医学实验室-测量不确定度的评定与表达-张传宝

测量不确定度评定与表示JJF1059.1--20122015.12.29南京JJF1059.1测量不确定度的评定与表示一、（测量）不确定度概念1.不确定度概念绝对测量 x y =直接测量相对测量 0x x y -= 0y U y Y ⊃±=间接测量 ),(21N x x x f y ⋅⋅⋅=定义：测量不确定度是与测量结果相联系的参数，合理地赋予被测量结果的分散性。

新定义：根据所获信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数。

2.不确定来源表现为：（1）对被测量的定义不完整或不完善 （2）复现被测量定义的方法不理想 （3）测量所取样本的代表性不够（4）对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善（5）对模拟式仪器的读数存在人为偏差（6）仪器计量性能上的局限性（7）赋予测量标准和标准物质的标准值的不准确 （8）引用常数或其它参量的不准确（9）与测量原理、测量方法和测量程序有关的的近似性或假定性 （10）在相同的测量条件下，被测量重复观测值的随机变化 （11）对一定系统误差的修正不完善 （12）测量列中的粗大误差因不明显而未剔除（13）在有的情况下，需要对某种测量条件变化，或者是在一个较长的规定时间内，对测量结果的变化作出评定。

应把该相应变化所赋予测量值的分散性大小，作为该测量结果的不确定度。

3.测量不确定度分类与字母表示 3.1绝对量表达A 类标准不确定度（用统计方法得到）：A u 一般可统一表示 标准不确定度B 类标准不确定度（用其他方法得到）：B u 为：)(x u 或i u 测量不 合成标准不确定度C u 或)(y u C 确定度扩展不确定度 U 或)(y U ： C ku U = （k 为包含因子）3.2相对量表达A 类标准不确定度（用统计方法得到）：rel A u . 一般可表示 相对标准不确定度B 类标准不确定度（用其他方法得到）：rel B u . 为：)(x u rel 或rel i u . 相对测量 合成标准不确定度relC u . 或 )(y u rel C 不确定度相对扩展不确定度 rel U 或 )(y U rel ： rel C rel ku U .= （k 为包含因子）二、测量不确定度评定与表示1.A 类标准不确定度计算A 类标准不确定度是指测量随机效应引入的标准不确定度,用A 类评定。

测量不确定度评定与表示简介【摘要】测量不确定度评定与表示是在实验或测量过程中很重要的一个概念。

本文中将介绍测量不确定度的含义，包括不确定度的来源以及评定方法。

也会探讨测量不确定度的表示方法，以及不确定度的传播规则。

通过对这些内容的讨论，读者可以更好地理解测量不确定度的概念和原理。

在将强调测量不确定度评定与表示的重要性以及未来的发展方向。

通过本文的阐述，读者将更加深入地了解测量不确定度这一重要概念，并且将为未来的实验和测量工作提供指导和参考。

【关键词】关键词：测量不确定度、评定、表示、含义、来源、方法、传播规则、重要性、未来发展方向1. 引言1.1 测量不确定度评定与表示简介测量不确定度是指对测量结果的不确定性范围的评定，它是测量结果的一个重要属性。

在实际测量中，由于各种因素的影响，我们无法完全确定测量结果的准确值，只能给出一个带有一定范围的结果。

测量不确定度评定和表示就显得尤为重要。

测量不确定度的评定方法是通过分析引起测量结果不确定性的各种因素，如仪器精度、环境条件、人为误差等，来确定测量结果可能存在的误差范围。

而测量不确定度的表示方法则是通过数学表达式或图形的方式将这些误差范围表示出来，以便更好地理解和比较不同测量结果的准确性。

在测量不确定度评定与表示中，不确定度的传播规则起着至关重要的作用。

这些规则可以帮助我们在多个测量值的情况下，有效地计算出总的测量不确定度，从而更准确地评定测量结果的可信度。

测量不确定度的评定与表示是保证测量结果准确性和可靠性的重要手段，对于提高测量结果的信任度和可比性有着重要作用。

未来，随着科学技术的不断发展，对于测量不确定度的评定与表示方法也会不断有所改进和完善，以满足日益严格的实验要求和标准。

2. 正文2.1 测量不确定度的含义测量不确定度是指在测量过程中存在的不可避免的误差范围，也就是测量结果与真实值之间的差异。

在实际的测量中，由于仪器的精度、环境因素、人为误差等多种因素的影响，测量结果往往不是绝对准确的，而是带有一定的误差范围。

5测量不确定度评定与表示6计量技术规范问与答(上)李慎安(国家质量监督检验检疫总局)编者按:自国家计量技术规范5JJF1059-1999测量不确定度评定与表示6(文中简称JJF1059)颁布实施后,部分检定人员对其中有些规定还不太理解。

为此,由中国计量协会于2002年8月在京组织召开了5测量不确定度评定与表示6国家计量技术规范研讨会,与会的规范主要起草人李慎安高工,施昌彦研究员及各路专家30余人,认真、热烈地讨论了与JJF1059规范有关的一些问题。

