“计量是统计测量”的例证——电阻值的合格性判别

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                           “计量是统计测量”的例证
                         ——电阻值的合格性判别  
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                                                                                                     史锦顺
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（一）前言          
       1997年，笔者提出两类测量的概念，把测量区分为基础测量和统计测量。2011年在《新概念测量计量学》的系列讨论中，进一步指出：计量是统计测量。都成先生反对“计量是统计测量”的说法，提出几次质疑。笔者虽已答复、说明，都成仍然反对。并明确地要求老史就标准电阻检定的情况，说明为什么计量是统计测量。
       笔者深知，学术上有不同看法，是自然的。要说服对方，很难。理论上已说几次，不被认可；只好找实例，这就拖了一些时间。我认为，几次讲解、一个实例，也不见得就能有共识。我这里用实例来说明我的观点；都成先生也可写文章来反驳。我欢迎辩论。
       请都成先生与网友们注意一点，那就是不必纠缠于名称上的是非，而要看由名称带来的作法对不对、好不好。名称不妥可以改，但作法涉及处理结果的正误，是必须考究的。在以下的实例中，有三种作法：
       1 原来的不确定度评定，混淆对象与手段，根本错误。
       2 传统的误差理论的作法，性能高估，有风险。
       3 按统计测量处理，严格，保险。
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       先说明一点。在最近的讨论中，老史的认识又进了一步，就是：合格性判别的测量，都是统计测量。所谓合格性判别的测量，包括：1计量（检定、校准）；2有量值规格的产品检验（如机加工的尺寸检验）；3 出厂检验；4进货验收；5 仲裁。它们的共同的特点是有标称值，有规格即允差范围，使用的测量仪器（或计量标准）的误差范围可略。就是满足统计测量的一般条件：
                     Δ(手段)  ＜＜  Δ(对象)                                                                         （1）
      （1）式中的Δ(手段)是所用仪器或标准的误差范围指标值；Δ(对象)是考核对象的变化范围值或指标值（取二者中的大者）。
       被测对象的指标值是十分重要的，因为这是根本的着眼点。所谓合格不合格，都是相对于指标值而言的。小于指标值的1/10的量值变化可以忽略，大于指标值的变化肯定不合格。因此着眼表征的，就是被测量的变化或被测量的偏离（相对标称值），大概是被测量的指标值的1/10以上的变化量或偏离量。
        本文的例子是电阻值的合格性判别（不确定度评定样板）。说是“测量”，原文中又用“校准”““ “检定”的字样，因此，引为计量的例子，我看是可以的。
        都成的原意可能是说：标准电阻是不变的常量。其实，没有不变的电阻，看你考察到哪个量级。标准电阻可能比此例要稳定，但所用的检定标准要更稳定、更准确。而任何标准电阻，总是要有指标的。检定标准电阻的设备，要比被检标准电阻高10倍。测量时测得出被检电阻的变化，则取σ(单)来表征，如果观察不到变化（变化小于标准设备的指标），那就是单值测量（测得值不变，一个值定案）。也就不必重复测量，也不必算σ，不变是变的一个特例，视σ为零就可以了。这种情况与把合格性测量看成是统计测量，没有矛盾，σ可以是别的值，自然也可以是零。因为统计测量的本质，就是只着眼于对象，而不表征手段（手段的问题可略）。
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（二）电阻合格性判别实例         
       电阻合格性判别实例的原来表达(摘抄)（引自国家计量技术法规统一宣贯教材《测量不确定度评定与表示指南》p79。评定者：叶德培）
       1 测量目的：在某电子设备生产中使用1MΩ的高值电阻器，设计要求其允许误差极限在0.1%以内。为此对选用的高值电阻进行测量，以确定其阻值是否满足预期的使用要求。
       2 测量方法：用一台数字多用表对被测电阻器的电阻进行直接测量。
       3 所用测量仪器：5位半数字多用表一台，其电阻测量功能的技术指标为
       最大允许误差±(0.005%×读数+3×最低位数值)
       满量程值1 999.9 kΩ
       温度系数当环境温度在5-25℃时数字多用表温度系数影响可略。
       所使用的数字多用表经检定合格，并在有效期内。
       4 实验记录
                                                  室温：（23±1）℃
      第i次                读数R/kΩ              第i次                   读数R/kΩ
         1                  999.31                6                    999.23
         2                  999.41                7                    999.14
         3                  999.59                 8                    999.06
         4                  999.26                 9                    999.92
         5                  999.34                10                    999.62

       平均值                  999.408 kΩ
       测量次数               n=10
       实验标准差           σ(单)=0.261 kΩ
       平均值的标准差    σ(平)=0.082 kΩ

