测量不确定度课件.
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10 航空报国 强军富民
四、测量不确定度的来源
• 1、被测量的定义不完整或不完善；
例如：定义被测量是一根标称值为1m的钢棒长度。如果要求侧准至μm量级，则被测量的定义就不完
整，因为此时被测量钢棒受温度和压力的影响已很明显，而这些条件未在定义中加以详细说明，导致 其定义的不完整就会使测量结果中引入温度和大气压力影响测长的不确定度。若在定义要求温度和压 力下测量，就可消除由此（温度和压力）引起的不确定度。其较完整的定义应为：标称值为1m的钢棒 在20.0℃和101 325Pa时的长度（侧准至μm量级）。
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二、引入测量不确定度的原因
• 测量结果：由测量所赋予被测量的值。 注：1、 由于测量的不完善，赋予被测量的值往往不唯一 而是赋予分散的无限多个值。由于真值不可通过 测量得到，因此所得测量结果只能是被测量的一 个最佳估计值； 2、 为完整的表示测量结果，必须附带其测量不确定 度。
IEC（国际电工委员会）、BIPM（国际计量局）、OEML（国际法制计量组织）
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三、测量不确定度的发展历程
• IUPAC（国际理论化学与应用化学联合委员会）、IUPAP（国际理论物理与应 用物理联合委员会）、IFCC（国际临床化学联合委员会）六大国际组织在考 虑工商业利益的基础上提出一份详细的指南。我国也参加了该工作组 （ISO/TAG4/WG3）的活动。
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二、引入测量不确定度的原因 测量不确定度，是指对测量结果（复现量）的不能肯定的 态度。它反映了对被测量的“真值”的认识的不足。
测量不确定度的大小，反映了测量者对被测量的认识的 程度，是一个可操作性的定义。
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三、测量不确定度的发展历程
• 1972年，德国物理学家海森堡首次在量子力学领域中提出的测不准原理。 • 1963年，美国NBS（元美国国家标准局）的Eisenhart首先在计量校准中提出
• 1999年，我国颁布了有关测量不确定度的GJB3756-1999和JJG1059-1999技术 标准文件。
• 2001年，在国际计量学指南联合委员会上，对1995GUM的技术内容进行增补和 完善。 测量不确定度的基本概念，基本评定方法已经开始被人们接受，成为科 技、经济、商贸等许多领域进行交流的依据。
• 2、复现被测量的测量方法不理想；
例如：（1）上述定义完整的钢棒长度，由于测量温度与压力实际上达不到理想定义要求，使测量结
果仍然引入了不确定度；（2）在被测物品电气强度试验中，由于耐压试验台内阻不为零，使加到被测 物品两端的输出电压低于实际设定值，从而引起测量结果的不确定度。
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四、测量不确定度的来源
• 3、取样的代表性不够，即被测样本不能代表所定义的被
测量；
• 例如：测量某介质材料在给定频率时的相对介电常数，由于测量方法和测量设备的限制，只能取
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二、引入测量不确定度的原因
• （测量）误差：测量结果与真值之差。（误差是绝对的） • 注：1、由于真值是理想的概念，在实际测量中，真值往
往不存在；在某些测量场合也只能获知约定真值。严格的 来说，约定真值也含有相应的不确定度，即误差的大小和 方向均不可准确知道。
2、由于测量的不完善，必然使测量结果带有误差。 因此，测量误差时客观存在，而且它总是带有一定分布范 围的概念。
定量表示不确定度的建议。 • 1970年，美国NBS推广MAP（计量保证方案），其中明确采用了不确定度的表
示方法。随后，一些国家计量部门也开始使用，但理解和表示缺乏一致性。 • 1978年，BIPM（国际计量局）书面征询各国意见后，起草一份INC-1980建议：
实验不确定度表示。 • 1981年，CIPM（国际计量委员）会发文批准INC-1980建议，并委托ISO联络
分散性，包括哪些由系统效应引起的分量 • 参数：非负参数。可以是诸如标准差或其倍数，或说明了置信水准的区间
