测量不确定度政策实施指南

CCIBLAC/AG05《测量不确定度政策实施指南》(2001-6-1发布/2001-6-1实施)测量不确定度政策实施指南1. 前言1993年，国际标准化组织（ISO）出版发行了《测量不确定度的表示导则》的第一版，并以BIPM（国际计量局）、IEC(国际电工委员会)、IFCC（国际临床化学联合会）、ISO(国际标准化组织)、IUPAC（国际理论化学和应用化学联合会）、IUPAP(国际理论物理和应用物理联合会)、OIML(国际法制计量组织)的名义在全世界推广应用。

该导则1995年又进行了修订，规了不确定度的概念、评定方法、报告方式等。

形成了国际上测量不确定度的指导性文件。

我国根据这一导则制定了JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》技术规，中国国家出入境检验检疫实验室认可委员会（CCIBLAC）也制定了CCIBLAC/AG04-00《测量不确定度的政策》等文件。

2. 适用围本指南适用于帮助和指导CCIBLAC认可或申请认可的实验室建立测量不确定度评估程序，同时可供认可评审员在评审过程中使用，也适用于其他从事测量不确定度评估的实验室或人员。

3. 引用文件3.1 BIPM，IEC，IFCC，ISO，IUPAC，IUPAP，OIML：1995《测量不确定度表示指南》3.2 JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》3.3 CCIBLAC/AR01-00《认可程序规则》3.4 CCIBLAC/AC01-00（等同采用ISO/IEC 17025：1999）《测试和校准实验室认可准则》3.5 CCIBLAC/AG03-01 《量值溯源政策》3.6 CCIBLAC/AG04-01《测量不确定度政策》4. 术语和定义4.1 测量不确定度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。

说明：（1）（1）不确定度是表示被测量值知识缺乏的程度，表征被测量真值所处的量值围的评定结果，通常带有给定的可能性。

表达不确定度的数字一般用标准偏差（或其倍数）或说明了置信水平的半区间宽度；（2）（2）测量不确定度一般由多个分量组成。

其中一些分量可以用一系列测量结果的统计分布评定，以试验标准偏差表征，称为A类不确定度评定或者不确定度的A类评定。

另一些分量由基于经验或其他信息假定的概率分布评定，也可用标准偏差表征，称为B类不确定度评定或不确定度的B类评定；（3）（3）应明确，测量结果是对被测量值的最佳估计值，所有的不确定度分量，包括由系统影响引起的，如与修正值和参考标准有关的分量，均对结果的分散性有影响。

（4）（4）测量误差和不确定度的区别由于测量条件的不完善及人们的认识不足，使被测量值不能被确切地知道，也就是无论使用怎样精确的设备和检测方法，也永远不可能得到真值。

因此引入了测量误差的概念，误差是一个我们已经熟悉的概念，它反映了客观存在，是理想的概念，反映测量误差大小的术语准确度也是一个定性的概念。

比如：某检验结果是10，误差是±0.5，就是指真值以100%的概率落在9.5和10.5之间。

但是实际上，测量值总是以一定的概率分布存在于某个区域，统计规律表明，这种概率分布往往是正态分布。

大家知道，正态分布的特点是一个倒扣的钟的形状，在中间值附近概率密度最高，离中间值越远，概率密度越低，所以误差的概念不能准确地反映出测量值的准确程度，为此，必须引入不确定度的概念。

不确定度是对测量结果的不可信程度或者说对测量结果有效性的怀疑程度。

测量值总是以一定的概率分布存在于某个区域。

表征被测量值分散性的参数就是测量不确定度。

在给出测量结果时必须同时给出其测量不确定度，有时又称为测量结果的不确定度。

测量不确定度用标准偏差表示，必要时也可用标准偏差的倍数或置信区间的半宽度表征。

总之，“误差”与“测量不确定度”是两个完全不同的概念，不要混淆。

4.2 标准不确定度当测量结果的不确定度用标准偏差表示时，该不确定度就称为标准不确定度。

4.3 合成标准不确定度在测量结果是由若干个其他量求得的情况下，测量结果的标准不确定度等于各其他量的方差和协方差相应和的正平方根。

也就是说测量结果的标准不确定度是由各不确定度的分量合成得到，被称为合成标准不确定度。

4.4 扩展不确定度为了提高置信水平，用包含因子k乘以合成标准不确定度得到的一个区间来表示测量不确定度，它将标准不确定度扩展了k倍，所以是扩展了的不确定度，被称为扩展不确定度。

