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CNAS-CL01-G003测量不确定度的要求Requirements for Measurement Uncertainty中国合格评定国家认可委员会前言中国合格评定国家认可委员会（CNAS）充分考虑目前国际上与合格评定相关的各方对测量不确定度的关注，以及测量不确定度对测量结果的可信性、可比性和可接受性的影响，特别是这种影响和关注可能会造成消费者、工业界、政府和市场对合格评定活动提出更高的要求。
因此，为满足合格评定机构、消费者和其他各相关方的期望和需求，CNAS制定本文件，以确保相关认可活动遵循国际规范的相关要求，并与国际认可合作组织（ILAC）等相关国际组织的要求保持一致。
本文件代替CNAS-CL01-G003:2018《测量不确定度的要求》。
本次修订主要为与CNAS-CL01:2018《检测和校准实验室能力认可准则》在表述上相协调，对相关条款作了编辑性修改。
测量不确定度的要求1适用范围本文件适用于检测实验室、校准实验室（含医学参考测量实验室）、能力验证提供者（PTP）和标准物质/标准样品生产者（RMP）等（以下简称为实验室）的认可。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过引用而成为本文件的条款。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
CNAS-CL01 检测和校准实验室能力认可准则（idt ISO/IEC 17025）CNAS-CL04 标准物质/标准样品生产者能力认可准则（idt ISO 17034）CNAS-CL07 医学参考测量实验室认可准则（idt ISO 15195）CNAS-GL015 声明检测和校准结果及与规范符合性的指南CNAS-GL017 标准物质/标准样品定值的一般原则和统计方法（idt ISO指南35）GB/T 27418 测量不确定度评定和表示（mod ISO/IEC指南98-3，GUM）GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定ISO/IEC指南98-4 测量不确定度在合格评定中的应用ISO/IEC指南99 国际计量学词汇基础和通用概念及相关术语（VIM）ISO 80000-1 量和单位－第1部分:总则ILAC-P14 ILAC对校准领域测量不确定度的政策3术语和定义ISO/IEC指南99（VIM）界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
1目的通过实施本程序，规范我中心检测结果测量不确定度的评定及管理。
2适用范围本程序适用于对检测结果进行测量不确定度的评定；当在客户有要求时、或当不确定度与检测结果的有效性或应用有关时、或当不确定度影响到对规范限度的符合性时、或当测试方法中有规定时和CNAS有要求时，应对检测数据结果进行测量不确定度的评定。
3职责3.1检测部门负责人会同有关人员进行检测结果的不确定度的评定。
3.2技术负责人负责对不确定度报告进行审批。
3.3业务室负责对不确定度评定报告进行归档管理。
4工作程序4.1本中心对检测结果的不确定度的评定，依据国家计量技术规范JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》，遵循其评定程序、表示方法和格式。
4.2 当采用新的检测方法需要评定测量不确定度时，技术负责人组织技术人员编制该项目不确定度评定报告，并批准该报告。
4.3 进行检测时，检测人员以该项目不确定度评定报告为指导，报告或计算不确定度。
当测量方法、测量程序、使用的设备、标准物质等无变化时，可直接引用该项目不确定度评定报告中的不确定度数据。
4.4 编制检测项目不确定度评定报告时，应遵循以下步骤和原则：4.4.1 识别不确定度来源(1) 测量结果的不确定度一般来源于：被测对象、测量设备、标准物质、测量环境、测量人员和测量方法。
(2) 有些不确定度来源可能无法从上述分析中发现，只能通过实验室间比对或采用不同的测量程序才能识别。
(3) 在某些检测领域，特别是化学样品分析，不确定度来源不易识别和量化。
测量不确定度只与特定的检测方法有关。
4.4.2建立数学模型建立测量过程的模型，即被测量Y 与各输入量Xi 之间的函数关系。