（5到8是不确定度因素分析，略）

      9 测量结果报告
       该高值电阻器的测量结果，即电阻的校准值R(平)和校准不确定度U为
                      R(平)=999.41 kΩ
                      U=0.02%（k=2.13，p=95%）
       10 结论见表10.6
                                          表10.6  校准不确定度
      标称值           校准值                       示值误差                 使用要求的允许误差极限                 校准值的测量不确定度
       1MΩ                           999.41 kΩ         +0.59 kΩ                            1 kΩ                                                        0.02%(k=2)
       校准不确定度与被检电阻器的最大允许误差模值之比1:5，满足检定要求，即校准不确定度对判定检定结论的影响可忽略不计。高值电阻器的标称值与校准值之差即示值误差为0.59 kΩ，在最大允许误差±1kΩ范围内。因此检定合格，满足使用要求。
       由于该电子设备对1MΩ电阻器的要求较高，因此对每个该种高值电阻器按上述方法筛选后使用。
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（三）对不确定度评定的评论         
        1 错认检定的资格
        评定的结论说：校准不确定度与被检电阻器的最大允许误差模值之比1:5，满足检定要求，即校准不确定度对判定检定结论的影响可忽略不计。可见，评定不确定度，不是评价被检对象电阻的性能，而是评定用数字电压表检定电阻的“检定资格”。其实，数字电压表的规格已知，又经过计量，其性能指标为误差范围0.08 kΩ。检定的误差，就是所用标准的误差范围，因此，性能比是1/12.5，手段的误差可略，再评定不确定度来判别检定资格，多此一举，毫无必要。是画蛇添足。
        2 混淆对象和手段
        检定的资格取决于标准的误差范围。不确定度评定，把电阻阻值的变化范围计入不确定度，当成检定的资格，完全弄错了。这样做的结果是，越是变化大的不良电阻，不确定度越大，把此不确定度当做检定的资格，于是，同一标准设备，可以检定变化小的优良电阻，却不能检定变化大的不良电阻；这是逻辑悖论。说明此做法极不合理。
        3 无视电阻的阻值变化
     只用电阻测得值的平均值来判别合格性，是不行的。由于测量仪器的误差可略，每个测得值都是电阻的实际值，不能用一个平均值代表。
        4 在10个测得值中，有两个值处于不确定度决定的待定区中，不该轻率地判为合格。
     合格区为：999.2 kΩ到1000.80 kΩ，10个数据中8个在合格区，而有2个数据在待定区。999.14 kΩ 、999.06 kΩ都出现过、以后可能出现（概率近于20%），是在待定区中，没道理忽略。判定这个电阻合格，有风险。
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（四）按“统计测量”观点的处理        
       1 合格性判别，要求所用测量仪器或计量标准的误差范围，远远小于被检对象的指标。标准电阻的变化大小要经实测得知，但其规格必定是知道的。所用的测量仪器（数字电压表）的误差范围是0.08 kΩ（疑原文“读数”乃“FS”的误用，因不知型号，无法核对，只能用原来的数据，不影响分析与比较），而被检电阻的指标为偏差范围1 kΩ，二者比例为1/12.5，小于1/10，可略，仪器资格成立。
       2 实测数值
               平均值                  999.41 kΩ
               测量次数              n=10
               实验标准差          σ(单)=0.26 kΩ
               平均值的标准差   σ(平)=0.082 kΩ
       3 用数字电压表测量被检电阻的测量结果是：
                       R99 = M(平) ± 3σ(单)      
                              = 999.41 kΩ ± 0.78 kΩ   （置信概率99%）
       本测量是统计测量。测量误差可略，测量结果是电阻的量值群。
       电阻量值群的最大可能值是
                      R99(大) = 999.41 kΩ + 0.78 kΩ = 1000.19 kΩ
       电阻量值群的最小可能值是
                      R99(小) = 999.41 kΩ ― 0.78 kΩ = 998.63 kΩ
       4 合格性判别
       合格限、不合格线、合格区、待定区、不合格区如表1
                                        表1
         不合格区         
         上不合格线         1001.08 kΩ
         待定区         
         合格上限        1000.92 kΩ
         合格区       
         合格下限         999.08 kΩ
         待定区        999.06 kΩ  
        下不合格线         998.92 kΩ
         不合格区         998.63 kΩ    

    电阻量值群的最小可能值是998.63 kΩ，在不合格区中。
    合格性判别：所检电阻不合格。
    说明：
    1 此电阻的允差是1 kΩ，而阻值波动范围达0.78 kΩ，判为不合格，是意料中的事。
    2 一种简化的处理
    多测量一些数据（如20个），以找到可能的大偏差值。不计算平均值，不计算σ，而直接用偏差最大的值，如在合格区，判为合格；在不合格区，判为不合格。如在待定区，则用更高的标准另行判别。
    用简化处理方法，本案例有一个实测值落入待定区，应另行判别。
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（五）几点看法              
    1 不确定度评定，混淆对象与手段，把电阻本身的变化，赖在检定能力上，是严重的错误。计量中的不确定度评定，只是添乱，毫无用处。
    2 计量是统计测量，其基本依据是：在计量中，标准的误差可略，即手段的因素可略。计量的着眼点是被检仪器，表征量属于被检对象。对象的问题必须如实反映，不能剔除异常数据，西格玛不能除以根号N。统计测量处理的是量值群，量值群全体满足要求才算合格。
    个别情况下，可能量值群蜕化为一个值。可以一次测量定案。常值是统计变量的特例。这种情况不否定““计量是统计测量”的判断。
    3 计量中，要找偏差最大点，精确的方法是算3σ，简化的方法是多次测量，找最大的偏差值。不能用平均值来判别合格性，要用偏差最大的值来判别合格性。因为“计量是统计测量”。
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补充内容 (2014-11-30 09:52):
    叶德培先生在录像讲课(优酷网)中指出：把被检对象的性能算在检定能力上是错误的。本评定违背先生的主张，可能是评定在前，而讲课在后。

