

JIXIANYU 发表于 2014-11-21 17:38
这个1/3原则的表达式是K=U/T≤1/3，写的好！举例相当于把示值误差当做扩展不确定度(甚至实际有简化成分度值 ...

　　测量能力指数Mcp的确和1/3原则是同一件事的两种表述方式。原国家计量局提出的一般检验与监控过程的Mcp≥1.5，而Mcp＝T/(6σ)=T/(2U)，则1.5≤T/(2U)，3U≤T，U≤T/3。

moonkai 发表于 2014-11-24 10:48
规版，您说的这个理论应该是计量器具的合格评定又称符合性评定，在一级计量师教材中有，我想提醒您的是这个 ...

　　你说的情况来自于JJF1094，给出的判别式是U≤MPEV/3，否则就应该对被检对象的允差压缩，压缩量为U，当U足够大时压缩量占据了整个误差范围（全部允差值）时，测量结果即无法用来评判被测量的符合性，此时的测量结果就达到了绝对不可信而必须废弃，更换方法重新测量。对一般测量的判别式是U≤T/3，一般综合测量风险对准确度要求和测量成本取1/3～1/10，式中T是被测量允差全宽，相当于公差带宽度。只不过检定/校准的风险远大于一般测量，在1/3～1/10之中取了1/6，此时判别式变为U≤T/6，因为测量设备允差最大绝对值MPEV＝T/2，所以对测量设备的检定/校准结果（或方法）是否可靠（可信）的判别式改写为：U≤MPEV/3。如果是采用了1/5实际上就是U≤T/10，仍然是1/3原则的具体应用。总之，判别式是U≤T/3的1/3是底线，不能比1/3更大。选择的测量设备示值允差与被测量的控制限相等是无论如何不允许的，是违背量值溯源性溯源链两端，上游准确度必须高于下游准确度的基本原理的。

规矩湾锦苑 发表于 2014-11-25 00:08
　　测量能力指数Mcp的确和1/3原则是同一件事的两种表述方式。原国家计量局提出的一般检验与监控过程的Mc ...

规版说到Mcp，我把我知道的关于这个标准给大家分享一下，也让版主这个推理更有依据，让1/3原则越来越清晰。
好歹是有标准依据了。
另外，哪位大神如果知道1/3原则这方面的欧洲标准，请分享相关信息，谢！

【航天工业标准】QJ 1873.3-1990 计量文件设计管理规范 检测能力指数Mcp和计量工程效率指数的分析计算

QJ 1873.3-1990 计量文件设计管理规范 检测能力指数Mcp和计量工程效率指数的分析计算..pdf (58.94 KB, 下载次数: 24)

2014-11-25 11:08 上传

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航天工业标准

学习了！
有些工程师，在做测试结果很临界的时候，会去看设备校准报告的不确定度的，我认为还是有用的，可以办他们分析。

规版之前的回复信息：
国家标准对1/3~1/10原则的应用：如果是光滑工件测量，即尺寸的测量，按国家标准GB/T3177《光滑工件尺寸的检验》第5.1条规定，测量设备引起的测量不确定度与工件公差的比值分为３档，分别为Ⅰ档1/10，Ⅱ档1/6，Ⅲ档1/4。这就是1/3~1/10原则在国家标准中的具体应用。

龙腾的回复信息：参考MCP计算方法，在以往的计量基础知识上有说法。

yangzhaosheng的回复信息：JJF 1094-2002 测量仪器特性评定 中有提到不确定度的1/3的比例关系。

ydq的回复信息：三分之一原则的出处，国家标准的确是有此规定的。当前因公务身在外地，相关技术资料不在身边，待找到后再告知。



http://www.gfjl.org/forum.php?mo ... page%3D1&page=2
【关于三分之一原则（1/3原则）这篇帖子】

chuxp回复：有次听施昌彦老师讲课，大家追问这个原则是否有技术依据，老师建议我们回去查看JJF1104-2003《国家计量检定系统表编写规则。这里面是这样说的……6.8 特性评定结果的不确定度与最大允许误差的绝对值之比……评定示值误差的不确定度U95与被评定测量仪器的最大允许误差的绝对值MPEV之比，应小于或等于1:3，即U95≤1/3MPEV。
                 如果去除掉被检仪器的不确定度分量后，剩下的主要就是标准器引入的了。------这样大致就可以近似认为：标准器引入的不确定度分量应小于被检允许误差的三分之一。


pengyun2006回复：其实楼主的问题并没什么不当之处，技术上的值是具有一定来源，可以是国际标准，国际建议或经验总结的。我的记忆中在OIML 国际法定计量组织中有相关建议，我一时找不到类似《D008-e04测量标准选择》那个文件代号。

http://www.gfjl.org/forum.php?mo ... 6%E4%B9%8B%E4%B8%80
【误差一般应不大于被测参数误差的三分之一这篇帖子】

