评价/比较/前进——十八评不确定度论
史锦顺 · 2011-04-07 08:00 · 58111 次点击
**评价/比较/前进——十八评不确定度论**
史锦顺
我对不确定度论的总评价是:概念含糊、公式错误、逻辑混乱、表达混沌。
不确定度概念含糊。说是不信任度,定义却是分散性,而给出的结果是被测量的变化加测量仪器误差。含义、定义、包含内容,三者对不上号。
不确定度论的主公式是贝塞尔公式,但这是滥用。再次详细说明如下。
作为定量理论,必须有定量的基本单元。误差理论的基本单元是误差元,等于测得值减真值;统计理论的基本单元是偏差元,等于量值减期望值。没有基本单元就没法定义方差,当然就更没法实行平均值对标准值(在误差理论中标准值是真值,在统计理论中标准值是期望值)的代换,也就得不出贝塞尔公式。不确定度论没有定量的基本单元,是推导不出贝塞尔公式的。但却用了,这是借用。因不符合贝塞尔公式成立的前提条件,是滥用。
也许有人说,贝塞尔公式是现成的,不必再推导,拿过来用吗。这样做,不行。应用公式必须符合公式成立的条件,不符合前提的应用是滥用。对经典测量问题(常量测量),用贝塞尔公式可以,因为公式诞生在这里,当然符合导出公式的条件。统计理论移植贝塞尔公式,是经过一番推导的(参见拙文“方差的新概念”),量值减期望值,是基本单元,称偏差元。由偏差元而定义方差,再定义残差等于量值减平均值,以残差替换偏差元,便得出贝塞尔公式。不确定度理论没有标准值(相当真值、期望值的量),没有基本单元。因此,没有办法推导出贝塞尔公式。
脑子快的人可能想到,直接用平均值当标准值。对,这倒符合不确定度论宣称的理念,不理睬得不到的理想值,只从实验值出发。但这样就得不出贝塞尔公式中的N-1。以平均值为标准值的公式,你可以合乎逻辑地称它是“不论”牌公式,但绝不是贝塞尔公式。若真这样做,自已的独立的公式是有了,但却失去了贝塞尔公式那权威的盾牌,一出台就会被统计学家封杀。
表征量值分散性的量,是单值的标准偏差西格玛,而GUM引出不确定度,是西格玛除以根号N,把分散性低估了根号N倍。这是个严重的公式错误。
不确定度论的逻辑错误,仅本系列评论指出的就达八处,惊人。
不确定度的A类、B类评定的结果,实质上是被测量的变化与测量仪器误差(加上环境因素影响等微小量)的混合体,是混沌表达,没法实用。
对不确定度论的总意见:废止。
不确定度论不是与误差论并行的、可以互容互补的理论,而是作为误差论的反对者而出现的,是要取代误差论的。
误差论的核心概念是真值、误差、准确度。测得值减真值是误差元。误差元的绝对值的最大值是误差范围。误差范围就是准确度。这些概念是明确的、准确的、正确的。以误差论为核心的经典测量计量学,三百年来,应用是成功的。
不确定度论为了彻底否定误差理论,专挖误差论的根。说真值是不可知的,误差是不能算的,准确度是不能定量的。这些说教,一时懵过一些人。
在本系列评论中,第16评为真值正名,第17评为误差概念平反,第13评说明准确度是定量的,第12评说明怎样计算误差范围,这几段维护了误差论的声誉;而其他各段,指出了不确定度论的多种弊病。
总的一句话:误差理论是正确的,不确定度论是错误的。
下面介绍测量计量理论的新进展。
笔者的《新概念测量学》三卷本,2005年2月发表在奇迹文库/仪器与测量专栏。后经未留名的热心人的整理,合为一完整本,在网上流传。转载网站已有21家。《新概念测量计量学》是上书的新版。主要变化是增加了最重要的内容“误差方程的新概念”。笔者年内才推得的误差方程,形式与作用很像贝塞尔公式,它有可能成为测量计量理论的新亮点。
《新概念测量计量学》继承、发展了经典测量计量理论。它的精华是:引入变量的两类测量的新概念;区分量值的测量方程的新概念;代换真值的误差方程的新概念。
系列评论到此结束,欢迎批评。