测量不确定度评定PPT课件
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評定標准不確定度；通常以符號ub表示； 它用於根據經驗或資料及假設的概率分佈 估計的標準偏差表徵。
二、測量不確定度的表示
1. 標准不確定度- standard uncertainty:
以標准偏差表示的不確定度,通常以符號ua表 示.
2. 相對標準不確定度-relative standard uncertainty：
• 不確定度-uncertainty
JJF1059-2019測量不確定度評定與表示
二、測量不確定度的表示
1.測量不確定度分類: A類評定-type A evaluation ﹕ 用對觀測列進行統計分析的方法來評定的
標准不確定度；通常以符號ua表示。 B類評定-type B evaluation ﹕ 用不同于對觀測列進行統計分析的方法,來
例:用卡尺測一工件尺寸,工件尺寸就等于卡尺的示 值.則其數學模型可簡單為: y=x+u(ξ)
其中: y ---房間長度的估計值 x ---卡尺的觀測值 u(ξ) ---卡尺示值誤差影響
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度Ａ類評定: 重復性條件或復現性條件下
重復性-repeatability 在相同測量條件下，對同一被測
被測量的測量結果之間的一致性。
復現性可改變的條件包括：
測量原理；
地點；
測量方法；
使用條件；
觀測者；
時間。
測量儀器；
參考測量標準；
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度Ａ類評定:
基本方法：在重復性條件或復現性條件下得出n個觀
測結果xk, S2(xk)是xk的概率分佈的總體方差σ2的無 偏估計，其正平方根S (xk)表徵了xk的分散性。
便對所有的測量，其值是單一的。例如：一根標稱值為 1m的鋼棒其長度需測至微米級準確度，其技術説明應包 括給定溫度和壓力。但若只需毫米級準確度，則無需規 定溫度、壓力和其他影響量的值。
三、測量不確定度的評定
•1.確定被測量和測量方法 測量方法包括:測量原理,測量儀器,測量 條件以及測量和數據處理程序等.
不確定度除以測量值的期望（平均值），無 量綱，常以百分數表示，通常以符號urel表 示
二、測量不確定度的表示
3. 合成標准不確定度-combined standard uncertainty: 當測量結果是合成由若干個其他量的值求得 時,按其他各量方差和協方差算得的標准不 確定度，通常以符號uc表示
• 誤差與不確定度的關係：測量中的不可靠 量值為誤差，導致測量結果的不可靠量值 為不確定度。
測量不確定度的評定結果： 1.合成標準不確定度為:uc=0.024(%) 2.擴展不確定度: U＝0.024%×2＝0.048（%），（k=2）
3.結果: 樣品中鎳含量為（0.895±0.048）%, (k=2)。
量進行連續多次測量所得結果之間的一致性。 重復性條件包括： a)相同的測量程序； b)相同的觀測者； c)在相同的條件下使用相同的測量儀器； d)相同地點； e)在短時間内重復測量
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度Ａ類評定:
重復性條件或復現性條件下
復現性-reproducibility 在改變了的測量條件下，同一
一切可能值充滿某一個有限區間[-a,a]，且在該區 間内的任一點概率密度相同 在B類評定中如沒給任何信息點則用均勻分佈
Байду номын сангаас
f(x)
u(xi )
a 3
-a
a
x
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：1）均勻分布-使用情況
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：3）三角分布：估計值以p=100%
A
對xi獨立觀測得
Xi的標准不確定度
類
x X1, 2,X3,…Xn.,
n
評
則xi的測量結果
(xk x)2
定
平均值:
u(xi ) s(xk )
k1
n1
結束
開 始
x
1 n
n k 1
xk
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定:
B類評定的信息來源有以下六項： a)以前觀測的數據； b)對有關技術資料和測量儀器性能的了解和經驗； c)生産部門提供的技術説明文件； d)校準證書、檢定證書或其他文件提供的數據、准確度的等
的概率落在區間内，靠近x的數值比接近邊界的值 多，落在該區間外的概率為0 玻璃儀器使用三角分佈
f(x)
u(x i )
a 6
-a
a
x