　　JJF1104-2003《国家计量检定系统表编写规则》有两条规定与“三分之一原则”有关：
　　6.7 等级间计量标准器的不确定度之比
　　检定系统表中从上到下的传递过程中，计量标准器的准确度随之降低。两个相邻等别之间的不确定度之比，建议在2到10之间。
　　在不同领域，技术发展会有较大的差异，因此计量基准的最佳测量能力与受检计量仪器的最大允许误差之间的差异会不同。实际应用中两个相邻等别之间的不确定度之比的选择应考虑上述因素，根据需要和可能而定，并尽可能选择比较大的值。
　　6.8 特性评定结果的不确定度与最大允许误差的绝对值之比
　　计量标准的最佳测量能力是评定示值误差的不确定度U95的不确定度来源之一。
　　评定示值误差的不确定度U95与被评定测量仪器的最大允许误差的绝对值MPEV之比，应小于或等于 1:3，即U95≤MPEV/3。
　　注：在一定情况下，评定示值误差的不确定度U95，可取包含因子k=2的扩展不确定度U代替。

　　这是“检定系统”编写规定，现在讲“溯源系统”也是一样。量值溯源系统从被测参数的测量结果开始溯源到所用测量设备，再溯源到工作计量标准，最高计量标准，最后到国家或国际计量基准，从被测参数的测量到工作用测量设备的校准/检定，直至最高计量标准的检定，每一个溯源链都应该遵循1/3原则，使测量结果或测量过程的不确定度U与最大允许误差的绝对值MPEV之比小于或等于 1:3，即U≤MPEV/3。对于一般测量结果因为风险小于计量检定/校准，可控制U≤T/3，其中被测参数控制限（相当于公差带宽度）T＝2MPEV。

这个标准相关内容的发现，非常贴近了！因为现在再说1/3，不太会像我们口头语言那么说量具精度和尺寸公差之间比值小于等于1/3，会用更流行的不确定度来描述，特别是2000年以后的标准。JJF1104-2003《国家计量检定系统表编写规则》，估计有对应参照的欧美标准。

　　JJF1094-2002《测量仪器特性评定》的5.3.1.4条同样给出了“评定示值误差的不确定度U95与被评定测量仪器的最大允许误差的绝对值MPEV之比，应小于或等于 1:3，即U95≤MPEV/3”的要求，与JJF1104-2003《国家计量检定系统表编写规则》6.8条的要求一字不差，这是因为编写的“检定系统表”也是用于“测量仪器评定”的，因此，应该是JJF1104引用了JJF1094的相关规定。而所有的检定规程和校准规范在规定使用的计量标准允差与被检仪器允差的比值时均遵守JJF1094和JJF1104的规定。
　　测量设备的检定/校准就是仪器的特性测量，也是一种测量活动。如果把2MPEV＝T作为被测对象（示值误差）的控制限，这就是说，在测量设备的计量特性评定活动中，包括检定系统表的设计、检定规程/校准规范的编制、实施计量检定或计量校准等无不遵守计量学基本规则“1/3原则”，或者说1/3原则在测量设备的计量特性评定领域被广泛采用，无非是因为测量设备的示值误差测量比一般产品的特性测量风险性更大，不得不在U≤T/3的前提条件下选择了更小的比值1/6。所以说，1/3原则是测量界或计量界共同遵守的“公理”或基本原则。

GB-T 3177-2009 产品几何技术规范(GPS) 光滑工件尺寸的检验

记得好像规版也说过的，这个标准中的相关部分，也贴上来。

　　之所以GB/T 3177-2009《产品几何技术规范(GPS) 光滑工件尺寸的检验》提出了计量器具的测量不确定度允许值约为测量不确定度的0.9倍，就是因为在测量结果的总不确定度中，测量设备引入的不确定度分量占据了绝大部分，这也就是为什么在不确定度评定理论诞生前，人们可以用测量设备的允差与被测量的允差全宽相比，若干≤1/3，就基本认可测量设备的选择合适的原因所在，其实这就是以测量设备给测量结果引入的不确定度分量与被测量控制限之比U1/T≤1/3近似代替测量方案的不确定度与被测量控制限之比U/T≤1/3的具体应用，只不过此处还有一个替代，那就是将测量设备的示值允差在量值大小上代替示值允差给测量结果引入的不确定度分量，因此U1/T≤1/3又进一步改写为Δ(允)/T≤1/3。
　　此标准的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档采用了1/10、1/6、1/4正是考虑到不同的误差风险在≤1/3的基础上作出的选择，正是1/3原则在光滑工件检测中的具体应用。

补充内容 (2014-12-6 00:22):
第二行的“测量设备的允差与被测量的允差全宽相比，若干≤1/3”应该改为“测量设备的允差与被测量的允差全宽相比，如果≤1/3，，

暂时用不到不等于没有用。比如准确制定内控指标。来自: iPhone客户端

学习、理解，应用肯定广！

不确定度 看某些文章 9几年就有人写不确定度的文章了， 为什么现在人人都知道

还不就是CNAS：17025闹的  这体系对不确定度有直接要求

其实从实用角度来说：还真是可有可无的东西，高精度需要给出不确定度的仪器或器具，企业校准不了，不用做。

不需要的 自然就不需要了