通过研讨,达到了观点统一,进一步提高了对规范实施的重要性的认识。

现由李慎安同志以问答形式整理报导,供读者研究参考。

(题目末括号内阿拉伯数字表示规范的章节)11问:如果相关系数r的绝对值接近1时,在合成标准不确定度u c的计算中,相关系数必须给出3位有效数字吗?(8113)答:在ISO等7个国际组织于1995年发布的5测量不确定度表述导则6(简称GUM)正文的71216节中,以及我国计量技术规范JJF1059-19995测量不确定度评定与表示6的8113节中均有这一规定。

但是,实际上当输入量的灵敏系数,c1;c2;,(他们均各有其符号)与r之积为正时,r之值取1位与3位,例如:019;0199;01999,对u c之值影响不大。

而当这个积为负时,对u c会有较明显不同,例如,当两个输入量x1与x2的标准不确定度u(x1)与u(x2)均为1,他们的灵敏系数分别为c1=+1,c2=-1而r=1时,合成标准不确定度:u c=1+1-2r=2(1-r)这时,当r取019时,u c U0145;当r取0199时u c U0114;当r取01999时u c U01045;看来,取3位是必须的。

可是,当c1=c2=+1时,u c的变化却与r的位数没有很明显的差异。

讨论中考虑到对r的评定不太可能出现协方差估计值与两输入量的标准偏差按:协方差,s(x1,x2)=1n(n-1)Enk=1(x1k- x1)(x2k- x2)与r(x1,x2)=s(x1,x2)s(x1)s(x2)来计算,因此认为不必对此认真。

测量不确定度是与测量结果相关联的参数，用于表征合理地赋予被测量之值的分散性。

所有测量结果都不可避免地具有不确定度，在卫生检验中，它不仅反映了测量结果的质量，同时，还可以定量说明一个实验室的技术水平。

测量不确定度越小，测量结果越可靠，检测水平越高，因此实验室有必要对测量结果的不确定度进行评定。

1测量不确定度测量不确定度是评定测量水平的指标，是定量说明测量结果质量的一个参数，是判定测量结果可信度的依据。

它用于表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系。

“合理”是指在统计控制状态下对被测量物进行测量，这些测量所得出的结果表明产生的分散性。

“分散性”应理解为一个量值区间，即测量结果在这个区间出现，而不是一个定值。

“相联系”是指测量不确定度是和测量结果一起用来表明在给定条件下对被测量进行测量时，测量结果可能出现的区间。

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。

现在认为：误差一词不宜用来定量表明测量结果的可信程度。

测量误差是表明测量结果偏离真值的差值，而真值客观存在但人们无法准确得到，因此严格意义的误差也无法得到。

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。

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。

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。

2测量不确定度的评定目前国际上统一使用的对检测和校准实验室资格的通用要求ISO/IEC17025技术要求中涉及不确定条款明确指出：检测实验室适当时(某些情况下)，还应包括测量不确定度评定。

测量不确定度的评定的表示方法经过20多年争论、研究和发展，业已趋于成熟，被许多发达国家和发展中国家普遍采用。

第一章 测量不确定度评定与表示第二章 计量检定与校准第一章 测量不确定度评定与表示第一节 基本概念（JJF1059-1999) 第二节 测量不确定度的评定步骤第三节 产生测量不确定度的原因和测量模型 第四节 测量不确定度的评定第一节 基本概念1 实验标准［偏］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（1.1）式中qk — 第k 次测量结果；—ｎ次测量结果的算术平均值； （ ）— 残差。

式（1.1）称为贝塞尔公式，用于计算单次测量标准差。

2 ［测量］不确定度表征合理赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。

在测量结果的完整表述中，应包括测量不确定度。

不确定度可以是标准差或其倍数，或是说明了置信水准区间的半宽。

以标准差表示的不确定度称为标准不确定度，以u 表示。

以标准差的倍数表示的不确定度称为扩展不确定度，以Ｕ表示。

扩展不确定度表明了具有较大置信概率区间的半宽度。

不确定度通常由多个分量组成，对每一分量均要评定其标准不确定度。

评定方法分为Ａ，B 两类。

A 类评定是用对观测列进行统计分析的方法，以实验标准差表征；B 类评定则用不同于Ａ类的其它方法，以估计的标准差表征。

各标准不确定度分量的合成称为合成标准不确定度，以uc 表示，它是测量结果标准差的估计值。

不确定度的表示形式有绝对、相对两种，绝对形式表示的不确定度与被测量的量纲相同，相对形式无量纲。

3 自由度在方差计算中，自由度为和的项数减去对和的限制数。

在重复性条件下，对被测量作n 次独立测量所得的样本方差为 ，其中参差为 ，因此，和的项数即为参差的个数n ，故在方差计算式中和的项数即 为残差的个数n ；而且残差之和为零，即是约束条件，故限制数为1，由此可得自由度ν=n-1 。

不确定度u 的相对不确定度 与自由度有如下关系 (1.2)可见v 愈大， 愈小，故自由度反映了相应标准不确定度的可靠程度。

用于在评定1)()(12--=∑=-n q q q s n k k k )1/().......(22221-+++n v v v n νδ2/1/)(=u u u u /)(δ扩展不确定度Up 时求得包含因子kp 。