两类测量区分的大例—《新概念测量计量学》讨论之四
史锦顺 · 2011-06-28 07:13 · 60775 次点击
**两类测量区分的大例**—《新概念测量计量学》讨论之四
史锦顺
这里讲几个有关两类测量的大实例。
一经典测量理论的测量是基础测量
以误差理论为主要内容的经典测量,已有四百年的历史。误差理论的核心概念是被测量有唯一真值。只有常量才有唯一真值,因此误差理论适应的测量是常量测量,即基础测量。由此,西格玛除以根号N、舍弃离群值,都是合理的。表征量归属测量仪器,按需要的准确度选择仪器。这些是人们都熟悉的。遇有变量测量,只能把慢变化的量,每组测量的时间内,瞬时地看做是常量。各测量组之间量值的变化,经典测量学不予处理,而由统计理论处理。至于快变量,即在测量过程中已有变化的变量,经典测量不能处理。
经典测量理论在常量测量领域是正确的。它不越界去处理统计测量问题。
二阿仑方差的测量是统计测量
著名的阿仑方差是美国人阿仑于1966年提出的,是年30岁。我的书专有一章讲统计法的问题,其中特别讲了阿仑方差的问题,其中也指出“阿仑方差理论有好的成分,正视发散困难,强调采样时间,这些要发扬。”从两类测量区分这个角度看,阿仑方差本身有个极大的明确点,那就是“表征频率稳定度”这个大前提,就是说,它是表征频率的稳定度的,也就是说,是处理变化量的特性的,与“单一值”,“唯一真值”这些概念无关;而是说,测量仪器误差可略,被测量频率测得值各个都是实际值,这时该怎样测量并计算稳定度。因此“表征频率稳定度的阿仑方差”这个名称就界定它是描述变量测量的,变量测量就是统计测量。
阿仑方差明确是针对变量测量的,它的数据处理,它的西格玛就不除以根号N。阿仑方差规定数据取100组(每组两个),却不除以根号100。这是第一条。第二条是取200个数据,不剔除任何值,直接代入公式计算(由仪器自动处理,人干涉不了)。仪器选用的标准是:测量仪器的不稳定度必须比被测量的不稳定度小1/3以下。
阿仑方差提出时,还没用两类测量的概念,但从实际出发,完全符合统计测量的条条框框。这说明,客观规律是客观存在,人们可以从不同的角度得到相同的认识
三不确定度论的测量是两类测量的混淆
以上二例,经典测量理论只管常量测量;而阿仑方差又只管变量测量。各有应用场所,能干啥不能干啥,很明白。可惜,阿仑方差没能在一般变量测量中推广。阿仑方差有些条件太苛刻。
而当今八大国际组织推荐的不确定度论,用两类测量的观点去分析它,则是个混淆体。
由于没有界定不确定度是哪类测量,由一组测得值求得的西格玛一律除以根号N(GUM说得明白,西格玛除以根号N,才叫不确定度)。该不该把西格玛除以根号N,这样问题就来了。在时频、电子、电学、热学、声学、放射性等类的测量中有大量变量测量。变量测量的表征量该是西格玛,而不是西格玛除以根号N。这一点是不确定度论不区分两类测量产生的第一个弊病。第二个弊病就是上段提到的叶德培先生在录像讲课中揭示的,把被测量的变化与测量仪器的性能混同的问题。我认为这个问题是不确定度论的致命伤。不区分两类测量,必然混沌,人们不会长久容忍。叶先生已在讲课时揭露不确定度论的一大问题,希望叶先生有专论发表。