本帖最后由 史锦顺 于 2017-8-31 08:43 编辑
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“疑惑”试解（1）
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史锦顺
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njlyx先生可能认为，现行不确定度体系有问题，所以要“试改”。
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何必先生可能认为，现行不确定度体系有问题，所以有“疑惑”。
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规矩湾先生与众不同，为了维护不确定度体系，采取随心所欲的歪曲手段。-
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修正也好，疑问也好，甚至包括“歪曲”，都说明一个问题，那就是不确定度体系本身的“不确定性”。
逻辑规律要求，任何思维、理论必须有“确定性”。逻辑的三大规律的第一条就是“同一律”。是什么，就是什么，不能没准谱，一会儿东，一会儿西。不确定度理论体系的核心概念“不确定度”，到底是什么，竟有各种说法。这表明，不确定度体系不是好东西。
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试着解释何必先生的“疑惑”。我的目的很明确，就是借此机会说明不确定度体系的错误与弊病。而不是修修补补。我对不确定度体系的总的评价是：
立基于不可知论，哲学观错；定义跳槽、分类穿帮、对象与手段混淆，逻辑错；估计代替计算、假设代替分析，方法错；混淆两类测量、混淆两种误差，测量模式错；混淆两种统计，统计方式错。由此导致计量、测量的各种处理方法全错。不确定度体系的一切，没有任何可取之处。不确定度体系是害人误事的伪科学。
就最基本的学术理论、业务操作而言，由于违反测量计量的多项基本法则，不确定度体系的最常用的五项基本公式全错。最基本的性能指标给出、合格性判别、测量结果表达三项实际操作，项项出错。
对错误百出的不确定度体系，要揭露它！否定它！
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（一）关于校准结果的表达
在校准中，有两项不同的计量误差：判别合格性的计量误差范围与测定系统误差时的误差范围。关于被校仪器的误差，也有两种：不修正的仪器误差范围和修正后的仪器误差范围。
换成不确定度体系的语言，该有：判别合格性的计量不确定度与测定系统误差时的测量不确定度。关于仪器的不确定度，也有两种：不修正的仪器不确定度和修正后的仪器不确定度。
当前，不确定度体系的U95，在校准中只有一个，没法用。用则必错。
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1 计量的误差
第一种计量误差，是判别被校仪器合格性的误差，这里记为R计。
计量的误差公式推导如下。
必须认清：求什么，用什么，靠什么，得什么。要明确：分析计量的误差，是分析计量活动的影响，自变量必须是计量的因素，而测得值函数在计量中是常量。
测量是用测量仪器测量被测量，以求得被测量的值。而校准是用被校仪器来测量已知量值的标准，以求得测量仪器的误差，看是否合格。校准是测量的逆操作。测量仪器的误差，是校准的认识对象。校准的第一个目的是求得仪器的误差，而得到的是仪器示值与标准标称值之差；对计量本身的误差分析，就是求这二者的差别。
设测得值为M，计量标准的标称值为B，标准的真值为Z；仪器的误差元（以真值为参考）为r仪，校准得到的仪器测得值与标准的标称值之差值为r示，标准的误差元为r标。
1）要得到的测量仪器的误差元为：
r仪 = M – Z （1）
2）检定得到仪器的视在误差元为：
r视 = M – B （2）
3）标准的误差元为
r标 = B–Z
4）（2）与（1）之差是计量误差元：
r计 = r视 – r仪 =（M-B）-（M-Z）
=（Z–B）
= r标 （3）
误差范围是误差元的绝对值的最大可能值。由（3）式，误差范围关系为：
|r计|max = |r标|max
即有
R计 = R标 （4）
（4）式是计量误差的基本关系式，计量误差由标准的误差决定。计量误差与被校仪器的误差因素无关。
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2 合格性判别
被校仪器的误差范围指标，记为MPEV。仪器的实际误差范围是R，若
R ≤ MPEV （5）
则被检测量仪器合格。
R是被检仪器的真误差范围，参考值是被测量的真值。而实测的仪器的误差范围，是以标准的标称值为参考值的。计量中实测得到的是被检仪器的误差的测得值是r，规范《JJF1094》中记为|Δ|，准确地说应为|Δ|max，误差量的测量结果是：
r = |Δ|max±R计
= |Δ|max±R标 （6）
判别合格性，必须用误差的测量结果与仪器指标比。
（A）由于计量误差的存在，r的最大可能值是|Δ|max+R标。若此值合格，因仪器误差绝对值的其他可能值都比此值小，则所有误差可能值都合格。因此，合格条件为：
|Δ|max+R标 ≤ MPEV
即
|Δ|max ≤ MPEV - R标 （7）
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（B）由于计量误差的存在，r的最小可能值是|Δ|max-R标。若此值因过大而不合格，因仪器误差绝对值的其他可能值都比此值大，则所有误差可能值都不合格。因此，不合格条件为：
|Δ|max―R标 ≥ MPEV
即
|Δ|max ≥ MPEV + R标 （8）
注：检定中的合格性判别，同于校准中的合格性判别。
计量（包括检定与校准）中的计量误差是计量标准的误差范围R标，合格性判别中的待定区的半宽是R标。计量误差与被校（被检）对象的性能无关。
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3 测定系统误差的误差
计量中的第二种计量误差，是测定系统误差时的误差。
测定系统误差，是校准的必然操作。其实，对精密仪器的检定也要测定系统误差，以便精确地测定仪器的实际误差范围。有时修正，它也是给出的修正值的误差范围。
系统误差元的定义值是：示值期望值与被测量真值之差
β = EM - Z （9）
