准确度是定量的-与网友讨论(16)

  史锦顺 ·  2012-06-21 07:31  ·  42977 次点击
**准确度是定量的-****与网友讨论(16)**
史锦顺
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昨日之星先生对我的文章提出全面的反对意见。在仔细读过这些反对意见后,笔者断定:这些意见反映了若干不确定度论的基本观点,有些是不确定度论对误差理论的诬陷,有些是受不确定度宣传的影响而产生的对误差理论的误解。值得细说一番。
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笔者是计量测量学说两个时代的经历者,在误差理论当家的时代学习、应用,包括执行测量任务、长期检定仪器。设计过三种测量仪器,参加过两项国家级计量标准研制,又曾是国家计量院误差理论组成员(1965),自认为讲些误差理论还是有一定基础的。
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不确定度论推广(1993)以来,由于我所在的时频界,有计量院马凤鸣等为代表的一些人的抵制,我并没有按不确定度论干过一件事。
我退休(1997)后,整理些旧作在本所所刊发表;靠互联网的方便,研究了关于测量不确定度的国内外文件。逐渐悟透不确定度论的本质:不过是“满纸荒唐言,一笔混沌帐”。在学术上是有名无实的谎花,在思想方法上,是误事害人的莠草。于是,奋起反击。2004年写出“不确定度理论置疑”一文,在网上发表,竟有十几家网站转载。因本栏目转载该文,我才得知并来到本网。2005年发表“不确定度理论的要害”一文。八年来,在创作《新概念测量计量学》的同时,陆续写了抨击不确定度论的杂文六十多篇。我想与人理论,应者不多。只好等待。昨日之星先生是我的辩友中优秀的一位。
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昨日之星先生虽然不赞成我的意见,但我认为对我是有帮助的。那就是让我知道,一部分计量工作者是怎样受不确定度论影响的。这更激发我对不确定度论的痛恨,更使我意识到说清情况、讲明道理的必要。道理要讲明白,就得多说话。好,咱们分几段,细细说。
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**【昨日之星质疑】**
史老师说“准确度是准确性的定量表达”,我认为有悖于“准确度”的定义。我的理解是:
准确度是准确性的定性表达,在比较测量结果或者测量设备的准确性时,只起到高低排序作用,而不具体给予量化,所以一般用数码排序的等级——“准确度等级”表示。例如一、二、三等,1、2、3级,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级、优、良、合格、差等等。
“准确性的定量表述”用的是“误差”。误差是测量结果偏离被测量真值的大小,表示被测量的测量结果离其真值到底差多远。
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**【史锦顺答辩】**
准确度是定量的,还是仅仅是定性的,这是误差理论派与不确定度论派争论的焦点之一。
我们先举一些定性表达与定量表达的例子,再说明准确度是定量的。
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**(一)定性与定量的区别**
质和量,是事物的基本属性。质是性质,量是数量。
VIM第一条说:量是物质、物体、现象的可定性区别和可定量确定的属性。
定性是一种大致的估计与描述,用以粗略地区分事物。
定量是给出特定的数量。
有无确定的数量给出,是定量与定性的根本区别。
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人类认识客观世界,开始是定性的,用来区别事物。这是定性的阶段。比如对风的认识,典籍中有“微风习习”的“微风”,“和风细雨”的“和风”,“暴风骤雨”的“暴风”,“狂风大作”的狂风。日常用语有“上午有点风”、“下午刮大风”。“有点风”指不影响正常活动的小风,“刮大风”,就不宜出行了。
以上是古代或当代日常生活中对风的认识与描述,都是定性的。“定性”的意思是没有具体准确的量值。仅是区别事物的大致的表述。
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近代科学对风的认识,进入了定量的阶段。对风的定量表达,就是风的速度。风速是定量的。风速可用风速表测量。
按风速,把风分成若干等级。每级风都有特定的风速范围。风的级别不过是风速的分档,风速是定量的,风级也是定量的。
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风级表
风级名称风速(米/秒)陆地物象
0无风0-0.2静,烟直上
1软风0.2-1.5烟示风向
2轻风1.6-3.3感觉有风
3微风3.4-5.4旌旗展开
4和风5.5-7.9吹起尘土
5轻风8.0-10.7小树摇摆
6强风10.8-13.8电线有声
7劲风(疾风)13.9-17.1步行困难
8大风17.2-20.7折毁树枝
9烈风20.8-24.4小损房屋
10狂风24.5-28.4拔起树木
11暴风28.5-32.6损毁重大
12台风(飓风)>32.6摧毁极大
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风速是定量的,某地点的某时刻的风速有特定的风速值。为了便于区分、比较、记忆、称说,把可能有无穷多的具体数值,划分成有限个等级,每个等级有