补充内容 (2014-11-30 09:59):
     国家计量院的陈成仁研究员在不确定度讲课中指出：分散性的表征量是单值的西格玛，而不是平均值的西格玛。

规矩湾锦苑 发表于 2014-12-23 23:03
　　如果仅仅局限在计量检定/校准领域，我可以完全认可您的半宽比半宽的1/3观点，毫无疑义。但三分之一原 ...

        任何测量领域的三分之一取法，都是讲可忽略的条件，你那个半宽比全宽的所谓三分之一原则，本质是同比的三分之二，是不能忽略的，因而是在任何合格性判别的场合都不能用的。认知量值的场合，如零售商品的称量，以及测量任何未知量，由测量仪器误差范围，决定商品量值或任何未知量的测得值的误差范围；又如定标单值量具或计量标准，也是由上级标准的误差范围来决定本机单值量具或计量标准的误差范围，在这些认知量值的测量中，比值就是同比一比一，因为没有忽略的问题。而在合格性判别中，必须忽略手段的影响（忽略的条件是小于等于同比三分之一），才能正确判别对象的已知指标规格的合格性。
       第一，你把“以认知未知量量值为目的”的测量与“以判别指标规格合格性为目的”的计量与检验，混淆了。
       第二，认知量值的测量（包括单值量具的定标）可以同比一比一；计量与检验的合格性判别，同比必须小于等于三分之一。不允许三分之二，即不允许你说的半宽比全宽的三分之一。
       第三，你多次把半宽比全宽的三分之一说成是“原则”，还说是“公认的”。我已说过，你这是对网友的误导，谁用你的所谓“原则”，谁就上当了。
       第四，你该拿出自己所根据的文件了，已经提过几次了。你再拿不出文件，而只是似乎记得，那就说明你的话是毫无根据的废话。劝你不要再误导别人了。因为你的说法对实际工作是有害的。
       第五，其实，任何有些资历的计量工作者，都知道三比一是同比。需要提醒的是刚刚入门的计量工作者，三分之一是同比！是半宽比半宽，不是半宽比全宽！
       第六，在计量界，大家都说半宽的三分之一，你却偏说半宽比全宽的六分之一，毫无新意，只是添乱。一会三分之一，一会六分之一，你自己帖中，已经用混过了，不要再误导别人，跟你去犯错误。


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我认为这个案例最主要的问题在于非要把检定和校准搅合到一起，按照CNAS的要求，校准证书不能给出合格与否的结论，只要给出数据就行了，判断能不能用，是用户自己的事。而且检定和校准本身步骤也不完全一致，不能简单的进行相互比较。

285166790 发表于 2014-12-4 17:28
我认为这个案例最主要的问题在于非要把检定和校准搅合到一起，按照CNAS的要求，校准证书不能给出合格与否的 ...

         先生说：“按照CNAS的要求，校准证书不能给出合格与否的结论，只要给出数据就行了，判断能不能用，是用户自己的事”
       CNAS就是中国合格评定认可委员会，专讲“合格评定”的机构，却不准校准证书给出合格与否的结论，这个说法值得考究。
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       CNAS—CL01《检测和校准实验室能力认可准则》有如下条款：
       5.10.4.2 校准证书应仅与量和功能性检测的结果有关。如欲作出符合某规范的声明，应指明符合或不符合该规范的哪些条款。当符合某规范的声明中略去了测量结果和相关的不确定度时，实验室应记录并保存这些结果，以备日后查阅。作出符合性声明时，应考虑测量不确定度。
       我认为，所谓“符合性”，就是合格性。
       国外的校准证书，例如美国安捷伦公司的校准证书就有明确的“PASS”（通过，即合格）标记。
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       先生的说法，是自己的理解，还是确有根据？如果有根据，请写出文件号。

史锦顺 发表于 2014-12-5 08:18
先生说：“按照CNAS的要求，校准证书不能给出合格与否的结论，只要给出数据就行了，判断能不能 ...

我看的也是CNAS—CL01《检测和校准实验室能力认可准则》这个文件，这里的“符合”需要指出具体条款，跟检定证书的一个简单的“合格”的表示方法还是有区别的，也不是必须给出的。CNAS是符合国际惯例的，我们这出具的CNAS校准证书，拿到美国也是承认的。至于美国某些公司出具的证书的结果表示方法，可能有它们自己的管理规定，这跟我们无关，我们只要按照CNAS的要求出具证书就可以了。

史锦顺 发表于 2014-12-5 08:18
先生说：“按照CNAS的要求，校准证书不能给出合格与否的结论，只要给出数据就行了，判断能不能 ...

