测量准确度评估讲座1

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1、测量准确度评估讲座(1~9)中国计量科学研究院　钱钟泰　童光球哈尔滨理工大学　　　王学伟　马怀俭中国计量学院　　　　宋明顺　顾龙方本文和“‘测量不确定度表示指南ISO1993(E)’中的主要问题及对我国计量工作的某些建议”一文一起首先以单印本形式在1998年10月北京召开的“中国计量学术交流会”上散发后本文连载于“电测与仪表”1999年第9期至2000年第5期1998年10月7目　录讲座编号首页/末页一、引言12/1二、测量准确度评估的目的和特点12/172-1必须把测量误差DY看作随机变量。1/22/122-2误差是测量过程的一阶小量212/132-3“测量误差”受到

2、了“准确度控制”系统的控制314/17三、测量准确度评估的执行程序318/19四、误差按其产生原因的分解420/284-1误差分项的概况420/204-2误差分项的任务及要求421/214-3误差按其产生原因的分解421/254-4误差项的独立性526/264-5主要误差项,次要误差项及微小误差准则526/274-6本文误差分项方法的总结527/28五、误差项DYk评估方法综述528/335-1误差项DYk评估的任务及方法528/305-2误差项DYk极限值的覆盖因子值530/335-3误差项DYk评估值的自由度633/33六、误差项DYk的非数据处理(B类)评估方法6

3、33/356-1直接控制误差项DYk变化范围的评估方法633/346-2分别控制误差项DYk的误差系数Ck及　　误差原因DQk变化范围的评估方法634/35七、误差项DYk的A类评估方法635/407-1最小二乘方法635/367-2等精度测量列的数据处理636/377-3不等精度测量列的数据处理738/387-4相关等精度测量列的数据处理738/397-5对测量列自由度的规定739/397-6覆盖因子的选取及误差中心化极限值的计算740/40八、误差的综合方法740/438-1.误差项DYk期望估计值EL(DYk)的综合方法740/408-2.独立误差项DYk中心化极

4、限值U(DYk)的综合方法740/418-3.误差极限值U0(DY)及期望极限值U0[E(DY)]的估计741/428-4.误差项DYk相关时的误差综合方法742/428-5.综合结果的覆盖因子742/438-6.综合结果的自由度743/43九、有关实例844/599-1概况844/449-2　“GUM93”4.3.7款中的例2及5.1.5款中的例844/519-3　“GUM93”附录H例H.1:端度规校准*952/579-4　“GUM93”例H.3:温度计校准的回归分析957/597测量准确度评估讲座(1)中国计量科学研究院　钱钟泰　童光球哈尔滨理工大学　　　王学伟　

5、马怀俭中国计量学院　　　　宋明顺　顾龙方一、引言　　以国际计量局(BIPM)为首的一批国际组织二十余年来一直致力于建立测量准确度评估的国际等效性,其核心内容是组织基标准的国际比对及规范测量准确度评估方法及相关问题。BIPM等七个国际组织于1993年同时制定了“国际通用计量学基本术语”(第二版)(下文简称“VIM93”)及“测量不确定度表示指南ISO1993(E)”(下文简称“GUM93”)两个文件,是上述努力的重要的一步。但对“GUM93”的全面研究表明,它在“非数据处理”范围内是不可执行的。它的执行无非是执行其文字规定及效仿其实例。分析表明“GUM93”在“术语定义”

6、,“评定对象”,“分项方法和综合方法”及“测量数据”四个方面存在原则性的概念混乱。其实例又因“评定对象不明”及“主要误差项遗漏和重复估计”是不可信的及不足效仿的。“GUM93”实例的评估结果与正确的评估结果相比可能小一个数量级(如其附录H的H.2和H.4例未估计最主的要误差项),也可能是大到一倍以上(由于采用不合理的“覆盖因子”值进行换算及其组成项的重复计算)。要求执行这样一个规范,执行者只能根据自己的理解进行应敷,其结果只能是混乱。目前混乱还没有发展到不堪收拾的地步,原因有二:首先在“数据处理评定方法”方面“GUM93”除因数据测量条件不明而引起评定结果涵义不明外,其

7、评定方法是完善正确的,其次是在“非数据处理评定方法”方面受到“GUM93”所否定的传统误差理论的制约,而“GUM93”实际上并没有得到认真的贯彻。由于各方面贯彻“GUM93”的努力,正在使测量准确度评估领域的混乱继续扩大,它使得计量,实验室论证及质量论证等一系列工作中有关准确度定量分析的结论是混乱和无效的。研究同时表明,在测量准确度评估领域中并不存在弄不清楚的问题,也不存在不可逾越的理论障碍。是可以提出一个理论正确,概念明确,易于广泛推广执行规范化的测量准确度评估方法。本讲座的内容是从实用的角度阐述这一方法,以澄清由“GUM93”所引起的