GBTxxxx—201x《合格评定生物样本测量不确定度的评定与
测量不确定度的评定方法
测量不确定度的评定方法鉴于测量不确定度在检测，校准和合格评定中的重要性和影响，考虑到试验机行业应用测量不确定度时间不长,现就有关测量不确定度概念、测量不确定度的评定和表示方法，谈谈学习体会。
奉献给同行业人员。
由于本人学识浅薄，力不从心，有不妥或错误处，期望批评指正。
（一）测量不确定度的概念《测量不确定度表示指南》(GUM)，即国际指南，给出的测量不确定度的定义是：与测量结果相关联的一个参数，用以表征合理地赋予被测量之值的分散性。
其中，测量结果实际上指的是被测量的最佳估计值。
被测量之值，则是指被测量的真值，是为回避真值而采取的。
我国计量技术规范JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》中，亦推荐这一用法(见该规范2.3注4)。
须知，真值对测量是一个理想的概念，如何去估计它的分散性？实际上，国际指南(GUM)所评定的并非被测量真值的分散性，也不是其约定真值的分散性，而是被测量最佳估计值的分散性。
关于测量不确定度的定义，过去曾用过：① 由测量结果给出的被测量估计的可能误差的度量；② 表征被测量的真值所处范围的评定。
第①种提法，概念清楚，只是其中有“误差”一词，后来才改为第②种提法。
现行定义与第②种提法一致，只是用被测量之值取代了真值，评定方法相同、表达式也一样，并不矛盾。
至于参数，可以是标准差或其倍数，也可以是给定置信概率的置信区间的半宽度。
用标准差表示测量不确定度称为测量标准不确定度。
在实际应用中如不加以说明，一般皆称测量标准不确定度为测量不确定度，甚至简称不确定度。
用标准差值表示的测量不确定度，一般包括若干分量。
其中，一些分量系用测量列结果的统计分布评定，并用标准差表示：而另外一些分量则是基于经验或其他信息而判定的(主观的或先验的)概率分布评定，也以标准差值表示。
可见，后者有主观鉴别的成分，这也是在定义中使用“合理地赋予”的主要原因。
为了和传统的测量误差相区别，测量不确定度用u(不确定度英文uncertainty的字头)来表示，而不用s。
常用测量不确定度的评定方法
常用测量不确定度的评定方法常用测量不确定度的评定方法1范围本方法提供在计量检定规程或计量技术规范规定的条件下，计量标准（标准物质）对常规的被检定或被校准对象进行检定/校准时所得结果的测量不确定度的一般评定步骤和常用评定方法，亦可用于检验、分析测试结果测量不确定度的评定及实验室最佳测量能力的评定。
超过适用范围和本方法未列入的评定方法与表示形式，参见JJF1059-1999《测量不确定度的评定与表示》。
2技术依据JJF1059-1999《测量不确定度的评定与表示》。
3测量不确定度的评定步骤3.1给出被测量，必要时给出被测量的定义及测量过程的简单描述；3.2给出用以评定测量不确定度的数学模型；3.3根据数学模型列出各不确定度分量的来源（即输入量i x ）；3.4评定各输入量的标准不确定度)(i x u ，并进而给出与各输入量对应的标准不确定度的分量)(y u i ；3.5如果扩展不确定度用p U 表示，则应估算出对应于各输入量标准不确定度的自由度i ν；3.6计算合成标准不确定度)(y u c ，如果用扩展不确定度p U 表示则还应计算出合成标准不确定度的有效自由度eff ν；3.7确定扩展不确定度U 或p U ； 3.8给出测量不确定度报告。
4评定方法及其简要说明4.1数学模型指被测量Y 与各输入量i X 之间的函数关系，如被测量Y 的测量结果为y ，输入量i X 的估计值为i x ，则有),,,(21N x x x f y =数学模型中应包括对测量结果及其不确定度有影响的所有输入量。
例如，在量块比较测量中，被测量块长度L 的测量结果计算公式为：d L L s +=式中：s L ——标准量块在参考温度20℃时的长度；d ——由比较仪测量得到的被检量块和标准量块的长度差。
但在测量不确定度评定中需要顾及温度差异和线膨胀系数差异，此时数学模型为δθαδαθ??-??-+=s s s s L L d L L此数学模型是考虑了温度和线膨胀系数对测量结果的影响，并经数学变换而得到的近似式，这样的数学模型是确定灵敏系数和计算合成标准不确定度的基础。
检测系统中测量不确定度评定及合格判定方法
自动化检测系统中测量不确定度评定及合格判定方法摘要：自动化检测系统以自动检测软件为中心，自动检测软件完成仪器设置，数据读取，各种计算，进行合格判定等多种工作。
讨论自动检测软件中测量不确定度的计算方法及其在合格判定中的应用。
关键词：自动化检测不确定度合格判定引言随着传感器技术以及微电子技术的迅速发展和广泛使用，国内外厂家不断推出带有IEEE488和RS232通讯接口可自动控制的仪器，广泛应用于科研、生产及计量测试领域。
自动化检测系统具有始终如一的高准确度，减少人为干预、在短时间内进行更多的测量、大量工作的能力、保持检测基本观点一致性、大量的数据管理能力、工作人员的高效率使用等优点，在各计量单位得到越来越广泛的应用。
自动化检测系统以自动检测软件为中心，自动检测软件完成仪器设置，数据读取，各种计算，进行合格判定等多种工作。
讨论自动检测软件中测量不确定度的计算方法及其在合格判定中的应用。