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：3）三角分布-使用情況
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常用分佈與k、u(xi)的關係
別或級別，包括目前暫在使用的極限誤差等； e)手冊或某些資料給出的參考數據及其不確定度； f)規定實驗方法的國家標準或類似技術文件中給出的重復性
限r或復現性限R。 用這類方法得到的估計方差u2(xi)，可簡稱為B類方差。
公式：ub=a/k k為置信因子；a為半寬
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：1）正态分布 σ =S(x)=ub=a/k
-2σ -1σ
1σ 2σ
置信因子 k 概率 p
0.67
50%
1
68.27%
1.645
90%
1.960
95%
2
95.45% 可靠水平
2.576
99%
3
99.73% 安全水平
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：1）正态分布-使用情況
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：2）均勻分布：連續隨機變量x的
1）可以不考慮自由度 2）合成時，可以不考慮相關性 3）k可以統一取2
四、測量不確定度評定的簡化問題
二）關於重復性：
1）對於A類評定，貝塞爾公式計算出的實驗標準 偏差S中，包括了材質的不均勻性、人員操作的 重復性、試樣加工的差異、所使用設備的重復 性、分辨力、示值誤差等因素； 這是主要的不 確定度分量。評定了此項分量后，對實用的設 備的重復性、分辨力和示值誤差等引起的不確 定度分量就不再進行評定，否則造成了重復。
2）如果A類評定的標準偏差很小或為0。則這時設 備的分辨力、示值誤差等引起的不確定度分量 要進行評定。
塑料熱變形溫度測定測量不确定度報告
Thank you！
測量不確定度評定
主要内容
➢ 測量不確定度的定義 ➢ 測量不確定度的表示 ➢ 測量不確定度的評定 ➢ 測量不確定度評定的簡化問題 ➢ 塑料熱變形溫度測定測量不确定度報告
一、測量不確定度的定義
• 測量不確定度-uncertainty of measurement
– 表徵合理地賦予被測量之值的分散性與 測量結果相聯係的參數。
三、測量不確定度的評定
2.找出所有影響測量不確定度的影響量 即測量不確定度的來源.
Ａ.定義不完整; B.測量方法不理想; Ｃ.樣品代表性不夠; Ｄ.環境條件影響; Ｅ人為因素; Ｆ.測量儀器的性能; Ｇ.標准不確定度的引入; Ｈ.引入量或其它參數的不確定度等.
三、測量不確定度的評定
3.建立滿足測量不確定度評定所需的數學模 型 Y= f(x1 ,x2 ,…, xn )
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定:
B
不知
估計 Xi變化 半寬a
及其 分布
按分 布確 定ki
計算 u(Xi)= U (Xi) /ki
類
評
已知Ｕ(xi)及對應
定
包含因子否?
完
開
始
已知
計算 u(Xi)=U (Xi) /ki
四、測量不確定度評定的簡化問題
一）CNAS/GL05:2019《測量不確定度要求 的實施指南》規定了簡化原則：
一、測量不確定度的定義
• 不確定度-uncertainty – 可疑程度，廣義而言，測量不確定度意 為對測量結果正確性的可疑程度。測量 的水平和質量用 “測量不確定度”來評
价，不確定度越小，則測量結果的可疑 程度越小，可信程度越大，測量結果的 質量越高，水平越高，其使用價值越高
，反之亦然。
一、測量不確定度的定義
二、測量不確定度的表示
4. 擴展不確定度-expanded uncertainty: 確定測量結果區間的量,合理賦予被測量之 值分布的大部分可望含于此區間.擴展不確 定度分為兩種,通常以符號Ｕ表示 Ｕ= kuc ----合成標准不確定度乘以包含因子. Ｕp=kpuc(y)----具有概率p的置信區間的擴展 不確定度.
概率即為置信概率. 用符號p表示, 亦稱置信水平、置信水准或
置信系數. 其介于(0-1)之間,常用百分比表示.
三、測量不確定度的評定
•1.確定被測量和測量方法
被測量：作爲測量對象的特定量
例：給定的水樣品在20℃時的蒸汽壓力 注：1.對被測量的詳細描述，可要求包括對其他有關量（
如時間、溫度和壓力）做出説明。 2.實踐中，被測量應根據所需準確予以完整定義，以
二、測量不確定度的表示
5. 包含因子-coverage factor﹕ 為求得擴展不確定度,對合成標准不確定度 所乘之數字因子. 包含因子其值一般在2~3范圍內 根據其含義可分為兩種:k=U/uc ; kp=Up/uc, 下 腳標p為置信概率,即置信區間所需要的概率 .
