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1、四綜述測量不確定度評(píng)定應(yīng)基于誤差理論林洪樺(北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛工程學(xué)院)摘要：《測量不確定度指南》(GUM)N免用真值、不涉及誤差等原因，曾導(dǎo)致一些學(xué)者將不確定度與誤差對(duì)立起來，捋清測量不確定度評(píng)定與誤差理論的關(guān)系，仍是當(dāng)前值得論述的問題。本文從測量不確定度與真值和測量誤差、測量不確定度評(píng)定方法與誤差分類、測量不確定度評(píng)定與概率分布、合成不確定度與誤差合成理論這幾方面論述了二者間的重要關(guān)系，并根據(jù)誤差理論發(fā)展情況，指出GUM應(yīng)予擴(kuò)展應(yīng)用的若干問題。關(guān)鍵詞：測量不確定度評(píng)定；誤差理論；真值；概率分布；誤差合成差等等，引起當(dāng)時(shí)科技界專家和
2、學(xué)者對(duì)GUM理解的1概述差異，甚至是錯(cuò)誤見解，如將不確定度與誤差對(duì)立起《測量不確定度指南》ISO1993(E)?(簡稱來。盡管經(jīng)過GUM不斷貫徹實(shí)施以及修訂和補(bǔ)充，GUM)頒布至今幾近廿載，對(duì)于我國使用和評(píng)定測己漸統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，但仍不免有些異議。量不確定度起到了促進(jìn)和規(guī)范化的作用。尤其在計(jì)量可見，捋清測量不確定度評(píng)定與誤差理論關(guān)系，基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的建立、量儀檢定、各種計(jì)量技術(shù)法規(guī)的仍是當(dāng)前值得論述的問題。下面在作者編著的“測量制定等方面更有利于國際比對(duì)及與之接軌。盡管在此誤差與不確定度評(píng)估”中有關(guān)論述的基礎(chǔ)上，再作如期間與其相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范都
3、曾作過修訂和補(bǔ)下的歸納。充，然而均未做出本質(zhì)性更改，而只是完善和增補(bǔ)了些2測量不確定度與真值和測量誤差術(shù)語和定義、更明確了適用范圍、添加了應(yīng)用技術(shù)等。GUM(ISO／IECGuide98。3．2008)以及我國報(bào)審的無論以往還是現(xiàn)今，對(duì)于測量不確定度的定義都JJF1059．1《測量不確定度評(píng)定與表示》均基于誤差是指表征賦予被測量值分散性的非負(fù)參數(shù)。顯然，這理論，且是在國內(nèi)外有關(guān)專家繼承、發(fā)展測量誤差及里可以不涉及真值，也避免了測量誤差定義為測量結(jié)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)上，經(jīng)“求同存異”而商討的結(jié)果，因而果減去被測量真值而引起的不可確定性，卻并無法表
4、在GUM實(shí)施中不免會(huì)有不同的見解和異議，也包含明不確定度與真值、誤差的關(guān)系。誤差理論發(fā)展上要求擴(kuò)展應(yīng)用G1M的問題。首先，測量不確定度的來源：被測量定義及其體作者自1962年從事測量誤差與數(shù)據(jù)處理的教學(xué)現(xiàn)；計(jì)量基準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)件；測量設(shè)備；測量方法；測量與科研以來，就一直在探討誤差的量化表示方法。在環(huán)境條件：測量人員等方面，幾乎與傳統(tǒng)上分析測量GInvI頒布之前的一些征求意見的討論中，就己認(rèn)為誤差來源完全一致。也可以說，這是繼承了測量誤差測量不確定度實(shí)質(zhì)上是測量誤差的一種規(guī)范性量化來源分析經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果。形式，有利于量值準(zhǔn)確度的國際比對(duì)。GUM頒布
5、之其次，測量不確定度評(píng)定是在已修正顯著系統(tǒng)影時(shí)又恰在誤差分類不一、誤差估算與合成方法眾說紛響且不計(jì)及異常值的條件下進(jìn)行。這樣的前提條件，紜的發(fā)展階段，GUM的頒布及時(shí)地取得了統(tǒng)一一致實(shí)質(zhì)上都不免應(yīng)針對(duì)被測量真值而言。顯然，被測量的規(guī)范化效果。然而，GUMISO1993(E)版本仍然值的分散性可以圍繞著或接近于真值而分散，也可能不免存在某些矯枉過正之弊，如免用真值、不涉及誤遠(yuǎn)離其真值而分散。在實(shí)現(xiàn)定量化分析中真值多以約差、不主張誤差，按其性質(zhì)分類：系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤定真值來替代，也都需要繼承、吸取傳統(tǒng)系統(tǒng)誤差和2011年第4期自動(dòng)化與信息工程
6、1粗大誤差的分析、估計(jì)和識(shí)別經(jīng)驗(yàn)。無限多(或足夠多)次測量結(jié)果的平均值減去被測量的問題在于對(duì)誤差定義的理解上有些絕對(duì)化。在測真值；后者則是以不可預(yù)知方式變化的測量誤差分量中，測量誤差△)【定義為被測量的測量結(jié)果i減去量，并定義為測量結(jié)果減去在重復(fù)性條件下對(duì)同一被被測量的真值Xo，即zXx=一o。而Xo卻是待定的測量進(jìn)行無限多(或足夠多)次測量結(jié)果的平均值。這未知真實(shí)值，因而誤差似乎就是難以確知的。其實(shí)誤種分類既是客觀存在也是應(yīng)予認(rèn)知的。以往存在定量差歷來都是針對(duì)無誤差的目標(biāo)值定義的，只不過應(yīng)予化與估計(jì)形式不一致問題，尤其系統(tǒng)誤差定量化分合
7、理地規(guī)范化定量表示而已。傳統(tǒng)的誤差理論上對(duì)測析、估計(jì)主要依賴于專業(yè)技能，“個(gè)性”強(qiáng)而共性弱，量結(jié)果的表示為：：+Ao±Alim，其中為測量數(shù)難有普適性方法可循。這也就是造成誤差量化指標(biāo)據(jù)的均值；。為系統(tǒng)誤差修正值(針對(duì)真值／約定真值(如隨機(jī)性系統(tǒng)誤差、半系統(tǒng)誤差、不定常差等)，做出的估計(jì))；lim為極限誤差。通常Alim=ks+∑fei，不易統(tǒng)一一致的主要原因，即便是共性強(qiáng)的隨機(jī)誤前項(xiàng)為測量數(shù)據(jù)的k倍標(biāo)準(zhǔn)差；后項(xiàng)為剩余系統(tǒng)誤差、差其量化指標(biāo)也不一致(如標(biāo)準(zhǔn)差、平均誤差、四分先驗(yàn)隨機(jī)誤差等等的總和。這與GUM中所論述的不位差、中位絕對(duì)差等)
8、。確定度評(píng)定方法并不存在本質(zhì)性矛盾。因此，應(yīng)強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一規(guī)范化定量評(píng)定指標(biāo)與估計(jì)方因此，不確定度評(píng)定不僅不應(yīng)與誤差理論割裂，法，而非免用誤差分類。如前己述，GUM中只規(guī)范反而應(yīng)繼承且依據(jù)傳統(tǒng)的誤差