若Y 的测量结果为y ，输入量Xi 的估计值为i x ，则12()n y f x x x =，，4.4.3 逐项评定标准不确定度(1) A 类不确定度分量的评定——对观测列进行统计分析所作的评定a) 对输入量Xi 进行n 次（取6≤n ≤10）独立的等精度测量，得到的测量结果为1x 、2x ……n x ，x 为其算术平均值，则：11n n x x i i =∑= 单次测量结果的实验标准偏差为：21)(11)()(∑=--==n i i i i x x n x s x u 观测列平均值即估计值的标准不确定度为：()()()s x u x s x ==b)如果提供用户的测量结果是单次测量获得的，A 类分量可用预先评定获得的()u x i ，如提供用户的是两次或三次或m 次测得值的平均值，则A 类分量可用下式获得()()()s x u x s x ==c) 为作A 类评定，重复测量次数应足够多，但有些样品只能承受一次检测或随着检测次数的增加其参数逐次变化，根本不能或不宜作A 类评定，此时由上式算得的标准差有可能被严重低估，这时应采用基于t 分布确定的包含因子。
测量不确定度与《测量不确定度表示指南》摘要:CIPM、BIPM、ISO等国际组织提出了统一的测量准确度的评定方法,制定了“测量不确定度表示指南”等技术规范。
测量不确定度的提出对于计量学、经典真值误差概念、误差理论研究和应用、测量结果评定与表示等都具有划时代的意义。
本文对“测量不确定度表示指南”进行综述,介绍测量不确定度的提出和发展过程、计量学指南联合委员会(JCGM)关于测量不确定度的工作情况,以及在JCGM/WG1工作会议上我国提出的关于GUM建议修改意见。
关键词:测量不确定度;测量误差;GUM;JCGM/WG11。
引言测量是人们认识自然界量值关系的重要手段,是人类有意识的实践活动。
当人们用测量来认识客观存在的量值时,该量值就是被测量,其定义值就是被测量真值。
被测量真值是一种客观存在,其关键是被测量真值的定义。
通过测量确定的被测量的估计值被称为测量结果。
测量结果是人们对客观存在的被测量真值通过测量得到的主观认识。
受到需要和客观可能的限制,测量结果与被测量真值间存在差异,即测量误差。
测量误差表征测量结果作为被测量真值估计值的可靠程度,被称为测量准确度,测量准确度评估事实上就是对测量误差进行评估。
完整的测量结果的信息中,应该包括测量准确度评估结果,用以判断测量结果的可靠程度[1]。
有测量史以来,测量准确度评估始终处于计量技术的核心位置。
测量不确定度表征被测量真值在某个量值范围的估计。
测量误差虽然不可能准确知道,但常常可以由各种依据估计测量误差可能变动的区间,可以估计测量误差的绝对值上界,这个被估计的变动区间或上界值称为测量不确定度,它是测量结果及其表征测量误差大小的统计特征估计值[2,3]。
测量不确定度的提出引发了经典真值误差概念、误差理论研究和应用、测量结果评定与表示的重大变革。
本文拟对“测量不确定度表示指南”进行综述,介绍测量不确定度的提出和发展过程、计量学指南联合委员会(JCGM)第一工作组(WG1)的工作情况,以及我国在JCGM/WG1工作会议上提出的GUM建议修改意见。
测量不确定度政策实施指南引言：测量是科学和工程领域中非常重要的一项工作，测量的准确性对研究成果的可靠性和科学发展的可持续性起着至关重要的作用。
然而，任何测量都存在误差和不确定性，因此，准确评估和报告测量结果的不确定度是至关重要的。
本文旨在给出一个测量不确定度政策实施指南，以帮助科研人员和工程师在测量中做出准确的不确定度评估和报告。
一、不确定度的概念和定义不确定度是测量结果的一个重要属性，它表示测量结果与被测量对象真实值之间的差异。
根据国际标准ISO/IEC Guide 98-3:2024，不确定度可以分为两类：随机不确定度和系统不确定度。
随机不确定度是由于测量过程中各种随机因素引起的，如仪器读数的误差、环境条件的波动等；系统不确定度则是由于测量系统本身的缺陷或不完善性引起的，如零偏、漂移等。
二、不确定度评估方法不确定度评估是确定测量结果的不确定度大小的过程。
在评估不确定度时，可以使用多种方法，包括标准偏差法、扩展不确定度法等。
标准偏差法适用于独立、同精度、正态分布的测量值，通过对多次测量结果的统计分析来估计不确定度；扩展不确定度法适用于任意分布形状的测量结果，它考虑了所测量的所有不确定因素，并将其合并计算出一个综合的不确定度。
三、不确定度报告要求为了确保测量结果的可靠性和可追溯性，不确定度的报告应该符合一定的要求。
首先，报告应该清楚地说明使用的不确定度评估方法，并提供评估方法的详细步骤和计算公式。
其次，报告还应该明确列出所有参与测量结果的不确定因素，并评估它们的贡献大小。
最后，报告中还应该给出测量结果的不确定度范围，即置信区间，以便读者对测量结果的可靠性有一个清楚的认识。
四、不确定度管理和改进不确定度管理是确保测量结果可靠性的重要环节。
通过对测量过程的全面分析和评估，可以找出影响测量结果不确定度的主要因素，并采取相应的措施进行改进。
例如，可以提高测量仪器的精度和稳定性，优化测量方法和程序，提高实验环境的控制度等。
临床实验室测量不确定度评估卫生部临床检验中心张传宝cbzhang@参考文献•CNAS-CL06:2006 化学分析中不确定度的评估指南•CNAS-GL05:2011 测量不确定度要求的实施指南•CNAS-TRL-001:2012 医学实验室-测量不确定度的评定与表达15189认可要求的改变•ISO 15189:2007 5.6.2 使用且可能时，实验室应确定检验结果的不确定度。
