微信公众号开门篇：叶老师给您解析不一样的测量

百家争鸣！

yeses 发表于 2021-3-31 09:54
56是数值，是量的数值表达。数值56在数轴上是一个唯一的点，其发散性是0。

您给出了56这个数值，那就是 ...

您在混淆"量"与"值"的概念……56kg只是一个"值"，若脱离所赋予的"量"，是没有意义的(在数学中，也要用适当的符号标记抽象的"量"，讨论才有意义。)………"56kg"，可以是一头猪的在刚吃饱的重(质)量，也可能是一头猪吃饱后撒了泡尿后的重(质)量，……，就看到一个"56kg"的"值"，谁知道是什么含义？说它是"常量"，我只看到混淆了"量"、"值"概念。

如果从"很较真"，世上是不存在"常量"的。但是，从"实用"的角度看，则会有若干若干的"常量"---"常量"是一种人们生活带来极大便利的"量的模型"---在实用范围内(条件下)，量值近似唯一不变(可能的变化远小于人们应用所"在乎"的程度)的"量"。…………在"量值基准"研究者的"世界"，大概是没有"常量"的？  在日常生活及工程测试计量"世界"，存在"常量"【 实际就是其"固有(本质)不确定度"，从"应用"的角度看，小的"不值一提"的"量"】

njlyx 发表于 2021-3-31 12:40
您在混淆"量"与"值"的概念……56kg只是一个"值"，若脱离所赋予的"量"，是没有意义的(在数学中，也要用适 ...

测量学就是用数值来描述量的大小程度，把物理问题数学化，但决不存在脱离所赋予的量的意思。无论什么测量理论，这都是必经之路。

数学上的常量就是数值，数学是用数值来描述变量，每个数值在数轴上都是一个唯一的点，数值是参照系。如果没有了参照系，就什么也说不清楚了。

变量之所以是变量，是因为它具有多种可能取值，这是纯粹的数学概念。不是客观上处于变化状态的物理量的意思。

世上是不存在"常量"的-----这种对物理量的理解是正确的。但这种理解本身也是以数值为参照给出的，所以，只有数值是常量。

yeses 发表于 2021-3-31 13:22
测量学就是用数值来描述量的大小程度，把物理问题数学化，但决不存在脱离所赋予的量的意思。无论什么测量 ...

您从"误"解人们的一种"不太严谨"的表述【--所谓：示值的不确定度、示值的重复性、测得值的不确定度、…】出发，导出了一个混淆"量"、"值"概念，颠覆人们对"常量"认知的理论。

所谓的"示值的重复性"、"示值的不确定度"，其实际含义是："示值"对应的那个"显示量"的"重复性"、"不确定度"，正是由于该"显示量"可能会取0.89、0.83、0.91、0.79、……之类参差不齐的"示值"，才有所谓"重复性"、"不确定度"的存在；所谓"测得值的不确定度"，同解。并非针对那些具体"值"说话-，因为没有意义！

说"8848.8m"这个具体值有多少"不确定度"，只是您的"判决"，有谁承认他确实这么理解了么？

表述上的"不严谨"，可以改进。颠覆认知的"理论"，让人接收不易。

njlyx 发表于 2021-3-31 15:15
您从"误"解人们的一种"不太严谨"的表述【--所谓：示值的不确定度、示值的重复性、测得值的不确定度、…】 ...

我只是从严格的数学表达和概念说事，我反对通过偷换概念的手法去形成测量理论。我当然也知道人们对不确定度概念的理解方式---但他们都没有按数学表达式的原义理解，是他们在误解数学表达式的含义。

