测量不确定度概念正解(ppt)

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2018-1-4 09:51 上传

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误差理论的新概念

补充内容 (2018-1-12 09:46):
最新版本见http://blog.sciencenet.cn/blog-630565-1093013.html

是否可以这么理解？测量条件的随机，造成了误差的随机分布。当我们可以有效控制这些随机测量条件时，那么这些误差将不再随机。测量条件造成的误差本身有各种各样的分布，但这种未知条件很多，当它们之间的大小比较接近时，它们的总分布趋于正态分布。而如果这些测量条件造成的误差中，有一个A远大于其他分量时，总误差的分布将趋于A的分布，即出现了系统误差的情形。我们可以根据这个原因，有目的的修改测量条件，放大误差并发现A,那么这个A就被我们称之为系统误差。去除了A后，这个总误差中各分量又比较接近，它们的总分布又趋于正态分布了。

吴下阿蒙 发表于 2018-1-4 16:42
是否可以这么理解？测量条件的随机，造成了误差的随机分布。当我们可以有效控制这些随机测量条件时，那么这 ...

“测量条件的随机，造成了误差的随机分布。”这个理解是正确的。您后面所说的应该是样本整体偏离问题吧，样本整体偏离的原因是某些误差适应了测量条件的变化而保持了恒定（系统性影响），这个误差无法消减只能寻求其历史资料获得其不确定度（B类）参与合成。

吴下阿蒙 发表于 2018-1-4 16:42
是否可以这么理解？测量条件的随机，造成了误差的随机分布。当我们可以有效控制这些随机测量条件时，那么这 ...

您说的“有一个A远大于其他分量”应该属于离群值的问题，离群和整体偏离还不是一回事。

没有系统误差这个概念，只有系统性影响的误差，因为系统误差有不遵循随机分布、没有方差、区别于随机误差、表示准确度等错误的内涵，而实际上A、B二个误差完全对等。当然，如果将来教科书明确把系统误差的那些错误的概念内涵都剔除了那也就无所谓了。

一种重复测量方法中，哪些误差源产生误差A，哪些误差源产生误差B，这只有通过对重复测量的条件变化规则的分析而给出判断。

看这个版本吧，这个版本把误差群的分散区间和单一误差的存在区间的关系交代得更清楚些。
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2018-1-5 07:50 上传

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yeses 发表于 2018-1-5 08:04
您说的“有一个A远大于其他分量”应该属于离群值的问题，离群和整体偏离还不是一回事。

没有系统误差这 ...

我话中A是指每个测量结果中，由于某一个条件改变造成每个测量结果都产生了一个误差分量A（不是一个定值，只是给这个分量一个名称，后面好区分）。比如，我有意的放大温度条件的改变，使得每次测量结果中温度造成的误差分量A远大于其他条件造成的误差，那么每次的测量结果就会跟随温度条件有规律变化，此时我们可以判断温度对测量结果存在按照一定规律变化的系统误差影响A(这个A应该有一个温度和测量结果对应的模型），然后我们再常规测量中，有意识的减小温度变化，或者按照模型扣除温度变化产生的影响A。这应该就是一种发现系统误差，并去除的过程，而在这个系统误差未被发现前，实际上我们就是把其包含在随机误差中处理的，即随机误差和系统误差并无本质的区别，所谓的随机误差，只是我们无法找到造成误差的条件与结果误差直接的对应关系。也可以说所有的误差都是由于某一个测量条件变化造成的，即都是系统误差。这么理解是否正确？谢谢！

吴下阿蒙 发表于 2018-1-5 09:31
我话中A是指每个测量结果中，由于某一个条件改变造成每个测量结果都产生了一个误差分量A（不是一个定值， ...

基本是这个意思，让测量条件变化促使误差也变化，然后用误差的函数模型拟合实现修正或干脆利用其分布自我抵偿。只是别用系统误差/随机误差这个术语，系统误差包含在随机误差之中这种意思表述在逻辑上很别扭。

yeses 发表于 2018-1-5 13:09
基本是这个意思，让测量条件变化促使误差也变化，然后用误差的函数模型拟合实现修正或干脆利用其分布自我 ...