　　标准说的“符合性”的确就是基层常说的“合格性”，符合性判定的准则是测量结果介于被测量控制限之内，例如楼主案例1MΩ的高值电阻器，设计要求其允许误差极限在0.1%，则测量结果在999.0kΩ～1001kΩ内即判为符合（合格），超出上述范围判为不符合（不合格）。那么问题就来了，用于评判被测量符合性的测量结果我们能够“采信”吗？或者出具该测量结果的测量方案我们能够采信吗？换句话说就是测量结果或测量方案“可靠”吗？
　　所以评判被测量是否合格的标准是“误差范围”（允许误差、控制限）T这个“计量要求”，而评判测量结果可否被采信的标准是测量不确定度。首先必须用不确定度评判测量结果的可信性，即U≤T/3（计量检定为U≤MPEV/3)，满足这个1/3原则的测量结果才能采信，否则就应该要求测量者更换测量方案重新测量，或对控制限加以压缩，两边的压缩量各为一个U，压缩量越大给生产者的余地就越小，生产就越困难，生产成本也就越高，但2U＝T时，生产将无法继续下去。在用不确定度评判得出测量结果可以采信的基础上，再将测量结果与被测量的计量要求相比较，测量结果在控制限范围内的被测量判为合格，否则判为不合格。
　　“按照CNAS的要求，校准证书不能给出合格与否的结论，只要给出数据就行了，判断能不能用，是用户自己的事”，这是科学的，正确的，因为合格与否必须给出“计量要求”（即被测量的控制限）判据。每个单位的被测量控制限均可能不同，同样一个校准结果果在一个单位“符合”，在另一个单位也可能“不符合”，符合性判定的权力留给送校单位是合理的。但送校单位在判定符合性之前需要确定校准机构所给的校准结果或校准方案是否可被采信，是否可靠，这就需要知道校准结果的测量不确定度，所以CNAS要求送校单位向检定机构索取不确定度信息，如果检定机构不能给出检定/校准结果的不确定度，送校单位应自行评定，以便确认该结果是否可被采信。这就是标准所说的实验室“如欲作出符合某规范的声明，应指明符合或不符合该规范的哪些条款，……，应考虑测量不确定度”。即应该知道送校单位的“计量要求”，应该用不确定度和计量要求的比值判定一下所用的校准方法是否可被采信，可以采信了，再用测量结果与计量要求相比较判定被测量的符合性。
　　一楼案例用最大允差±(0.005%×读数+3×最低位数值)的5位半数字多用表测量允许误差极限在0.1%以内的1MΩ的电阻，则：被测电阻MPEV＝1kΩ，仪器允差0.005%×1000kΩ+3×0.01kΩ=0.08kΩ，测量方案的不确定度U＜1kΩ/3＝0.33kΩ，测量方案和测量结果是可被采信的。给出的10个测量结果及其平均值均在999.0kΩ～1001kΩ内，理应判定被测电阻器合格，而不能判“所检电阻不合格”。

规矩湾锦苑 发表于 2014-12-5 21:59
　　标准说的“符合性”的确就是基层常说的“合格性”，符合性判定的准则是测量结果介于被测量控制限之内 ...

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      【规矩湾】
      “按照CNAS的要求，校准证书不能给出合格与否的结论”，只要给出数据就行了，判断能不能用，是用户自己的事”。
      【史评】
       这句话的前半段，是错误的，CNAS没有这样的要求。我的根据是：
       1 我在3#已引CNAS-GL01的条款，那里说，当有符合性表白时，要说明所符合的文件。这明明是说“可以”给出合格与否的结论，怎么还要说“不能”？原意是一般不给、也可以给但要说明符合的文件，这和“不能给出”是截然不同的。你真看不懂吗？
       2 另一个文件是《CNAS-GL27 声明检测或校准结果及与规范符合性的指南》，这个文件题目较长，实质就是“如何给出合格性”。此文件专题讲解怎样判别与表达合格性（与规格的符合性）。说CNAS不准给出合格与否的结论，是对这个文件的否定，是错误的。因原文的格式问题，特发附件如下。
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发附件失败。文件为《 CNAS-GL27 声明检测或校准结果及与规范符合性的指南》
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       我认为，人家送仪器让你校准，你在进行一番操作之后，理应给出合格与否的结论。这个结论是仪器的性能符合还是不符合仪器的指标。至于在以后的应用场合，合格的仪器能否满足使用要求，那是用户的事。不要把“仪器是否满足使用要求”与“仪器是否合格”混淆在一起，这是两回事。
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       中国人用惯了“检定”的方式，检定结果必定给出合格与否的判别。这对用户，以及大生产的管理是简明而恰当的。
       如今，学外国，来了个“校准”；怎样进行，实在让人糊涂。学外国，既要看人家是怎样规定的（CNAS的技术性文件都说明是等同于国际标准），也要看人家是怎样做的。美国安捷伦公司的校准证书，就有合格与不合格的标识。
       用户的仪器送去校准，都合格还好；如有不合格仪器，经过校准也有校准证书，这就极易引起误解、误用。
       我认为，管理“合格评定”的机构，居然认为校准通常可以不给出合格性判别，实在令人费解。规矩湾认为这样科学，这是把“仪器规格”与“使用要求”混淆的一种思路，正是不确定度论的影响之一：不懂得“区分”、“孤立”的必要。混淆、混沌，煮成一锅粥，越熬越糊涂。
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       所发文件中，规格区间为2T，这样才能谈论U/T的问题。谈论三分之一的比值，必须这样比！你把T用为全宽，还说三分之一，是错误的。那样，是66%，是绝对不能忽略的！
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补充内容 (2014-12-6 15:34):
所谓符合性是实测性能对规格specification（规格/说明书/规范）的符合，不是对“使用要求”的符合。因此校准时的合格性判别，与应用中的要求无关。