测得值是一个数值，数值不是随机变量，这从数学上讲没有问题。

请阅读《计量科学与技术》（2021-3）之《测量误差理论的真值中心论和测得值中心论》，建议您还是耐心看看我的解释方法，然后再做对比。

正是因为试图改进表述上的不严谨，所以才发现了理论逻辑的面目全非。

其实问题很简单，不必需要什么数学和统计学所谓严谨的概念和原理。

请不要改变术语，也不要改变现有术语的定义，一切遵循JJF1001-2011，请认真理解下列术语：真值（3.21）、测量误差（5.3）、测量结果（5.1）、测得值（5.2）、测量不确定度（5.18）。
现在有一个被测量需要测量，可能简单也可能复杂，可有下列几种情况：
1、没有实施测量，真值知道吗？当然不知道，知道了还要你去测量。测量误差、测量结果、测得值、测量不确定度也都不知道。这简直就是废话！
2、实施了一次测量，真值知道吗？还是不知道。真值不知道测量误差也就不知道。但是测量结果有了（包括测得值和测量不确定度），测量不确定度是根据采用的测量方法和选用的测量仪器评估的。
3、换用准确度相同的不同仪器再实施一次测量，真值和测量误差还是不知道。测量结果较2的结果会发生变化（测得值改变，但测量不确定度不变），因为评估测量不确定度的测量方法和选用的测量仪器的准确性未变。
4、换用准确度不同的仪器再实施测量，真值和测量误差还是不知道。测量结果较2、3的结果会发生变化（测得值改变，测量不确定度也改变），因为评估测量不确定度的测量方法虽未变，但选用的测量仪器的准确性发生了改变，换用准确度高的仪器则测量不确定度变小，反之变大。
结论：我们实施测量一定是根据测量的要求或目的，采用合适的测量方法和测量仪器，来获得测量结果（包括测得值和测量不确定度），测量不确定度是根据采用的测量方法和选用的测量仪器评估的，一般来说，采用不同准确度的测量仪器，就会得到不同准确度的测量结果，即不确定度的大小不同。在这之前没有真值和测量误差什么事，也不可能知道真值和测量误差的什么分散性。只有知道了测得值和测量不确定度，才知道了真值所处的区间：测得值±测量不确定度，这才有了真值的分散性，以及其分散性的大小，这种分散性与真值无关，而是与测量手段有关。

都成 发表于 2021-3-31 16:38
其实问题很简单，不必需要什么数学和统计学所谓严谨的概念和原理。

请不要改变术语，也不要改变现有术语的 ...

【这种分散性与真值无关，而是与测量手段有关。】<<<  这说法有个前提"假设"-- 被测量是量值唯一、不变的"常量"，也就是"真值"唯一的"量"。   不然，这种"分散性"也与"真值(本身的分散性)"有关。在许多实际"处理"中，正是"默认"了"真值"本身有"分散性"--- 在考虑所谓"测量重复性引起的不确定分量"时，认为它与"测量仪器引起的分量(B类方法评估)"无关。

njlyx 发表于 2021-3-31 17:23
【这种分散性与真值无关，而是与测量手段有关。】

"测量不确定度"是基于"测量"评估(猜)出的被测量(真)值的"分散性"，不一定是被测量(真)值的真正"分散性"。对于一般的被测量，前者包含后者；对于"常量"型的被测量，后者为"0"，"测量不确定度"完全取决于"测量手段"

都成 发表于 2021-3-31 16:38
其实问题很简单，不必需要什么数学和统计学所谓严谨的概念和原理。

请不要改变术语，也不要改变现有术语的 ...

您注意到了测量条件的变化，这个方向是我支持的，我多年前也是您这样想。

但需要补充的是，仅有仪器这一个条件的变化是不够充分的。要想让测得值序列的分散区间肯定包含有真值，就得让所有的测量条件都变，让所有的误差源都贡献发散，这样获得的测得值序列的发散性才能包含真值。

但一个测量中让所有测量条件都变化是不可能的，这只能依赖仪器计量行业的各种误差的检测资料，因为这些检测资料恰恰是在所有可能条件下获得的。这样，不确定度评定就成了一个误差的发散性的传播问题---一个只有测量方案而根本没有实施的测量也能评定不确定度了。

然后，在某些场合下把真值本身的不确定性（如李老师所说的真值本身的变化，定义不完整等）也看作是误差问题，合成出广义的不确定度。

又但是，这些思维要贯彻到所有测量方法之中时（譬如李老师提出的“白糖”问题），就会发现那种AB类不确定度评定根本不适用，AB合成充其量只是不确定度评定中的一个最简单的特例（而且还有概念误区），所以还是要完成一个全新的理论论述。

我这里再提一个另外的白糖问题，您看现有理论的AB类是否适用。

有三包白糖，用秤单独称量获得重量值分别为a、b和c，两两组合称量获得重量值分别是d、e和f，三包一起称量获得重量值为g。求三包白糖重量的最优测得值及不确定度评价。

yeses 发表于 2021-4-1 09:50
您注意到了测量条件的变化，这个方向是我支持的，我多年前也是您这样想。

但需要补充的是，仅有仪器这一 ...

