測量不確定度和誤差的區別

測(ce)量(liang)不(bu)確(que)定(ding)度(du)和(he)誤(wu)差(cha)是(shi)計(ji)量(liang)學(xue)中(zhong)研(yan)究(jiu)的(de)基(ji)本(ben)命(ming)題(ti)
，也(ye)是(shi)計(ji)量(liang)測(ce)試(shi)人(ren)員(yuan)經(jing)常(chang)運(yun)用(yong)的(de)重(zhong)要(yao)概(gai)念(nian)之(zhi)一(yi)。它(ta)直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)著(zhe)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)的(de)可(ke)靠(kao)程(cheng)度(du)和(he)量(liang)值(zhi)傳(chuan)遞(di)的(de)準(zhun)確(que)一(yi)致(zhi)。然(ran)而(er)很(hen)多(duo)人(ren)由(you)於(yu)概(gai)念(nian)不(bu)清(qing)，很(hen)容(rong)易(yi)將(jiang)二(er)者(zhe)混(hun)淆(xiao)或(huo)誤(wu)用(yong)，本(ben)文(wen)結(jie)合(he)學(xue)習(xi)《測量不確定度評定與表示》的體會，著重談談二者之間的不同之處。
首先要明確的是測量不確定度與誤差二者之間概念上的差異。
測(ce)量(liang)不(bu)確(que)定(ding)度(du)表(biao)征(zheng)被(bei)測(ce)量(liang)的(de)真(zhen)值(zhi)所(suo)處(chu)量(liang)值(zhi)範(fan)圍(wei)的(de)評(ping)定(ding)。它(ta)按(an)某(mou)一(yi)置(zhi)信(xin)概(gai)率(lv)給(gei)出(chu)真(zhen)值(zhi)可(ke)能(neng)落(luo)入(ru)的(de)區(qu)間(jian)。它(ta)可(ke)以(yi)是(shi)標(biao)準(zhun)差(cha)或(huo)其(qi)倍(bei)數(shu)，或(huo)是(shi)說(shuo)明(ming)了(le)置(zhi)信(xin)水(shui)準(zhun)的(de)區(qu)間(jian)的(de)半(ban)寬(kuan)。它(ta)不(bu)是(shi)具(ju)體(ti)的(de)真(zhen)誤(wu)差(cha)，它(ta)隻(zhi)是(shi)以(yi)參(can)數(shu)形(xing)式(shi)定(ding)量(liang)表(biao)示(shi)了(le)無(wu)法(fa)修(xiu)正(zheng)的(de)那(na)部(bu)分(fen)誤(wu)差(cha)範(fan)圍(wei)。它(ta)來(lai)源(yuan)於(yu)偶(ou)然(ran)效(xiao)應(ying)和(he)係(xi)統(tong)效(xiao)應(ying)的(de)不(bu)完(wan)善(shan)修(xiu)正(zheng)
，是(shi)用(yong)於(yu)表(biao)征(zheng)合(he)理(li)賦(fu)予(yu)的(de)被(bei)測(ce)量(liang)值(zhi)的(de)分(fen)散(san)性(xing)參(can)數(shu)。不(bu)確(que)定(ding)度(du)按(an)其(qi)獲(huo)得(de)方(fang)法(fa)分(fen)為(wei)A、B兩類評定分量。A類評定分量是通過觀測列統計分析作出的不確定度評定，B類評定分量是依據經驗或其他信息進行估計
，並假定存在近似的“標準偏差”所表征的不確定度分量。
誤差多數情況下是指測量誤差，它的傳統定義是測量結果與被測量真值之差。通常可分為兩類：係(xi)統(tong)誤(wu)差(cha)和(he)偶(ou)然(ran)誤(wu)差(cha)。誤(wu)差(cha)是(shi)客(ke)觀(guan)存(cun)在(zai)的(de)，它(ta)應(ying)該(gai)是(shi)一(yi)個(ge)確(que)定(ding)的(de)值(zhi)
，但(dan)由(you)於(yu)在(zai)絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)
，真(zhen)值(zhi)是(shi)不(bu)知(zhi)道(dao)的(de)
，所(suo)以(yi)真(zhen)誤(wu)差(cha)也(ye)無(wu)法(fa)準(zhun)確(que)知(zhi)道(dao)。我(wo)們(men)隻(zhi)是(shi)在(zai)特(te)定(ding)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)尋(xun)求(qiu)最(zui)佳(jia)的(de)真(zhen)值(zhi)近(jin)似(si)值(zhi)，並(bing)稱(cheng)之(zhi)為(wei)約(yue)定(ding)真(zhen)值(zhi)。
通過對概念的理解，我們可以看出測量不確定度與測量誤差的主要有以下幾方麵區別：
一.評定目的的區別：
測量不確定度為的是表明被測量值的分散性
；
測量誤差為的是表明測量結果偏離真值的程度。
二.評定結果的區別：
測量不確定度是無符號的參數
，用標準差或標準差的倍數或置信區間的半寬表示，由人們根據實驗、資料、經驗等信息進行評定，可以通過A，B兩類評定方法定量確定
；
celiangwuchaweiyouzhenghaohuofuhaodeliangzhi，qizhiweiceliangjieguojianqubeiceliangdezhenzhi
，youyuzhenzhiweizhi，wangwangbunengzhunquededao
，dangyongyuedingzhenzhidaitizhenzhishi
，zhikededaoqigujizhi。
三.影響因素的區別：
測量不確定度由人們經過分析和評定得到，因而與人們對被測量、影響量及測量過程的認識有關；
測量誤差是客觀存在的，不受外界因素的影響
，不以人的認識程度而改變