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也许有人说:风速是一个特定数值,而风级是个范围,二者不同。史答:风级是范围;其实风速也是范围。比如说风速是6.8米/秒,6.8这个是数值是有效数字是2位的数,它就代表了6.7501到6.8500间的1000个可能的数值(分辨力是0.0001)。任何能够给出的物理量的数值,都是代表了一个数值范围。风速与风级的差别,只是代表的范围的大小不同,它们都有具体的数值,它们都是定量的。说风速是定量的是对的;说风级仅是定性的就错了,风级也有特定的数值,也是定量的。
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**(二)计量领域的等和级**
计量学科中的等(量传中地位的高低)与级(性能水平的优劣),都是定量的。它们可用做定性的区别,是定性的;它们又有严格的、具体的数量界定,不仅仅是定性的,更是定量的。
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我们来看看100克砝码的等。允差单位毫克。(1986)
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等级一等二等三等四等五等
允差±0.4±1.0±2±5±25
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由上表,砝码的等,是有严格的允差(误差范围)的界定的,是定量的。
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电表是通用、常用的仪表,为便于生产、销售、定价、选用,对其误差范围进行了规范,按现有生产水平及一般的需求,分为若干级。误差范围在两级之间的,归类于较低的级。
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电表的级是用来表示电表的准确度的。我国规定电表分为七个级,它们是0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0级。通常所用电表的级都在电表的度盘上标出。
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电表的绝对误差的绝对值的最大可能值,与电表的量程Xn之比,以百分数表示出来,称为电表的引用误差。引用误差去掉百分号,就是电表的等级。
电表是0.5级,表示此种电表引用误差的最大值是0.5%。某厂生产的电表引用误差是0.3%,那也只能算0.5级。这是归类。
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为什么电表的等级能表示电表的准确度呢?这是因为电表的等级就是表示电表的误差范围,而误差范围就是准确度。-
电表分级是归类管理,便于应用。并不由此产生定性定量问题。一台电表的规格,必得符合分类规定;而其实际准确度可能是不劣于本类规定的各种可能值。
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**(三)说准确度不是定量的,毫无道理**
不确定度出世以来,宣扬准确度只是定性的,不是定量的。这是对历史事实的歪曲,也是对计量界现状的歪曲,是毫无道理的胡说,是对误差理论的诬陷。
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(1)历史
准确度一词,在1993年推广不确定度之前,是测量计量领域用得最多的一个词。
笔者手头有一本美国HP公司的测量仪器技术手册,是1994年版,随手翻几页,就找到准确度(accuracy)一百多条,都是定量表达的。说准确度不能定量表达,这是瞪眼睛说瞎话。历史上有数亿台的测量仪器(包括量具)、数万台的计量标准,都以准确度(accuracy)来标志它们性能水平,怎能说准确度不是定量的?这种明显的谎言,几个美国炮制不确定度论的人,居然也说得出,而那些国际计量委员会的委员们,居然相信,还大力推广。这是明显的黑白颠倒,这是现代版的指鹿为马。
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(2)计量界的现状
最近网上有一篇曾载于政协报的文章,是中国计量科学研究院的张仲华院士写的,题目为:“张钟华院士解析质量标准:一千克究竟有多重”。一篇千余字的短文,用了7个“准确度”,都是指基准的定量的指标。你说准确度是定性的,说了20年了,院士还是把准确度当定量的用,因为这样表达最准确。
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国家计量规范《JJF1180-2007时间频率名词术语》规定频率标准用准确度定量地表达指标,准确度就是误差范围。注意这是2007年的国家计量规范。
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中国计量科学研究院的时间频率基准“铯喷泉原子标准”获国家科技进步一等奖,其资格就是准确度5E-15。准确度必然是定量的。
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道理十分简单,准确度是误差范围的褒称,误差范围是定量的,准确度必然是定量的。不确定度论说准确度仅仅是定性的,不是定量的,这是不讲道理的胡说,是恶意的诬陷。
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**(四)不光彩的图谋**
不确定度论说准确度是定性的,不是定量的,不能给出具体的数字表达。其目的是什么呢?