我的举例是最简单和普遍情况，即通常认为被测量的真值是相对恒定的，测量不确定度来源主要是仪器的不准（其读数是相对恒定的）。简单的搞清楚了，再加上被测量和仪器的不稳定又有何难，再说，这些分量往往相对仪器的不准又可以忽略不计。
我们实施测量就是为了获得测量结果（通常包括测得值和测量不确定度），测得值获得要用到数据处理的理论，测量不确定度用到GUM或1059.1等的方法，如此而已。不就是为了一个不确定度表示符号问题，都这么多年了，目前从GUM到1059.1再到实验室认可相关文件规定，应该是没有问题的，就是有问题，因为都用习惯了就继续用吧。
您说测得值没有方差，测量误差和真值有方差。事实是我们实施测量根本就得不到测量误差和真值，一个也得不到。正确循序是通过实施测量获得测得值和测量不确定度，这个测量不确定度是与测得值相关联的（测量方法及选用的仪器），有了这个不确定度我们才知道了真值所处的范围， 这才认为获得了测量误差和真值的方差，再重复一遍，这个方差的大小主要与测量的手段有关。请注意先有谁后有谁，你说测得值有没有方差？
不要老盯在什么数学和统计学所谓严谨的概念和原理上。很简单，就看一个测量要获得什么，怎么获得就行了，那些得不到的东西，没用的东西，就是描述成花又有什么用！

都成 发表于 2021-4-2 11:56
我的举例是最简单和普遍情况，即通常认为被测量的真值是相对恒定的，测量不确定度来源主要是仪器的不准（ ...

说通俗点吧，我就是要解决“白糖问题"中的不确定度评定。您若能按GUM或1059解决那当然更好啊，“测量手段”如34楼所描述，要获得不确定度评定值。

yeses 发表于 2021-4-2 13:55
说通俗点吧，我就是要解决“白糖问题"中的不确定度评定。您若能按GUM或1059解决那当然更好啊，“测量手段 ...

不知您要解决哪个"白糖问题"？ 是您提出的"三包白糖"的问题吗？………如果是我以前提出那个所谓"白糖问题"("问题"表述的具体数值后来有些修正)，主要是涉及所谓"测量模型"与"相关性的适当处理"问题，好像看不出您的理论是如何解决了？

njlyx 发表于 2021-4-2 16:59
不知您要解决哪个"白糖问题"？ 是您提出的"三包白糖"的问题吗？………如果是我以前提出那个所谓"白糖问题 ...

因为您根本就没有看，我论文中有个基线解析算法的不确定度评定比您的白糖复杂得多。

njlyx 发表于 2021-4-2 16:59
不知您要解决哪个"白糖问题"？ 是您提出的"三包白糖"的问题吗？………如果是我以前提出那个所谓"白糖问题 ...

      设一包白糖的实际重(质)量为 X--真值，按"实用"观点，此X只有唯一真值，是"常量"，只是我们不知道X值究竟是多少？--- 是个"不确定量"。
       用秤称它，记秤的"示值误差"为Δ，对X称量的"示值"为Y，可得"称糖"的"测量方程"为
        X=Y-Δ
       重复"称"这包糖n次，可得n个"示值"  Y : ｛y1，y2，…，yn｝，由此可统计出"示值"Y的所谓"标准偏差/标准不确定度"u(Y)【说明：假设这"秤"并非按"标准"分度的商用秤，不然，示值｛y1，y2，…，yn｝不会有变化--- u(Y)=0 】； 示值误差Δ的"标准不确定度"u(Δ)用所谓"B类方法"评估---根据秤的"最大允许误差"之类指标。
       在假定X是"常量"的前提下，"示值"Y与"示值误差"Δ必定是"相关的"(相关系数r一定"大于0"，但也一定"小于1"，具体值取决于秤的"示值误差"中所谓"随机"成份的比例)，于是，X的"标准不确定度"u(X)为
    u(X)=√(u(Y)^2+u(Δ)^2- 2×r×u(Y)×u(Δ))
---> 多次重复称量取"平均"时，所得到的u(X)会小于u(Δ)。

njlyx 发表于 2021-4-2 17:40
设一包白糖的实际重(质)量为 X--真值，按"实用"观点，此X只有唯一真值，是"常量"，只是我们不知道X ...

所面临的主要问题是：三包白糖，需要同时获得三个测得值，但共有7个观测值---只有7个，n-t=7-3=4，统计无效；秤的示值误差既导致7个观测值彼此发散，也同时导致了它们的整体偏离，AB类根本区分不清。