的半宽度。 • 注：《JJF1011-1998通用计量术语及定义》给出的不确定度定义是可操作
定义，主要着眼于测量结果及分散性。 • 以前曾经出现过定义：
—由测量结果给出的被测量估计值的可能误差的度量。 —表征被测量的真值所处范围的评定。
测量不确定度的评定
姓 名：韩金岳
1 航空报国 强军富民
☞ 主要内容 :
1 概念的意 义与来源
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2 评定过程
3 A/B类测量 不确定度如
何评定
4 如何比较 评定结果
2 航空报国 强军富民
前言
• 例如：测量人体温度最终确定（经采样，计算，评定后）为37.2℃或 加或减0.05℃，置信概率为99%。该测量结果可以表示为： 37.2℃±0.05℃，置信概率为99% 即体温在37.15 ℃到37.25 ℃之间即体温真值出现在 （37.2℃±0.05℃ ）的范围内，有99%的把握。对于测量而言，没 有给定置信概率的不确定度是不完整的。 （0.05℃即为测量结果的扩 展不确定度） 测量不确定度用于定量表示测量结果的可靠程度。测量不确定度需要两 个数来表示：一是不确定度大小，即置信区间；另一个是置信概率，表 明测量结果落在该区间有多大把握。
3 航空报国 强军富民
一、测量不确定度的定义
• 测量不确定度：表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联 系的参数。（JJF1059-1999)
• 合理：评定认知的范围内按照一定准则，用所得到的信息进行科学而客 观的评定。
• 赋予：通过A类或B类评定后合成所得，非直接获取。 • 被测量之值：阐述不确定度表征的对象。广义上是指被测量的真值。 • 分散性：是一个区间，表示测量结果之间相互不一致程度的一个量，如
重复性、复现性及测量不确定度。重复条件下测量列按贝塞尔法计算得
到的实验标准偏差s就是表示测量结果分散性德一个量。以参数形式定量
表示了无法修正的那部分误差范围。它来源于偶然效应和系统效应的不 完善修正。
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一、测量不确定度的定义
• 联系：测量不确定度包括由系统影响引起的分量。 • 测量结果：理解为被测量之值的最佳估计，全部不确定度分量均贡献给了
四、测量不确定度的来源
• 1、被测量的定义不完整或不完善；
例如：定义被测量是一根标称值为1m的钢棒长度。如果要求侧准至μm量级，则被测量的定义就不完
整，因为此时被测量钢棒受温度和压力的影响已很明显，而这些条件未在定义中加以详细说明，导致 其定义的不完整就会使测量结果中引入温度和大气压力影响测长的不确定度。若在定义要求温度和压 力下测量，就可消除由此（温度和压力）引起的不确定度。其较完整的定义应为：标称值为1m的钢棒 在20.0℃和101 325Pa时的长度（侧准至μm量级）。
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二、引入测量不确定度的原因
• 测量结果：由测量所赋予被测量的值。 注：1、 由于测量的不完善，赋予被测量的值往往不唯一 而是赋予分散的无限多个值。由于真值不可通过 测量得到，因此所得测量结果只能是被测量的一 个最佳估计值； 2、 为完整的表示测量结果，必须附带其测量不确定 度。
IEC（国际电工委员会）、BIPM（国际计量局）、OEML（国际法制计量组织）
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三、测量不确定度的发展历程
• IUPAC（国际理论化学与应用化学联合委员会）、IUPAP（国际理论物理与应 用物理联合委员会）、IFCC（国际临床化学联合委员会）六大国际组织在考 虑工商业利益的基础上提出一份详细的指南。我国也参加了该工作组 （ISO/TAG4/WG3）的活动。
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二、引入测量不确定度的原因 测量不确定度，是指对测量结果（复现量）的不能肯定的 态度。它反映了对被测量的“真值”的认识的不足。
测量不确定度的大小，反映了测量者对被测量的认识的 程度，是一个可操作性的定义。
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三、测量不确定度的发展历程
• 1972年，德国物理学家海森堡首次在量子力学领域中提出的测不准原理。 • 1963年，美国NBS（元美国国家标准局）的Eisenhart首先在计量校准中提出