二、測量不確定度的表示
6. 置信概率-confidence level 當測量值服從某種分布時﹐落于某區間的
二、測量不確定度的表示
1. 標准不確定度- standard uncertainty:
以標准偏差表示的不確定度,通常以符號ua表 示.
2. 相對標準不確定度-relative standard uncertainty：
• 不確定度-uncertainty
JJF1059-2019測量不確定度評定與表示
二、測量不確定度的表示
1.測量不確定度分類: A類評定-type A evaluation ﹕ 用對觀測列進行統計分析的方法來評定的
標准不確定度；通常以符號ua表示。 B類評定-type B evaluation ﹕ 用不同于對觀測列進行統計分析的方法,來
例:用卡尺測一工件尺寸,工件尺寸就等于卡尺的示 值.則其數學模型可簡單為: y=x+u(ξ)
其中: y ---房間長度的估計值 x ---卡尺的觀測值 u(ξ) ---卡尺示值誤差影響
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度Ａ類評定: 重復性條件或復現性條件下
重復性-repeatability 在相同測量條件下，對同一被測
被測量的測量結果之間的一致性。
復現性可改變的條件包括：
測量原理；
地點；
測量方法；
使用條件；
觀測者；
時間。
測量儀器；
參考測量標準；
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度Ａ類評定:
基本方法：在重復性條件或復現性條件下得出n個觀
測結果xk, S2(xk)是xk的概率分佈的總體方差σ2的無 偏估計，其正平方根S (xk)表徵了xk的分散性。
便對所有的測量，其值是單一的。例如：一根標稱值為 1m的鋼棒其長度需測至微米級準確度，其技術説明應包 括給定溫度和壓力。但若只需毫米級準確度，則無需規 定溫度、壓力和其他影響量的值。
三、測量不確定度的評定
•1.確定被測量和測量方法 測量方法包括:測量原理,測量儀器,測量 條件以及測量和數據處理程序等.
不確定度除以測量值的期望（平均值），無 量綱，常以百分數表示，通常以符號urel表 示
二、測量不確定度的表示
3. 合成標准不確定度-combined standard uncertainty: 當測量結果是合成由若干個其他量的值求得 時,按其他各量方差和協方差算得的標准不 確定度，通常以符號uc表示
• 誤差與不確定度的關係：測量中的不可靠 量值為誤差，導致測量結果的不可靠量值 為不確定度。
測量不確定度的評定結果： 1.合成標準不確定度為:uc=0.024(%) 2.擴展不確定度: U＝0.024%×2＝0.048（%），（k=2）
3.結果: 樣品中鎳含量為（0.895±0.048）%, (k=2)。
量進行連續多次測量所得結果之間的一致性。 重復性條件包括： a)相同的測量程序； b)相同的觀測者； c)在相同的條件下使用相同的測量儀器； d)相同地點； e)在短時間内重復測量
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度Ａ類評定:
重復性條件或復現性條件下
復現性-reproducibility 在改變了的測量條件下，同一
一切可能值充滿某一個有限區間[-a,a]，且在該區 間内的任一點概率密度相同 在B類評定中如沒給任何信息點則用均勻分佈
Байду номын сангаас
f(x)
u(xi )
a 3
-a
a
x
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：1）均勻分布-使用情況
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：3）三角分布：估計值以p=100%
A
對xi獨立觀測得
Xi的標准不確定度
類
x X1, 2,X3,…Xn.,
n
評
則xi的測量結果
(xk x)2
定
平均值:
u(xi ) s(xk )
k1
n1
結束
開 始
x
1 n
n k 1
xk
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定:
B類評定的信息來源有以下六項： a)以前觀測的數據； b)對有關技術資料和測量儀器性能的了解和經驗； c)生産部門提供的技術説明文件； d)校準證書、檢定證書或其他文件提供的數據、准確度的等
的概率落在區間内，靠近x的數值比接近邊界的值 多，落在該區間外的概率為0 玻璃儀器使用三角分佈
f(x)
u(x i )
a 6
-a
a
x
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：3）三角分布-使用情況