补充内容 (2014-12-6 15:47):
按《CNAS-GL27》，合格性判别必须划分五个区，只有在合格区的数据，才算合格。数据在不确定度决定的待定区，不能判为合格。即不确定度不能忽略。

史锦顺 发表于 2014-12-6 11:39
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      【规矩湾】
      “按照CNAS的要求，校准证书不能给出合格与否的结论”，只要给出数据就行了， ...

　　JJF1001-2011的4.10条给术语“校准”的定义是明确的，校准是一组操作，第一个操作是赋值，第二个操作是给出所赋值的测量不确定度，没有进行符合性判定的第三步操作。正如史老师所说，中国人用惯了“检定”的方式，检定结果必定给出合格与否的判别，因此总觉得检定机构在校准后也应该给出合格与否的判别，这就是惯性思维在作怪，校准的确不存在符合性判定，判定的责任由送校单位的计量确认员通过“计量验证”来完成。“校准”让他对测量设备进行“体检”，可以“厂医院”（企业自己的计量室）执行内部校准也可以送“社会医院”（法定机构）校准，但“体检”后的测量设备能否“上岗”，还是企业自己说了算，要根据“体检结果”与“岗位标准”（测量过程的计量要求）相比较，符合岗位标准的，检定机构说不合格照样签发计量确认“合格标识”允许其“上岗”，不满足“岗位标准”的，检定机构给出合格证，照样“拒聘”，签发“禁用”标识。
　　只有使用单位才知道被测参数的控制限，测量设备能否在生产现场用于测量过程由送校单位的计量确认员说了算，不是检定机构的检定员说了算。测量设备的特性最终还是要落实到被测参数的测量结果上，测量结果最终还是要与被测量控制限相比较进行符合性判定的，因此将测量设备引入的不确定度分量与被测量控制限相比，而不与该测量设备是否符合其自身合格与否的标准相比，这样的管理模式是科学的，实用的，经济的，也是建立在确保量值溯源性的基础上的。
　　三分之一原则的的确确是U与T之比，不是U与半宽的比，三分之一原则不是说1/3，而是指不得超过1/3，越小越安全，越小测量成本也越高，在保证不超过1/3的前提条件下结合被测量的风险性和测量成本综合考虑应该小到什么程度，一般就是取1/3～1/10，风险特别巨大的也有不计成本取1/20甚至更小的比值的，但无论比值取多小，只要不超过1/3就都是三分之一原则的具体应用。我记得史老师甚至赞成过取比值1的，例如零售大米称重只允许负偏差20g，T＝20g，史老师甚至同意选择示值允差20g的秤称量，此时的U≈20g，U/T＝1＞1/3，这就是违背1/3原则的测量方案。如果按半宽比半宽这个例子U/T＝1＞＞1/6，更是严重违背了史老师楼上所忠言相告的原则了。
　　按《CNAS-GL27》，合格性判别必须划分五个区，只有在合格区的数据，才算合格。这都是指不满足1/3原则时对被测量控制限压缩两个“不确定区”又称“安全区”的原因，当满足1/3原则时（再次提请注意不是1/3，而是不得大于1/3的满足被测量风险控制的一个比值），不确定度相对于被测量控制限忽略不计，不必设定“不确定区”，不必考虑“安全裕度”。

规矩湾锦苑 发表于 2014-12-7 01:17
　　JJF1001-2011的4.10条给术语“校准”的定义是明确的，校准是一组操作，第一个操作是赋值，第二个操作 ...