1．测量不确定度的评定1.1测量不确定度的评定自动检测软件中的测量不确定度评定应按照《JJF1059-1999 测量不确定度的表示及评定》进行。
步骤如下图所示。
各步骤在设计自动检测软件时固化在自动检测软件中。
在执行自动检测软件时对采集到的数据进行计算。
得到测量不确定度。
自动检测系统一般工作在实验室中，环境条件较好，电磁干扰较弱。
被测量定义完整、可复现。
不确定度来源一般考虑被测量观测值的随机变化，标准设备（稳定性、分辨力、检测证书）、传递标准（分辨力、短期稳定性）等因素的影响，尽量做到不遗漏、不重复。
1.2 不确定度的A类评定按照《JJF1059-1999 测量不确定度的表示及评定》要求，应根据有关准则（如格拉步斯准则）判断并剔除测量数据中可能存在的异常值。
在自动检测系统中，对某一测量值进行多次测试一般不进行换线等人工操作。
而且实验室环境条件较好，温度相对较稳定，电磁干扰较少，在此条件下，测量值变化一般为被校仪器本身的影响。
测量不确定度评定方法与步骤
测量不确定度评定方法与步骤一、测量不确定度评定资料名称资料名称为：XXXXX 测量结果不确定度评定其中“XXXXX ”表示被测量对象的名称仪器的名称或参数的名称;如：被测量对象为普通压力表,测量方式为检定,则资料名称为：普通压力表检定结果不确定度评定；又如,被测量对象为光谱分析仪,测量方式为校准,则资料名称为：光谱分析仪校准结果不确定度评定；再如,被测量对象为XXX 工件内尺寸,测量方式为直接测量,则资料名称为：XXX 工件内尺寸测量结果不确定度评定; 二、评定步骤1．测量方法与测量数学模型 测量方法当测量是按照相关的规程、规范或标准进行时,测量方法的描述为：依据XXX 规程、规范或标准的规定进行测量；当测量无直接相关的规程、规范或标准作依据,即按相应的测量操作进行测量时,测量方法的描述应简述操作的方法; 测量数学模型1.2.1直接测量数学模型当被测对象的量值即是测量仪器的读数的情况直接绝对测量,测量数学模型为：x y = y 表示被测量值,x 表示测量仪器的读数当被测对象的是求取测量误差的情况直接相对测量,测量数学模型为：s x x e -= e 表示示值误差,x 表示被检定或校准的设备的读数,s x 表示检定或校准所用的测量标准设备的读数;一般检定或校准所用的测量标准设备的读数应在不改变的情况下进行比较测量 1.2.2间接测量数学模型当测量是按照相关的规程、规范或标准进行时,应原式引入规程、规范或标准上给出的被测量的计算公式；当测量无直接相关的规程、规范或标准作依据时,应使用相应的计算公式,如：长方形的面积 b a A ⨯= ； 电流强度 RU i =2．最佳测量值最佳测量值即是将各输入分量的平均值带入测量数学模型后计算并修约得到的结果; 如测量数学模型：),,,(21N x x x f y = 先计算得到各个输入分量的平均值,?=i x带入测量数学模型后计算得到： ?),,,(21==N x x x f y3．方差及灵敏系数方差依据测量数学模型写出方差3.1.1当各输入量之间相互独立即不相关的情况,对任意的测量数学模型,方差形式均为：)()()(222i iC x u x f y u ∑∂∂=)(y u C 表示被测量y 的合成标准不确定度 特别地,当测量数学模型形如N pN ppx x Cx y 2121=时,方差可写成相对合成式：2.2.)]([)(i rel i i rel C x u p y u ∑=3.1.2当各输入量之间相互不独立即不相关的情况,对任意的测量数学模型,方差包含协方差形式为： ),(2)()()(222j i ji i iC x x u x fx f x ux fy u ∂∂∂∂+∂∂=∑∑∑其中：协方差)()(),(),(j i j i j i x u x u x x r x x u = 式中),(j i x x r 为输入量i x 和j x 之间的相关系数,其绝对值小于或等于1 ; 灵敏系数灵敏系数即各偏导数i x f ∂∂ ,一些资料中用字母)(i x C 表示 ,即)(i x C =ix f ∂∂ 应经计算得到具体的结果; 4．标准不确定度分量)(i x u 计算 标准不确定度)(1x u 评定应认为11)(x x f = 为一个简单的直接测量进行评定,主要评定： 测量重复性随即效应引入的不确定度 ns x u =)(11 或 ms x u =)(11测量仪器不准系统效应引入的不确定度 kax u =)(12 该分量合成得到：)()()(122121x u x u x u i +=标准不确定度)(2x u 评定 ┉┉ 仿效)(1x u 的评定,可得到各)(i x u6．合成标准不确定度)(y u C将各标准不确定度分量及其灵敏系数代入方差式,取其正方根即可计算得到; 7．扩展不确定度)(y U一般按简易法进行扩展,)()(y u k y U C ⋅= 2=k注1：扩展不确定度的有效数字不能多于2位,应与测量结果末位对齐;保留1位或2位有效数字时后面的数字除零外应均要进位;注2：各标准不确定度分量的有效数字应多余2位进行保留; 8．结果报告 按绝对量报告报告方式1 )(y U y Y ±= 2=k 或 )(U y Y = 2=k报告方式2 ?=Y ?)(=y U 2=k 按相对量报告报告方式1 )](1[y U y Y rel ±= 2=k 报告方式2 ?=Y ?)(=y U rel 2=k。