应考虑所有重要的不确定度分量。
…… •ISO 15189:2012“测量不确定度”的评定改为强制要求，要求实验室确定每一个定量检验程序的测量不确定度，规定测量不确定度的性能标准并定期评审测量不确定度的评估结果，解释测量结果时应考虑测量不确定度，应在实验室用户要求时为其提供测量不确定度的评估结果。
不确定度的应用例：成年男性ALT的参考区间为（9~50）U/L（WS/T4041-2012 临床常用生化检验项目参考区间第1部分1）；三位患者A、B、C的测得值如下所示，判断是否正常：A：40U/LB：45U/LC：48U/L术语测量不确定度measurement uncertainty•简称不确定度（uncertainty）•VIM:2008 根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。
•GUM：表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
测量不确定度的A类评定Type A evaluation of measurement uncertainty•简称A 类评定（Type A evaluation）•对在规定测量条件下测得的量值用统计分析的方法进行的测量不确定度分量的评定。
•注：规定测量条件是指重复性测量条件、期间精度度测量条件或复现性测量条件。
测量不确定度的B类评定Type B evaluation of measurement uncertainty•简称B类评定（Type B evaluation）•用不同于测量不确定度A类评定的方法对测量不确定度分量进行的评定。
页数：第1页共8页检测不确定度评定作业指导书编制：日期：.审核：日期：.批准：日期：.受控状态：分发号：1.目的页数：第2页共8页为合理评估和使用检测不确定度制订本程序。
2.范围本程序适用于公司实验室测量不确定度的评定和使用流程。
3.相关文件3.1《测量不确定度的要求》（CNAS CL07:2011）3.2《测量不确定度评定和表述指南》（CNAS GL05:2011）3.3《测量不确定度评定与表示》（JJF1059.1-2012）4.定义4.1测量不确定度：根据所获信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数。
4.2标准不确定度：不确定度的A类评定（A类不确定度评定）：用对观测列进行统计分析的方法，来评定标准不确定度。
不确定度的B类评定（B类不确定度评定）：用不同于对观测列进行统计分析的方法，来评定标准不确定度。
4.3合成标准不确定度：当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差或（和）协方差算得的标准不确定度。
4.4扩展不确定度：指被测量的值以一个较高的置信水平存在的区间宽度。
4.5检测和校准能力（CMC）：校准和测量能力是校准实验室在常规条件下能够提供给客户的校准和测量的能力。
其应是在常规条件下的校准中可获得的最小的测量不确定度。
见公布在CNAS的校准实验室的认可范围中。
5.职责5.1实验室负责实施测量不确定度评定并报告结果。
5.2技术负责人负责审核测量不确定度评定的结果。
页数：第3页共8页6.流程图7.流程说明页数：第4页共8页页数：第5页共8页页数：第6页共8页8.1检测实验室均应制定与检测项目的特点相适应的测量不确定度评估程序，用于不同类型的检测；检测实验室对于不同的检测项目和检测对象，可以采用不同的评估方法。
8.2检测实验室应有能力对每一项有数值要求的测量结果进行测量不确定度评估。
8.3当不确定度与检测结果的有效性或应用有关、或在用户有要求时、或当不确定度影响到对规范限度的符合性时、当测试方法中有规定时和认证认可规范说明有要求时（如CNAS认可准则在特殊领域的应用说明中有规定），检测报告必须提供测量结果的不确定度。
CNAS-GL28石油石化领域理化检测测量不确定度评估指南及实例Guidance and illustration on Uncertainty Estimation in Physical and Chemical Testing in the Field of Petroleum and Petrochemicals中国合格评定国家认可委员会目 录1 目的和适用范围 (2)2 引用文件 (2)3 术语和定义 (2)4 石油石化理化检测中常见的测量不确定度主要来源 (12)5 测量不确定度评估的基本程序 (13)6 测量不确定度的表示与报告 (21)附录A石油石化理化检测中主要测量不确定度分量的评估实例 (23)附录B石油产品馏程测量不确定度的评估实例 (33)附录C石油产品运动粘度测量不确定度的评估实例 (47)附录D原油和液体石油产品密度测量不确定度的评估实例 (56)附录E石油产品闪点测量不确定度的评估实例 (64)附录F航空燃料冰点测量不确定度的评估实例 (73)附录G石油产品凝点测量不确定度的评估实例 (80)石油石化领域理化检测测量不确定度评估指南及实例1 目的和适用范围1.1 目的本文件是为石油石化领域理化测量实验室提供测量不确定度的评估指南和实例。