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常用分佈與k、u(xi)的關係
別或級別，包括目前暫在使用的極限誤差等； e)手冊或某些資料給出的參考數據及其不確定度； f)規定實驗方法的國家標準或類似技術文件中給出的重復性
限r或復現性限R。 用這類方法得到的估計方差u2(xi)，可簡稱為B類方差。
公式：ub=a/k k為置信因子；a為半寬
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：1）正态分布 σ =S(x)=ub=a/k
-2σ -1σ
1σ 2σ
置信因子 k 概率 p
0.67
50%
1
68.27%
1.645
90%
1.960
95%
2
95.45% 可靠水平
2.576
99%
3
99.73% 安全水平
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：1）正态分布-使用情況
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定: 常見的幾種分佈：2）均勻分布：連續隨機變量x的
1）可以不考慮自由度 2）合成時，可以不考慮相關性 3）k可以統一取2
四、測量不確定度評定的簡化問題
二）關於重復性：
1）對於A類評定，貝塞爾公式計算出的實驗標準 偏差S中，包括了材質的不均勻性、人員操作的 重復性、試樣加工的差異、所使用設備的重復 性、分辨力、示值誤差等因素； 這是主要的不 確定度分量。評定了此項分量后，對實用的設 備的重復性、分辨力和示值誤差等引起的不確 定度分量就不再進行評定，否則造成了重復。
2）如果A類評定的標準偏差很小或為0。則這時設 備的分辨力、示值誤差等引起的不確定度分量 要進行評定。
塑料熱變形溫度測定測量不确定度報告
Thank you！
測量不確定度評定
主要内容
➢ 測量不確定度的定義 ➢ 測量不確定度的表示 ➢ 測量不確定度的評定 ➢ 測量不確定度評定的簡化問題 ➢ 塑料熱變形溫度測定測量不确定度報告
一、測量不確定度的定義
• 測量不確定度-uncertainty of measurement
– 表徵合理地賦予被測量之值的分散性與 測量結果相聯係的參數。
三、測量不確定度的評定
2.找出所有影響測量不確定度的影響量 即測量不確定度的來源.
Ａ.定義不完整; B.測量方法不理想; Ｃ.樣品代表性不夠; Ｄ.環境條件影響; Ｅ人為因素; Ｆ.測量儀器的性能; Ｇ.標准不確定度的引入; Ｈ.引入量或其它參數的不確定度等.
三、測量不確定度的評定
3.建立滿足測量不確定度評定所需的數學模 型 Y= f(x1 ,x2 ,…, xn )
三、測量不確定度的評定
4.標准不確定度B類評定:
B
不知
估計 Xi變化 半寬a
及其 分布
按分 布確 定ki
計算 u(Xi)= U (Xi) /ki
類
評
已知Ｕ(xi)及對應
定
包含因子否?
完
開
始
已知
計算 u(Xi)=U (Xi) /ki
四、測量不確定度評定的簡化問題
一）CNAS/GL05:2019《測量不確定度要求 的實施指南》規定了簡化原則：
一、測量不確定度的定義
• 不確定度-uncertainty – 可疑程度，廣義而言，測量不確定度意 為對測量結果正確性的可疑程度。測量 的水平和質量用 “測量不確定度”來評
价，不確定度越小，則測量結果的可疑 程度越小，可信程度越大，測量結果的 質量越高，水平越高，其使用價值越高
，反之亦然。
一、測量不確定度的定義
二、測量不確定度的表示
4. 擴展不確定度-expanded uncertainty: 確定測量結果區間的量,合理賦予被測量之 值分布的大部分可望含于此區間.擴展不確 定度分為兩種,通常以符號Ｕ表示 Ｕ= kuc ----合成標准不確定度乘以包含因子. Ｕp=kpuc(y)----具有概率p的置信區間的擴展 不確定度.
概率即為置信概率. 用符號p表示, 亦稱置信水平、置信水准或
置信系數. 其介于(0-1)之間,常用百分比表示.
三、測量不確定度的評定
•1.確定被測量和測量方法
被測量：作爲測量對象的特定量
例：給定的水樣品在20℃時的蒸汽壓力 注：1.對被測量的詳細描述，可要求包括對其他有關量（
如時間、溫度和壓力）做出説明。 2.實踐中，被測量應根據所需準確予以完整定義，以
二、測量不確定度的表示
5. 包含因子-coverage factor﹕ 為求得擴展不確定度,對合成標准不確定度 所乘之數字因子. 包含因子其值一般在2~3范圍內 根據其含義可分為兩種:k=U/uc ; kp=Up/uc, 下 腳標p為置信概率,即置信區間所需要的概率 .
二、測量不確定度的表示
6. 置信概率-confidence level 當測量值服從某種分布時﹐落于某區間的