如何通俗地理解不确定度

☑通俗地理解不确定度

测量不确定度简称不确定度，顾名思义不确定度是由“不确定”和“度”两个关键词构成。

✔通俗地理解“不确定”

大家都知道世间任何事情都有不确定性，在测量领域来说也一样，比如测量某砝码质量的结果为500g，但是根据人们对测量过程各种认识来看，都有不确定性，测量结果会不会是501g或者是499g呢？这就是测量结果的不确定性。

✔通俗地理解“度”

在测量过程中不确定度所说的“度”是可信程度，在测量领域一般用包含概率来表示，包含概率为95%或99%，95%就是说落在[499g,501g]的概率为95%，那么99%就是说落在[499g,501g]的概率为99%。

✔我们拿一次具体的测量来理解一下不确定度的概念。

从以上测量结果统计图中可以看出，该次测量结果为Y=500g,其上下波动为1g，也就是“不确定”为1g，准确描述测量对象的测量结果为Y=（500±1）g。

那么“度”是如何理解的呢？从统计图中可以看出测量了100次，有5次（5个红点）落在了区间外，那么也就是说本次测量有95次落在[499g,501g]的范围内，可以说落在区间的包含概率为95%。

☑正确地认识不确定度

——测量不确定度是一个定量说明给出的测得值的不可确定程度（U=1g）和可信程度（k=2或p=95%）的参数。

——测量不确定度是说明被测量的测得值分散性地参数，它不说明测得值是否接近真值。

例如，上述统计图只能说明95次测量结果落在区间内，不能说明是否接近500g。

☑不确定度考题两道

a.测量不确定度小，表明（  ）。

A.测得值接近真值

B.测得值的准确度高

C.测得值的分散性小

D.测得值所在的区间小

答案：C、D

b.下列关于测量不确定度越小的说法中，正确的是（  ）。

A.测量误差越小

B.测得值偏离真值越小

C.测得值的分散性越大

D.测得值的包含区间越小

答案：D

☑不确定度的定义

✔测量不确定度measurement uncertainty uncertainty of measurement [VIM 2.26]

简称不确定度（uncertainty）

根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。

注1：测量不确定度包括由系统效应引起的分量，如与修正量和测量标准所赋量值有关的分量及定义的不确定度。有时对估计的系统效应未作修正，而是当作不确定度分量处理。

注2：此参数可以是诸如称为标准测量不确定度的标准差（或其特定倍数）或是说明了包含概率的区间半宽度。

注3：测量不确定度一般由若干分量组成。其中一些分量可根据一系列测量值的统计分布，按测量不确定度的A类评定进行评定，并可用标准差表征。而另一些分量则可根据经验或其他信息所获得的概率密度函数，按测量不确定度的B类评定进行评定，也用标准差表征。

注4：通常，对于一组给定的信息，测量不确定度是相应于所赋予被测量的值的，该值的改变将导致相应的不确定度的改变。

注5：本定义是按2008版VIM给出的。而在GUM中的定义是：表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。

JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》5.18

✔（测量）不确定度uncertainty (of measurement) [GUM 2.2.3]

与测量结果相关联的参数，它表征了可以合理地赋予被测量的量值分散程度。

注1：这个参数可能是，如标准偏差（或其指定倍数）或置信区间宽度。

注2：测量不确定度通常包括很多分量。其中一些分量可由一系列测量结果的统计学分布评估得出，可表示为标准偏差；另一些分量是由根据经验和其他信息确定的假设概率分布评估得出，也可以用标准偏差表示。

注3：很显然测量结果是被测量值的最佳估计值，不确定度所有的分量，包括那些系统效应所产生的分量，比如与修正和参考标准相关的分量，均会对不确定度的分散性产生贡献。

CNAS-GL006:2019《化学分析中不确定度的评估指南》2.1.1

笔者注：

★《国际计量学词汇 基础和通用概念及相关术语》

International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology

简称VIM，ISO/IEC Guide99:2007(VIM)为最新版（第三版）；

★《测量不确定度-第三部分：测量不确定度表示指南》

（Uncertainty of Measurement-Part 3:

Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement）

简称GUM，由ISO（国际标准化组织）联合BIPM（国际计量局）、IEC（国际电工委员会）、IFCC（国际临床化学联合会）、IUPAC（国际物理化学和应用化学联合会）、IUPAP（国际理论物理和应用物理联合会）和OIML（国际法制计量组织）出版，最新版为ISO/IEC Guide98-3:2008(GUM)；

JJF1001-2011《通用计量术语及定义》的主要依据为ISO/IEC Guide99:2007、ISO/IEC Guide98-3:2008以及ISO/IEC 80000:2006《量和单位》（Quantities and units）；

JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》来自于ISO/IEC Guide98-3:2008；

GB/T 27418-2017《测量不确定度评定和表示》是对ISO/IEC Guide98-3:2008的修改采用（MOD）。

★CNAS-GL006:2019《化学分析中不确定度的评估指南》等同采用EURACHEM（欧洲分析化学组织）与CITAC（国际分析化学溯源合作组织）联合发布的《分析测量中不确定度的量化》（Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement）第三版，该文件为指南文件。

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