JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示培训讲义(北理)

建模方法
单个实验室 确认方法
实验室间确 认方法 经验方法
PT方法
文件
通 用
建 模
单实 验室
实验 室间
PT
ISO Guide 98-3，不确定度表示指南(GUM), 2008 JJF1059.1-2012 测量不确定度评定与表示
ISO Guide 98-3 Suppl.1用蒙特卡洛法传播概率分布 JJF 1059.2 -2012用蒙特卡洛法评定测量不确定度 EURACHEM/CITAC,分析测量中的定量不确定度，第3 版，2012 CNAS—GL06化学分析中不确定度的评估指南，2006 EA4/16 定量检测中的不确定度评定指南，2004 EA 4/02校准中测量不确定度评定，1999 ISO/TS 21748 利用重复性、再现性和正确度的估计值评 估测量不确定度的指南 GB Z22553-2010 ISO 13528利用实验室间比对进行能力验证的统计方法 CNAS—GL02能力验证结果的统计处理和 能力评价指南 GBT 27043-2012 合格评定 能力验证的通用要求 ISO/IEC 17043:2010《合格评定 能力验证的通用要求》
– 基于整体方法(whole-method)性能研究， – 包括尽可能多的相关不确定度的来源 – 使用的数据通常有：实验室内确认研究，质量控制， 实验室间确认研究，或能力验证等的精密度和偏倚数 据
被测量的定义 不确定度分量列表 实验室内方法
是 数学模 型？ 否 方法性能
实验室间方法
PT或方法 性能研 究？ PT
18克拉金
合金
• 如果测量想要得出 一个结论，不确定 度就不能太大。 • 不确定度也不必极 小，只需做到合理 地小。 • 给出的结论，必须 给出充分的理由让 人相信该结论。 • 必须证实该结论。
不确定度的含义
• “不确定度”这个词是指可疑程度，广义而言， "测量不确定度"意指对测量结果的有效性的可 疑程度。 • 由于不确定度的一般概念与提供此概念定量 度量的特定量，如标准偏差，缺少可用的不 同词汇，因此需要在两种不同意义中使用“ 不确定度”这个词。
谁需要给出测量不确定度？
• 遵照ISO/ IEC17025，检测和校准实验室都需 要估计测量不确定度。
– 5.4.6.1 校准实验室或进行自校准的检测实验室， 对所有的校准和各种校准类型都应具有并应用评 定测量不确定度的程序。 – 5.4.6.2 检测实验室应具有并应用评定测量不确定 度的程序。
• 5. 10.3. 1当不确定度与检测结果的有效性或应 用有关，或客户的指令中有要求，或当不确 定度影响到对规范限度的符合性时，检测报 告中还需要包括有关不确定度的信息 • 校准中，在证书中都必须声明不确定度。
第一部分 测量不确定度概念的产生和发展
概览
• 在日常生活的许多方面，当我们估计一件事 件的大小时，我们习惯性地会产生疑问。 • 例如，如果有人问，“你认为这个房间的温 度是多少”？我们可能会说，“大概摄氏25 度。” • “大概”的使用，意味着我们知道室温不是 刚好就是25度，但是应在25度左右。 • 换句话说，我们认识到，对估计的这个温度 的值是有所疑问的。
标准不确 定度评定
组织重复性测 量，方法确认 加上其他不确 定贡献，比 如，偏倚的不 确定度
方法准确度 ISO5725 GB/T 6379
能力验证 ISO指南43 ISO 13528
变异性 + 偏倚和在实 验室间研究 中未考虑的 因子的不确 定度
GUM不确定 度传播律
使用已出版的值 + 偏倚和在实验室间研 究中未考虑的因子的 不确定度 ISO TS 21748
– ISO Guide98-3 不确定度表示指南(GUM)
• 测量结果的不确定度反映了对被测量值的认 识不足。
研究不确定度的意义
• 当报告物理量的测量结果时，必须对测量结 果的质量给出定量的表述，以便使用者能评 估其可靠性。如果没有这样的表述，则测量 结果之间、测量结果与标准或规范中指定的 参考值之间都不可能进行比较。 • 所以必须要有一个便于实现、容易理解和公 认的方法来表征测量结果的质量，也就是要 评定和表示其不确定度。 • 不确定度的概念和其定量表示的方法都必须 满足许多不同测量应用的不同需求
有效不确定度评定的基本要求
• 明确，且没有任何模棱两可定义被测量，即 拟测量的量，或需测量的，分析的或测试的 特性 • 对测量程序和测量对象有全面的了解 • 对影响测量结果的影响量有全面的分析 • 识别不确定度的主要分量 • 给定相关影响量/不确定度来源的完整列表， 就可运用不同的方法实施不确定度评定。
JJF1059.1测量不确定 度评定与表示
主要内容
• 测量不确定度概念的产生和发展 • 实验室认可和资质认定政策对测量不确定度 评估的要求 • 统计学的基本知识 • JJF 1059.1－2012《测量不确定度评定与表示 》的讲解 • JJF 1059.2－2012《用蒙特卡洛法评定测量不 确定度》的简要介绍
概览
• 当然，我们可以更具体一点。我们可以说， “25度上下几度” • “上下”意味着，对这个估计仍有疑问，但 对怀疑的程度给出了一个范围。 • 我们对该估计的怀疑，或不确定度，给出了 一些定量的信息。 • 室温在房间的“真实的”温度的5度范围内 • 室温在2度范围内
概览
• 不确定度越大，我们就越肯定，它包含了“ 真”值 • 因此给定的场合，不确定度与置信的水平有 关。 • 我们估计的室温基于主观评价。 • 这不完全是猜测，因为我们可能有经验，接 触到类似的和已知的环境。 • 为了实施更客观的测量，有必要使用某种测 量仪器
研究不确定度的意义
• 当对己知的或可疑的误差分量都作了评定， 并进行了适当的修正后，即由显著的系统效 应引起的所有误差分量，都评定并修正，这 样的测量结果的修正仍然存在着不确定度， 也就是，测量结果是否代表被测量之值，存 有可疑。 • 在市场全球化时代，评定和表示不确定度的 方法在全世界统一是必不可少的，使不同国 家进行的测量可以容易地相互比较。
不确定度评定的方法
• 建模方法
GUM法ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱJJF1059.1
– 严格的数学分析方法：测量测序的详尽的数学模型的 基础上的“建模方法” – 每一个不确定度贡献与一个专门的输入量相关，每个 不确定度贡献单独评定 – 单个不确定度按不确定度传播率合成。
• Monte Carlo 方法 • 经验方法
GUM-S1、JJF1059.2
概览
• 使用一个温度计 • 即使使用测量仪器，对这个结果仍然会有一些 疑问，或不确定度。例如，可以问：
– – – – – – “温度计准吗？” “怎么读数呢？” “读数会变吗？” “手持温度计。会使温度上升吗？” “房间里的相对湿度变化很大，会影响结果吗？” “测量跟房间中所处的位置有关吗？”
• 为了量化的房间温度测量的不确定度，因此， 必须考虑可能影响结果的所有因素。必须对这 些影响的可能变化作出估计。