测量不确定度的评定步骤

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。

游标卡尺测量结果的不确定度评定

有很多重要额结果都是建立在测量分析的基础上，而且结果大多都是可靠的，这对分析结果的用户很重要，实验室通常测量不确定度来表示测量结果的质量，测量不确定通过度量结果的可信度证明结果的适宜性，本文对游标卡尺测量结果的不确定度评定方法进行分析。

标签：游标卡尺；测量结果；不确定度；评定

一、测量不确定度定义

测量不确定度指的是表征合理地赋予被测量值得分散性，与测量结果相联系的参数，测量不确定度是对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数，在实际的测量的时候由于本身不完善和人们认识不足，测量值就会具有分散性，也就是每次测量的结果是不同的，虽然客观存在的系统误差是一个不变值，但是由于无法完全认知，只能认为是以某种概率分布存在与某个区域内，这就具有分散性，而测量不确定度就是說明被测量值分散性的参数，不是说明测量结果是否接近正确数值。

对于测量不确定度是经典误差理论应用和发展的基础，而且更加的科学合理，测量误差表明测量结果偏离真值，是无法准确知道的，测量不确定度不是具体的误差，是用来表征被测量值所处区间的评定。

二、测量不确定度的来源

1.对被测量的定义不完整或不完善。

2.实现被测量的定义的方法不正确。

3.取样的代表性不足，被测量的样本无法表示所定义的被测量。

4.对测量过程中受到影响的情况考虑不全面，或者是对环境条件的测量与控制不完善。

5.对模拟仪器的读数存在偏差。

6.模拟仪器的辨别能力不足。

7.计量标准值或标准物质的值不准确。

8.引用数据计算的常量和其他参数不准确。

9.在看上去完全相同的条件，被测量多次观测的值不同。

10.测量方法和测量程序的近似性和假定性。

三、游标卡尺的使用条件

1.测量方法：依据JJG30-2002通用卡尺鉴定规程。

2.环境条件：温度在15-25℃，湿度应小于等于80%RH。

3.测量标准：5等量块。

NJ-NB-1002

农残检测不确定度评定方法

农药定量检测采用的是标准物质参考法， 由于标准物质量值的真值不可能准 确知道，造成农药定量准确性不可遇见和对真值的追求。 为了表征检测工作和检 测结果的准确性，实验室采用不确定度来对检测结果进行说明。

一、不确定度评估时机 当检测结果在限量标准附近或客户要求提供检测结果的不确定度以及其他 必要活动需要时，实验室进行检测结果的不确定度评定。

二、参照标准

参照 JJF1059— 1999《测量不确定度评定与表示》要求，在考虑置信概率后 还可以计算出扩展不确定度。

三、评估因素

评估不确定度需要准确列出各种影响因素， 这些因素可能包括方法缺陷、 样 品均匀性、称量误差、试剂、标准物质、仪器设备和人员差异等，且每一因素都 可能形成不确定度的一个分量。对各因素进行考察，确定是属于 A 类还是 B 类 标准不确定度，然后以贝塞尔公式计算标准不确定度。

四、不确定度分量的评定

我站采用的检测标准方法是 NY/1761—2008《蔬菜和水果中有机磷、有机 氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》。标准溶液使用0.1ppm的混 合标液。

1 •校准过程引入的不确定度（属B类不确定度）

（1）标准储备液的不确定度

各类农药标准储备液浓度校准值为（100.0 ）ug/ ml （到标准溶液证书中查

找，以△ =0.2为例），关于不确定度数值没有更多的资料，故假设为正态分布（95%

置信概率 ）。其标准不确定度为：

u（Cs ）=0.2/ 1.96=0.10ug/ ml

（2）标准溶液配制过程引入的不确定度

（a） 1 ug/ ml 标准溶液的配制：将 1ml 标准储备溶液完全转移至 100ml 容量瓶 （A级）中，用正己烷定容。容量瓶体积引入的不确定度：根据GB12806—1991《实

验室玻璃仪器单标线容量瓶》规定： A级单标线100mL容量瓶的容量允许差为

± 0.10ml。按矩形分布处理，标准不确定度为：

1.3测量不确定度的评定

由于始终存在于测量过程中的随机误差影响和不可能完全消除或修正的系统误差影响，任何实际的测量都不可能获得被测量的真值，即测量结果总是不能准确确定的。测量不确定度的评定就是要决定测量结果的不确定程度及其相应的置信概率，即给出一定置信概率的测量不确定度。

1.3.1 标准不确定度的A类评定

标准不确定度的A类评定是对由重复性测量引起的不确定度分量进行评定。

对被测量X，在重复性条件下进行n次独立重复观测，观测值为ix（n,,,i21），算术平均值x为

niixnx11 （1.3.1）

)x(si为单次测量的实验标准差，由贝塞尔公式计算得到

112n)xx()x(sniii （1.3.2）

)x(s为平均值的实验标准差，其值为

n)x(s)x(si （1.3.3）

在某物理量的观测值中，若系统误差已消除或可以忽略不计，只存在随机误差，则观测值散布在其期望值附近。当取若干组观测值，它们各自的平均值也散布在期望值附近，但比单个观测值更靠近期望值。也就是说，多次测量的平均值比一次测量值更准确，随着测量次数的增多，平均值收敛于期望值。因此，通常以样本的算术平均值作为被测量值的估计（即测量结果），以平均值的实验标准差)x(s作为测量结果的标准不确定度，即A类标准不确定度。

n/)x(s)x(ui （1.3.4）

观测次数n充分多，才能使A类不确定度的评定可靠，一般认为n应大于6。但也要视实际情况而定，当该A类不确定度分量对合成标准不确定度的贡献较大时，n不宜太小，反之，当该A类不确定度分量对合成标准不确定度的贡献较小时，n小一些关系也不大。