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       学术讨论，谈自己的观点，对还是错，由自己负责；但绝不允许以自己的猜测，胡乱给别人扣帽子。我一向主张，在合格性判别中，1/3这个值过大，不是什么原则，而是计量标准（或仪器）水平不高时代的无奈之举。参考国际惯例，我主张此比例不能大于1/4.而且一定是半宽之比。规矩湾先生不听劝告，一口咬定u/T即半宽比全宽是1/3,还说满足于此，可以忽略不确定度的影响，这是根本性的错误。允许U比T(全宽)为1/3，就是上下U占规格限的2/3，即66%。说66%可以忽略，不是错话吗？说不大于1/3，就等于说小于等于1/3，就是说等于1/3也是可以的，我以等于1/3说事，有什么不可以？小于1/3有无限多个值，我怎么说是多少？况且，任何反驳都是举证最有力的数据，我如果说1/100，还有意义吗？你还提醒什么？
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       规矩湾说：“我记得史老师甚至赞成过取比值1的……”
       史锦顺在此声明：规矩湾这是栽赃，这是诬陷！史锦顺从来没说过合格性判别的系数可以是1。
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       规矩湾接着说：“例如零售大米称重只允许负偏差20g，T＝20g，史老师甚至同意选择示值允差20g的秤称量，此时的U≈20g，U/T＝1＞1/3，这就是违背1/3原则的测量方案。如果按半宽比半宽这个例子U/T＝1＞＞1/6，更是严重违背了史老师楼上所忠言相告的原则了。”
       原来规矩湾把零售大米对秤的要求，与合格性判别时对标准（或高档仪器）的要求混为一谈了。就是说，讨论许久，规矩湾先生还是弄不明白，零售大米的称重与对袋装大米（已有标称值与允差要求，决算按标称值付款）重量合格性的检查是两回事。对袋装大米的检查，是合格性判别。买袋装大米，通常按袋上的标称值付款，这样，有两个差值：标称值与测得值之差、测得值与实际值之差。要求实际值与标称值之差（允差规格），而检查时知道的是测得值与标称值之差，要用测得值代表实际值，条件是秤的误差要足够小，就是要小到合格性判别的1/3(秤的误差范围/袋装大米的允差)。
       零售大米，以秤的测得值为决算值，因此，实际值与决算值之差由秤的误差决定。要求大米实际值少于决算值的量，不得超过20克，用最大允许误差为20克的秤来量，可以保证这一点，为什么不可以？这不是检验，用不上什么1/3“原则”。这里不是合格性判别！
       买卖袋装大米时，如果买卖双方愿意，可以当场用秤来称大米的重量，那就抛开了标称值，而直接按秤的示值（去皮后）决算，这就不再有标称值与测得值的差值，仅仅存在秤的测量误差，那就变成测量（认知量值），而不是检验了。用误差范围为20克的秤就可以了。如果按袋装大米的标称值决算，就是检验（计量）的问题，就要求秤的误差范围小于20克的三分之一。还不明白吗？
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       你自己分不清测量与计量，还要把我对零售大米的解说用在合格性判别上，真是岂有此理！
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       你说：
　　按《CNAS-GL27》，合格性判别必须划分五个区，只有在合格区的数据，才算合格。这都是指不满足1/3原则时对被测量控制限压缩两个“不确定区”又称“安全区”的原因，当满足1/3原则时（再次提请注意不是1/3，而是不得大于1/3的满足被测量风险控制的一个比值），不确定度相对于被测量控制限忽略不计，不必设定“不确定区”，不必考虑“安全裕度”。
      这是错话。
      要知道，计量的资格是计量本身的误差范围与被检对象的误差范围之比的q值不大于1/3.如果q大于1/3，根本就没有计量的资格，还谈什么五个区的划分？话说到这里，不能回避一项计量规范《JJF1094-2002 仪器特性评定》的问题。为人第一要诚实，第二要讲逻辑。如果我只讲你规矩湾的错误，而不提有同样错误的国家计量规范，那就不配是学者，而是势利小人了。
       需说明，发现《JJF1094》的合格性判别有问题，是最近几天的事。同许多人一样，我也是盲从于这个国家计量规范。做为中国人，相信、服从国家计量规范是应该的；但其根本前提是规范是正确的，是有利于实际工作的。如果规范有错误，不利于实际工作，再相信规范，就是迷信、就是盲从。这不符合“实事求是”的基本原则。也不符合对人民负责的根本宗旨。
      我的下一篇文章，将是关于合格性判别的论述。基本思路是q为1/3，是入门条件，不满足入门条件，就没资格判别合格性。具备计量资格之后，还要分五个区，而只有在合格区（规格减裕度）才能判为合格。说满足1/3就可以忽略，就不设安全裕度，就不必分五个区，是错话。正是这时才有必要分五个区，或设立安全裕度。如果q大于1/3，就没有计量的资格，即没有资格判别合格性。分区也就没必要了。（分区可以避免把不合格判为合格；但避免不了“应该判为合格的却不能判为合格”。后者也是误判。误判太多，没有计量资格。）
      估计你不会同意。你说你的；我还是说我的。你说什么，由你；只是希望你不要曲解别人的意思！
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史锦顺 发表于 2014-12-7 11:22
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       学术讨论，谈自己的观点，对还是错，由自己负责；但绝不允许以自己的猜测，胡乱给别人扣帽子。 ...

史先生好耐心！

跟一个将U与“‘测量’误差范围（半宽）”或“‘测量’误差限”完全割裂的人谈“检定”原则，如何能将他谈明白呢？

史锦顺 发表于 2014-12-7 11:22
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       学术讨论，谈自己的观点，对还是错，由自己负责；但绝不允许以自己的猜测，胡乱给别人扣帽子。 ...

