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主题：【第十三届原创】作为老师，你能做到揣着明白讲糊涂吗？

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yeses

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发表于：2020/07/19 11:02:52 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

维权声明：本文为yeses原创作品，本作者与仪器信息网是该作品合法使用者，该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为，我们将追究法律责任。

7月三等奖

作为老师，你能做到揣着明白讲糊涂吗？

武汉大学叶晓明

古语云，师徒父子。即便跪拜于山野，抑或薄酒于草堂，都将信守天伦，终生为誓。以我看来，为人之师，最大之辱莫过于徒儿被骂师娘所教。此乃职业伦理，无须拔高。但凡有为师者公然有违天伦，对徒儿行坑蒙诈骗之术，那自然是寻臭之道。

兹有测量行业，经典测量理论流传百年，但近年来被我掀底。如此一来，从事测量理论教学的老师们必将面临抉择。现仅以二个最简单的案例演示如下，见表1。

表1.

珠峰高程测量结果为： x=8844.43m	其精度为： σ(x)=0.21m
一直流电压的测量结果为： x=5.0V	其不确定度为： u(x)=0.1V

这是所有测量人都认同的表述方法，因为精度（精密度，测绘行业）和不确定度（非测绘行业）都是测量结果的发散性含义。

现在，我把这二案例的表达修改为如表2。

表2.

珠峰高程测量结果为： 8844.43m	其精度为： σ(8844.43m)=0.21m
一直流电压的测量结果为： 5.0V	其不确定度为： u(5.0V)=0.1V

这时您一定会摇头，说这违背了最基本的数学概念，因为8844.43和5.0都是常数值，其方差（标准偏差）必须是0。

您的说法的确是对的。但是，非常不幸，表1和表2的二种表述实际是等价的。不过是前者穿了个马甲x，而后者只是把马甲x给扯掉（等量代换）了：测量结果是8844.43m和5.0V，σ(8844.43m)和u(5.0V)当然就是测量结果的发散性。——表1和表2所表达的数学含义实际上完全一样。

就是说，表达式σ(x)=0.21m和u(x)=0.1V实际分别是数值8844.43和5.0自己跟自己的发散性，当然违背了数学概念。不过是因为传统测量教科书和测量规范中测量结果（或观测值）都穿了个马甲，使得人们一直没有认出测量结果发散性概念定义的本来面目。

一个看似很小的问题，其实隐含着一个最基本的数学概念问题：测量结果究竟是常量还是随机变量？显然，传统经典测量理论把测量结果——一个数值看作是随机变量实际是偷换了概念，这就触及到测量理论整个概念体系的基本逻辑架构了，基于这一偷换概念导致的其他概念（如误差分类概念）当然都失去了逻辑根基。

前些时把这个议题的学术建议书发给了相关学术组织，同时该建议书的文本也完全公开http://blog.sciencenet.cn/blog-630565-1238932.html，很多老师都看了，也都明白了要害点，网络上也有了积极的讨论，譬如：http://www.gfjl.org/forum.php?mod=viewthread&tid=219174&extra=page%3D1，真相已经大白于天下了。即，无论观测值还是测量结果，它们都是数值，根据纯正的概率论概念，数值属于常数，常数的数学期望是自身且方差是0；真正的随机变量是误差和真值这些未知量，正因为未知量无法赋予数值，才用概率值来描述其不确定性；不确定度是误差和真值的不确定度，而绝非测量结果的不确定度。如表3.

表3

----	测量结果x₀	误差∆	真值x_T
数学期望	x₀	0	x₀
方差	0	u² (∆)	u² (∆)

按照这一概念原理，表1和表2的正确表述是表4.

表4

珠峰高程测量结果为： x=8844.43m	其精度为： σ(Δx)=0.21m
一直流电压的测量结果为： x=5.0V	其不确定度为： u(Δx)=0.1V

现在，无论精度还是不确定度，传统经典理论中用于偷换概念的马甲已经被撕掉了，测量结果的发散性概念在课堂上就讲不下去了，无论测绘、仪器还是计量学科。那么，老师们该怎么办呢？还能继续用马甲障眼法去蒙蔽学生吗？能够揣着明白跟学生讲糊涂吗？这当然万万不可，请老师们慎之、慎之，故意误人子弟之事切不可为！退一步讲，如果有学生当堂要您对表1和表2作出解释，那您也就很尴尬了。所以，赶紧一起来研究新概念理论吧。

有话传来，说我言辞不该这么激烈，甚至有论文审稿意见也以此为拒稿理由（曾经想发一篇介绍新理论的中文稿），但我一直不明白究竟哪句话激烈了。传统理论有错误，应该纠正，这本来属于就事论事，又不针对个人，怎么叫激烈呢？要怎么样才算温柔呢？温柔了又能怎么样呢？学术研究本来就该有一个起码的严肃态度，一就是一，二就是二，错了就改，不服就辩，这本来就不是个问题。新理论的研究本来就是针对传统理论的错误而展开，目标就是要取代传统理论；如果不明确指出传统理论的错误要害，不是为了取而代之，那新理论的研究就没有了存在的意义。

想起了20年前指出某日本仪器设计有错误的事情，也是有中国专家最后纠缠于不该言辞激烈。……唉，激烈也好，温柔也罢，错误不都最终还是要改正吗？难道把错误说成其它就可以不用改了？难道还能揣着明白继续跟学生讲糊涂？一方面号召要创新，要搞原创研究，另一方面却找各种理由要保护传统、拒绝进步，这就是叶公好龙了。

这一研究一直备受阻扰。现在看来，即使在多篇SCI论文已经发表、证据道理清清白白的情况下，仍然有人试图背弃师徒伦理、继续采用教科书中的错误概念灌输学生，其动机和目的我不便猜测（当然不排除有些人实际就没搞懂测量理论和概率论是怎么回事）。但凭历史经验，几乎可以肯定，跟保守学术势力的斗争将旷日持久，或将超越学术争论的范畴。因为对于表1和表2所显示的概念性错误，传统经典测量理论根本无法为自己开脱，学术层面实际已经无论可争。

2020 7 15 于武汉大学

理论分歧详情见附件（ppt文件下载后以只读模式打开播放即可）

附件：

关于纠正精度定义的学术建议书.pdf

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2020/7/19 18:35:21 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

教会徒弟，饿死师傅。真本事流传下来太难了

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huacai

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2020/7/19 20:56:20 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

开明的话，应该可允许百家争鸣，老师的表述比较严谨，过去的虽然不严谨，但是大家都知道她的意思，就是老师表述的意思

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yeses

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2020/7/20 8:40:43 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原文由 huacai(huangfx) 发表:
开明的话，应该可允许百家争鸣，老师的表述比较严谨，过去的虽然不严谨，但是大家都知道她的意思，就是老师表述的意思

您再把附件仔细看一遍吧，后面的区别就大了。

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skytoboo

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2020/7/20 8:50:01 地毯管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

不是弄这个的，不是很懂，
但是U（X），现实世界，化学实验里随着X值变小，有时候会增加稀释过程，U（X）计算出来会变大。

另外一点，即使不稀释，我猜可能仪器对低浓度拟合可能会差一点，响应不是很好。仪器不同浓度点拟合的精密度是不一样的。

不知道数学那边是怎么表达这规律的。

U（5V），这种看起来会明白点，能看懂测定5V的时候不确定度。实际运用中也是根据标液的U(X)，再合成计算出一个不确定度结果

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2020/7/20 9:01:06 Last edit by skytoboo