扩展不确定度是测量结果附近的一个置信区间，被测量的值以较高的概率落在该区间。

5. 测量不确定度的应用5.1 ISO/IEC导则25:1990及ISO/IEC 17025:1999的要求随着版本的更新，ISO/IEC导则25及其后续标准对于测量不确定度的要越来越严格的，例如：ISO/IEC导则25-1990[A1]的13.2 l) 款规定每份证书或报告至少需要包括对校准或检验结果不确定度的评价声明（如果适用）等信息在ISO/IEC 17025：1999中有多处涉及测量不确定度，例如：5.4.1款规定：实验室应采取适当的方法和程序来进行其围的所有测试和/或校准，包括测试和/或校准样品的抽取、处置、传送、储存和制备，适当时，还包括测量不确定度的评价以及测试和/或校准数据分析的统计技术。

5.4.6款“测量不确定度的评估”规定：5.4.6.1校准实验室或进行其自己的校准工作的测试实验室须建立和实施所有各类校准测量不确定度的评估程序。

5.4.6.2 测试实验室应建立和实施测量不确定度评估程序。

某些情况下，由于测定方法的特性，无法对测量不确定度从计量学和统计学的角度进行有效的、严格的计算；在这种情况下，实验室至少须尝试确定不确定度的所有分量并做出合理评估，并需确保结果的报告形式不会造成对不确定度的错觉；合理的评估应建立在方法操作知识和测量围的基础上，并应利用诸如过去的经验和确认数据。

注1：测量不确定度评估所需的精确程度取决于诸如以下因素：-测量方法要求；-客户要求；-确定符合某规所依据的限量围狭窄。

注2：如果某广泛公认的测试方法规定了测量不确定度主要来源的极限值并规定了计算结果的表示形式，在这种情况下，实验室遵守该测试方法和报告要求即被认为符合本条款规定（见5.10）。

5.4.6.3进行测量不确定度评估时，应使用适当的分析方法将给定情况下的所有重要不确定度分量都考虑在。

注1：不确定度来源包括但不限于所用的参考标准和标准物质、所用方法和设备、环境条件、被测试或校准样品的性质和状态以及操作者。

注2：在评估测量不确定度时，通常不考虑测试和/或校准样品预计的远期特性。

注3：详情参见ISO5725和“测量不确定度的表述指南”（见参考文献）。

5.6.2.2.1款规定对于测试实验室，5.6.2.1中给出的要求适用于使用其测量功能的测量和测试设备，除非已经确定校准所产生的不确定度贡献对测试结果的总不确定度的影响很小；在这种情况下，实验室应确保所用的设备能够提供所要求的测量不确定度。

