測(cè)量不確定度評(píng)定及應(yīng)用

1、1測(cè)量不確定度評(píng)定及應(yīng)用測(cè)量不確定度評(píng)定及應(yīng)用EvaluationApplicationofUncertaintyinMeasurement貫徹國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范《測(cè)量不確定評(píng)定與表示》（JJF10591999）水利部水工金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心張步新曹樹林張偉平摘要：對(duì)測(cè)量誤差和測(cè)量不確定度的基本概念作了簡(jiǎn)單介紹，并舉例說(shuō)明了測(cè)量不確定度A類和B類評(píng)定以及測(cè)量結(jié)果給出的方法，為測(cè)量不確定度評(píng)定提供參考。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：測(cè)量不確定度誤差評(píng)定

2、1.概述概述測(cè)量的值與被測(cè)物的真值的差值為絕對(duì)誤差，同一條件下多次測(cè)量，每次的絕對(duì)誤差ixaiq為。測(cè)量誤差=測(cè)量結(jié)果真值=（測(cè)量結(jié)果總體均值）（總體均值真值）=隨機(jī)誤差axqii??系統(tǒng)誤差。實(shí)際上，真值是量的定義的完整體現(xiàn)，是無(wú)法得到的（不存在完美無(wú)缺的測(cè)量），其本質(zhì)上是不可能得到的。因此，在測(cè)量上，采用約定真值，以測(cè)量不確定度來(lái)表征真值處于的范圍。所以，測(cè)量結(jié)果與真值之差的測(cè)量誤差，也是無(wú)法確定的或確切獲知的。這是被人們普遍認(rèn)為的

3、“誤差公理”。過(guò)去的觀點(diǎn)是通過(guò)誤差分析，給出被測(cè)量值不能確定的范圍即是誤差。按現(xiàn)在的觀點(diǎn)，誤差一詞不宜用來(lái)定量表明測(cè)量結(jié)果的可靠程度。測(cè)量誤差是表明測(cè)量結(jié)果偏離真值的差值，它客觀存在但人們無(wú)法準(zhǔn)確得到。例如：測(cè)量結(jié)果可能非常接近真值（誤差很?。?，但由于認(rèn)識(shí)不足，人們賦予的值卻落在一個(gè)較大區(qū)間（誤差）內(nèi)，另一方面測(cè)量結(jié)果可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離真值（誤差很大），而人們賦予的值卻落在一個(gè)較小區(qū)間（誤差）內(nèi)。如何較準(zhǔn)確地確定一個(gè)這樣的區(qū)間，即這個(gè)區(qū)間表征

4、被測(cè)量之值與真值之間的分散性，就是說(shuō)，測(cè)量結(jié)果可信的程度在什么水平上？根據(jù)現(xiàn)代計(jì)量學(xué)觀點(diǎn)，計(jì)量或測(cè)量結(jié)果可信的程度是需要通過(guò)分析和評(píng)定來(lái)確定的。測(cè)量不確定度是用來(lái)表征被測(cè)量之值所處范圍的一種評(píng)定。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO、國(guó)際電工委員會(huì)IEC、國(guó)際計(jì)量局BIPM、國(guó)際法制計(jì)量組織OIML、國(guó)際理論化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)IUPAC、國(guó)際理論物理與應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)IUPAP、國(guó)際臨床化學(xué)聯(lián)合會(huì)IFCC等7個(gè)國(guó)際組織于1993年，聯(lián)合發(fā)布了《測(cè)量不確

5、定度表示指南》（GuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement），簡(jiǎn)稱GUM。我國(guó)于1999年，經(jīng)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)，頒布實(shí)施由全國(guó)法制計(jì)量技術(shù)委員會(huì)提出的《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》（JJF10591999）。適3令：axii???兩邊平方得：222)())((2)(axaxxxxxiii????????求n項(xiàng)和：???????????????????niniiniiiininiiaxa

6、xxxxxaxaxxxxx22222)())((2)(])())((2)[(?式中：(a)=（常量）xx?故：①222)(2)(xniixniiniinxxxx???????????而：0)(??????xnxxxniinii（是平均值的標(biāo)準(zhǔn)差），)(2222xnixnixxnsnnn?????????)(xs?x定義標(biāo)準(zhǔn)差：（常用表示）；?????2)(1)()(iiiiaxnaxss?)(is??定義平均值標(biāo)準(zhǔn)差與標(biāo)準(zhǔn)差的關(guān)系：（常

7、用表示）；nssix)()(???)(xs?x?所以：①式成為；)()()(222iniiisxxns??????整理得：=（貝塞爾公式）。②?1)()(2????nxxsniii?貝塞爾公式中的是由標(biāo)準(zhǔn)差公式定義的，但由于標(biāo)準(zhǔn)差公式中是真誤差值，在實(shí)際測(cè)量中?i?是無(wú)法得到的，因此，無(wú)法采用標(biāo)準(zhǔn)差公式求算。而貝塞爾公式即實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差解決了這個(gè)問(wèn)題，?使得采用評(píng)價(jià)隨機(jī)誤差的大小成為可能。?在相同條件下，對(duì)被測(cè)量（不含系統(tǒng)誤差）最佳估計(jì)值是