测量不确定度评估和报告通用要求-CNAS
CNAS—CL07测量不确定度的要求Requirements for MeasurementUncertainty（征求意见稿）中国合格评定国家认可委员会目录前言 (2)1.适用范围 (3)2.引用文件 (3)3.术语和定义 (3)4.通用要求 (4)5.对校准实验室的要求 (5)6.对标准物质/标准样品生产者的要求 (6)7.对校准和测量能力（CMC）的要求 (6)8.对检测实验室的要求 (8)前言中国合格评定国家认可委员会（CNAS）充分考虑目前国际上与合格评定相关的各方对测量不确定度的关注，以及测量不确定度对测量、试验结果的可信性、可比性和可接受性的影响，特别是这种影响和关注可能会造成消费者、工业界、政府和市场对合格评定活动提出更高的要求。
因此，CNAS在认可体系的运行中给予测量不确定度评估以足够的重视，以满足客户、消费者和其他各有关方的期望和需求。
CNAS在测量不确定度评估和应用要求方面将始终遵循国际规范的相关要求，与国际相关组织的要求保持一致，并在国际规范和有关行业制定的相关导则框架内制订具体的测量不确定度要求。
测量不确定度的要求1．适用范围本文件适用于检测实验室、校准实验室（含医学参考测量实验室）和标准物质/标准样品生产者（以下简称为实验室）。
2．引用文件下列文件中的条款通过引用而成为本文件的条款。
未注明日期的，引用文件的最新版本（包括任何修订）适用。
2.1 ISO/IEC Guide 98-3:2008《测量不确定度表示指南》（GUM）2.2 ISO/IEC Guide 99:2007《国际通用计量学术语》（VIM）2.3 ISO Guide 34:2009《标准物质/标准样品生产者能力的通用要求》2.4 ISO/IEC 17025:2005《检测和校准实验室能力的通用要求》2.5 ISO Guide 35:2006《标准物质定值的一般原则和统计方法》2.6 ISO 80000-1:2009《量和单位－第1部分：总则》2.7 ISO 15195:2003《医学参考测量实验室的要求》2.8 ILAC-P14:2010《ILAC对校准领域测量不确定度的政策》3．术语和定义本文件采用ISO/IEC Guide 99:2007（VIM）中的有关术语及定义。
《合格评定生物样本测量不确定度的评定与表示》(征求意见
《合格评定生物样本测量不确定度的评定与表示》（征求意见稿）编制说明(一)工作简况1．任务来源国标《合格评定生物样本测量不确定度的评定与表示》由国家标准化管理委员会于2014年3月下达国家标准制修订任务，任务编号为20132697-T-469。
2．协作单位协作单位有卫生部临床检验中心、中国计量科学研究院、北京航天总医院、南通大学附属医院、深圳出入境检验检疫局玩具检测中心、国家环境分析测试中心、澳实分析检测（上海）有限公司、中生北控生物科技股份有限公司、上海复星长征医学科学有限公司、上海市临床检验中心、辽宁省检验检疫科学研究院、北京大陆航星质量认证中心有限公司等。
2014年4月，标准牵头单位经过认真酝酿，并经请示SAC/TC261秘书处的同意，成立了国家标准《合格评定生物样本测量不确定度的评定与表示》起草组。
2014年4月编写组在北京召开了标准编制的首次会议。
会议主要就标准编写的内容达成如下共识：本标准的编写要体现出计量学与临床检验的有机结合，在计量学理论基础上，研究编制符合医学检测特点的不确定度评估方法；标准应满足国标的定位，基础、通用和公益性，医学实验室包括临床医学和预防医学两大类，分布在各个行业，不仅满足认可的工作需求，也要考虑各行各业医学类实验室对对测量不确定度评定的需求，要兼顾但重点也要突出；国标要有自己的特色，自主研发，不与现行的国际和国家标准等同或冲突；标准要易懂、实用，在科学的基础上兼顾简化；标准中使用的名词术语要符合VIM的要求，同时考虑医学领域中约定俗成的叫法，考虑引入一些新的术语，如室内复现性等；6.标准的框架以方法（如溯源性）特征分类，明确针对一类方法的评定程序，必须考虑的影响分量，典型案例等；不确定度评估的对象主要针对定量检测的项目参数，暂不考虑定性检验项目；标准以经典的GUM原则为理论基础，包括各种结构化的评定程序，如top-down方法等，以科学实用为依据，重点解决偏倚问题。
测量不确定度评定评价程序
4.4.1不确定度评定周期一般不超过1年。
4.4.2对于一般测量过程，做一次性不确定评定，测量过程所在部门保存测量过程所用测量设备检定证书或校准证书（报告）。
4.5 产品或过程关键特性的检测，应优先采用汽车供应链测量不确定度评定与表示规范的要求进行不确定度评定。
4.6 测量不确定度评价
4.6.1 内部检定或校准：按照JJF1033-2008《计量标准考核规范》的要求，通过能力验证确认测量不确定度是否符合要求。
4.6.2 检测：对照计量要求导出记录，确认测量不确定度是否符合要求。
4.6.3 如不符合要求，应通过增加重复测量次数或采用高精度的测量设备、控制测量环境条件的稳定性等措施降低测量不确定度。
如日常测量次数m与n不相同时，u( ) = s( ) =
检定或校准时，应选择变差较大的校准点进行反复测量，计算出平均值（ ）和xi的标准不确定度u( )。重复性测量引入的标准不确定度分量应大于分辨力引入的不确定度，否则应采用分辨力引入的不确定度代替A类不确定度。分辨力引入的不确定度ub= 0.29δ（分辨力）。
