测量不确定度评定地方法以及实例汇总情况

第一节 有关术语的定义 3．量值 value of a quantity 一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。

例：5.34m或 534cm 15kg, 10s,— 40°C。 注：对于不能由一个乘以测量单位所表示的量， 可以参照约定参考标尺， 或参照测量程序， 或两者参照的方式表示。

4．〔量的〕真值 rtue value 〔of a quantity 〕 与给定的特定量定义一致的值。

注： (1) 量的真值只有通过完善的测量才有可能获得。

(2) 真值按其本性是不确定的。

(3) 与给定的特定量定义一致的值不一定只有一个

5．〔量的〕约定真值 conventional true value 〔of a quantity 〕

对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值,有时该值是约定采用的。 例： a) 在给定地点,取由参考标准复现而赋予该量的值人作为给定真值。 b)常数委员会(CODATA)198年推荐的阿伏加得罗常数值 6.0221367 X 1023mol-1 注：

(1) 约定真值有时称为指定值、最佳估计值、约定值或参考值。

(2) 常常用某量的多次测量结果来确定约定真值。

13．影响量 influence quantity 不是被测量但对测量结果有影响的量。 例： a) 用来测量长度的

千分尺的温度； b) 交流电位差幅值测量中的频率；

c) 测量人体血液样品血红蛋浓度时的胆红素的浓度。

14．测量结果 result of a measurement 由测量所得到的赋予被测量的值。

注： (1) 在给出测量结果时, 应说明它是示值、 示修正测量结果或已修正测量结果, 还应表明 它是否为

几个值的平均。 (2) 在测量结果的完整表述中应包括测量不确定度, 必要时还应说明有关影响量的取值范 围。

15．〔测量仪器的〕示值 indication 〔of a measuring instrument 〕 测量仪器所给出的量的

值。 注： (1) 由显示器读出的值可称为直接示值,将它乘以仪器常数即为示值。

(2) 这个量可以是被测量、测量信号或用于计算被测量之值的其他量。

(3) 对于实物量具,示值就是它所标出的值。

18．测量准确度 accuracy of measurement 测量结果与被测量真值之间的一致程度。 注： (1) 不要用术语精密度代替准确度

(2) 准确度是一个定性的概念。

21. 实验标准〔偏〕差 experimental standard deviation 对同一被测量作n次测量，表征测量结果分散性的量 s可按下式算出:

n ' (i - )2

i 二 n 二1 式中：i为第i次测量的结果;

—为所考虑的n次测量结果的算术平均值。 注： (1) 当将n个值视作分布的取样时，—为该分布的期望的无偏差估计，s2为该分布的方差

二2的无偏差估计 (2) 为-

分布的标准偏差的估计，称为平均值的实验标准偏差。

(3)将平均值的实验标准偏差称为平均值标准误差是不准确的

22. 测量不确定度 uncertainty of measurement 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。 注： (1) 此参数可以是诸如标准偏差或其倍数，或说明了置信水准的区间的半宽度。

(2) 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

偏差表征。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 偏差表征。 (3) 测量结果应理解为被测量之值的最佳估计，而所有的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，与修正值和参考测量标准有关的)分量。

23. 标准不确定度 standard uncertainty 以标准偏差表示的测量不确定度。

24. 不确定度的 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。 注：不确定度的A类评定，有时也称为A类不确定度评定。

25. 不确定度的 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 注：不确定度的B类评定，有时也称为B类不确定度评定。 26．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， 按其他各量的方差和协方差算得的标准不确定 度。

27．扩展不确定度 expanded 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 注：扩展不确定度有时也称为展伸不确定度或范围不确定度。