• 1999年，我国颁布了有关测量不确定度的GJB3756-1999和JJG1059-1999技术 标准文件。
• 2001年，在国际计量学指南联合委员会上，对1995GUM的技术内容进行增补和 完善。 测量不确定度的基本概念，基本评定方法已经开始被人们接受，成为科 技、经济、商贸等许多领域进行交流的依据。
• 2、复现被测量的测量方法不理想；
例如：（1）上述定义完整的钢棒长度，由于测量温度与压力实际上达不到理想定义要求，使测量结
果仍然引入了不确定度；（2）在被测物品电气强度试验中，由于耐压试验台内阻不为零，使加到被测 物品两端的输出电压低于实际设定值，从而引起测量结果的不确定度。
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四、测量不确定度的来源
• 3、取样的代表性不够，即被测样本不能代表所定义的被
测量；
• 例如：测量某介质材料在给定频率时的相对介电常数，由于测量方法和测量设备的限制，只能取
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二、引入测量不确定度的原因
• （测量）误差：测量结果与真值之差。（误差是绝对的） • 注：1、由于真值是理想的概念，在实际测量中，真值往
往不存在；在某些测量场合也只能获知约定真值。严格的 来说，约定真值也含有相应的不确定度，即误差的大小和 方向均不可准确知道。
2、由于测量的不完善，必然使测量结果带有误差。 因此，测量误差时客观存在，而且它总是带有一定分布范 围的概念。
定量表示不确定度的建议。 • 1970年，美国NBS推广MAP（计量保证方案），其中明确采用了不确定度的表
示方法。随后，一些国家计量部门也开始使用，但理解和表示缺乏一致性。 • 1978年，BIPM（国际计量局）书面征询各国意见后，起草一份INC-1980建议：
实验不确定度表示。 • 1981年，CIPM（国际计量委员）会发文批准INC-1980建议，并委托ISO联络
分散性，包括哪些由系统效应引起的分量 • 参数：非负参数。可以是诸如标准差或其倍数，或说明了置信水准的区间
的半宽度。 • 注：《JJF1011-1998通用计量术语及定义》给出的不确定度定义是可操作
定义，主要着眼于测量结果及分散性。 • 以前曾经出现过定义：
—由测量结果给出的被测量估计值的可能误差的度量。 —表征被测量的真值所处范围的评定。
测量不确定度的评定
姓 名：韩金岳
1 航空报国 强军富民
☞ 主要内容 :
1 概念的意 义与来源
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2 评定过程
3 A/B类测量 不确定度如
何评定
4 如何比较 评定结果
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前言
• 例如：测量人体温度最终确定（经采样，计算，评定后）为37.2℃或 加或减0.05℃，置信概率为99%。该测量结果可以表示为： 37.2℃±0.05℃，置信概率为99% 即体温在37.15 ℃到37.25 ℃之间即体温真值出现在 （37.2℃±0.05℃ ）的范围内，有99%的把握。对于测量而言，没 有给定置信概率的不确定度是不完整的。 （0.05℃即为测量结果的扩 展不确定度） 测量不确定度用于定量表示测量结果的可靠程度。测量不确定度需要两 个数来表示：一是不确定度大小，即置信区间；另一个是置信概率，表 明测量结果落在该区间有多大把握。
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一、测量不确定度的定义
• 测量不确定度：表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联 系的参数。（JJF1059-1999)
• 合理：评定认知的范围内按照一定准则，用所得到的信息进行科学而客 观的评定。
• 赋予：通过A类或B类评定后合成所得，非直接获取。 • 被测量之值：阐述不确定度表征的对象。广义上是指被测量的真值。 • 分散性：是一个区间，表示测量结果之间相互不一致程度的一个量，如
重复性、复现性及测量不确定度。重复条件下测量列按贝塞尔法计算得
到的实验标准偏差s就是表示测量结果分散性德一个量。以参数形式定量
表示了无法修正的那部分误差范围。它来源于偶然效应和系统效应的不 完善修正。
4 航空报国 强军富民
一、测量不确定度的定义
• 联系：测量不确定度包括由系统影响引起的分量。 • 测量结果：理解为被测量之值的最佳估计，全部不确定度分量均贡献给了