注：应在多大程度上符合5.6.2.1要求，取决于校准不确定度对总不确定度的相对贡献，如果校准是重要因素，则应严格遵守该要求。

5.10.3.1 c）款规定如果对测试结果进行说明时需要，则测试报告除了5.10.2中所列要求外，还须包括评估测量不确定度的声明（适用时）；如果不确定度与测量结果的有效性或应用有关，或客户说明中提出要求，或不确定度影响到对规限量的符合性时，则测试报告中需加入有关不确定度的信息；”5.2 《测量不确定度表示指南》的要求在给出测量结果、编制技术文件、出具报告或证书时，如果涉及以下几方面，就应该按照《测量不确定度表示指南》指出的方确表述：（1）（1）生产过程的质量过程和质量保证；（2）（2）法律、法规、规程、规；（3）（3）科技研究及工程领域，包括基础研究、应用研究和开发工作；（4）（4）计量标准的比对；（5）（5）为溯源或量传而进行的各种校准及检定；（6）（6）对系统或产品的性能测试、检验；（7）（7）标准物质的鉴定；（8）（8）标准参考数据；（9）（9）其他，例如：与测量有关的合同、协议、出版物、技术文献等等；5.3 CCIBLAC对测试实验室测量不确定度的要求5.3.1测试实验室应建立并应用测量不确定度的评估程序，对于不同的检测项目和检测对象，当可能时，可以编制不同的评估程序。

具体可以参考本指南中测量不确定度评估方法和计算示例部分。

5.3.2对于进行自校准的测试实验室，其自校准工作的测量不确定度评估应符合对于校准实验室的要求，即建立和实施所有各类校准测量不确定度的评估程序。

5.3.3某些情况下，由于测定方法的特性，无法对测量不确定度从计量学和统计学的角度进行有效的、严格的计算；在这种情况下，实验室至少须尝试确定不确定度的所有分量并做出合理评估，并需确保结果的报告形式不会造成对不确定度的错觉。

5.3.4进行测量不确定度评估时，应使用适当的分析方法将给定情况下的所有重要不确定度分量都考虑在。

5.3.5如果某广泛公认的测试方法规定了测量不确定度主要来源的极限值并规定了计算结果的表示形式，在这种情况下，实验室遵守该测试方法和报告要求即被认为符合测量不确定度评定要求。

5.3.6检测实验室在下列情况下应在报告或证书中注明试验、测量结果的不确定度及其计算方法说明，特别是要包括包含因子的说明：（1）（1）当不确定度与检测结果的有效性和应用有关时；（2）（2）当客户有要求时；（3）（3）当测试方法中有规定时：在新的检测方法采用之前，实验室应该制定出检测程序，该程序中应包括测量不确定度的评估程序；实验室应对所采用的非标准方法、实验室自己设计和研究的方法、超出预定使用围的标准方法，以及经过扩展和修改的标准方法重新进行确认，其中应包括对测量不确定度的评估；（4）当不确定度影响规格限量的符合性时；（5）当认可机构有要求时（如认可准则在特殊领域的应用说明中）。

6. 测量不确定度的评价方法和计算示例6.1 建立数学模型在实际测量的很多情况下，被测量Y （输出量）不能直接测得，而是由N 个其他量（输入量）通过函数关系f 来确定，这种函数关系就称为测量过程的数学模型。

测量不确定度通常由测量过程中的数学模型和不确定度的传播率来评定。

由于数学模型可能不完善，所有有关的量应该充分地反映其实际情况的变化，以便可以根据尽可能多的观测数据来评定不确定度。

在可能情况下，应该采用按照长期积累的数据建立起来的经验模型。

数学模型不是唯一的，如果采用不同的测量方法和不同的测量程序，就可能得到不同的数学模型。

例如：一个随温度t 变化的电阻器两端的电压为V ，在温度为t 0时电阻为R 0，电阻器的温度系数为，则电阻器的损耗功率，同时，我们也可以采用测量端电压和流经电阻NX X X ,...,21),...,(21N X X X f Y =α)(1(),,,(0020t t R V t R V f P -+==αα6.2 计算最佳值对被测量值X ，在同一条件下进行n 次独立重复观测，观测值为x i (i=1,2,3…,n)，由下式得到样本算术平均值对于，其最佳估计值6.3 A 类标准不确定度的评定u(x) 例：对某零件的长度进行9次重复性测量，结果如下表，求测量结果（P=95 %） 解：②计算单次测量的标准差s),...,21N X X X Y ),...,(21N x x x f y =6.4 B 类标准不确定度的评定 当被测量值X 的估计值x 不是由重复观测得到的时，估计方差或标准不确定度u(x)可用对X 的有关信息或资料来评定。