合成不确定度uc=
4.1.5 扩展不确定度U或Up
U= kuc
k：包含因子（一般：一般不计算自由度。
4.1.6 测量不确定度的报告
用扩展不确定度U来报告测量结果，如：
ms= (100.0105 ± 0.0006)g （k = 2）
4.2一般测量过程的不确定度评定
4.1.1 数学模型：y = f（x1,x2,x3,……xn）
一般测量：y （被测量）= x（示值）
检定或校准：y（示值误差） = x（示值）–x0（标准值）
4.1.2 标准不确定度A类评定
测量不确定度评估及测量结果评价
s
2 i
i 1
=0.1225cm
9 1
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8
③计算 x的标准差
sx
s 9
0.0408cm
标准不确定度
中大检测
u sx 0.0408 cm
④计算 x 的扩展不确定度
U k sx
以自由度 9 1 8，置信概率P＝95％，查t分布 表（见附表）得k＝2.31
U 2.31 0.0408 0.0942cm
●校准--必须在证书上报告测量不确定度。 ●检测--需要测量不确定度来确定合格与否。 ●允差--在你能确定是否符合允差以前，你需要知道不确定度。
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20
如何表示结果的分散性？
中大检测
• 测量的分散性，是由若干随机因素微小变化的综合作用而导致。 • 没有根本办法消除这种分散性，只能通过增加测量次数减小分散程度。 • 一个或几个较大系统因素的作用，将导致测量结果偏离其真值。已知的
3. 校准日期
97.01.20
4. 环境温度（校准时） 23℃±1℃
电子天平技术指标
1. 重复性
±0.1mg
2. 稳定性
±1.5mg/年
测量条件
1. 测量日期
97.07.06
2. 环境温度
23℃±1℃
3
步骤1:建立数学模型 y=x
中大检测
步骤2:变量的最佳估计量 x
x = (99.9996g+99.9999g)/2 - (-0.2mg)
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6
中大检测
例2：用游标卡尺测直径，重复测量九次，数据见 表1，求测量结果（P＝95％）
表1
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 xi / cm 5.3 5.5 5.2 5.3 5.1 5.4 5.3 5.4 5.2 i / cm 0 0.2 -0.1 0 -0.2 0.1 0 0.1 -0.1
测量不确定度与检测结果合格评定
相关的文件明确指出 ：检测实验室应当具备能够对测量所产生的 结果做好不确定度的研究 ，并且对测量不确定的有关 都已经对不确定度展开合理的研究 ， 检测 人员也能够对不确定度进行分析 ， 然而还是存在测量不确定度使用情 ‘ 况无从着手 ， 简单的说能够有方法来对不确定做出分析 ， 但是产生的结
科技 论坛
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测量不确 定度与检测 结果合格评 定
．
杨 强
（ 大庆市质量技术监督检验检测 中心， 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 相关文件明确指 出： 检测实验室应 当具备能够对测量所产生的结果做好不确定的分析， 并且对测量不确定的有关因素进行 了合理的 规定。 本篇文章主要针对测量所产生的结论进行合格的判定， 并且在此文中 通过举例时测量不确定度的使用作出相关 探讨， 从而能够让检测人员 熟练掌握不确定度的概念 ， 从而能够对主要 内容做出恰 当的判定 ， 以达到数据有效的效果 ， 避免检测 出现不必要的问题。笔者根据多年经验 结合 实际情况 ， 通过本篇文章做 出 合理的探讨， 旨 在提高测量数据的有觌 ｝ 生 ， 提出 相关建议， 提供给相关人员， 互相学习交流， 仅供参考。
Ｊ
Ｌ 沤
１ ｆ
１ Ｉ 、
１ 区： 规范区２区： 合格区 ３ 区： 不合格区 ４ 区： 不确定区
测量不确定度是对测量结果存有怀疑的程度。 测量结果的不确定 度定义为 ： 表征合理地赋予被测量之值的分 数陛， 与测量结果相联系的
Ｘ ： 测杆测量结粜 Ｕ ： 测量不确定度。
参数。根据定义 ， 测量不确定度表示被测量之值的分散性， 因此不确定 度表示—个区间 ， 即被测量之值的分布区间。 测量不确定度通常用两个 范围极限数值相近的位置 ，合格或者是不合格的标准都与测量不确定 数来表示 ： 一个是测量不确定度的大小 ， 即置信 区间的半宽度 ； 另一个 度的变化有直接关联 。 比如一根测杆直径， 技术规范要求 的限值为 ： ０ ． ４ ５ ａ ｒ ｍ到 ０ ． ５ ５ ｍ ｍ， 检 是对其相信的程度， 即置信概率， 或者也称置信水准、 置信水平等， 表明 钡 ０ 量不确定度要求的实施指南》 规定 的步骤评定的测杆直 测量结果落在该区间有多大把握。比 如： 人体温度测量值为 ３ ７ ． ２ ￣ Ｃ ， 测 测人员按照《 ０ ． ０ １ ｍ ｍ， 置信水平 ： ９ ５ ％。 