不确定度论的目的说误差理论都搞错了,不要再用准确度,都要用不确定度。于是人类用了几百年的误差理论,就可由不确定度论取而代之。
十分清楚,不确定度论不是在讲道理,而是在搞篡位的阴谋。
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不确定度论贬斥误差理论,却拿不出自己的像样的货色。不确定度是什么?一会说是可信性,一会说是分散性,VIM2008版又说是包含真值组的区间半宽。
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不确定度是可信性吗?你取2倍西格玛,可信性就是95.54%,不确定度的数值与可信性不沾边。
不确定度是分散性吗?分散性与偏离性的综合,才能表达计量性能。不确定度论只讲分散性不讲偏离性,是只顾芝麻而丢了西瓜。
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不确定度者若认真讲包含真值的区间,那就得从不确定度与真值的关系讲起,说明真值是怎样被包含的。那样,你得改变否定真值可知、否定误差可算、否定准确度可定量的基本立场。这就等于你自己否定自己,你办不到。
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1 条回复

昨日之星  2012-06-22 13:33
呵呵,我并不全面反对史先生的意见。我只是认为“准确度是定性的概念”这个说法早在不确定度术语推出之前就由误差理论规定好了,准确度的定义本身就决定了它是定性的概念。准确度为定性术语的理解是由持有误差理论的专家们在给出准确度定义时早就确定了的,并不是不确定度术语制定的专家确定的。因此,把准确度是定性概念的“罪过”归属于不确定度术语出台的“图谋”,应该属于“冤假错案”。
从史老师提供的史料和人员来看,一方面说准确度是定性的概念,另一方面又把准确度当定量的概念使用的单位和人员,好像都是相同的机构和人员,这与不确定度术语的推出并无关系。早在不确定度术语推出之前,人们就规定了准确度只能用于定性的场合下了。因此准确度是定量的,还是仅仅是定性的,并不是“误差理论派”与“不确定度论派”争论的焦点之一,而是对误差理论研究得非常深的同一个机构(例如史老师提及的计量院),同一“派”,自己处在矛盾之中,是他们制定术语标准时说是定性的,然后又使用于定量的场合之中。
我认为,既然术语规定了准确度仅用于定性表述的场合,我们就应该遵守这个规定。因此,把“准确度”用于准确性的定性排序,而把“误差”用于准确性的定量表述,才是正确的做法。准确度等级的1、2、3;0.1、0.4、1.6;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等等虽然也数字,但都是为了排序,并不表述准确度的量化指标。排序本身包含有谁高谁低的问题,但准确度高低的定量指标达到什么程度,还是需要去查相关技术标准包括检定规程的,查出“误差”或“允许误差”的量化指标大小,才能够得知。
不同测量设备的准确度等级规定方法是不相同的,过去量块和砝码同样有2等与1等,它们的准确度量化指标的差值却并不相同,何况现在砝码的准确度等级表示方法已经又改变了呢。1等量块比2等量块准确度高,并不是表述1等量块比2等量块准确度的“量化值”就相差2-1=1。E2、F2、M2等级的1kg砝码在没有查检定规程之前,我们只能知道它们的准确性排序E2最高,M2最低,但并不能知道它们的准确性量化数值是1mg、2mg、还是1.6mg、16mg、160mg。按大小排序虽然涉及了量的大小,但量在排序中的定性化大小含义与定量化的大小含义还是完全不同的。
如果用风比喻为准确性,风速比喻准确性的定量化值“误差”,风级比喻准确性的定性化前后排序“准确度”,我认为史老师这个比喻是非常形象的。在风(准确性)的强烈(高低)程度排序中,人们只知道9级风比3级风大,“准确度等级”的9和3的作用只是排序,并不能表述定量化的大小。如果要知道风(准确性)具体的定量化大小,应该去查风速(误差)这个“准确性的定量化值”。所谓范围只不过是为了划分风(准确性)的排序区段(准确度等级)而做出的人为规定,这种规定并没有改变准确度作为定性排序和误差作为定量表述的本质。

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