测量不确定度评定与表示概述

测量不确定度评定与表示1. 引言在测量过程中，无法避免地会产生不确定度。

不确定度是指测量结果和所要求的真实值之间的差异。

在科学研究和工程应用中，评估和表示测量结果的不确定度是十分重要的，因为不正确的评定和表示不确定度可能会引起误导、误判和错误决策。

2. 不确定度评定的基本原理不确定度评定的基本原理可以归纳为以下几点：2.1 测量误差的来源常见的测量误差来源包括系统误差、随机误差和人为误差。

系统误差是指由于测量仪器、环境条件和操作方法等方面引起的误差，是可检验和可纠正的。

随机误差是指由于测量过程中的偶然因素引起的误差，是不可预知和不可消除的。

人为误差是指由于操作人员主观能力和判断产生的误差，可以通过培训和规范化操作来减小。

2.2 不确定度的评定方法不确定度的评定方法主要包括标准不确定度法、扩展不确定度法和仪器不确定度法。

标准不确定度法是指根据测量数据的统计特性确定的测量结果的不确定度，常用的统计方法有标准偏差法和方差法。

扩展不确定度法是指在标准不确定度的基础上，考虑到各种扩展因素进行修正和改进的方法，主要应用于复杂测量方法和环境条件。

仪器不确定度法是指根据仪器精度和仪器特性确定的测量结果的不确定度，常用的方法有精度等级法和重复测量法。

2.3 不确定度的表示方式不确定度的表示方式主要有点估计和区间估计两种。

点估计是指用一个确定的数值来表示测量结果的不确定程度，常用的点估计方法有标准偏差、标准误差和置信区间。

区间估计是指用一个范围来表示测量结果的不确定程度，常用的区间估计方法有置信区间和预测区间。

3. 不确定度评定的具体步骤不确定度评定的具体步骤可以分为以下几个环节：3.1 确定测量目标和测量方法首先需要明确测量的目标和所采用的测量方法。

测量目标是指所要测量的物理量或属性，测量方法是指测量目标的具体实现方式。

3.2 收集和整理测量数据采集和整理测量数据是评定不确定度的基础。

对于连续型变量，可以采用抽样方法获取一定数量的数据样本；对于离散型变量，可以进行事实调查和观察。

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。

测量结果不确定度的评定与表示一、有关测量不确定度的定义1、测量不确定度 measurement uncertainty测量的不确定度 uncertainty of measurement不确定度uncertainty基于所用的信息，表征赋予某被测量之量值的分散性的参数。

注：1、测量不确定度是基于所用信息，定量地表征了关于被测量的知识。

2、测量不确定度由可获得的信息，表征了被测量一组量值或其分布的分散性，这种分散性是由于被测量定义上的不确定、测量中的随机影响和系统影响所致。

3、如果作为被测量的估计值的单个量值发生改变，则相关的测量不确定度也会改变。

4、此参数可以是诸如称为标准测量不确定度的标准差（或其给定的倍数），或者是说明了包含概率的区间的半宽度。

5、测量不确定度一般由多个分量组成，其中一些分量可以通过来自测量列量值的统计分布，进行测量不确定度的评定，并用实验标准差表征。

而另一些分量可以通过基于经验或其他信息的假设概率分布进行测量不确定度的评定，也可用标准差表征。

6、测量结果的量值，应理解为被测量的最佳估计值；而测量不确定度的全部分量对分散性有贡献，包括那些由于系统影响引起的分量，诸如与修正值以及测量标准的赋值相关联的分量。

7、根据预期的用途，可以给出测量结果的与一个声称的包含因子一起的扩展不确定度，以便能给出可望以高概率包容被测量或给出可望包容对被测量有贡献的所有量值散布的大部分的包含区间。

2、定义测量不确定度 definitional measurement uncertainty定义不确定度 definitional uncertainty由于在被测量定义中内在的细节不充分引起的测量不确定度分量。

