误差概念的完美性-与网友讨论(5)
史锦顺 · 2012-05-10 08:43 · 53127 次点击
**误差概念的完美性-****与网友讨论(5)**
史锦顺
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讲完美性,这个论题有点怪。数学理论讲究完美性;此前没见过有人谈论应用科学的完美性。至少,在测量计量学领域,本文抢个天下先。
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本文所谓的完美,指的是自身构成的完整,与其他方面的融洽对接,对多种领域的适应性,以及分析问题解决问题的功能。
美与丑是相比较而存在的。所谓误差概念的完美,是与不确定度论相比较而言的。
误差理论当家的近代三百年,误差理论朴实无华,默默奉献,并不需要人们称赞。
近几十年的不确定度论兴起,先有美国的几个秘书式的人物吹嘘,后有八大国际学术组织的联络员类的人物的吹喇叭抬轿子,中国有关部门对此则是优礼相待,学习、考试,推广、宣贯,一时好不热闹。
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不确定度论一出世,就贬斥误差理论,这个不可知,那个不能算;仿佛只有它,才能拯救测量计量界。……
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二十多年了,越来越多的人认清不确定度论的真面目。乱七八糟,什么玩意儿!
人们想起那蒙冤多时的误差理论。把误差理论与不确定度论一对比,原来竟是一稻一稗,美丑分明。
把两者摆在在阳光下,晒晒。
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**(一)自身构成的完整性**
误差概念包含有误差元与误差范围。
误差元定义为测得值减真值,是个非正即负的量。
误差元构成误差范围。误差元群体的统计表征量是误差范围。其中随机部分,通常取3倍西格玛。
误差概念是个完整体。误差元表明误差的物理意义,误差范围表达测量计量中测量、测量仪器、计量、计量标准、计量基准的性能与指标。性能的要求值、标称值是误差范围标称值,简称指标;根据实际测量数据得到的误差范围称误差范围实验值。简称性能。
合格性的判别标准:误差范围实验值小于误差范围标称值。简称性能符合指标。
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不确定度概念,是个含混的概念。它没有构成它的“元”,因而它没有明晰的物理意义。说是分散性,谁对谁的分散性?似乎是对平均值的分散性,但这只表明精密性,与测量计量要求的准确性差得太远。一会是被测量的变化(A类评定),一会是仪器误差(B类评定),说不清是什么玩意儿。
不确定度似乎是“集合”,却没有集合的“元素”。没有元素的集合是“空集”,不确定度大致是没有内容的空集。
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老史瞧不起不确定度论,没法说清它是什么东西。请不确定度论的赞成者,讲一讲不确定度是什么东西,老史洗耳恭听。
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**(二)与其他理论的对接性**
误差概念的误差元,定义为测得值减真值,是个差值。相当数学的差分。
差分可以进行小量计算;误差分析有小量分析法。
微分学是重要的数学分支;误差分析,基本上是微分处理。
泰勒展开,是重要的函数分析法。误差分析可方便地运用。
著名的贝塞尔公式,就是贝塞尔先生为统计计算误差元而发明的。贝塞尔公式被推广于统计理论,由此,误差理论与统计理论方便地对接。误差理论可以应用统计理论的成果。随机变量的各种分布理论,正态分布、学生分布、均匀分布、三角分布,等等研究,即可用于统计学,也可用于随机误差的分析与处理。
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不确定度概念,似集合而无元素。
物质构成物体。物质的单元是分子原子。物体由分子原子构成。
没有分子原子的物体是什么东西?不确定度就没有构成它的单元,所以说它不是东西。
能用不确定度进行微分处理吗?不行。
或许说不确定度是用贝塞尔公式算出来的。贝塞尔公式是成功的公式,因此不确定度是有来头的。不,不确定度用贝塞尔公式,本身就是滥用。须知,贝塞尔公式能够运用,是有条件的。就是必须有个“标”,必须有个“元”。误差理论用贝塞尔公式,“标”是真值,“元”是测得值减真值的误差元。统计理论用贝塞尔公式,“标”是随机变量的数学期望值,“元”是随机量减数学期望值的偏差元。两种理论都有“标”有“元”,符合贝塞尔公式成立的条件,两种理论都是正确的。
不确定度论,没有“标”、没有“元”,用贝塞尔公式,是滥用。不确定度没有明晰的物理意义,一会儿是分散性,一会儿是可信性。一会儿又是包含真值的包含区间。真值仿佛是天上掉下来的。你没有与真值关联的“单元”,包含区间怎么就包含了真值?细想一想,不确定度论,不是在懵人吗?
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**(三)各种应用领域的贯通性**
上文我们讲过,误差理论贯通于测量、测量仪器、计量、计量标准、计量基准,在测量计量之五个领域,成功地运用。这是误差理论完美性的重要一条。
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我们对比地看看不确定度。讲解不确定度论的人说不确定度是计量特性,管测量的性能。那测量仪器的特性呢?推行不确定度论二十年了,仪器的指标性能还是“允许误差”。仪器不确定度,VIM2008提出来了,就是难推行。原因何在,是你不确定度本身不行。
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**(四)理论分析的适应性**
建立理论是为了分析应用。误差理论具有良好的分析功能。以致“误差分析”有单独开设的课程。
误差分析是误差理论的核心。在测量计量领域工作的人,想有所建树,有所发明创造,必须熟悉误差分析。
误差理论是测量计量领域进行理论分析的有效工具。
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不确定度论,不行。能用它进行理论分析吗?不行。不确定度讲究评定,充其量也是马后炮,能用它分析设计测量仪器或分析设计计量标准、计量基准吗?不能。
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**(五)学术研究的开拓性**
误差理论,说简单,也简单,核心不过是误差元与误差范围。但它却有广阔的发展空间。
就只一个测得值如何接近真值的问题,就有几乎无限的探索性。一步一步接近那理想值,客观值;永远的探索,无限的前程。人类生生不息,误差理论不断前进。
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不确定度论,试图将测量计量的表征方法统一、规范、简单化;但是,不但没做到,反而添了许多麻烦,制造了大量混乱。回避真值,立足点错了;不讲测得值对真值的偏离,只讲分散性,不谈误差,方向错了。于是一错再错,乃至根本错、全盘错。笔者已写出抨击不确定度论的18评、18论、18辨析,现在还在与网友讨论。有无道理,敬请赐教。
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