测秆直径的合 量不确定度为 ± ０ ． １ ￣ Ｃ ， 置信概率为 ９ ５ ％。 测量不确定度表示为 ３ ７ ． ２ ￣ ｅ ± 径测量结果的测量不确定度为 ： 即： 合格区、 不合格区、 不确定区， 测量结果、 测量 ０ ． １ ￣ ｅ ， 置信概率为 ９ ５ ％， 也就是说测量的人体温度有 ９ ５ ％的把握处 于 格评定出现三个区域 ， 结果 的测量不确定度、 和规范要求限制的关系如图 １ 表示。 ３ ７ ． １ 一３ ７ ． ３ ℃之间。 如果考虑测量不确定度 因素 ， 对测杆直径进行合格评定时 ， 应该做 ２测量不确定度应用要求 相关实验室文件明确要求： 在实验室中， 相关 人员应当结合工作的 出以下三种判定结论 ： 当测量结果介于 ０ ． ４ ６ ｍ ｍ～０ ． ５ ４ ｍ ｍ之间时 ，可以直接做 出合格或 性质内容制定恰当的方案来对不确定度进行评定 ，并且将其使用到各 种不同的检验工作中 去。 同时， 检测实验室应该具备一定的能力将任意 符合判定。 当测量结果小于 ０ ． ４ ４ ｍｍ或者大于 ０ ． ５ ６ ｍｍ时 ， 可以直接作出不合 某些数值的相关标准结果做好测量不确定度判定。 通常隋况下 ， 不管是 格或不符合判定 。 哪种数值标准的测量结论中，检测实验室应 当给出结论的时候还应当 当测量结果介于 ０ ． ４ ４ ｍ ｍ～ ０ ． ４ ６ ｍ ｍ区间 ， 或者 ０ ． ５ ４ ｍｍ～ ０ ５ ６ ｍ ｍ区 将不确定度计算出 来， 要不然这样的结论就存在一定的不足。因此， 检 无法作出合格 ／ 不合格 、 符合 ／ 不符合 的判定， 测量结论应声明 ： 测人员应当在对测量结果的说明中也应当将不确定度的相应研究包含 间时， 低于） 规定限值的部分小于测量不确定度 ， 则在 ９ ５ ％的 在 内。当前 ， 大部分实验室都 已经对不确定度展开合理的研究 ， 检测人 测量结果高于（ 不合格、 符合 ， 不符合的判定。但是如果置 员也能够对不确定度进行分析 ， 然而还是存在测量不确定度使用情况 置信水平上不能作出合格 ／ ５ ％时 ， 则有可能作 出合格 ／ 不合格 、 符合 ， 不符合 的 无从着手 ， 简单的说能够有方法来对不确定做出分析， 但是产生的结论 信水平可以低于 ９ 判定 ： 即如果法律必须做出合格判定 ， 则量结果介于 ０ ． ４ ５ ａ ｒ ｍ～ ０ ． ４ ６ ｍｍ 却不知怎样使用 。 ５ ４ ｍ ｍ～ ０ ． ５ ５ ｍｍ两个区间时，可以做出合格或符合判定 实验室中有关准则表明实验室中对不确定度进行研究时存在 四种 区间。以及 ０ 在置信水平低于 ９ ５ ％的情况下 ） ；则量结果介于 ０ ． ４ ４ ｍｍ～ ０ ． ４ ５ ｍ ｍ区 因素 ： 其一， 不确定度和产生的结论或者是使用 方面存在一定的关系 ； （ 以及 ０ ． ５ ５ ａ ｒ ｍ～ ０ ． ５ ６ ｍ ｍ两个区间时， 可以做出不合格或不符合判定 其二 ， 用户在提出相关要求时； 其三 ， 不确定度对规定范 围符合性产生 间 ， 在置信水平低于 ９ ５ ％的情况下） 。 定的影响 ； 其四 ， 如果测试手段 中有特定 的要求 ， 检验的相关报告中 （ 定要提及到测量结果不确定度 ；还有除了用户有指定要求或者是测 结束 语 通过以上内容的整体论述 ，可以看出检测人员在ｘ ｉ ， － ￣确定度进行 试手段有特定的要求这两方面，在将测量结论给出的时候也一定在给 所产生的测量结果通过在合格评定中的使用研究中发现 ， 出测量不确定度之外的条件下 ， 还存在两种因素， 可以理解为是倘若测 测量过程 中， 生 做好准确的评定 ，充分的对不确定度 量的相关结论的使用和不确定度之间存在关系，亦或是不确定度对规 检测实验室应当对产品的特定Ｉ 定范围符合Ｉ 生 产生一定影响的情况下 ，那么检测实验室一定要给出测 的测量所产生结论评定有哪些影响条件，从而尽可能的在最大程度上 减少检测中出现不必要的问题。 量的相关结论 ， 与此同时也应当给出测量不确定度。 怎么才能够对后面 提高测量数据的有效陛， 参考文献 两种因素 晴况下对测量不确定度的使用 ， 笔者根据多年经验， 结合实际 １ １ 叶德培． 《 测量不确定度评定与表示》 系列讲座第一讲测量不确定度评 情况 ， 对此在合格评定 中做 出相应 的阐述 ， 提供给相关人员 ， 互相学习 ｆ 定的技术规范及其适用条件Ｌ Ｉ ］ 冲 国计量， ２ ０ １ ３ （ ７ ） ． 交流 ， 仅供参考。 『 ２ ］ 王旭锋． 基 于实例分析的测量 不确定度评定研 究叨． 科技视界 ， ２ ０ １ ３ ３测量不确定度在测量结果合格评定中的应用 合格评定可以理解为是通过依据某种技术能够达到规范标准的符 （ ２ １ ） ． ３ 例 建坤， 朱家平， 郑荣华． 测量不确定度评定研究现状及进展【 Ｉ ｌ 现代科 合性进行评定的 ， 对产品中的某—个特点能不能符合相关的技术标准。 ｆ ２ ０ １ ３ （ ５ ） ． 因为存在测量不确定度 ，所以不管是合格还是不合格的评定要求与测 学仪器， ４ １ 潘莺－ 坝 ’ ４ 量不确定度在实验室中的应用叨． 新疆石油科技， ２ ０ １ ２ （ ４ ） ． 量不确定度之间存在一定 的联系，尤其是所产生的有关结果在一定的 『
不确定度评定详解
1977年7月，在CCEMRI会议上，美国NBS局长Ambler
