两类评定的理论背景-评UA评定(1)

  史锦顺 ·  2012-08-15 07:55  ·  18115 次点击
**两类评定的理论背景-****评UA评定(1)**
史锦顺
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《JCGM200-2012》即VIM第三版指出:当今世界测量计量界,存在哲学观与方法论不同的两个学派,即误差论(ErrorApproach,简称CA)与不确定度论(UncertaintyApproach简称UA)。
本系列评论的对象是不确定度论(UA)的两类评定。简称UA评定。
本段论述UA评定的理论前提。
不确定度论的内容,大致有三部分:第一部分是对误差理论的指谪;第二部分是不确定度理论;第三部分是两类评定。前两部分是不确定度两类评定(UA评定)的理论前提,本文概要评论如下。
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**(一)点评UA对CA的指谪**
【UA】
真值是不可知的。
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【史评】
这个论断,是误差理论与不确定度论的根本分歧。
什么是量?量是物质、物体、现象的可定性区别并可定量确定的属性(VIM第一版、第二版)。这个关于量的定义表明,量必定是可确定的,量必定是可知的。
真值就是量的客观值、实际值。客观值是可以认识的,真值是可知的。真值可知,人们才去测量它;如果真值不可知,还哪有可能去测量?又何必去测量?
“真值不可知”是赤裸裸的不可知论。不可知论是一切科学的悖论。真值不可知的观点,是错误的。
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【UA】
误差是不能计算的。
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【史评】
不确定度论说:“误差等于测得值减真值,不知真值,误差不可求”。还振振有词地说:真值你当然不知,知道了何必测量?
这是个测量佯谬。所发指难,根本不存在。
原来测量计量界,分工为两大领域,一个是测量,一个是计量。建立标准,确定测量仪器的误差,是计量的事。当人们进行测量时,第一步就是选择测量仪器,测量的误差由测量仪器的误差决定,测量既得到了测得值,也同时知道了测得值的误差范围。根本就不需要进行“测得值减真值”的操作。计量法明文规定,计量合格的测量仪器才准使用。计量合格,就是误差范围合格。
至于测量仪器的计量,要以误差可略的计量标准作为相对真值。VIM第三版已承认,同被检仪器相比,误差可略的标准值,可视为真值。这里的真值存在UA已承认,不再细说。UA不承认测量场合的真值可知,但测量场合测量仪器误差范围已知,故原指的问题不存在。
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【UA】
真值、误差都是理想概念,建立在真值概念基础上的误差理论是不能实用的。
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【史评】
误差理论已有三百年的历史,是实用的。经典测量学的真值概念,有其理想含义,实践中,巧妙地运用了如下三项原理,使真值与误差的概念,既保持了明晰的物理意义,又可在一定规范下,灵活应用。
**1微小误差可略原理**
以相对真值表征绝对真值。计量标准的标称值作为计量测量仪器时的真值;上级计量标准的标称值作为下级计量标准的真值。基准的标称值,是一切计量标准与所有测量仪器的真值。
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**2等量代换原理**(参见《误差与不确定度百论集》p265)
“等量代换法则”包括测量的等量代换、计量的等量代换、贝塞尔公式的等量代换,测量方程的等量代换、误差方程的等量代换。
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**3保险代换原理**
测量计量领域广泛运用的重要代换是保险代换,这是有较大安全裕度的代换,就是误差范围对误差元的代换。由于误差范围以99.73%(取3σ)的概率包含误差元,因此,以误差范围代替误差元,是充足条件代换,即保险代换。由是,通常测量者以测量仪器的误差范围当做测量误差,计量者以计量标准的误差范围当做检定的误差,既方便又合理。
误差理论与其指导下的操作是正确的。世界近代三百年的测量计量事业是成功的,有些是卓有成效的。UA对CA的指难,不成立。
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**(二)点评不确定度论的基本理论**
**1不确定度的定义**
【UA】