1.2 适用范围本指南描述了石油石化领域检验中测量结果不确定度评估的术语和定义、不确定度产生的主要来源、不确定度评估的基本程序、合成不确定度和扩展不确定度的报告与表示。
本指南适用于石油石化领域检测实验室检测中测量结果不确定度的评估。
2 引用文件下列文件中的条款通过引用而成为本文件的条款。
本文件中的引用不注明日期，提请各相关方注意引用以下文件的最新版本（包括这些文件的修订案）。
JJF 1001 中华人民共和国国家计量技术规范《通用计量术语及定义》JJF 1059 中华人民共和国国家计量技术规范《测量不确定度评定与表示》 JJF 1135 中华人民共和国国家计量技术规范《化学分析测量不确定度评定》 CNAS-GL05 中国合格评定国家认可委员会《测量不确定度要求的实施指南》 CNAS-GL06 中国合格评定国家认可委员会《化学分析中不确定度的评估指南》 3 术语和定义3.1有关量、测量的基本术语及其含义下列术语和定义适用于本部分，这些这些术语与测量不确定度的概念及评估紧密相关的定义均引自国内或国际有关文件。
前言................................................................................................................... 错误!未定义书签。
测量不确定度的要求....................................................................................... 错误!未定义书签。
1适用范围........................................................................................................ 错误!未定义书签。
2引用文件........................................................................................................ 错误!未定义书签。
3术语和定义.................................................................................................... 错误!未定义书签。
3.1 校准和测量能力（.................................................................... 错误!未定义书签。
4.通用要求........................................................................................................ 错误!未定义书签。
5 对校准实验室的要求................................................................................... 错误!未定义书签。
2 基本术语及其概念3 产生测量不确定度的原因和测量模型化4 标准不确定度的A类评定5 标准不确定度的B类评定6 合成标准不确定度的评定7 扩展不确定度的评定8 测量不确定度的报告与表示附录打印刷新测量不确定度评定与表示JJF1059—1999一切测量结果都不可避免地具有不确定度。
《测量不确定度表示指南》(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement以下简称GUM)，由国际标准化组织(ISO)计量技术顾问组第三工作组(ISO／TAG4／WG3)起草，于1993年以7个国际组织的名义联合发布，这7个国际组织是国际标准化组织(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)。
GUM采用当前国际通行的观点和方法，使涉及测量的技术领域和部门，可以用统一的准则对测量结果及其质量进行评定、表示和比较。
在我国实施GUM，不仅是不同学科之间交往的需要，也是全球市场经济发展的需要。
本规范给出的测量不确定度评定与表示的方法从易于理解、便于操作、利于过渡出发，原则上等同采用GUM的基本内容，对科学研究、工程技术及商贸中大量存在的测量结果的处理和表示，均具有适用性。
本规范的目的是：——提出如何以完整的信息评定与表示测量不确定度；——提供对测量结果进行比较的基础。
