测量不确定度评定及应用

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测量不确定度评定及应用
Evaluation and Application of Uncertainty in Measurement
1.概述
测量的值
与被测物的真值
的差值为绝对误差
，同一条件下多次测量，每次的绝对误差为
ix
a
iq
a 。测量误差=测量结果-真值=（测量结果-总体均值）+（总体均值-真值）=随机误差+系统
x
q
i
i


误差。
实际上，真值是量的定义的完整体现，是无法得到的（不存在完美无缺的测量），其本质上是不
可能得到的。因此，在测量上，采用约定真值，以测量不确定度来表征真值处于的范围。所以，测
量结果与真值之差的测量误差，也是无法确定的或确切获知的。这是被人们普遍认为的“误差公理”。
过去的观点是通过误差分析，给出被测量值不能确定的范围即是误差。按现在的观点，误差一
词不宜用来定量表明测量结果的可靠程度。
测量误差是表明测量结果偏离真值的差值，它客观存在但人们无法准确得到。例如：测量结果
可能非常接近真值（误差很小），但由于认识不足，人们赋予的值却落在一个较大区间（误差）内，
另一方面测量结果可能远远偏离真值（误差很大），而人们赋予的值却落在一个较小区间（误差）内。
如何较准确地确定一个这样的区间，即这个区间表征被测量之值与真值之间的分散性，就是说，测
量结果可信的程度在什么水平上？根据现代计量学观点，计量或测量结果可信的程度是需要通过分
析和评定来确定的。
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测量不确定度是用来表征被测量之值所处范围的一种评定。
国际标准化组织 ISO、国际电工委员会 IEC、国际计量局 BIPM、国际法制计量组织 OIML、国
际理论化学与应用化学联合会 IUPAC、国际理论物理与应用物理联合会 IUPAP、国际临床化学联合
会 IFCC 等 7 个 国 际 组 织 于 1993 年 ， 联 合 发 布 了 《 测 量 不 确 定 度 表 示 指 南 》（ Guide to the
Expression of Uncertainty in Measurement），简称 GUM。我国于 1999 年，经国家质量技术监督局批准，
颁布实施由全国法制计量技术委员会提出的《测量不确定度评定与表示》（JJF1059-1999）。适用范围
包括国家计量基准、标准物质、测量及测量方法、计量认证和实验室认可、测量仪器的校准和检定、
生产过程的质量保证和产品的检验和测试、贸易结算以及资源测量等测量技术领域。
2.有关误差的基本术语概念
按误差来源分类：
设备误差 检测器具（计量器具）示值不准
环境误差 温度、湿度、振动、电磁等差异性、不稳定
人员误差 技术熟练、生理差异
方法误差 方法不完善
测量对象 测量对象自身变化
按误差性质分类：
随机误差 测量结果在重复性条件下，无限次重复测量同一个量所得结果的平均值之差
系统误差 在重复性条件下，无限次重复测量同一个量所得结果的平均值与被测量真值之差