测量不确定度理解评定与应用.ppt

由于系统误差的估计值是有不确定度的，因此修正不可能消除系统误差，只能一定程度上减小系统误差。 已修正的测量结果即使具有较大的不确定度，但可能已十分接近被测量的真值（即误差很小）。因此，不应把测量不确定度与已修正测量结果的误差相混淆。 如果系统误差的估计值很小，而修正引入的不确定度很大，就不值得修正。此时往往将系统影响量对测量结果的影响按B类评定方法评定其标准不确定度分量。 测量重复性 measurement repeatability 在相同的测量条件下，即：相同的测量程序、相同操作者、相同测量系统、相同操作条件和相同地点、对同一个或相类似的被测对象、在短时间内重复测量的测量条件下，所得的测量结果间的一致程度。 在重复性测量条件下的测量精密度称测量重复性。 测量重复性可以用重复测量结果的实验标准偏差定量表示。 测量复现性 measurement reproducibility 有时又称“再现性” 在改变了的测量条件下，即：在不同地点、不同操作者、不同测量系统的一组测量条件下，对同一个或相类似的被测对象重复测量所得的测量结果间的一致程度。 测量复现性也就是在复现性测量条件下的测量精密度。 测量复现性可以用在复现性条件下重复测量结果的实验标准偏差定量表示。在定量给出复现性时应说明测量条件改变的情况。 总之，对测量结果进行定量描述的术语主要有 修正值； 测量重复性； 测量复现性； 测量不确定度。 测量不确定度术语 测量不确定度 uncertainty of measurement 与测量结果相联系的参数，表征合理赋予被测量的值的分散性。 测量不确定度是用来描述测量结果的。 是可以定量评定的。 是一个说明给出的测量结果的不可确定程度和可信程度的参数。 例如：当得到测量结果为：m=500g，U=1g(k=2)；我们就可以知道被测量的重量为(500±1)g（区间是不可确定的程度），在该区间内的置信水平约为95%（可信程度）。这样的测量结果比仅给500g给出了更多的可信度信息。 由于测量的不完善和人们的认识不足，测量值是具有分散性的。 这种分散性有两种情况： （1）由于各种随机性因素影响，每次测量的结果不是同一个值，而是以一定概率分散在某个区间内的许多值； （2）虽然有时实际上存在着一个恒定不变的系统性影响，但由于我们不知道其值，也只能根据现有的认识，认为它以某种概率分布存在于某个区间内，可能存在于区域内的任意位置，这种概率分布也具有分散性。 测量不确定度是说明测量值分散性的参数，它不说明测量结果是否接近真值。 为了表征测量值的分散性，测量不确定度用标准偏差表示。因为在概率论中标准偏差是表征随机变量或概率分布分散性的特征参数。当然，为了定量描述，实际上是用标准偏差的估计值来表示测量不确定度的，所以称为标准不确定度。 在实际使用中，往往希望知道测量结果的包含区间，因此规定测量不确定度也可用标准偏差的倍数或说明了置信水平的区间半宽度表示。测量不确定度表示为区间半宽度时称为扩展不确定度。 因此出现了不同的术语： （1）不带形容词的“测量不确定度”用于一般概念和定性描述，可以简称“不确定度”； （2）带形容词的测量不确定度，如：标准不确定度、合成标准不确定度和扩展不确定度等，用于在不同场合对测量结果的定量描述。 不确定度不按系统或随机的性质分类，因为系统性和随机性在不同的情况下是可以转换的。例如某标准电阻的阻值的不确定度在批量生产时具有随机性，而到用户手里就成系统性的了。 一般，测量不确定度是由多个分量组成的，每个用标准偏差表示的不确定度分量的评定方法分为两类： （1）A类评定：一些分量的标准偏差估计值可用一系列测量数据的统计分布估算，用实验标准偏差表征； （2）B类评定：一些分量是用基于经验或有关信息的假定的概率分布（先验概率分布）估算，也可用估计的标准偏差表征。 所有的不确定度来源包括随机影响量的影响和系统影响量的影响均对测量结果的不确定度有贡献。 标准不确定度 standard uncertainty 以标准偏差表示的测量不确定度。 标准不确定度用符号u表示。它不是由测量标准引起的不确定度，而是指不确定度由标准偏差的估计值表示，表征测量值的分散性。 标准不确定度分量：测量结果的不确定度往往由许多原因引起，对每个不确定度来源评定的标准，称为标准不确定度分量，用ui表示。 标准不确定度分量按评定方法不同分为：A类标准不确定度和B类标准不确定度。 A类标准不确定度（type A standard uncertainty） 用一系列测量值进行统计分析的方法进行不确定度评定（即A类评定）得到的标准不确定度称A类标准不确定度，用符号