　　史老师可以有自己的观点，我也可以有自己的观点，但我认为的1/3原则就是测量过程的测量不确定度评定U与被测量控制限（全宽）T的比值不得大于1/3，这是个根本原则，只能小于1/3，不能大于1/3，至于小到什么程度完全是具体问题具体分析，测量工作者的任务是兼顾被测参数的风险和测量成本，合理选择小于1/3的比值。当然史老师要选择1/4（半宽与半宽之比实际为1/8）也未尝不可，仍然不违背“不大于1/3"这个“三分之一原则”的要求，只不过对于风险很小的被测参数的测量而言投入了不该投入的过大测量成本罢了，但对于风险较高的被测参数仍然是必要的，例如压力表的校准过程。零售商品大米的称量也是一个测量过程，国家代表顾客提出了该测量过程的控制限要求，允许的最大负偏差不得超过某个规定，这就是对被测参数的控制限T的要求，称量结果既是测量结果也是销售者声称的“名义值”（公称值），这是客观事实，无法改变。因此选择的测量方案和测量设备就必须满足这个“计量要求”。当然如果顾客不计较，心甘情愿让销售者使用允差数公斤的秤来称量他买的几十斤大米，有没有谁管，这就是“民不举官不究”的俗话，用示值允差20g的秤称量允差控制限T＝20g的大米，只要顾客愿意也是没办法的事，但只要因此而产生计量纠纷，销售者就必须承担测量方案选择不当的责任。

njlyx 发表于 2014-12-7 11:34
史先生好耐心！

跟一个将U与“‘测量’误差范围（半宽）”或“‘测量’误差限”完全割裂的人谈“检定” ...

　　你说你的技术观点，如果没有什么更多的看法，说些毫无价值的话语是没有必要的，以史老师的风度和高风亮节是不会上某些人破坏技术讨论氛围的“激将法”当的。应该相信量友们每个人都不是阿斗，谁也不会上谁的当，三十六计也好，雕虫小技也罢，请收起来，真心实意投入的技术讨论之中为好。

测量不确定度U与被测量最大允许误差（控制限？）之比不大于三分之一从来都是半宽与半宽之比，是对测量方法是否可行的最基本要求，这是编写过检定规程之类技术文件人员的常识。不确定度本身是一个方根，自然也是正负对称，只不过使用中约定为正值，什么时候出现了半宽与全宽之比？

走走看看 发表于 2014-12-22 12:06
测量不确定度U与被测量最大允许误差（控制限？）之比不大于三分之一从来都是半宽与半宽之比，是对测量方法 ...

　　在计量检定/校准领域，依照JJF1094的规定，的的确确测量不确定度U与被测量最大允许误差绝对值（非控制限）之比不大于三分之一，从来都是半宽与半宽之比，这应该成为编写过检定规程之类技术文件人员的常识。我已经多次讲到，三分之一原则U/T≤1/3（T是控制限，是最大减最小）的确用的是半宽与全宽的比值。三分之一原则在计量检定/校准领域中具体应用时。因为检定/校准涉及的是“测量设备”，一个测量设备的误判将会带来一大批被检产品的误判，因此风险大于一般产品的测量，在U/T≤1/3中选择了比值1/6，因为T＝2MPEV，因此由U/T≤1/6推导出U/MPEV≤1/3。每个测量领域都有自己的具体应用，都会在在U/T≤1/3基础上选择1/3～1/10的比值，风险特别巨大的甚至不惜测量成本而选择比1/10更小的比值，但只要是选择了比1/3小的比值就是三分之一原则的具体应用，大于1/3就违背了三分之一原则，测量过程、测量方案、测量结果就不值得我们采信，无论其准确性有多高都必须废弃，必须更换测量方案重新测量。

规矩湾锦苑 发表于 2014-12-22 23:40
　　在计量检定/校准领域，依照JJF1094的规定，的的确确测量不确定度U与被测量最大允许误差绝对值（非控 ...

        我们讨论计量界的事，就要说计量界的话。计量界从来都是半宽比半宽。国家计量规范《JJF1094》的三分之一是明确的半宽比半宽；国家合格性规范《CNAS-GL27》的三分之一也是明确的半宽比半宽。半宽比半宽是计量检定、校准以及一切合格性判别的最低要求。你说的那个半宽比全宽的三分之一换算成计量界的讲法是三分之二，此比值过大，是不允许的。任何规范、规程，包括任何教科书都不可能把半宽比半宽的三分之二当做原则。
       已经给你指出多次，你不但不改，反而变本加厉，实不应该。别的学术不同意见可以慢慢讨论，起正作用还是起负作用，有待于认识的提高、实践的鉴别与历史的考验。而讲三分之一，必须是半宽比半宽，那是没有讨论的余地的。半宽的三分之一，以当今的科技水平与计量水平论之，也偏大；国际计量界现在已通行半宽比半宽为四分之一。你居然说半宽比半宽为三分之二是原则，是错误的。希望你知错改正，再坚持下去，你就是误导网友了。
       请你不要再编理由胡乱解释。你老是说U/T之1/3,你要拿出文件来。大家仔细看看那里是什么意思。“控制能力”同合格性判别中的“标准的误差可忽略条件（标准的资格）”是两回事，怎能随便用“控制能力”，去改造规范有明文规定的半宽比半宽的三分之一？你按自己的臆想，弄出个计量的六分之一来，不是添乱吗？

史锦顺 发表于 2014-12-23 07:19
我们讨论计量界的事，就要说计量界的话。计量界从来都是半宽比半宽。国家计量规范《JJF1094》的 ...