评定与表示测量不确定度的方法满足以下要求：a)适用于各种测量和测量中所用到的各种输入数据，即具有普遍适用性。
b)在本方法中表示不确定度的量应该：——能从对不确定度有贡献的分量导出，且与这些分量怎样分组无关，也与这些分量如何进一步分解为下一级分量无关，即它们是内部协调一致的；——当一个测量结果用于下一个测量时，其不确定度可作为下一个测量结果不确定度的分量，即它们是可传播的。
测量不确定度要求实施指南在科学实验和测量中，准确测量物理量时，不可避免地会存在一定程度的误差和不确定性。
为了保证结果的可靠性和准确性，我们需要对这些误差和不确定性进行适当的评估和处理。
测量不确定度是评价测量结果准确性的一个重要指标，它反映了测量值与真实值之间的差异以及测量结果的精确度。
在实际测量工作中，我们必须确定测量值的不确定度，这样才能使测量结果更加可靠。
以下是，帮助我们正确评估和处理测量不确定度。
1.确定测量的物理量和单位在进行测量前，首先要明确测量的物理量和单位，确保测量过程中的所有量都与所需的物理量匹配，避免混淆和误解。
在确定测量物理量和单位时，要注意单位的一致性和准确性，保证测量结果的可比性和可靠性。
2.了解测量仪器和方法在进行测量前，要充分了解所使用的测量仪器和方法，包括其工作原理、精度、准确性和特点等。
只有了解这些信息，才能正确操作测量仪器，减少测量误差和提高测量精度。
3.评估测量不确定度来源在确定测量不确定度时，需要评估所有可能的误差来源，包括人为误差、仪器误差、环境误差等，找出主要的误差来源并加以控制。
通过对误差来源的评估，可以有效减少测量不确定度，提高测量结果的准确性。
4.选择适当的不确定度评估方法在评估测量不确定度时，可以采用不确定度传递法、标准差法、置信区间法等不同的评估方法。
根据实际情况和测量需求，选择适当的不确定度评估方法，确保评估结果的准确性和可靠性。
5.报告测量不确定度在测量结果报告中，应清晰明了地说明测量不确定度的评估方法和结果，包括测量不确定度的大小、单位和来源等。
通过明确的测量不确定度报告，可以使测量结果更具说服力和可信度，方便他人理解和参考。
总之，正确评估和处理测量不确定度是科学实验和测量中的重要环节，对确保测量结果的准确性和可靠性具有重要意义。
通过遵循上述测量不确定度要求实施指南，我们能够更好地提高测量结果的可靠性和准确性，为科学研究和工程应用提供可靠的数据支持。
测量不确定度要求的实施指南1 概述1993年由国际计量局(BIPM)、国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际法制计量组织(OIML)、国际理论与应用化学联合会(IUPAC)、国际理论与应用物理联合会(IUPAP)、国际临床化学联合会(IFCC) 7个国际组织联合发布《测量不确定度表示指南》(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement）简称GUM。
为了保持与国际化发展和要求的同步，我国1999发布并实施JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》。
中国合格评定国家认可委员会在对检测实验室的认可中，对测量不确定度的评定提出了要求:对于检测实验室要求制定与检测工作特点相适应的测量不确定度的评定程序，并将其应用于不同类型的检测工作；当不确定度与检测结果的有效性或应用有关，当用户有要求，当影响对规范限度的符合性，当测试方法有规定和认可委员会有要求时，检测报告应该提供测量结果的不确定度。
这对实验室的检测工作程序，对检测技术的质量控制和实验室规范性管理提出了更高的要求。
1.1、测量不确定度（uncertainty of a measurement）表征合理地赋予测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
(1) “合理”——是指在统计控制状态下的测量才能称之为合理的。
所谓统计控制状态就是一种随机状态，即处于重复性条件下或重现性条件下的测量状态。
(2) “分散性”——指测量结果的分散性，即为一个量值区间，测量结果可以是假定概率分布的估算。
(3) “相联系”——更确切的翻译应为“与.....一起”。
因此，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，测量结果所可能出现的区间。
测量不确定度是真值所处范围的评定参数。
测量结果的完整表达❖一般来讲，可用y’=y±U表示，y是测量结果，U是扩展不确定度，测量结果的完整表达y’，可用图0表示。
