测量不确定度评定与表示_系列讲_省略_确定度评定的技术规范及其适用条件_叶德培

二、国家计量技术规范的制修订情况
1999 年 1 月 ， 我 国 颁 布 了 国 家 计 量 技 术 规 范 JJF1059-1999《测 量 不 确 定 度 评 定 与 表 示 》。 它 以 计 量技术法规的形式规定了我国采用国际指南推荐 方法的具体要求，以便在测量结果及其不确定度的 评定与表示方法上与国际接轨，以利于我国的国际 交 往 和 经 济 发 展 。 规 范 颁 布 至 今10多 年 来 ，对 全 国 范围内使用和评定测量不确定度，尤其在计量标准 的建立、计量技术规范的制定、证书/报告的发布和 量值的国际比对等方面起到了重要的指导和规范 作用。
DOI:10.16569/11-3720/t.2013.07.007
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编 者 按 ：JJF1059-1999《测 量 不 确 定 度 评 定 与 表 示 》 颁 布 实 施 至 今 已 10 多 年 ， 随 着 我 国 科 学 技 术 的 迅 猛 发 展 和 计 量 管 理 工 作 的 不 断 规 范 ， 同 时 为 了 与 国 际 接 轨 ， 国 家 质 检 总 局 组 织 对 JJF1059-1999 进 行 了 修 订 。 修订后的JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》于2013年6月开始实施。 为了使广大计量工作者更好 地掌握测量不确定度评定与应用的基础知识， 深入了解JJF1059.1-2012的修订重点及变化， 本刊特约请 JJF1059.1-2012 的 主 要 起 草 人 叶 德 培 老 师 从 以 下6个 方 面 开 展 系 列 讲 座 ：
奠定了基础。 1997 年 由 7 个 国 际 组 织 创 立 了 计 量 学 指 南 联 合 委
员 会 （JCGM）， 由 国 际 计 量 局 （BIPM） 局 长 任 主 任 ， JCGM有两个工作组。 工作组1为“测量不确定度表示 工 作 组 ”，其 任 务 是 促 进GUM的 使 用 并 为 其 广 泛 应 用 而制定补充件及其他文件，发布的国际标准的代号为 ISO/IEC Guide 98。 工作组2为“国际计量学基本词汇 和通用术语 （VIM） 工作组”， 其任务是修订和促进 VIM的 使 用 。2005年 国 际 实 验 室 认 可 合 作 组 织 （ILAC ） 正式参加该联合委员会后， 变成由8个国际组织联合 发 布 有 关 文 件 。 2007 年 发 布 了 ISO/IEC Guide 99-
标准已发布的部分： — ——ISO/IEC Guide 98-1，标准的第1部分：对测 量不确定度表示指南的介绍。 — ——ISO/IEC Guide 98-3:2008，标准的第3部分： 测 量 不 确 定 度 表 示 指 南 （ 简 称 GUM）， 其 内 容 与 GUM:1995基本相同，仅作了少量修改。 — ——ISO/IEC Guide 98-3/Suppl.1:2008，是Guide 98-3的一个补充件： 用蒙特卡洛法传播分布 （简称 MCM）。 标准在计划中待制定的部分： — ——第2部分：概念和基本原理 — ——第4部分： 测量不确定度在合格评定中的作 用 — ——第5部分：最小二乘法的应用 ISO/IEC Guide 98-3的计划中待制定的补充件： — ——补充件2：具有任意多个输出量的模型 — ——补充件3：模型化
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Hale Waihona Puke 2007《国 际 计 量 学 基 本 词 汇— — — 基 本 和 通 用 概 念 和 术 语 》 （VIM），2008 年 发 布 了 ISO/IEC Guide 98-3:2008 《测量不确定度表示指南》（GUM）。
ISO/IEC Guide 98的总名称是“测量不确定度 ”， 包括以下各部分：
第一讲 测量不确定度评定的技术规范 及其适用条件
□航天科工集团203所 叶德培
一、国际动向
关于测量不确定度的评 定 与 表 示 方 法 自20世 纪 80年 代 以 来 受 到 国 际 计 量 界 的 高 度 重 视 ， 并 得 到 不 断 发展。 1993年，经过工作组近7年的努力，完成了《测量 不确定度表示指南》的第一版，并以7个权威的国际组 织 的 名 义 联 合 发 布 ，由ISO正 式 出 版 发 行 。 1995年 在 对 《测 量 不 确 定 度 表 示 指 南 -1993》作 了 一 些 更 正 后 重 新 印刷， 即Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement-corrected and reprinted，1995（GUM 1995），为在全世 界采用统一的测量结果的不确定度评定和表示方法
测量不确定度的应用和规范化标志着我国计量 事业发展的水平，国家质检总局一直十分重视这项 工作。 随着我国科学技术的迅猛发展和计量管理工 作的不断规范，特别是国际标准化组织已正式颁布 了ISO/IEC Guide 98-3：2008及 其 补 充 标 准 ，并 说 明
作者简介