谢谢指导~~~~

看了一下，发现跟史老的观点有相似之处。

285166790 发表于 2018-1-5 16:21
看了一下，发现跟史老的观点有相似之处。

不会吧，您怎么看的？

　　我认为叶老师和史老师的观点有很大区别。史老师坚持不确定的评定方法是错误的、多余的，应该加以扼杀。叶老师赞成测量不确定度评定，也没有反对误差理论，反对的是将误差分为系统误差和随机误差，因为误差是测得值减去参考值，“一”个测得值和“参考值”均为已知值，因此误差没有随机性，叶老师指出“随机误差”不是“误差”，而是“实验标准差”，不应该将实验标准差称为测量误差。如果理解错了请两位老师指正。

285166790 发表于 2018-1-5 16:21
看了一下，发现跟史老的观点有相似之处。

史老师反对不确定度支持准确度（accuracy）几乎家喻户晓，您是怎么看出我和他有相似之处的呢？

规矩湾锦苑 发表于 2018-1-5 23:49
　　我认为叶老师和史老师的观点有很大区别。史老师坚持不确定的评定方法是错误的、多余的，应该加以扼杀。 ...

更正一下：误差是测量结果减真值。测量结果唯一，（测量实施时刻的）真值也唯一但未知，误差就是一个唯一的未知的恒定的常数。

正因为真值未知，所以才需要测量；正因为误差未知，所以只能对其所存在的概率区间做个估计。

特别说明，任何测量都是以某个（些）仪器（标准）为基准对未知量进行测量，提交未知量的测量结果及其不确定度。

计量检测部门则是根据规程规定的方法、用规程规定的标准器为基准，对被检仪器的未知误差进行测量，提交被检仪器的未知误差的测量结果（误差样本），而其不确定度评估在该规程评审时已经由计量技术委员会通过审核，这个不确定度一定是大大小于被检仪器的最大允许误差（MPE）的，否则就不能通过评审。所以实际的仪器检测中一般不需要每次都提交误差样本的不确定度，只要误差样本不超过仪器的MPE就判定合格完事。从这个角度理解，计量检测领域里的测量和其他测量领域本质是一回事。

　　谢谢叶老师的回复！
　　的确“（测量）误差”定义的初衷和本意是“测量结果减真值”，因为（测量实施时刻的）真值唯一但未知，误差就是一个唯一的未知的恒定的常数。为了实际工作中使用的“误差”已知，人们不得不修订“误差”的定义为“测量结果减参考值”，“参考值”是人们共同的约定，因而定义修订后由“真值”的未知变成了“参考值”的已知，两个已知量值相减得到的误差也就变成了已知“常数”。
　　但人们的约定是动态的，不同入群，不同环境条件下，有不同的约定值，就有不同的参考值，真值是唯一的，参考值则并不唯一。所以虽然定义使用了“参考值”，“误差”定义修订后本质上却逃不出叶老师的论断“误差就是一个唯一的未知的恒定的常数。”，“正因为真值未知，所以才需要测量”，正因为误差未知，所以只能对被测量的真值及其测得值的误差所存在的概率区间做个估计，估计出来的这个区间半宽度就是定义中的“测量不确定度”。因此，“不确定度”来源于误差理论中的“（测量）误差”，区别于“误差”。
　　另外，我也完全赞成叶老师在12楼阐述的观点。即：检定、校准、测量等活动，是根据规定方法、用规定测量设备（检定为计量标准）为基准，对被测对象（检定为被检仪器）的未知误差进行测量，提交测量结果（误差样本），其不确定度一定远小于被测对象的MPE，否则就不能通过技术主管领导或部门的“测量过程的有效性确认”（叶老师所说的“评审”）。所以实际检定、校准、测量活动中一般无需每次都重复进行不确定度评定。

yeses 发表于 2018-1-6 08:16
史老师反对不确定度支持准确度（accuracy）几乎家喻户晓，您是怎么看出我和他有相似之处的呢？ ...

我只是感觉某些内容比较类似，比如在系统误差和随机关系方面的看法，其它的也不是说完全相同。

285166790 发表于 2018-1-8 16:00
我只是感觉某些内容比较类似，比如在系统误差和随机关系方面的看法，其它的也不是说完全相同。 ...

我这里就没有系统误差和随机误差的说法，任何人给出的测量结果的误差都是一个偏差，但这个偏差也同时遵循随机分布（有限概率范围）。您能读出“在系统误差和随机关系方面的看法”“类似”，我真服了。