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
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【史评】
定义是明确概念的逻辑形式。马虎不得。不确定度的定义,20年来,几经变化,实在是“不确定”,让人难以理解不确定度到底是什么东西。上条是VIM2012的最新版本(同于2008版)。
分散性,仅仅是量值或测得值特性的极小的一部分。测得值的要害是对真值的偏离程度,由于不确定度论否定真值,不好提偏离性,也无法说明“分散”一词是指谁对谁的分散。于是不确定度论的混乱性就无法避免。
GUM说不确定度是可信性,有人说是可靠性,有人说是误差的误差,都不沾边。不确定度论的立意是代替误差理论,可是它无能、无信;二十年来,只是添麻烦,造混乱,没有些许有益的建树。
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**2标准不确定度**
【UA】
按贝塞尔公式计算σ;σ除以根号N是标准不确定度。
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【史评】
运用贝塞尔公式计算的前提,必须先定义被统计的单元。在经典测量学中,统计的标准是真值,统计单元是误差元;统计中,统计标准是数学期望,统计单元是偏差元(测得值减数学期望)。真值是客观存在;数学期望是测量次数无限时平均值的极限。真值、数学期望都是理想值。不确定度一出世就极力攻击理想值,于是既不可能承认真值,也不好提作为理想值的数学期望,于是也就给不出“统计单元”来。硬套贝塞尔公式,是滥用。
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水的基本单元是水分子(H2O)铜块的基本单元是铜原子(Cu),大树的基本单元是细胞,计算机CPU的单元是门电路。误差元是单元,误差元构成误差范围,误差范围是域。不确定度似乎是域,但什么是不确定度的单元呢?没有。不确定度好比是没有水分子的水,好比是没有细胞的树。不确定度是没有单元的集合,它是空集。不确定度无明确的物理意义;于是,没准谱,不伦不类。
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套用贝塞尔公式得到σ,还要除以根号N才是标准不确定度。在统计测量中,变量的分散性的统计表征量是σ,除以根号N,就是把客观存在的分散性人为地缩小根号N倍,是错误的。
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**3合成不确定度**
【UA】
合成不确定度计算:随机误差、系统误差,不论误差项是否相关,一律均方合成。
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【史评】
误差项一律均方合成,没有道理。不确定度论攻击误差理论:合成方式不统一。其实,客观事物是复杂的,只准一种合成方式,是不合理的。对相关项,人为规定相关系数为零,是错误的。
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**4扩展不确定度**
【UA】
设σ为合成不确定度,kσ为扩展不确定度。k取2.
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【史评】
正态分布下,k取2的置信概率是95.54%,k取3的置信概率是99.73%,历史发展了,技术进步了,可信性理应提高,而不是降低。我国长征系列火箭的成功概率已达97%,而一台仪器的可信概率竟降低到95%,实在是不应该。不确定度论批评误差理论保险、保守、浪费;笔者认为,不确定度论降低置信系数是冒险、是夸张指标,是人为制造隐患!
**(三)**
笔者是误差论派,坚决反对不确定度论。认为:不确定度论是国际计量界的一股逆流,一股错误潮流。
不确定度论否定真值可认识,出发点错了;否定测得值与真值差距这个基本认识途径,方向错了;西格玛一律除以根号N,公式错了;混淆手段与对象,结果错了。不确定度论的错误是全方位的,是根本错,全盘错。
为了揭发不确定度的种种弊端,笔者已写了《18评》、《18论》、《18辨析》、《18讨论》等各系列杂文。汇集在《误差与不确定度百论集》中。为使网友有个大致的了解,以便于阅读以后的文章,这里概要讲了笔者与不确定度论的不同观点。本系列杂文,重点是抨击不确定度论的两类评定,本段是背景介绍,下段转入正题。
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1 条回复

高山飞雪  2012-08-15 13:23
受益良多,谢谢!

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