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测量不确定度与误差是怎样的关系呢?
1 \, r+ _, c; S& R原创2015-09-08 仪器论坛 [url=]仪器信息网[/url] * X; W5 s# H. ~. Y- A3 v
测量不确定度与误差是怎样的关系呢?
1 r- H0 c) Y5 c& @: G 众所周知测量不确定度和误差都是用来评定测量质量优劣的,但两者又有本质的区别。5 a% C# i9 I9 B4 f/ Y1 @
4 i1 \9 p! L4 e6 k9 D* X4 J[size=3em]“ 测量不确定度的定义:“表征合理地被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。” 我们认为可以理解为测量不确定度是用于确定以测量结果为中心,被测量之值存在的合理区间。其中言及的测量结果的定义是:“由测量所得到的赋予被测量的值。”在给出测量结果时,应说明它是示值、未修正测量结果或已修正测量结果,还应表明它是否为几个值的平均。
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* Y) x1 I l% [* O 对于具体的某个测量任务,对于特定的被测量,给出的测量结果是唯一的,被测量之值真是多少一般是不可知的,但它在以测量结果为中心的一定区间内存在,该区间的大小由测量不确定度确定,为了使该测量结果具有给定的置信概率,则该区间由扩展不确定度确定,此时不存在测量结果区间。
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[size=3em]“ [size=1em]误差的定义是:“测量结果减去被测量的真值。” 在误差理论中,问题的讨论是以被测量的真值为中心,由误差的定义可知,误差表示的是一个量值,是测量结果与被测量的真值的距离,不是一个区间。
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( x# B# t* t2 V; @ 但是对于特定的测量仪器,给出了准确度就确定了该测量仪器的允许的误差极限值,即最大允许误差。当用该测量仪器去测量特定的被测量,测量结果会是多少一般是不可知的,但它一定会在以被测量的真值为心的一定区间内存在,该区间的大小由最大允许误差确定,在此情况下才存在测量结果区间。( j; k' U9 k' V4 z' n& ?/ P
) S7 a+ @ ^- A/ x; e( R: h 可见虽然扩展不确定度和最大允许误差,都是以某个值为中心的一定区间的半宽。但扩展不确定度是用于评定测量的优劣,是以测量结果为中心,合理予被测量之值分布的大部分可望含于此区间的半宽;而最大允许误差是用于评定测量仪器的优劣,是以被测量的真值为中心,用该仪器去测量特定被测量时,测量结果均含于此区间的半宽。3 E- P4 m3 Y, N9 `/ O p( a
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这便是测量不确定度的另一属性:与真值的关系的属性。
% O) m3 L. L$ @% |" Q) b 而且,的确是测量不确定度解决了真知不可知的问题。
/ @% z% q+ v1 T" R: B 当以最佳估计值作为被测量的测量结果给出时,被测量的真值是多少,一般情况下还真不知道,但它会以一定的包含概率存于测量结果附近的区间。
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这正是测量不确定度的巧妙之处,既没有违背真知不可知的客观事实,但又与真值存着一定的关系。否则,测量不确定度会失去存在的意义。4 m9 H( O# p& d$ m* Y
I" H+ M& ^1 @, ^ @. a) b6 M 而且,人们也进一步清醒地认识到:最大允许许误差说的是计量器具的优劣;而测量不确定度主要是指测量质量高低,测量结果的可信程度。
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本文节选自原创大赛作品:《正确认识测量不确定度》
, c- @* R. m8 M. ?! ?9 J- 作者:刘彦刚
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