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    新聞資訊

    淺談測量不確定度與誤差的區別


     首先要明確的是測量不確定度與誤差二者之間概念上的差異。
    測量不確定度表征被測量的真值所處量值范圍的評定。它按某一置信概率給出真值可
    能落入的區間。它可以是標準差或其倍數,或是說明了置信水準的區間的半寬。它不是具體
    的真誤差,它只是以參數形式定量表示了無法修正的那部分誤差范圍。它來源于偶然效應和
    系統效應的不完善修正,是用于表征合理賦予的被測量值的分散性參數。不確定度按其獲得
    方法分為A、B 兩類評定分量。A 類評定分量是通過觀測列統計分析作出的不確定度評定,
    B 類評定分量是依據經驗或其他信息進行估計,并假定存在近似的“標準偏差”所表征的不確
    定度分量。
    誤差多數情況下是指測量誤差,它的傳統定義是測量結果與被測量真值之差。通??煞?/div>
    為兩類:系統誤差和偶然誤差。誤差是客觀存在的,它應該是一個確定的值,但由于在絕大
    多數情況下,真值是不知道的,所以真誤差也無法準確知道。我們只是在特定的條件下尋求
    *佳的真值近似值,并稱之為約定真值。
    通過對概念的理解,我們可以看出測量不確定度與測量誤差的主要有以下幾方面區別:
    一.評定目的的區別:
    測量不確定度為的是表明被測量值的分散性;
    測量誤差為的是表明測量結果偏離真值的程度。
    二.評定結果的區別:
    測量不確定度是無符號的參數,用標準差或標準差的倍數或置信區間的半寬表示,由人
    們根據實驗、資料、經驗等信息進行評定,可以通過A,B 兩類評定方法定量確定;
    測量誤差為有正號或負號的量值,其值為測量結果減去被測量的真值,由于真值未知,
    往往不能準確得到,當用約定真值代替真值時,只可得到其估計值。
    三.影響因素的區別:
    測量不確定度由人們經過分析和評定得到,因而與人們對被測量、影響量及測量過程的
    認識有關;
    測量誤差是客觀存在的,不受外界因素的影響,不以人的認識程度而改變;
    因此,在進行不確定度分析時,應充分考慮各種影響因素,并對不確定度的評定加以驗
    證。否則由于分析估計不足,可能在測量結果非常接近真值(即誤差很小)的情況下評定得到
    的不確定度卻較大,也可能在測量誤差實際上較大的情況下,給出的不確定度卻偏小。
    四.按性質區分上的區別:
    測量不確定度不確定度分量評定時一般不必區分其性質,若需要區分時應表述為:“由隨
    機效應引入的不確定度分量”和“由系統效應引入的不確定度分量”;
    測量誤差按性質可分為隨機誤差和系統誤差兩類,按定義隨機誤差和系統誤差都是無窮
    多次測量情況下的理想概念。
    五.對測量結果修正的區別:
    “不確定度”一詞本身隱含為一種可估計的值,它不是指具體的、確切的誤差值,雖可估
    計,但卻不能用以修正量值,只可在已修正測量結果的不確定度中考慮修正不完善而引入的
    不確定度;
    而系統誤差的估計值如果已知則可以對測量結果進行修正,得到已修正的測量結果。
    一個量值經修正后,可能會更靠近真值,但其不確定度不但不減小,有時反而會更大。這
    主要還是因為我們不能確切的知道真值為多少,僅能對測量結果靠近或離開真值的程度進行
    估計而已。
    雖然測量不確定度與誤差有著以上種種不同,但它們仍存在著密切的聯系。不確定度的
    概念是誤差理論的應用和拓展,而誤差分析依然是測量不確定度評估的理論基礎,在估計B
    類分量時,更是離不開誤差分析。例如測量儀器的特性可以用*大允許誤差、示值誤差等術
    語描述。在技術規范、規程中規定的測量儀器允許誤差的極限值,稱為“*大允許誤差”或“允
    許誤差限”。它是制造廠對某種型號儀器所規定的示值誤差的允許范圍,而不是某一臺儀器
    實際存在的誤差。測量儀器的*大允許誤差可在儀器說明書中查到,用數值表示時有正負號,
    通常用優良誤差、相對誤差、引用誤差或它們的組合形式表示。例如土0.1PV,土1%等。
    測量儀器的*大允許誤差不是測量不確定度,但可以作為測量不確定度評定的依據。測量結
    果中由測量儀器引入的不確定度可根據該儀器的*大允許誤差按B 類評定方法評定。又如
    測量儀器的示值與對應輸入量的約定真值之差,為測量儀器的示值誤差。對于實物量具,示
    值就是其標稱值。通常用高一等級測量標準所提供的或復現的量值,作為約定真值(常稱校
    準值或標準值)。在檢定工作中,當測量標準給出的標準值的擴展不確定度為被檢儀器*大
    允許誤差的1/3~1/10 時,且被檢儀器的示值誤差在規定的*大允許誤差內,則可判為
    合格。
     
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