主题:测量不确定度初学者指南测量及测量不确定度

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测量不确定度初学者指南附录A 理解专用名词(十二)
  附录A 理解专用名词
在以下的"名词汇编"中解释了少量重要词汇,这里并未做出精确的或严格的定义。这些都可在别处找到,例如《国际通用计量学基本术语》(International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology)。也可以在UKAS的出版物M3003《测量的不确定度与置信概率得表述》(The Expression of Uncertainty and Confidence in Measurement参见16节书目)中找到有效、正确的定义。

准确度
测量结果与真值之间的一致程度。

(测量仪器的)偏移
测量仪器示值的系统误差。 置信概率
表示对测量结果可信程度的数值(如95%)。

修正值(校准修正值)
为了修正误差、剩余偏差或偏移而加到仪器读数上的数值。(同样,读数还可以乘以或除以修正因子来修正读数值。)

相关性
数据之间或被测量之间的关系或相互关联。

包含因子
为了给出特定置信概率下的扩展不确定度而乘以标准不确定度的数。

误差
对正确量值的剩余偏差值或偏差值(非正即负)。

估计的标准偏差*
根据有限样本对"总体"的标准偏差的估计值。

扩展不确定度
给定置信概率的包含因子乘以标准不确定度(或合成标准不确定度)。

高斯分布
(参见正态分布)

区间(置信区间)
可以认为被测"真值"以给定置信概率处于其间的范围。

平均值(算术平均值)
一组数值的平均数值

被测量
作为测量对象的特定量

正态分布
以量值落在接近平均值比离开平均值可能性要大为分散特征图形(高斯曲线)的量值分布。

操作误差
操作出错

精度
一个表示"辨别精细程度"意思的名词,但常误用为"准确度"或"不确定度"的意思,应该尽可能避免用此词。

随机误差
观测其影响是无规则变化的误差。

范围
一组量值的最大值和最小值之差。

读数
在测量时观测到的或纪录到的值。

矩形分布
量值以相同可能性落在它们范围内任一处的分布。

(仪器或者测量结果的)重复性
在相同条件下,对同一特性重复测量值之间的一致性。

(仪器或者测量结果的)复现性
在改变测量条件下(如不同操作人员,或不同方法,或在不同时间等等),对同一特性进行测量,其结果之间的一致性。

分辨力
能够有效辨别的最小差值(如数字显示最后一位中1个字的变化)

(测量)结果
根据测量得到的值,该值或测量前修正,或测量后修正,或求其平均。

灵敏度
(仪器的)响应变化除以相应的激励变化。

标准偏差
对测量结果数集分散性的一种度量,代表性地描述了这些值与其数集的平均值的差异情况。这里,要得到测量结果的无穷数集是不可能的(实际上决不会有),所以我们用估计的标准偏差来代替。

标准不确定度
用区间等于正负一倍标准偏差表示的测量不确定度。

系统误差
对正确值的偏移值或剩余偏差值(非正即负)。

真值
由理想测量得到的值。

A类不确定度评定
用统计方法的不确定度评定。

B类不确定度评定
用非统计方法的不确定度评定。

不确定度汇总表
不确定度计算的一览表

测量不确定度
对测量结果怀疑程度的定量表示。

均匀分布
即矩形分布。
pizy
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Why is it important? 不确定度之所以重要的原因?

The uncertainty is a quantitative indication of the quality of the result. It gives an answer to the question, how well does the result represent the value of the quantity being measured?
不确定度是结果质量的定量性指标,它回答了以下问题,即结果如何恰当地代表测量的量值?
It allows users of the result to assess its reliability, for example for the purposes of companson of results from different sources or with reference values. Confidence in the comparability of results can help to reduce barriers to trade.
它允许结果的用户评定其可靠性,比如为了比对来源不同的结果或者与参考值进行比对。对结果相似性的置信水平能够降低贸易壁垒。
Often, a result is compared with a limiting value defined in a specification or regulation. In this case, knowledge of the uncertainty shows whether the result is well within the acceptable limits or only just makes it.
通常,一个结果要与标准或者规定中的一个设定限值相比较。这种情况下,不确定度就能显示出结果是否正好落在可接受范围内或者仅为临界值。

Occasionally a result is so close to the limit that the risk associated with the possibility that the property that was measured may not fall within the limit, once the uncertainty has been allowed for, must be considered.
有时候一个结果如此之接近限值,以至于与被测量性质的可能性有关的风险不会落在限值内。一旦不确定度被认可,则必须予以考虑。
Suppose that a customer has the same test done in more than one laboratory, perhaps on the same sample, more likely on what they may regard as an identical sample of the same product. Would we expect the laboratories to get identical results? Only within limits, we may answer, but when the results are close to the specification limit it may be that one laboratory indicates failure whereas another indicates a pass. From time to time accreditation bodies have to investigate complaints concerning such differences. This can involve much time and effort for all parties, which in many cases could have been avoided if the uncertainty of the result had been known by the customer.

假设一个客户在一个以上的实验室内做完同样的检测,可能检测一个样品,更可能是检测相同产品的相同样品。我们会期待实验室获得同一个结果吗?只有在限值内我们才能这么回答,但是当结果与标准值接近时,也许一个实验室指示出错,而另一个则显示通过检测。有时,认证机构必须调查与这些差别有关的错误。对各方来说这会牵涉许多时间和精力,如果客户已经了解结果的不确定度,大多数情况下就可以避免时间和精力的浪费。
pizy
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How does it arise? 不确定度的产生原因?

Any measurement is subject to imperfections; some of these are due to random effects, such as short-term fluctuations in temperature, humidity and air-pressure or variability in the performance of the measurer. Repeated measurements will show variation because of these random effects. Other imperfections are due to the practical limits to which correction can be made for systematic effects, such as offset of a measuring instrument, drift in its characteristics between calibrations, personal bias in reading an analogue scale or the uncertainty of the value of a reference standard.
任何测量都是非理想性的,部分是因为温度、湿度和气压或者测量者的操作变动性等因素在短期内的波动等这些随机效应。有了这些随机效应的影响,重复测量就可以显示出数值的变化。其它非理想性因素是由于对系统效应的修正产生的实际限制,比如测量仪器的误差,两次校验之间的性质偏移,个人读取量数的偏差或者参考标准值的不确定性。
pizy
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What is uncertainty? 什么是不确定度?

I used to be uncertain - now I#m not so sure. In ordinary use the word #uncertainty# does not inspire confidence. However, when used in a technical sense as in #measurement uncertainty# or #uncertainty of a test result# it carries a specific meaning. It is a parameter, associated with the result of a measurement (eg a calibration or test) that defines the range of the values that could reasonably be attributed to the measured quantity. When uncertainty is evaluated and reported in a specified way it indicates the level of confidence that the value actually lies within the range defined by the uncertainty interval.
从技术角度讲,不确定度是指测量的不确定性或者具有特殊含义的检测结果的不确定性。它是一个与测量结果相联系(比如校验或者检测)的参数,定义了所得值的范围,可能跟检测数量有关。当评定不确定度并以特定方式给出报告时,它即指落在规定的不确定区间范围内的数值的置信水平。
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