CNAS-GL022基于质控数据环境检测测量不确定度评定指南Guidance for measurement uncertainty evaluation based on quality control data in environmental testing中国合格评定国家认可委员会目录前言 (2)引言 (3)1 范围 (4)2 规范性引用文件 (4)3 术语和定义 (4)4 评定程序 (4)4.1 精密度法 (5)4.2 控制图法 (7)4.3 线性拟合法 (10)4.4 经验模型法 (15)附录A（资料性附录）精密度法的不确定度评定示例 (19)附录B（资料性附录）控制图法的不确定度评定示例 (21)附录C（资料性附录）线性拟合法的不确定度评定示例 (28)附录D（资料性附录）经验模型法的不确定度评定示例 (36)附录E（规范性附录）统计数值表 (47)前言目前，《测量不确定度表示指南》（简称GUM）正在广泛应用于各类检测实验室，在实际应用过程中，实验室更为关注的是操作性强、实用而便捷的测量不确定度评定方法。
本指南为实施CNAS-CL01的环境检测实验室提供了不确定度评定的四种方法（精密度法、控制图法、线性拟合法和经验模型法），其他化学类检测实验室也可参照实施。
本指南的应用前提是实验室确保测量系统处于统计受控状态。
本指南所举示例旨在对四种方法做出说明和解释。
引言近几年我国也发布了一些关于测量不确定度评定的技术规范或指南，如JJF 1059-2011《测量不确定度评定与表示》（ISO / IEC Guide 98.3）和JJF 1135-2005《化学分析测量不确定度评定》（Eurachem：2000）。
CNAS制定了CNAS-GL05《测量不确定度要求的实施指南》（JJF 1059-2011）和CNAS-GL06《化学分析中不确定度的评估指南》（JJF 1135-2005）。
上述这些文件均按GUM路线来进行测量不确定度的评定。
测量不确定度与《测量不确定度表示指南》摘要:CIPM、BIPM、ISO等国际组织提出了统一的测量准确度的评定方法,制定了“测量不确定度表示指南”等技术规范。
测量不确定度的提出对于计量学、经典真值误差概念、误差理论研究和应用、测量结果评定与表示等都具有划时代的意义。
本文对“测量不确定度表示指南”进行综述,介绍测量不确定度的提出和发展过程、计量学指南联合委员会(JCGM)关于测量不确定度的工作情况,以及在JCGM/WG1工作会议上我国提出的关于GUM建议修改意见。
关键词:测量不确定度;测量误差;GUM;JCGM/WG11。
引言测量是人们认识自然界量值关系的重要手段,是人类有意识的实践活动。
当人们用测量来认识客观存在的量值时,该量值就是被测量,其定义值就是被测量真值。
被测量真值是一种客观存在,其关键是被测量真值的定义。
通过测量确定的被测量的估计值被称为测量结果。
测量结果是人们对客观存在的被测量真值通过测量得到的主观认识。
受到需要和客观可能的限制,测量结果与被测量真值间存在差异,即测量误差。
测量误差表征测量结果作为被测量真值估计值的可靠程度,被称为测量准确度,测量准确度评估事实上就是对测量误差进行评估。
完整的测量结果的信息中,应该包括测量准确度评估结果,用以判断测量结果的可靠程度[1]。
有测量史以来,测量准确度评估始终处于计量技术的核心位置。
测量不确定度表征被测量真值在某个量值范围的估计。
测量误差虽然不可能准确知道,但常常可以由各种依据估计测量误差可能变动的区间,可以估计测量误差的绝对值上界,这个被估计的变动区间或上界值称为测量不确定度,它是测量结果及其表征测量误差大小的统计特征估计值[2,3]。
测量不确定度的提出引发了经典真值误差概念、误差理论研究和应用、测量结果评定与表示的重大变革。
本文拟对“测量不确定度表示指南”进行综述,介绍测量不确定度的提出和发展过程、计量学指南联合委员会(JCGM)第一工作组(WG1)的工作情况,以及我国在JCGM/WG1工作会议上提出的GUM建议修改意见。
测量不确定度要求的实施指南1 概述1993年由国际计量局(BIPM)、国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际法制计量组织(OIML)、国际理论与应用化学联合会(IUPAC)、国际理论与应用物理联合会(IUPAP)、国际临床化学联合会(IFCC) 7个国际组织联合发布《测量不确定度表示指南》(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement）简称GUM。
为了保持与国际化发展和要求的同步，我国1999发布并实施JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》。
中国合格评定国家认可委员会在对检测实验室的认可中，对测量不确定度的评定提出了要求:对于检测实验室要求制定与检测工作特点相适应的测量不确定度的评定程序，并将其应用于不同类型的检测工作；当不确定度与检测结果的有效性或应用有关，当用户有要求，当影响对规范限度的符合性，当测试方法有规定和认可委员会有要求时，检测报告应该提供测量结果的不确定度。
这对实验室的检测工作程序，对检测技术的质量控制和实验室规范性管理提出了更高的要求。
