工科物理实验中引入不确定度的必要性及其简化

０ 引 言 ．
定 度 、 器 误 差 △ 、 计误 差 △怙、 成 标 准 不 确 定 度 Ｕ 一 扩 展 不 仪 估 合 ｎ
ｔｋ 因 Ｐ 不确 定 度 的权 威 文 件 《 量 不 确 定 度 表 示 指 南 》Ｇ 测 （ ＵＭ） １ ９ 于 ９ ３年 确 定 度 Ｕ Ｕ 最 大 不 确 定 度 Ａ、 、 子等 。 以上 诸 多 概 念 在数 据 故 只 由 国 际 标 准 化 组 织 （ Ｏ） 国 际 计 量 局 （ ＩＭ ） 国 际 法 制 计 量 组 织 处 理 过 程 中 易 使 学 生 混 淆 ， 在 教 学 中 应 结 合 实 验 的 实 际 情 况 ， 引 Ｉ 、 Ｓ ＢＰ 、 入 必需 的概 念 ， 化 相 应 过 程 ， 面 从 结 果 出发 ， 单 讨 论 需 要 引入 的 简 下 简 （ ＭＬ） ７个 国际 组 织 联 合 推 出 。 ０Ｉ 等
一
会 上 ． 海 科 技 大 学 和 上 海 交 通 大 学 的代 表 都 提 出 “ 该 在工 科 物 理 上 应
九 九 三年 五 月 ． 华 东 地 区工 科 院校 第 四 届 物 理 实 验 教 学 研 讨 概 念 。 在 进行测量时 ， 整的测量结果应该表示为 ｘＡ 完 ￣ ｘ的 形 式 。 理实 验 物
具 体 简化 方 法 。 关 键 词 ： 确 定度 ； 量 ； 差 ； 不 测 误 不确 定度 Ａ 类评 定 ； 不确 定 度 Ｂ 类 评 定
Ａｂ ｔ ａ ｔＴ ｏｎ ｓａ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｈ ｓ ａ ，Ｏｎｅ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃｎ ｈ ｏ ｃ ｐ ｉｎ ｏ ｎ ｅ ｔｉ ｔ ｏ ｐｈ ｓｃ ｌ ｅ ｐｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｃ ｎｇ ａ ｄ ｐ ｉ ｔ ｇ ｓ ｒ ｃ ： ｗｏ ｐ ｉ ｔ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｓ ｙ ｓ ｉ ｔｏ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｆｕ ｃ ｒａｎ ｙ ｔ ｙ ｉ ａ ｘ ｒｍｅ ｔ ｔａ ｈｉ ｎ ｏ ｎ ｉ ｌ ｎ
Ｋｅ ｒ ｓ ｕ ｅ ａ ｎ ｙ ｍｅ ｓ ｅ ｎ ；ｒ ｏ ； ｐ ｖ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｎ ｅ ａ ｎ ｙ ｔ ｐ ｅ ａｕ ｔ ｎ ｏ ｎ ｅ ａｎ ｙ ｙ ｗｏ ｄ ： ｎｃ ｒ ｉ ｔ ； ａ ｕｒ ｍｅ ｔ ｒ ｒｔ ｅ Ａ ｅ ａ ｕ ｔ ｆｕ ｃ ｒ ｉ ｔ ； ｙ ｅ Ｂ ｖ ａ ｉ ｆｕ ｃ ｒ ｉ ｔ ｔ ｅ ｙ ｏ ｔ ｌ ｏ ｔ
ｏ ｔｔ ｅｄ ｆｃｅ ｃ ｆｔａ ｉｉｎａ ｒｏ ｈ ｏｙ Ａｎｏｈ ｒｉ ｉｉｇ ａｓｍｐ ｉ ｅ ａｃ ｌｔｏ ｃ ｏｄｎ ｏｉ ｉ ｃ ｌｉｓｉ ｅ ｃ ｉｇ ｕ ｈ ｅ ｉｎ ｙ ｏ ｄ ｔ ｌ ｅｒｒｔ ｅ ｒ． ｉ ｒ ｏ ｔｅ ｓｇｖｎ ｉ ｌｆｄ ｃ ｕａｉｎ ａ ｃ ｒｉｇｔ ｔ ｄｆ ｕ ｔ ｎ ｔａ ｈｎ ． ｉ ｌ ｓ ｆ ｉ ｅ