先生正式提出了解决测量不确定度表示的国际统一性 问题。
1978年，国际计量委员会(CIPM)要求国际计量局 (BIPM)协同各国解决这个问题。BIPM就此制定了一份
详细的调查表，并分发到32个国际计量院及5个国际组
织征求意见。
（三）实验标准差 对同一被测量作n次测量，表征测量结果分散性的量S 可按下式计算：
n S(Xi) = [∑ （Xi - X）²/ n-1] ½ i=1 式中： Xi－ 第i次测量结果； X － n次测量结果的算术平均值； n-1－ 自由度
（四）包含因子 为获得扩展不确定度，而对合成标准不确定度所乘 的数字因子。包含因子一般以k表示，在选择包含因子k 的数值时，需要考虑很多问题，包括： 1.所需的置信水平； 2.对基本分布的了解； 3.对于评估随机影响所用的数值数量的了解。 大多数情况下，推荐k为2。然而，如果合成不确定度 是基于较小自由度（大约小于6）的统计观察的话，选择 这个k值可能不充分。此时k的选择取决于有效自由度。 当合成标准不确定度由某个自由度小于6的分离占决定 作用时，推荐将k设成与该分离自由度数值以置信水平 （通常95％）相当的学生t分布的双边数值。表中给出了t 的主要数值。
（三）第三步为不确定度分量的量化 测量或估计与所识别的每一个潜在的不确定度来源 相关的不确定度分量的大小。通常可以评估或确定与 大量独立来源有关的不确定度的单个分量。还有一点 很重要的是要考虑数据是否足以反映所有的不确定度 来源，计划其他的实验和研究来保证所有的不确定度 来源都得到充分的考虑。
（四）第四步为计算合成不确定度和扩展不确定度 在第三步中得到的信息，是总不确定度的一些量 化分量，它们可能与单个来源有关，也可能与几个不确 定度来源的合成有关。这些分量必须以标准偏差的形式 表示，并根据有关规则进行合成，以得到合成标准不确 定度。并且应使用适当的包含因子来给出扩展不确定度。 下图表示该过程
测量不确定度的评定.
测量不确定度的评定.第一章入门1、测量1.1 什么是测量？测量告知我们关于某物的属性。
物体有多重，或有多热，或有多长。
测量赋予这种属性一个数。
测量总是用某种仪器来实现。
测量结果由部分组成：数，测量单位。
1.2什么不是测量有些过程看起来像是测量，然而并不是。
两根绳子作比较，不是测量。
计数通常也不认为是测量。
对于只回答“是或非”的答案，或者“合格或不合格”的结果的检测（test）往往不是测量。
2、测量不确定度1.1 什么是测量不确定度？测量不确定度是对任何测量的结果存有怀疑。
对每一次测量，即使是最仔细的，总是会有怀疑的余量。
可以表述为“出入”，例如一根绳子可能2米长，有1厘米“出入”。
２.２测量不确定度表述回答“余量有多大？”和“怀疑有多差？”定量给出不确定度，需要两个数。
余量（或称区间的宽度；置信概率，说明“真值”在该余量范围内有多大把握。
比如：棍子的长度测定为２０厘米加或减１厘米，有９５％置信概率。
写成：２０cm±1cm，置信概率为９５％。
表明棍子长度在１９厘米到２１厘米之间有９５％的把握。
２.3 测量不确定度度重要性考虑测量不确定度更特殊的理由；校准——在证书上报告测量不确定度。
检测——不确定度来确定合格与否。
允差——不确定是否符合允差以前，你需要知道不确定度。
３、关于数字集合的基本统计学３.１操作误差“测量再而三，只为一剪子”，两、三次核对测量，减少出错的风险。
任何测量至少进行三次，防止出操作误差。
３.２基本统计计算两项最主要的统计计算，一组数值的平均值或算术平均值，以及它们的标准偏差。
３.３获得最佳估计值——取多次读数的平均值重复测量出不同结果的原因:进行的测量有自然变化;测量的器具没有工作在完全稳定状态;重复读数时读数有变化,最好多次读数并取平均值.平均值是“真值”的估计值。
3.4多少次读数求平均10次是普遍选择的.根据经验通常取4至10次读数就够了。
3.5分散范围—标准偏差重复测量给出不同结果时,要了解读数分散范围有多宽.量值的分散范围告诉测量不确定度的情况.对分散范围定量的常见形式是标准偏差。
测量不确定度评定与表述指南
一、引言1.1 为保证检测结果的高质量水平，特制定本指南。
1.2测量结果不确定度的评定和表述适用于检测设备的校准、建材试验、工程检测。
二、测量结果与测量不确定度2.1由测量所得的赋予被测量的值称为测量结果。
2.1.1很多情况下，被测量Y不能直接测得，而是由N个其他量X1，X2，……，X N通过广义的函数关系f确定Y = f (X1，X2，……，X N) ……（2.1.1）测量结果，即输出估计值y由输入估计值x1，x2，…，x N代入（2.1.1）式得到，即Y = f (x1，x2，…，x N) ……（2.1.2）【注】表达式（2.1.1）应理解为广义的函数关系。
因为在实际测量中，很多情形下往往无法写出可明确表述的函数关系。
2.1.2上述函数关系描述了一个测量过程，它应包含对测量过程有明显贡献的所有的量（包含环境、人员、设备、方法等多种因素）。
2.2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称为测量不确定度。
2.3一般地，测量结果仅仅是被测量的近似估计。
完整的测量结果应当附有定量的不确定度说明。
三、不确定度评定3.1对测量结果的不确定度有贡献的每个不确定度分量用估计的标准偏差来表示，称为标准不确定度。
