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1、測量不確定度評定及應(yīng)用EvaluationandApplicationofUncertaintyinMeasurement貫徹國家計量技術(shù)規(guī)范《測量不確定評定與表示》（JJF1059-1999）水利部水工金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗測試中心張步新曹樹林張偉平摘要：對測量誤差和測量不確定度的基本概念作了簡單介紹，并舉例說明了測量不確定度A類和B類評定以及測量結(jié)果給出的方法，為測量不確定度評定提供參考。關(guān)鍵詞：測量不確定度誤差評定1.概述測量的值與被測物的真值的差值為絕對誤差，同一條件下多次測量，每次的絕對誤差為。測量誤差=測量結(jié)果-真值=（測量結(jié)果-總體均值）+（總體均值-真值）=隨機誤差+
2、系統(tǒng)誤差。實際上，真值是量的定義的完整體現(xiàn)，是無法得到的（不存在完美無缺的測量），其本質(zhì)上是不可能得到的。因此，在測量上，采用約定真值，以測量不確定度來表征真值處于的范圍。所以，測量結(jié)果與真值之差的測量誤差，也是無法確定的或確切獲知的。這是被人們普遍認為的“誤差公理”。過去的觀點是通過誤差分析，給出被測量值不能確定的范圍即是誤差。按現(xiàn)在的觀點，誤差一詞不宜用來定量表明測量結(jié)果的可靠程度。測量誤差是表明測量結(jié)果偏離真值的差值，它客觀存在但人們無法準確得到。例如：測量結(jié)果可能非常接近真值（誤差很?。?，但由于認識不足，人們賦予的值卻落在一個較大區(qū)間（誤差）內(nèi)，另一方面測量結(jié)果可能遠遠
3、偏離真值（誤差很大），而人們賦予的值卻落在一個較小區(qū)間（誤差）內(nèi)。如何較準確地確定一個這樣的區(qū)間，即這個區(qū)間表征被測量之值與真值之間的分散性，就是說，測量結(jié)果可信的程度在什么水平上？根據(jù)現(xiàn)代計量學觀點，計量或測量結(jié)果可信的程度是需要通過分析和評定來確定的。測量不確定度是用來表征被測量之值所處范圍的一種評定。國際標準化組織ISO、國際電工委員會IEC、國際計量局BIPM、國際法制計量組織OIML、國際理論化學與應(yīng)用化學聯(lián)合會IUPAC、國際理論物理與應(yīng)用物理聯(lián)合會IUPAP、國際臨床化學聯(lián)合會IFCC等7個國際組織于1993年，聯(lián)合發(fā)布了《測量不確定度表示指南》（Guidetot
4、heExpressionofUncertaintyinMeasurement8），簡稱GUM。我國于1999年，經(jīng)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準，頒布實施由全國法制計量技術(shù)委員會提出的《測量不確定度評定與表示》（JJF1059-1999）。適用范圍包括國家計量基準、標準物質(zhì)、測量及測量方法、計量認證和實驗室認可、測量儀器的校準和檢定、生產(chǎn)過程的質(zhì)量保證和產(chǎn)品的檢驗和測試、貿(mào)易結(jié)算以及資源測量等測量技術(shù)領(lǐng)域。2.有關(guān)誤差的基本術(shù)語概念按誤差來源分類：設(shè)備誤差檢測器具（計量器具）示值不準環(huán)境誤差溫度、濕度、振動、電磁等差異性、不穩(wěn)定人員誤差技術(shù)熟練、生理差異方法誤差方法不完善測量對象測量對
5、象自身變化按誤差性質(zhì)分類：隨機誤差測量結(jié)果在重復(fù)性條件下，無限次重復(fù)測量同一個量所得結(jié)果的平均值之差系統(tǒng)誤差在重復(fù)性條件下，無限次重復(fù)測量同一個量所得結(jié)果的平均值與被測量真值之差粗大誤差超出規(guī)定條件下預(yù)期的誤差，即明顯歪曲測量結(jié)果的誤差有關(guān)與誤差共生的基本術(shù)語精度與誤差相反角度的描述，誤差小即精度高，誤差大即精度低精密度反映測量數(shù)據(jù)分散性大小的程度，建議不宜隨便使用正確度反映測量數(shù)據(jù)偏移真值大小的程度，建議不宜隨便使用準確度是定性概念，采用級、等、準確度符合××標準。建議不宜隨便使用重復(fù)性在相同測量條件下，對同一被測量進行連續(xù)多次測量所得結(jié)果之間的一致性復(fù)現(xiàn)性在不同測量條件下，
6、對同一被測量進行連續(xù)多次測量所得結(jié)果之間的一致性權(quán)在不同條件下對同一量進行測量時，測量結(jié)果的質(zhì)量不同，用數(shù)字表征測量結(jié)果的質(zhì)量指標叫權(quán)P。權(quán)P與測量結(jié)果的方差σ2成反比，即P∝1/σ2等精度測量權(quán)相等的測量實驗標準差對同一被測量作n次測量，表征測量結(jié)果分散性的量，用表示3.實驗標準差公式推導(dǎo)若在等精度測量條件下對某被測量（其真值為a）做多次獨立測量，得：x1，x2，…xn；則誤差：xi-a=(xi-)+(-a)（是n次測量結(jié)果的算術(shù)平均值）8令：兩邊平方得：求n項和：式中：(-a)=（常量）故：①而：（是平均值的標準差），定義標準差：（常用表示）；定義平均值標準差與標準差的關(guān)系
7、：（常用表示）；所以：①式成為；整理得：=（貝塞爾公式）。②貝塞爾公式中的是由標準差公式定義的，但由于標準差公式中是真誤差值，在實際測量中是無法得到的，因此，無法采用標準差公式求算。而貝塞爾公式即實驗標準差解決了這個問題，使得采用評價隨機誤差的大小成為可能。在相同條件下，對被測量（不含系統(tǒng)誤差）最佳估計值是，實驗標準差，平均值標準差，即：③4.測量結(jié)果標準不確定度依據(jù)《測量不確定度評定與表示8JJF1059-1999》，測量結(jié)果標準不確定度分為A類和B類兩種方法。A類評定方法是計算出測量數(shù)據(jù)