　　如果仅仅局限在计量检定/校准领域，我可以完全认可您的半宽比半宽的1/3观点，毫无疑义。但三分之一原则的确的的确确是整个测量领域（计量学领域）普遍的规则，适用于所有的测量领域。计量检定和校准只不过是许许多多个不同测量领域中的一个领域，这个半宽比半宽的说法仅仅是该测量领域对普遍适用于各测量领域的1/3原则的具体应用之一而已，不能用该领域的应用代替整个计量学中1/3原则，否则许许多多的测量过程将无法实现，或实现的成本不堪忍受。不大于1/3是可以任意小的，小到什么程度一定要根据测量过程或被测对象的风险而定，一般的测量过程U/T≤1/3足矣，检定校准这个测量过程相对而言风险要大些，因此才在≤1/3的基础上选择了1/6，于是才造成了半宽比半宽≤1/3这个结果，U/MPEV≤1/3是三分之一原则U/T≤1/3（取了1/6）的具体应用。这不是我变本加厉和乱解释，这的确是计量科学1/3原则的真实写照。还有许多测量领域分别在≤1/3的基础上选择了1/4、1/5、1/8、1/10甚至更小，检定/校准领域的半宽比半宽为1/3也是不能应用于这些领域的，但U/T≤1/3是可以适用于所有的测量领域的基本原则。

史锦顺 发表于 2014-12-24 07:03
任何测量领域的三分之一取法，都是讲可忽略的条件，你那个半宽比全宽的所谓三分之一原则，本质是 ...

　　第一，任何测量的目的都有判定被测量是否合格的问题，这个合格与否的标准大多数是标准、规范、规程、法规明确规定的，但也有没有明确规定而隐含在测量结果使用者的心理承受能力之中，如果没有这种要求，那么同样一个尺寸用高精度测量仪器可以测，用千分尺可以测，用卡尺可以测，用钢卷尺也可以测，用任何测量方法都可以测。没有符合性判定的测量也就无所谓误差，无所谓不确定度，也就失去了研究意义。
　　第二和第三，认知量值的测量，同样是有合格与否的要求，一个粗糙测量的测量结果对于认知量值也是没有意义的，只有限定在某个控制限范围内的测量，才会对认知量值有意义，无论这个控制限是明示的还是心理承受的能力都是判别指标规格合格性的指标。质量检验也是一种测量，也必须满足U/T≤1/3，U是半宽，T是公差带宽度或控制限全宽，在满足U/T≤1/3原则基础上要根据被测量的风险性决定选择1/3、1/4、……1/10，选择多大的比值完全是对1/3原则的具体应用。检定/校准的风险大于一般测量，因此选择了1/6，推导成半宽U与控制限T的半宽MPEV相比也就是1/3了，这仍然是U/T≤1/3的具体应用例子之一而已。
　　第四，测量领域的1/3原则和1+1＝2一样是公理，勿需用“文件”加以规定，而是所有的文件只加以应用。JJF1094应用了，GB/T3177应用了，所有的检定规程和校准规范应用了，所有的试验规范、检验规范、化验规范也都应用了，各企业的《作业指导书》、《操作细则》也都应用了，可以说只要是测量没有不应用1/3原则的，不论你U与T的比值选择多大，但就是不能大于1/3，这就是1/3原则本意。
　　第五，任何有些资历的计量工作者，都知道1/3原则是U/T≤1/3，适用于各个测量领域的各种测量，但具体应用到检定/校准领域无非是在常用的比值1/3～1/10之中选择了1/6，因此所有在检定和校准这个特殊测量领域的工作者也都知道1/3原则应用到检定/校准领域变成了半宽比半宽，即U/MPEV≤1/3，但这个判别式只适用于特殊测量检定/校准，不适用于其它领域的测量，每个测量领域在应用1/3原则时都选择了适用于本领域的比值，但都共同遵循U/T不能大于1/3的基本原则。
　　第六，在计量界，大家都说半宽的三分之一，应该改为在狭义的计量界，即检定和校准界都说半宽的三分之一，离开了检定和校准，站在广义计量（关于测量的科学计量学）的高度上看待1/3原则，半宽与半宽的比值一律选择1/3（U/T的值为1/6)是不行的，许多测量投入这么大的测量成本是不值得的，是一种浪费，一种奢侈，但也有许多测量必须选择U/T≤1/8、1/10甚至更小。“一会1/3，一会1/6”，甚至1/10或更小，都是1/3原则的具体应用。被测参数的风险大小不同就必须选择不同的比值，因此“一会1/3，一会1/6”，甚至1/10，完全是实际测量的需要。

我认为应该研究一下国外的校准证书对校准结论有何要求，以及其判定使用的方法。这个不能只看个别单位的，最好能获得国外的国家级实验室，看他们证书是怎么出的。

太感谢这么详细的阐述了，受益匪浅了，收藏了得经常翻看，太谢谢楼主了。

感谢楼主，受益匪浅

感谢楼主分享。