3.2标准不确定度按照评估方法的不同分为两类：3.2.1用统计分析一系列观测的方法进行不确定度的评定称为不确定度的A 类评定。
3.2.2用不同于统计分析一系列观测值的方法进行不确定度的评定称为不确定度的B 类评定。
3.2.3不确定度A 类与B 类评定仅仅是指评定方法不同，它们同等重要，地位平等。
3.3每个不确定度分量，不管是A 类还是B 类都应包含三个方面的基本信息： a.数值大小 b.分布特征 c.自由度【注】在分析每个不确定度分量时，其数值大小与分布特征是不可忽略的信息，而自由度在一定情形时可忽略（见5.1.1条）3.4不确定度的数值大小可以以绝对方式也可以相对方式（类似于绝对误差、相对误差）给出，但合成时必须注意所有不确定度分量数值大小表述方式的一致性，要么皆为绝对方式要么皆为相对方式，切不可混乱使用（一般说来，长度类测量多使用绝对方式，力学类测量多使用相对方式）。
测量不确定度评估和报告通用要求
CNAS—CL07
测量不确定度的要求
Requirements for Measurement Uncertainty
8.3检测实验室对于不同的检测项目和检测对象，可以采用不同的评估方法。
8.4检测实验室在采用新的检测方法时，应按照新方法重新评估测量不确定度。
8.5检测实验室对所采用的非标准方法、实验室自己设计和研制的方法、超出预定使用范围的标准方法以及经过扩展和修改的标准方法重新进行确认，其中应包括对测量不确定度的评估。
4.3测量不确定度的评估程序和方法应符合GUM及其补充文件的规定。
4.4当校准证书或检测报告中给出了符合性声明时，在证书和报告中可以不报告测量不确定度。此时，校准或检测结果的测量不确定度在实验室内部应是可获得的。实验室应确保在进行符合性判定时，已经充分考虑了测量不确定度对校准或检测结果符合性判定的影响。
6.对标准物质/标准样品生产者的要求…………………6
7.对校准和测量能力（CMC）的要求………………………6
8.对检测实验室的要求员会（CNAS）充分考虑目前国际上与合格评定相关的各方对测量不确定度的关注，以及测量不确定度对测量、试验结果的可信性、可比性和可接受性的影响，特别是这种影响和关注可能会造成消费者、工业界、政府和市场对合格评定活动提出更高的要求。因此，CNAS在认可体系的运行中给予测量不确定度评估以足够的重视，以满足客户、消费者和其他各有关方的期望和需求。
CNAS在测量不确定度评估和应用要求方面将始终遵循国际规范的相关要求，与国际相关组织的要求保持一致，并在国际规范和有关行业制定的相关导则框架内制订具体的测量不确定度要求。
不确定度评估基本方法
三、检测和校准实验室不确定度评估的基本方法1、测量过程描述：通过对测量过程的描述，找出不确定度的来源。
内容包括：测量内容；测量环境条件；测量标准；被测对象；测量方法；评定结果的使用。
不确定度来源：对被测量的定义不完整；实现被测量的测量方法不理想；抽样的代表性不够，即被测样本不能代表所定义的被测量；对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境的测量与控制不完善；对模拟式仪器的读数存在人为偏移；测量仪器的计量性能(如灵敏度、鉴别力、分辨力、死区及稳定性等)的局限性；测量标准或标准物质的不确定度；引用的数据或其他参量(常量)的不确定度；测量方法和测量程序的近似性和假设性；在相同条件下被测量在重复观测中的变化。
2、建立数学模型：建立数学模型也称为测量模型化，根据被测量的定义和测量方案，确立被测量与有关量之间的函数关系。
被测量Y 和所有个影响量X i (i 1,2, ，n) 间的函数关系，一般可写为Y f(X1,X2, ，X n) 。
若被测量Y的估计值为y，输入量X i的估计值为x i，则有y f(x1,x2 , ,x n ) 。
有时为简化起见，常直接将该式作为数学模型，用输入量的估计值和输出量的估计值代替输入量和输出量。
建立数学模型时，应说明数学模型中各个量的含义。
当测量过程复杂，测量步骤和影响因素较多，不容易写成一个完整的数学模型时，可以分步评定。
数学模型应满足以下条件：1) 数学模型应包含对测量不确定度有显著影响的全部输入量，做到不遗漏。
2) 不重复计算不确定度分量。
3） 选取合适的输入量，以避免处理较麻烦的相关性。
一般根据测量原理导出初步的数学模型，然后将遗漏的输入量补充，逐步完善。
3、不确定度的 A 类评定： （1）基本方法——贝塞尔公式（实验标准差）方法在重复性条件下对被测量 X 做n 次独立重复测量，得到的测量结果为 xi（i 1,2, ，n ）。
则X 的 nx i x i 1 最佳估计值可以用 n 次独立测量结果的算术平均值来表示：n 。
ccaa继续教育考试题 《合格评定基础》
1. 从国家质量基础设施概念的产生和发展过程来看，国家质量基础设施还具有系统性、技术性、制度性、基础性、国际性等多重属性。
（1分）[判断题]1. 正确2. 错误2. 按标准使用范围分为（）（1分）[多选题]1. 国际标准2. 区域标准3. 国家标准4. 行业标准3. 国家质量基础设施包括以下哪些？（）（1分）[多选题]1. 标准2. 计量3. 认证认可4. 检验检测4. 建立国家质量基础设施的必要性有（）（1分）[多选题]1. 应对经济全球化带来的挑战2. 驱动创新和提升竞争力3. 保护消费者4. 协助监管机构履行职责第一章1. 承认是对（）提供的合格评定结果的有效性的认同。
