测量不确定度讲解

测量不确定度评定与表示第1页共4页测量不确定度评定与表示一、准则要求（CNAS-CL01-2006检测和校准实验室能力认可准则）5.4.6.2检测实验室应具有并应用评定测量不确定度的程序。某些情况下，检测方法的性质会妨碍对测量不确定度进行严密的计量学和统计学上的有效计算。这种情况下，实验室至少应努力找出不确定度的所有分量且作出合理评定，并确保结果的报告方式不会对不确定度造成错觉。合理的评定应依据对方法特性的理解和测量范围，并利用诸如过去的经验和确认的数据。注1：测量不确定度评定所需的严密程度取决于某些因素，诸如：——检测方法的要求；——客户的要求；——据以作出满足某规范决定的窄限。注2：某些情况下，公认的检测方法规定了测量不确定度主要来源的值的极限，并规定了计算结果的表示方式，这时，实验室只要遵守该检测方法和报告的说明（5.10），即被认为符合本款的要求。5.4.6.3在评定测量不确定度时，对给定情况下的所有重要不确定度分量，均应采用适当的分析方法加以考虑。二、定义：JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》中所使用的术语及其定义与JJF1001-1998《通用计量术语及定义》一致。1、量值：一般有一个数乘以一个测量单位表示特定量的大小。比如：1L，1Kg，1M。2、真值：与给定的特定量的定义一致的值。量的真值只有通过完善的测量才有可能获得。真值按其本性是不确定的。真值存在，但测量不到。测量不确定度评定与表示第2页共4页3、约定真值：对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值，有时该值是约定采用的。约定真值有时称为指定值、最佳估计值、约定值。常用某量的多次测量结果来确定约定真值。4、被测量作为测量对象的特定量。对被测量的详细描述，可要求包括对其他有关量(如时间、温度和压力)作出说明。实践中，被测量应根据所需准确度予以完整定义，以便对所有的测量，其值是单一的。例如：一根标称值为1m长的钢棒其长度需测至微米级准确度，其技术说明应包括给定温度和压力。但若只需毫米级准确度，则无需规定温度、压力和其他影响量的值5、测量结果：由测量所得到的赋予被测量的值。在给出测量结果时，应说明它是示值、未修正测量结果或已修正测量结果，还应表明它是否为若干个值的平均值。在测量结果的完整表述中，应包括测量不确定度，必要时还应说明有关影响量的取值范围。测量结果仅是被测量之值的估计。很多情况下，测量结果是在重复观测的情况下确定的。在测量结果的完整表述中，还应给出自由度。6、重复性：在相同测量条件（重复性条件）下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。相同的测量程序；相同的观测者；在相同的条件下使用相同的测量仪器；相同的地点；在短时间内重复测量。在重复性条件下，重复观测结果的实验标准差(称为重复性标准差)sr定量给出。7、复现性：在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。又称为“再现性”。测量原理；测量方法；观测者；测量不确定度评定与表示第3页共4页测量仪器；参考测量标准；地点；使用条件；时间。在复现性条件下，复现性用重复观测结果的实验标准差(称为复现性标准差)sR定量地给出8、实验标准差（S）：对同一被测量作n次测量，表征测量结果分散性的量。单次测量结果的实验标准差)(iXS计算公式：niiiXXnXS12)(11)(该公式称为贝塞尔公式。iX：第i次测量结果；X：n次测量的算术平均值。对观测列平均值（算数平均值X）的实验标准差)(XS计算公式：nXSXSi)()(，)(iXS和)(XS的自由度都为1n。9、自由度：在方差的计算中，和的项数减去对和的限制数。10、测量不确定度：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。此参数可以是用标准差或其倍数，也可以是给定概率下置信区间的半宽。此参数可以是诸如标准差或其倍数，或说明了置信水准的区间的半宽度。测量不确定度由多个分量组成。其中一些分量可用测量结果的统计分布估算，并用实验标准差表征；另一些分量则可用基于经验或其他信息的假定概率分布估算，也用标准差表征。测量结果应理解为被测量之值的最佳估计，全部不确定度分量均贡献给了分散性，包括那些由系统效应引起的(如，与修正值和参考测量标准有关的)分量。不确定度恒为正值。当由方差得出时，取其正平方根。不确定度一词指可疑程度，广义而言，测量不确定度意为对测量结果正确性的可疑程度。不带形容词的不确定度用于一般概念，当需要明确某一测量结果的不确定度时，要适当采用一个形容词，比如合成不确定度或扩展不确定度；但不要用随机不确定度和系统不确定度这两个术语，必测量不确定度评定与表示第4页共4页要时可用随机效应导致的不确定度和系统效应导致的不确定度来说明。11、标准不确定度：以标准差表示的测量不确定度称为标准不确定度。12、不确定度的A类评定：通过对观测列进行统计分析对标准不确定度进行估算的方法。有时又称为A类不确定度评定。13、不确定度的B类评定：通过对数据进行非统计方法处理，对标准不确定度进行估算的一种方法。有时又称为B类不确定度评定。14、合成标准不确定度：当结果由若干其它量得来时，该测量结果的标准不确定度等于这些量的方差和协方差加权的正平方根，权的大小取决于这些量的变化及测量结果影响的程度。15、扩展不确定度(U)：确定测量结果区间的量，期望测量结果以合理地赋予的较高置信水平包含在此区间内。以标准差的倍数（包含因子）表示的不确定度称为扩展不确定度。体现测量值分布的区间16、置信概率：与置信区间或统计包含区间有关的概率值（-1），为显著性水平。当测量值服从分布时，落在某区间的概率P即为置信概率，介于（0,1）之间。17、包含因子：为获得扩展不确定度，作为合成不确定度乘数的数字因子。包含因子等于扩展不确定度与合成标准不确定度之比。包含因子有时也称覆盖因子。根据其含义可分为两种k=U/uc，k,=UP/uc。一般在2~3范围内。下脚标P为置信概率，即置信区间所需要的概率。