．５以上 ． 表 示 被 测 量 真 值 落 在 （一 ｘ，＋ 即 ｘ △ ｘ 实验 中 引入 不确 定 度 的概 念 ” 。这 一 问题 得 到 了 与 会 代 表 的 普 遍 关 注 中 一般 要 求 置 信 概 率 为 ０９ ｘ） ５ 而根据《 评定与表示》 扩展不 确定度为 和 热 烈 讨 论 ． 在 大 会 记 要 中 提 出 “ 条 件 的 学 校 先 行 一 步 ， 造 经 △ ， 区间内概率达到 ９ ％以上， 并 有 创 确 定测 量 结 果 区 间 的量 ， 理 赋 予 被 测 量 之 值 分 布 的大 部 分 可 望含 于 合 验 ， 步 将 不 确定 度 的 概念 引入 物 理 实验 教 学 ” 逐 。 所 ｘ实 际 为 扩 展 不 确定 度 ， 能保 证 合 成 扩 展 不 确 定 度 的 如 我 国 计 量 科 学 研 究 院于 １９ ９ ９年 经 国 家 质 量 技 术 监 督 局 批 准 ． 发 此 区 间 ． 以 △ Ｂ类 ５ 布了（Ｊ １ ５ — ９ ９测量不确定 度评定与表示 》 以下简称 《 ＪＦ ０ ９ １９ （ 评定与表 Ａ 类 、 分 量 的置 信 概 率 都 为 ９ ％以 上 ，那 么 我 们 就 不 用 引 入 其 它 下 “ 即 示 ） ） 以代替 《Ｊ １ ２ — ９ １ 》用 ＪＦ ０７ １９ 测量误差及数据处理》 中的测量误差部 标 准 不 确 定 度 等 概 念 （ 文 如 不 特 殊 说 明 ，不 确 定 度 ” 扩 展 不 确 定 分 。 明 确 提 出 了 测 量 结 果 的 最 终 形 式 要 用 不 确 定 度 来 进 行 评 定 与 表 度 ， 号 仍 用 △ 符 ｘ表 示 ） 。 ２２概 率 、 计 分 布 理 解 难 度 大 ． 统 示， 由此 不确定 度在我 国开始进入推广使用 阶段 。目前 ， 我国大多数 院 、 不 确 定 度 理 论 的掌 握 要 求 具 备 一 定 的 概 率 数 理 统 计 知 识 ， 对 低 这 校 在 物理 实验 教 学 中 已 经采 用 不 确 定 度 来 评 定 实 验 结 果 。 综 上 所 述 ， 不 确 定 度 来 评 定 测 量 误 差 ． 但 在 国 际 上 已 经 普 遍 年 级 工 科 大 学 生 理解 不 确 定 度 与 数 据 处 理 的概 念 和方 法 带 来 一 定 困 用 不 也 因此 ， 强 调 学 生 领 会 一 般 概 念 对应 物 理 实 质 要 采 用 ， 且 国 内 也 已 经 颁 布 了 明确 的 技 术 规 范 。 物 理 实 验 教 学 是 学 生 难 ． 增加 了 教学 难 度 。 而 会 对 进 入 高 等 学 校后 系 统学 习误 差理 论 及 进 行 实 验 技 能 训 练 的 重 要 环 节 ． 和 导 出 思 路 ， 套 用 一 些 基 本 的数 据 处 理 和 近 似 方 法 ， 有 关 统 计 分 为 使 实验 教 学 面 向 实 际 ， 向世 界 ， 向未 来 ， 教 学 中 引 入 不 确 定 度 布 的教 学 内容 应 该 弱 化 。 面 面 在
张春柏 崔 敬花 陈 谊 ，
（ 北京联合大学生物化学工程学院 中国 北京 １ ０ ２ ） ００ ３
摘 要 ： 文 主要 讨 论 了将 不 确 定 度 的 概 念 引入 物 理 实验 教 学 中 的 必要 性 ， 出传 统 误 差 理 论 的 不 足 ； 针 对 其 在 教 学 工 作 中 的难 点 ， 出 论 指 并 提
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２０ 年 ０７
第 １ 期 ８
Hale Waihona Puke 工 物 实 引 不 定 的 要 及 简 科 理 验中 入 确 度 必 性 其 化