（1分）[多选题]1. 组织自己2. 供应商3. 机构4. 另一人员2. 合格评定还可能存在其他活动，例如（）等。
（1分）[多选题]1. 新能源评价2. 二方评价3. 工作评价与检查4. 碳足迹核查3. 合格评定的依据是（），是“明示的需求或期望”。
（1分）[单选题]1. 方针2. 目标3. 要求4. 按规定要求所形成的准则4. 复核是针对合格评定对象满足规定要求的情况，对（）活动及其结果的适宜性、充分性和有效性进行的验证。
（1分）[多选题]1. 选取2. 检查3. 确定4. 审核5. 按照程序提供合格评定对象的样品的活动是（）。
（1分）[单选题]1. 抽查2. 取样3. 检查4. 检测6. 合格评定的原则有（）。
（1分）[多选题]1. 统一原则2. 有限干预原则3. 协调一致原则4. 遵守国际准则的原则7. 合格评定对象，指（）等。
（1分）[单选题]1. 产品、体系2. 过程3. 人员或机构4. 以上都有8. 声明是（）的证明。
（1分）[多选题]1. 第一方2. 第二方3. 第三方4. 组织自己9. 合格评定结果通过书面形式向社会公示结果，以解决（）。
（1分）[单选题]1. 客户经营的需要2. 竞争的需要3. 社会信息不对称的问题4. (D)以上都有10. 证明范围是证明所覆盖的合格评定对象的（）。
测量误差与不确定度评定讲座07_七_测量不确定度的评定_续_
他
包
含
因
子k=
%
姨
2
，此 时 得 到 的 标 准 不 确 定 度 u （xi） 的
值最大，因而是最保守的假设。
根据式（18），则有
a u（xi）= k
现在的问题是如何假设被测分量的概率分布，从
而确定其包含因子。
结论是：在无法估计被测分量的概率分布时，可
以采用假设概率分布的方法。 优先假设为均匀分布，
式， 即可求得被测量E的估计值及其合成标准不确定
度。
四、扩展不确定度评定
在 合 成 标 准 不 确 定 度 的 过 程 中 ，各 输 入 量xi可 能 服 从不同的分布，对应于每个输入量xi有 3 个参量，即标 准不确 定 度 u （xi）、 自 由 度 νi及 它 的 概 率 分 布 特 征 ； 输 出量（被测量）Y也具有 3 个参量，即合成标准不确定
u（xi）=
Up tp（νeff）
（17）
这种情况提供给不确定度的信息比较齐全， 常出
现在标准仪器的校准证书上。
例： 校准证书上给出标称值为 5kg 的砝码的实际
质 量 为m=5000.00078g， 并 给 出 了m的 扩 展 不 确 定 度
U95=48mg，有 效 自 由 度νeff=35。 查t分布 表 可 知t95（35）=2.03，故B类 标 准 不 确 定 度
高的置信水准（置信概率）落于区间［y-U，y+U］内，即
y-U≤Y≤y+U
（25）
对 于 任 一 给 定 的 置 信 水 准 （ 置 信 概 率 ）p， 扩 展 不 确
定度记为Up，表示为 Up=kpuc（y） 2.包含因子的选择
（26）
（1）包含因子k的选择
微生物分析测量不确定度评定
微生物分析测量不确定度评定一、概述与通常的测量相比较，微生物测量的特点是测量结果相差极大。
与平均值之偏差高达105。
因此用常规的直接根据平均值得到标准偏差的方法显得有些不合理。
通常的做法是取对数以后进行计算。
同样情况可能会出现在增益和衰减的测量不确定度评定中。
由于微生物分析测量结果散发极大，因此仅考虑由散发引起的测量不确定度，其它不确定度来源均可以忽略不计。
二、数学模型测量是直接数微生物菌落总数，所以数学模型为y=x三、单一样品重复测量1 测量结果对同一样品重复测量10次，测量结果列于表一，取10次测量的平均值作为最后测量结果。
2计算过程(1) 列出测量结果x i。
(2) 取对数logx i ，得到对数logx i 的平均值为log 4.72245x = (3) 求残差log log i x x -(i=1，2，…，10)。
(4) 求残差平方和1021(log log ) 3.35169i i x x =-=∑(5) 求平均值的实验标准差1021(log log )3.35169(log )0.193010(101)10(101)ii x x s x =-===--∑。
(6) 求平均值的标准不确定度平均值的标准不确定度等于一倍平均值的实验标准差，所以(log )(log )0.1930u x s x ==(7) 求扩展不确定度如前所述，全部测量过程只有一项不确定度，所以直接由平均值的标准不确定度给出测量结果的扩展不确定度。
取置信概率p=95%，根据自由度n=9，由t 分布表得到包含因子k=2.26。
于是得到扩展不确定度U 95＝k×u(x log )=2.26×0.193=0.4361(8) 取反对数，由logx 坐标换算回x 坐标由于logx 与x 之间的非线性关系，不能直接求扩展确定度U 95的反对数。
因此首先应确定logx 的取值范围为x log =4.7224±0.43614.2864≤x log ≤5.1536再取反对数后，得测量结果x 分布区间为1.9×104≤ x ≤1.4×105(9) 测量结果报告由于测量结果散发极大，不能准确报告测量结果和测量不确定度。