系统误差的测得值为
β测 = M平- B + 分辨力误差
= M平- EM +EM +Z - Z - B + 分辨力误差
= (EM – Z) + (M平- EM) +(Z – B) + 分辨力误差 （10）
系统误差的测定误差元
rβ = β测 – β = 3σ平 ± R标 ±分辨力误差范围
测定系统误差时的误差范围（仅R标一项系统误差取“方和根”）
Rβ =√[ (3σ平)2 + R标2 +分辨力误差2] （11）
系统误差的测量结果是
β = β测±Rβ （12）
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换成不确定度的语言，确定系统误差的不确定度为
Uβ =√[ (3σ平)2 + R标[/sub]2 +分辨力误差2] = R[sub]β （13）
现行不确定度论的校准不确定度U95，其包含的内容与Rβ包含的内容相同，就是Rβ，这里记为Uβ，是确定系统误差时的误差范围。
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4 仪器的不修正的误差范围与修正后的误差范围
系统误差，包括恒值部分与慢变化部分，可分解为恒值系统误差与长期稳定度。有计量标准，可测量当时的系统误差总量。方便的表达方式是测定时的系统误差（视在系统误差）看成是系统误差的恒值部分；而此时刻到下一次校准时刻（半年或一年）系统误差的变化，视为长期稳定度。
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不修正，测量仪器的误差范围是系统误差、随机误差、长稳、分辨力误差的合成结果。
M = Z + β恒 +β长稳 ± 3σ + 分辨力误差
不修正的仪器误差范围（两项较大系统误差取绝对和）是
RM = √[(|β恒|+|β长稳|)2 + (3σ)2 +分辨力误差2] （14）
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修正值
C = - β恒视
= - β恒± Rβ
由于测量点与校准点不同，修正值的误差要加一项：代换误差。
修正后的测得值（β替代是测量点与校准点不同的代换误差）是
M修 = M + C
= (Z + β恒 + β长稳 + β替代± 3σ + 分辨力误差)+ C
= (Z + β恒 + β长稳± 3σ ± 分辨力误差)– β恒± Rβ + β替代
= Z + β长稳 + β替代 ± Rβ ± 3σ + 分辨力误差 （15）
修正值M修的误差元为
r修 = M修 - Z
= β长稳 + β替代± Rβ ±3σ + 分辨力误差 （16）
大系统误差β长稳、β替代、Rβ应绝对合成，其他是随机误差，合成取“方和根”。
修正值的误差范围是
R修 =√[ (|β长稳|+|Rβ|+|β替代|) 2 ±(3σ)2 ±分辨力误差2 ] （17）
修正后的测量结果：
Z = M修 ± R修 （18）
注意：修正后的测得值变了，误差范围也变了。整个测量结果变了！
对单值量具，如量块、砝码，β替代、(3σ)、分辨力误差三项不存在，β长稳可略、仅有Rβ一项，修正是可以的；但对测量仪器，（17）式的五项误差都存在。这就是99%以上的测量仪器不修正的基本原因。马凤鸣、史锦顺等主张测量仪器（不含单值量具）不搞修正，技术上的原因就在于此。
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【对不确定度体系的质疑】
当前，校准与检定的不同点是校准不判别合格性而必须给出“校准不确定度”。“校准不确定度”是什么，该怎样应用，这是计量界急需弄明白的问题。
1）“校准不确定度”不是计量误差范围
计量的核心任务是判别被计量仪器的合格性。校准是计量的一种形式。作为主管合格性的中国合格评定国家认可委员会,却规定校准通常不判别合格性。而当用户要求判别合格性时，要用到“待定区”。《CNAS-GL27声明检测或校准结果及与规范符合性的指南》的五个区划分，其中待定区的半宽用U95，是错误的。计量误差等于计量标准的误差范围，而不应是校准不确定度U95。U95比计量误差多出被检仪器重复性、分辨力、环境影响量各项。这样就多计了、重计了。
2）“校准不确定度”不是仪器的不确定度
不进行修正，被计量仪器误差范围是系统误差、随机误差、分辨力误差的合成结果，而U95中缺系统误差项。
3）“校准不确定度”不是修正后的仪器的不确定度
当前，通常把“校准不确定度”，当成修正后的“仪器不确定度”。缺长期稳定度项（包括漂移与环境影响等变化项）；缺随机误差项3σ；对非单值的测量仪器，缺“替代误差”项。
4）“校准不确定度”是测定被检仪器的“校准时的系统误差”的误差范围。可以叫修正值的不确定度。
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【对何必先生疑惑1的回答】
现在的校准，针对的对象与给出的结果，都是针对系统误差的，应给出修正值（即系统误差的负值）的值，以及修正值的不确定度（即测定系统误差时的误差范围），给出的不是仪器示值的不确定度或标准值的不确定度。因此，没有过渡的问题。不是一回事，没法直接过渡。
1）修正值的不确定度U（误差范围）是测定系统误差时的误差范围（仅R标一项系统误差取“方和根”）
Rβ =√[ (3σ平)2 + R标2 +分辨力误差2] （11）
系统误差的测量结果是
β = β测±Rβ （12）
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换成不确定度的语言，确定系统误差的不确定度为
Uβ =√[ (3σ平)2 + R标2 +分辨力误差2] = Rβ （13）
现行不确定度论的校准不确定度U95，其包含的内容与Rβ包含的内容相同，就是Rβ，这里记为Uβ，是确定系统误差时的误差范围。
2）修正后的仪器示值的不确定度（误差范围）是：
R修 =√[ (|β长稳|+|Rβ|+|β替代|) 2 ±(3σ)2 ±分辨力误差2 ] （17）
修正后的测量结果：
Z = M修 ± R修 （18）
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对非单值量具的测量仪器来说，（17）与（11）差距甚大，不能“过渡”。而对砝码、量块等单值量具来说β替代、(3σ)、分辨力误差三项不存在，β长稳可略，于是，是可以“过渡”的。
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