28．包含因子 coverage factor 为求得扩展不确定度，对合成标准不确定所乘之数字因子 注：

(1) 包含因子等于扩展不确定度与合成标准不确定度之比

(2) 包含因子有时也称覆盖因子。

29．〔测量〕误差 error 〔 of measurement 〕 测量结果减去被测量的真值。

注： (1) 由于真值不能确定，实际上用的是约定真值。

(2) 当有必要与相对误差相区别时， 此术语有时称为测量的绝对误差。 注意不要与误差的 绝对值

相混淆，后者为误差的模。

32．随机误差 random error 测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果

的平均值之差。 注： (1) 随机误差等于误差减去系统误差。

(2) 因为测量只能进行有限次数，故可能确定的只是随机误差的估计值。

33．系统误差 systematic error 在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平

均值与测量的真值之差。 注： (1) 如真值一样，系统误差及其原因不能完全获知。

(2) 对测量仪器而言，其系统误差也称为测量仪器的偏移。

44．测量仪器的准确度 accuracy of a measuring instrument 测量仪器给出接近于真值的响应能

力。 注：准确度是定性的概念。

46．测量仪器的〔示值〕误差 error 〔of indication 测

量仪器示值与对应输入量的真值之差。 注： (1) 由于真值不能确定，实际上用的是约定真值。

(2) 此概念主要应用于与参考标准相比较的仪器。

(3) 就实物量具而言，示值就是赋予它的值。

maximum permissible errors 〔 of a measuring instruments 〕 对给定的测量仪器，规范、规程等所允许的误

差极限值。 注：有时也称测量仪器的允许误差限。

第二节 测量误差、测量准确度和测量不确定度 测量结果的定义是“由测量所得到的赋予被测量的值” ，因此测量结果是通过测量得到的 被测量的最佳估计值。

测量结果可能是单次测量的结果， 也可能是由多次测量所得。 对于前者， 测得值就是测量 结果；若为多次测量所得，则测得值的算术平均值才是测量结果。

〕 of a measuring instrument 47．〔测量仪器的〕最大允许误差 误差是两个量值之差，因此误差表示的是一个差值，而不是区间。 误差按其性质，可以分为系统误差和随机误差两类 随机误差的统计规律性主要表现在下述三方面： (1) 对称性

(2) 有界性

(3) 单峰性

测量结果的准确度常常简称为测量准确度。 由于无法知道真值的确切大小， 因此准确度被定义测量结果与被测量的真值之间的接近程 度，于是准确度就成为一个定性的概念。

测量结果的不确定度的定义为： 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。 注： (1) 此参数可以是诸如标准偏差或其倍数，或说明了置信水准的区间的斗宽度。

(2) 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

准偏差表征。 另一些分量则可用基于经验或其它信息的假定概率分布估算， 也可用标准 偏差表征。 (3) 测量结果应理解为被测量之值的最佳估计，而所有的不确定分量均贡献给了分散性， 包括那些

由系统效应引起的 ( 如，与修正值和参考测量标准有关的 )分量。 表2-1测量误差与测量不确定度的主要区别 序号 内容 测量误差 测量不确定度

1 定义

表明测量结果偏离真值，是一 个确定的值。 在数轴上表示为一个点

表明被测量之值的分散性，是一个区间。 用标准偏差，标准偏差的倍数，或说明了 置信水准的区间的半宽度来表示。在数轴 上表示为一个区间

2 分类

按出现于测量结果中的规律， 分为随机误差和系统误差，它 们都是无限多次测量的理想 概念

按是否用统计方法求得，分为A类评定和 B类评定。它们都是以标准不确定度表 示。 在评定测量不确定度时，一般不必区分其 性质。若需要区分时，应表述为“由随机 效应引入的测量不确定度分量”和“由系 统效应引入的测量不确定度的分量”

3 可操作性

由于真值未知，往往无法得到 测量误差的值。当用约定真值 代替真值时，可以得到测量误 差的估计值

测量不确定度可以由人们根据实验、资 料、经验等信息进仃评疋，从而可以疋量 确定测量不确定度的值

4 数值符号

非正即负(或零)，不能用正负

(±)号表示

是一个无符号的参数，恒取正值。当由方 差求得时，取其正平方根

5 合成方法 各误差分量的代数和

当各分量彼此不相关时用方和根法合成， 否

则应考虑加入相关项

6 结果修正

已知系统误差的估计值时，可 以对测量结果进行修正，得到 已修正的测量结果。修正值等 于负的系统误差 由于测量不确定度表示一个区间，因此无 法用测量不确定度对测量结果进行修正。 对已修正测量结果进行不确定度评定时， 应考虑修正不元善引入的不确疋度分量

7 结果说明

误差是客观存在的，不以人的 认识程度而转移。误差属于给 定的测量结果，相同的测量结 果具有相同的误差，而与得到 该测量结果的测量仪器测量 方法无关

测量不确定度与人们对被测量、影响量、 以及测量过程的认识有关。在相同的条件 下进行测量时，合理赋予被测量的任何 值，均具有相同的测量不确定度。即测量 不确定度仅与测量方法有关

8 实验标准差

来源于给定的测量结果，它不 表

示被测量估计值的随机误 差 来源于合理赋予的被测量之值，表示同一 观

测列中，任一个估计值的标准不确疋 度

9 自由度 不存在

可作为不确定度评定可靠程度的指标。它 是与评定得到的不确定度的相对标准不 确定度有关的参数

10 置信概率 不存在

当了解分布时，可按置信概率给出置信区 间

第二节测量不确定度评定步骤 1 •找出所有影响测量不确定度的影响量