注：1、被测量描述细节上的任何变化，通过测量函数的相应变化，会产生新的被测量，并带来新的定义上的测量不确定度。

2、定义被测量是任何测量程序的第一步。

所以，由此引起的定义测量不确定度是测量不确定度的一个分量。

测量不确定度评定与表示简介在科学研究和工程技术领域中，测量是一项至关重要的工作。

任何测量都会存在不确定度，即使是最精确的仪器和最严格的操作也无法完全消除测量的不确定度。

评定和表示测量不确定度成为了科学实验和工程项目中必不可少的一环。

测量不确定度是指测量结果和真实值之间的差异，它是测量结果的不确定性的度量。

评定测量不确定度可以帮助我们更好地理解测量结果的可靠性，并为我们的研究和工程应用提供更准确的数据。

建立起正确的测量不确定度评定与表示方法对于提高科学研究和工程技术水平至关重要。

评定测量不确定度的方法与技术众多，但在本文中，我们将重点介绍测量不确定度的评定方法和表示方式。

我们将介绍测量中的误差类型和性质，然后讨论评定测量不确定度的方法和表示测量不确定度的常用方式。

1. 误差类型和性质在测量中，误差是不可避免的。

误差可以来源于多种因素，比如仪器本身的精度、环境条件、操作者的技术水平等。

根据误差的不同来源和性质，我们可以将误差分为系统误差和随机误差。

系统误差是由于仪器、操作或环境等因素引起的，它对测量结果产生一定的偏差。

系统误差在测量中是固定的，可以通过仪器校准和技术改进等方法来降低。

而随机误差是由于测量过程中的偶然因素引起的，它对测量结果产生的影响是随机的、不确定的，通常可以通过重复测量和统计分析等方法来评定和减小。

2. 测量不确定度的评定方法在实际测量中，我们可以采用多种方法来评定测量不确定度，常用的方法包括标准偏差法、扩展不确定度法、蒙特卡洛方法等。

标准偏差法是最常用的评定测量不确定度的方法之一。

在这种方法中，我们通过对多次重复测量的结果进行统计分析，计算出测量结果的标准偏差来评定测量的不确定度。

标准偏差法简单易行，但要求测量数据服从正态分布。

扩展不确定度法是另一种常用的评定测量不确定度的方法。

在这种方法中，我们通过考虑到所有可能的误差来源和其影响大小，将各种误差的贡献相加得到扩展不确定度。

扩展不确定度法可以充分考虑到各种误差的影响，但需要对误差来源和其大小有较好的了解。

JJF 中华人民共和国国家计量技术规范JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示Evaluation and Expressionof Uncertainty in Measurement2012-12-03 发布2013-06-03实施国家质量监督检验检疫总局发布测量不确定度评定与表示Evaluation and ExpressionOf Uncertainty in Measurement归口单位：全国法制计量管理计量技术委员会起草单位：江苏省计量科学研究院中国计量科学研究院北京理工大学国家质检总局计量司本规范委托全国法制计量管理计量技术委员会解释本规范起草人：叶德培赵峰(江苏省计量科学研究院)施昌彦原遵东(中国计量科学研究院)沙定国(北京理工大学)周桃庚(北京理工大学)陈红(国家质检总局计量司)目录引言1 范围2 引用文献3 术语和定义4 测量不确定度的评定方法4.1 测量不确定度来源分析4.2 测量模型的建立4.3 标准不确定度的评定4.4 合成标准不确定度的计算4.5 扩展不确定度的确定5 测量不确定度的报告与表示6.测量不确定度的应用附录A 测量不确定度评定举例(参考件)附录B t分布在不同概率p与自由度ν的)(νp t值(t值)(补充件) 附录C 有关量的符号汇总(补充件)附录D 术语的英汉对照(参考件)1 引言本规范是对JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》的修订。

本次修订的依据是十多年来我国贯彻JJF1059-1999的经验以及最新的国际标准ISO/IEC Guide98-3-2008《测量不确定度第3部分：测量不确定度表示指南》(Uncertainty of measurement-Part 3：Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement以下简称GUM)，与JJF 1059-1999相比，主要修订内容有：--编写格式改为符合JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》的要求。

