测量不确定度评定第2部分基础知识..doc

第二部分基础知识 测量结果的质量 检测或校准实验室用测量数据判定被测或被校准对象的质量，但测量数据的质量用什么来判定呢？最初是用测量误差。 1.1 测量误差的定义 测量误差=测量结果 — 真值 由于真值往往是不知道的，或者是很难知道的，所以测量误差也很难知道。测量误差的定义尽管是严格的正确的，能反映测量的质量和水平，但可操作性不强。人们需要找到一个能反映测量质量和水平又可操作的量。 1.2 测量不确定度是测量结果质量和水平的科学表达 尽管真值确切的大小人们并不知道，但真值的范围却是可能知道或可能估计的，例如本教室的长度大约是5m左右，即使用肉眼估计也不可能得出教室的长度为10m或2m的结论。如用钢卷尺来测量,哪怕粗糙一些也可有很大的把握认为教室的长度在 4.9～5.1m的范围内。既然真值的范围应该有可能知道或估计，那么测量的误差的范围也应该知道也有可能知道。于是，就诞生了测量不确定度最初的定义： 由测量结果给出的被测量估计值的可能误差的度量 表征被测量的真值所处范围的评定 测量不确定度实质上就是对真值所处范围的评定，也是对测量误差可能大小的评定，也是对测量结果不能肯定的程度的评定，三种说法都是一样的，没有本质的区别。而这种评定必须与测量相联系。必须有可操作性，于是新的定义为： 与测量结果相联系的参数，表征合理地赋予被测量之值的分散性。 对这个定义进行层层解析： 一个参数 一个表示被测量值分散性的参数 一个与测量结果相联系的参数 1) 没有测量结果就没有测量不确定度，定性分析不存在测量不确定度； 2) 仅给出测量结果而不给测量不确定度是没有意义的。 合理赋予的参数 1.3 测量不确定度与测量误差的联系与区别 1.3.1 全面分析有10个主要区别 1.3.2 重点理解 只有1个区别：测量误差是一个值，而且是一个明确的值；测量不确定度是一个范围，而且是一个“模糊”的范围。其它区别即由此区别而产生。 测量不确定度评定就是测量误差或被测量值可能所处的范围的评定，就是把测量误差或被测量值的范围看成随机变量研究它的统计规律并定量计算的过程。 说明：测量不确定度不能完全取代测量误差，因为测量不确定度仅反映测量的分散性而不包括系统性偏差，而测量误差中则可能包括系统性偏差。当测量结果中含有已知的系统性偏差时，要将其扣除后再评定测量不确定度。 4一些相关且重要的名词术语 测量结果 测量准确度 偏差 重复性和复现性 1.4.1测量结果 由测量所得到的赋予被测量的值 测量结果是被测量值的估计值，它不一定是仪器的示值或人的观测值。 1.4.2测量准确度 测量结果与被测量真值之间的一致程度。 如果一定要用公式表示的话，可以用如下式子（只供理解，不是定义）： 测量准确度 = (测量结果/被测量真值) ×100% 因此，测量准确度的理想值应为1，而不是习惯上所说的，测量准确度达到千分之一、万分之一，这与上述的定义是矛盾的。故测量准确度仅用于定性，而不用于定量。 测量不确定度不是测量不准确度！ 仪器设备没有不确定度之说。误差的概念也并未取消，如“计量器具的示值误差”。 1.4.3 偏差 一个值减去其参考值。 这里“一个值”是指测量值，而“参考值”是指设定值、允许值、标称值等。偏差和误差不是一回事,不可混淆。 如一个烘箱的设定温度是185℃，用一个普通温度计去测量烘箱的温度得到实际值是186℃，则烘箱温度控制的偏差是186-185=1℃。而用一个标准温度计测量得到标准值(约定真值)是185.5℃,则普通温度计的误差为186-185.5=0.5℃。 化学分析中，测量值相对于标准样品的标称值的差应称为偏差而不是误差。 1.4.4 重复性和复现性 1.4.4.1重复性 在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所的结果之间的一致程度。 所谓相同的条件是指相同的程序、观测者、环境、仪器、地点、临近的时间。 1.4.4.2复现性 在改变了的测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致程度。 ① 所谓“改变了的测量条件”是指 测量条件有了实质性的变化 ② 按此定义，重复性和复现性的理想值应为1（100%）。重复性和复现性可用测量结果的分散性定量的表示，即为重复性和复现性标准偏差，分别表示为和。 ③重复性限和复现性限的含义：一组重复性测量值或复现性测量值，若其任意两个测量值的差的绝对值按95%的置信概率小于或等于某个值r或R，则r称为重复性限，R称为复现性限。 ， 为什么重复性限是2.83 重复性限的定义：一组重复性测量值，若其任意两个测量值的差的绝对值按95%的置信概率小于或等于某个值r,则r称为该组测量值的重复性限。 设有一组重复性测量值 从中任选两个值、 , 和有同样的标准偏差。取其差的绝对值