叶德培，研究员， １９６３ 年 毕 业 于 清 华 大学无线电电子学 系，参加工作后一直 从事计量工作。退休 前为航天科工集团 ２０３ 所 计 量 总 师 。 曾 任航天部无线电计量测试研究所微波计量室主 任，航天工业总公司二院科技委委员、航天工业总 公司科技委计量测试专业组组长、国防科工委计 量测试技术委员会副主任委员、中国电子学会测 量与仪器分会高级委员、国家军用标准国防计量 标准化委员会委员、国家计量高技术联合实验室 科学技术委员会委员、全国计量测试专家咨询委 员会委员、全国计量学名词审定委员会委员、全国 法制计量委员会顾问、总装军事计量专家组专家 等。曾参加多部国家计量技术规范和国家军用标 准的编制、军用实验室认可及计量人员培训等工 作。主要著作有《中国大百科全书电子与计算机卷 的“衰减测量”》、《计量保证方案入门》、《测量不确 定度》、《统计技术与计量学》、《计量基础知识》、 《对测量不确定度的理解、评定与应用》等。
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三、ＪＪＦ１０５９．１－２０１２的适用范围和适用条件
1.JJF1059.1-2012的适用范围 （1）JJF1059.1-2012 是 一 个 通 用 规 范 ， 该 规 范 适 用 于涉及有明确定义的、并可以用唯一值表征的被测量 估计值的不确定度的评定与表示。 例如： 直接用数字电压表测量频率为50Hz的某 实验室的电源电压，电压是被测量，它有明确的定义 和特定的测量条件， 用的测量仪器是数字电压表，进 行3次测量，取其平均值为被测量的最佳估计值，其值 为220.5V， 它是被测量的估计值并用一个值表征的。 现有规范对这样的测得值进行测量不确定度评定和 表示是适用的。 又如： 通过对电路中的电流I和电压V的测量，用 公 式P=IV计 算 出 功 率 值P，这 属 于 间 接 测 量 ，也 符 合 有明确定义的并可用唯一值表征的条件， 因此 JJF1059.1-2012是适用的。 （2）当被测量为导出量，其 测 量 模 型 即 函 数 关 系 式中的多个变量又由另外的函数关系确定时，对于被 测 量 估 计 值 的 不 确 定 度 评 定 ，JJF1059.1-2012的 基 本 原则也是适用的。 但是评定起来比较复杂。 例如： 被测量功率P是输入量电流I和温度t的函 数 ，其 测 量 模 型 为 ：P=C0I 2/（t+t0），而 电 流I和 温 度t又 由另外的函数确定：I=Vs/Rs，t=αβ 2（t）R2s-t0。 评定功率 P的测量不确定度时，JJF1059.1-2012同样适用。 （3）对于被测量呈现为一系 列 值 的 分 布 ，或 对 被 测量的描述为一组量时，则被测量的估计值也应该是 一组量值， 测量不确定度应相应于每一个估计值给 出，并应给出其分布情况及其相互关系。 （4） 当 被 测 量 取 决 于 一 个 或 多 个 参 变 量 时 ， 例 如以时间或温度等为参变量时，被测量的测得值是 随参变量变化的直线或曲线，对于在直线或曲线上 任意一点的估计值，其测量不确定度是不同的。 测 量不确定度的评定可能要用到最小二乘法、矩阵等 数 学 运 算 ， 但 JJF1059.1-2012 的 基 本 原 则 也 还 是 适 用的。 （5）JJF1059.1 -2012 的 基 本 原 则 也 可 用 于 在 统 计控制下的测量过程的测量不确定度的评定，但A类 评定时需要考虑测量过程的合并标准偏差从而得到
当GUM方 法 不 适 用 时 可 以 采 用 蒙 特 卡 洛 法 即 概 率 分布传播的方法进行不确定度评定，使不确定度的 应用更加深化。国际计量学术语也相应提出了许多 有 关 的 术 语 新 定 义 ，为 了 总 结10多 年 来 的 经 验 以 及 进一步规范和推广测量不确定度评定的方法，国家 质 检 总 局 在 广 泛 征 求 意 见 的 基 础 上 ， 对 JJF1059 1999进 行 了 修 订 。 目 前 ，修 订 后 的 JJF1059 分 为 两 个 部 分 ，JJF1059.1-2012 《测 量 不 确 定 度 评 定 与 表 示 》 是 依 据10多 年 来 我 国 贯 彻JJF1059-1999的 经 验 以 及 最 新 的 国 际 标 准 ISO/IEC Guide 98 -3:2008 对 JJF1059-1999 修 订 后 的 版 本 ；JJF1059.2-2012 《 用 蒙 特 卡 洛 法 评 定 测 量 不 确 定 度 》 是 依 据 ISO/IEC Guide 98-3/Suppl. 1:2008制定的。
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标准不确定度。 （6）JJF1059.1-2012也适用于实验、 测量方法、测
量装置和测量系统的设计和理论分析中有关不确定 度的评定与表示， 许多情况下是根据对可能导致不 确定度的来源进行分析与评估，预估测量不确定度的 大小。
（7）JJF1059.1-2012仅 提 供 了 评 定 和 表 示 测 量 不 确定度的通用规则，涉及一些专门的测量领域的特殊 问题的不确定度评定， 可能不够具体。 如果必要， JJF1059.1-2012 鼓 励 各 计 量 专 业 技 术 委 员 会 以 此 规 范 为依据制定专门的技术规范或指导书。