测量不确定度评定与表示简介一、引言在科学和工程领域，测量是一项重要的活动。

测量结果的准确性和可靠性对于保证产品质量、科学研究成果以及安全生产等方面具有重要意义。

任何测量都不可能完全准确，总会存在一定的偏差。

而测量不确定度是用于表征测量结果的不确定性的量化指标，对于评估测量结果及其应用具有重要意义。

本文将从测量不确定度的概念、评定方法以及表示方式等方面对测量不确定度进行介绍和讨论。

二、测量不确定度的概念测量不确定度是指用于表征测量结果不确定性的参数，反映了测量结果和所测量值真实数值之间的差异。

通常情况下，测量的不确定度包括两种来源：随机误差和系统误差。

随机误差是由于测量过程中的种种不可控因素导致的误差，如环境条件变化、测量仪器精度等。

随机误差的出现是无法预知的，其大小和方向都是随机的，因此称之为随机误差。

系统误差是由于测量过程中的某种固有缺陷或者偏差引起的误差。

系统误差是有规律性的，其产生的原因是可以被找到的，并且可以被纠正的。

系统误差是由于测量装置的不精确、操作人员的疏忽或者测量条件的改变等原因引起的。

为了对测量结果的不确定性进行分析和评估，需要对测量不确定度进行评定和表示。

下面将分别介绍测量不确定度的评定方法和表示方式。

1. 标准差法标准差法是一种用于评定随机误差的测量不确定度的方法。

通过对测量数据进行重复测量，得到一组测量结果，然后计算这组测量结果的标准差，即可得到该组测量结果的不确定度。

标准差法能够较为直观地反映测量值的离散程度，但是对于系统误差的评定能力较弱。

2. 扩展不确定度法扩展不确定度法是一种综合考虑随机误差和系统误差的测量不确定度评定方法。

通过对测量结果进行综合分析，结合仪器精度、环境条件、操作人员技术水平等因素，计算得出测量结果的扩展不确定度。

扩展不确定度法能够较好地综合考虑随机误差和系统误差的影响，因而被广泛应用于实际测量中。

绝对不确定度是指根据测量数据和评定方法所得到的测量不确定度值。

测量不确定度评定与表示简介测量不确定度评定与表示是现代物理实验中最重要的问题之一，因为任何测量都存在误差，因此需要计算出测量数据的不确定度。

在测量过程中，由于各种情况的干扰和影响，往往难以获得完全准确的实验数据。

而好的不确定度评定则可以准确地反映出实验数据的可靠程度，并在研究物理规律和进行科学研究时提供重要的参考依据。

测量不确定度评定方法可以分为两种：类型A和类型B评定。

类型A评定是通过对一组或多组测量数据的统计分析来确定不确定度。

这种评定方法适用于相对简单的测量，包括直接读数和计算。

类型B评定则是通过分析各种误差源导致的误差概率分布来确定不确定度。

这种评定方法适用于较为复杂的测量，包括间接测量和模拟计算等。

在进行不确定度评定时，必须首先确定测量结果和真实值之间的误差范围。

误差范围包括偏差和随机误差两部分。

偏差是测量结果与真实值之间的总体误差，包括系统误差和仪器误差。

随机误差是由于测量过程中的各种偶然干扰导致的误差，包括人为误差和环境误差等。

一旦误差范围被确定，就可以计算出测量数据的不确定度。

不确定度可以表示为标准偏差、标准误差、置信区间等。

其中，标准偏差是测量数据离散程度的度量，标准误差是对测量数据误差范围的度量，置信区间则是对测量数据可靠程度的度量。

在进行不确定度评定时，还需要注意的是误差来源的分析。

误差分析可以帮助识别和排除各种误差源，提高测量数据的准确性和可靠性。

误差分析通常包括了解实验仪器的特点和性能、确定测量数据的来源和采集方式、了解环境因素对测量结果的影响等。