1.1、测量不确定度（uncertainty of a measurement）表征合理地赋予测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
(1) “合理”——是指在统计控制状态下的测量才能称之为合理的。
所谓统计控制状态就是一种随机状态，即处于重复性条件下或重现性条件下的测量状态。
(2) “分散性”——指测量结果的分散性，即为一个量值区间，测量结果可以是假定概率分布的估算。
(3) “相联系”——更确切的翻译应为“与.....一起”。
因此，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，测量结果所可能出现的区间。
测量不确定度是真值所处范围的评定参数。
测量结果的完整表达一般来讲，可用y’=y±U表示，y是测量结果，U是扩展不确定度，测量结果的完整表达y’，可用图0表示。
----此参数可以是诸如标准差或其倍数，或说明了臵信水准的区间的半宽度。
----测量不确定度由多个分量组成。
其中一些分量可用测量列结果的统计分布估算，并用实验标准差表征。
另一些分量则可用基于经验或其他信息的假定概率分布估算，也可用标准差表征。
----不确定度是对测量结果而言，用于表达这个结果的分散程度，是一个定量概念，可用数字来描述。
不确定度越小，测量的水平越高，质量越高，其实用价值也越高；反之亦然。
----测量结果应理解为被测量之值的最佳估计，全部不确定度分量均贡献给了分散性，包括那些由系统效应引起的（如，修正值和参考标准有关的）分量。
----不确定度恒为正值。
当由方差得出时，取其正平方根。
----测量不确定度意为对测量结果正确性的可疑程度。
不带形容词的不确定度用于一般概念，当需要明确某一测量结果的不确定度时，要适当采用一个形容词，比如合成不确定度或扩展不确定度；但不要用随机不确定度和系统不确定度这两个术语，必要时可用随机效应导致的不确定度系统效应导致的不确定度来说明。
测定不确定度与测量误差既有联系，又有区别。
误差是客观存在的测量结果与真值之差。
但由于真值往往不知道，故误差无法准确得到。
测量不确定度是说明测量分散性的参数，由人们经过分析和评定得到，因而与人们的认识程度有关。
测量结果可能非常接近真值(即误差很小)，但由于认识不足，测定得到的不确定度可能较大。
也可能测量误差实际上较大，但由于分析估计不足，给出的不确定度偏小。
因此，在进行不确定充分析时，应充分考虑各种影响因素，并对不确定度的评定加以验证。
1.2 标准不确定度（ standard uncertainty ）以标准差表示的测量不确定度。
1.3 合成标准不确定度（combined standard uncertainty ）当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差或(和)协方差算得的标准不确定度。
1.4 扩展不确定度（expended uncertainty ）确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。
1.5 相对不确定度（ relative uncertainty ）不确定度除以被测量之值。
----在分析化学中，很多情况下要用到扩展不确定度U 。
扩展不确定度是指被测量的值以一个较高的臵信水平存在的区间宽度。
U 是由合成标准不确定度u c(y )乘以包含因子k 。
选择包含因子k 时应根据所需要的臵信水平。
对于大约95%的臵信水平，k 值为2。
注：对于包含因子k 应加以说明，因为只有如此才能复原被测量值的合成标准不确定度，以备在可能需要用该量进行其他测量结果的合成不确定度计算时使用。
不确定度A 类评定（type A evaluation of uncertainty ）用对观测列进行统计分析的方法，来评定标准不确定度。
∑=--==ni i i i x x n x S x u 12)(11)()( =u A nx S x S x u i )()()(==不确定度B 类评定（type B evaluation of uncertainty ）用不同于对观测列进行统计分析的方法，来评定标准不确定度。
kx U x u u i j B )()(== 2.不确定度评估的基本步骤2.1 识别不确定度来源2.1.1对检测结果测量不确定度来源的识别应从分析测量过程入手，即对测量方法、测量系统和测量程序作详细研究，为此应尽可能画出测量系统原理或测量方法的方框图和测量流程图。
2.1.2检测结果不确定度可能来自：a.对被测量的定义不完善；b.实现被测量的定义的方法不理想；c.取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量；d.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；e.对模拟仪器的读数存在人为偏移；f. 测量仪器的分辨力或鉴别力不够；g.赋予计量标准的值或标准物质的值不准；h.引用于数据计算的常量和其它参量不准； i. 测量方法和测量程序的近似性和假定性；j. 在表面上看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。
2.1.3有些不确定度来源可能无法从上述分析中发现，只能通过实验室间比对或采用不同的测量程序才能识别。
2.1.4特别是化学样品分析，不确定度来源不易识别和量化。
测量不确定度只与特定的检测方法有关。
2.2确定测量不确定度的数学模型2.2.1尽可能明确被测量与输入量的函数关系，如被测量与输入量是和、差、积、商或幂等其他函数关系；同时要考虑它们之间的相关性，不同类型的数学模型其评估方法有差别，不能同一而论;数学模型必须包含对检测结果有显著影响的量，并且与评定中所考虑的不确定度分量一一对应，不确定度的评估可完全依据数学模型进行。
建立测量过程的模型，即被测量与各输入量之间的函数关系。
若Y 的测量结果为y ，输入量X i 的估计值为i X ，则)...,,(21n x x x f y =例 A ：原子吸收光谱法测定陶瓷中镉溶出量dm mg 2temp time acid VL 0f f f d a V c r -⋅⋅⋅⋅⋅=Y )...,,(21n x x x f y =测量程序图A100 0)(B BA C -=1-⋅lmgC0 ：在浸取液中铅或镉的浓度[mgl-1]A0：浸取液中金属的吸光度B0 ：校准曲线的截距B1 ：校准曲线的斜率测定浸出镉的不确定度来源校准曲线填充温度校准读数结果r 1 长度2 长度面积c(0)a(V) dV(L)2.2.2在建立模型时要注意有一些潜在的不确定度来源不能明显地呈现在上述函数关系中，它们对测量结果本身有影响，但由于缺乏必要的的信息无法写出它们与被测量的函数关系，因此在具体测量时无法定量地计算出它对测量结果影响的大小，在计算公式中只能将其忽略而作为不确定度处理。
当然，模型中应包括这些来源，对这些来源在数学模型中可以将其作为被测量与输入量之间的函数关系的修正因子（其最佳值为0），或修正系数（其最佳值为1）处理。
---- 在化学分析的很多情况中，被测量是某被分析物的浓度。
然而，化学分析也可用于测量其他量，例如颜色、pH值等，所以本文中使用了“被测量”这一通用术语。
未加限定词的术语“浓度”适用于任何具体的量，如质量浓度、数量浓度、数字浓度或体积浓度，除非引用了单位（例如，用mgl-1表示的浓度明显就是质量浓度）。
也应注意，用来表示成份的其他量，如质量分数、物质含量和摩尔分数，能直接表示浓度。
2.2.3此外，对有些特殊不确定度来源，如取样、预处理、方法偏离、测试条件的变化以及样品类型的改变等也应考虑在模型中。
2.2.4在识别不确定度来源后，对不确定度各个分量作一个预估算是必要的，对那些比最大分量的三分之一还小的分量不必仔细评估（除非这种分量数目较多）。
通常只需对其估计一个上限即可，重点应放在识别并仔细评估那些重要的分量特别是占支配地位的分量上，对难于写出上述数学模型的检测量，对各个分量作预估算更为重要。
2.3 逐项评估标准不确定度2.3.1 A 类评定――对观测列进行统计分析所作的评估a ）对输入量xi 进行n 次独立的等精度测量，得到的测量结果为x1、x2…xn x 为其算术平均值 ，即∑==ni i x n x 11 单次测量结果的实验标准差为观测列的平均值即估计值的标准不确定度为b)对一个测量过程，若采用核查标准或控制图的方法使其处于统计控制状态，则该统计控制下，测量过程的合并样本标准差Sp 表示为：式中，Si 为每次核查时的样本标准差；k 为核查次数。
相同情况下，由该测量过程对被测量x 进行n 次重复观测，以算术平均值 x 作为测量结果，则该结果的标准不确定度为：c)在规范化的常规测量中，如对被测量 都进行了重复性条件下或复现性条件下的n 次独立观测，有xi1 ，xi2 … ， xin ，其平均值为x i ，如有m 组这样的被测量，按下式可得 为：如这组已分别按其重复次数算出了各次实验标准差 ，则可按下式给出： 上式给出的 ，自由度为m(n-1)。
如对m 个被测量 所重复的次数不完全相同，设各为 ，而 的标准差 的自由度为 ，通过m 个 和 可得 为： ∑-=-==n i i i x x x x i n s u 12)(11)()(n s x s x u x i )()()(==k n i i p s s ∑==12n x u s p /)(=)(2x s i p )()1(1)(21122)(x u x x x s i m j n i i p i ij n m =--=∑∑-==s i )(1)(2122x u s x s i m m i i p m ==∑=s p x i x i n i )(x i s 1-=n i νs i νi s p 2自由度为示例：洛氏硬度标准不确定度分量的评定1. 试验复性所引入的标准不确定度分量 这可通过连续测量得到观测列，而采用A 类方法进行评定。