；
因yin此ci
，在zai進jin行xing不bu確que定ding度du分fen析xi時shi，應ying充chong分fen考kao慮lv各ge種zhong影ying響xiang因yin素su，並bing對dui不bu確que定ding度du的de評ping定ding加jia以yi驗yan證zheng。否fou則ze由you於yu分fen析xi估gu計ji不bu足zu，可ke能neng在zai測ce量liang結jie果guo非fei常chang接jie近jin真zhen值zhi(即誤差很小)的情況下評定得到的不確定度卻較大，也可能在測量誤差實際上較大的情況下
，給出的不確定度卻偏小。
四.按性質區分上的區別：
測量不確定度不確定度分量評定時一般不必區分其性質
，若需要區分時應表述為：“由隨機效應引入的不確定度分量”和“由係統效應引入的不確定度分量”
；
測量誤差按性質可分為隨機誤差和係統誤差兩類
，按定義隨機誤差和係統誤差都是無窮多次測量情況下的理想概念。
五.對測量結果修正的區別：
“不確定度”一詞本身隱含為一種可估計的值
，它不是指具體的、確切的誤差值，雖可估計，但卻不能用以修正量值，隻可在已修正測量結果的不確定度中考慮修正不完善而引入的不確定度；
而係統誤差的估計值如果已知則可以對測量結果進行修正
，得到已修正的測量結果。
一yi個ge量liang值zhi經jing修xiu正zheng後hou，可ke能neng會hui更geng靠kao近jin真zhen值zhi
，但dan其qi不bu確que定ding度du不bu但dan不bu減jian小xiao，有you時shi反fan而er會hui更geng大da。這zhe主zhu要yao還hai是shi因yin為wei我wo們men不bu能neng確que切qie的de知zhi道dao真zhen值zhi為wei多duo少shao

，僅jin能neng對dui測ce量liang結jie果guo靠kao近jin或huo離li開kai真zhen值zhi的de程cheng度du進jin行xing估gu計ji而er已yi。
雖sui然ran測ce量liang不bu確que定ding度du與yu誤wu差cha有you著zhe以yi上shang種zhong種zhong不bu同tong，但dan它ta們men仍reng存cun在zai著zhe密mi切qie的de聯lian係xi。不bu確que定ding度du的de概gai念nian是shi誤wu差cha理li論lun的de應ying用yong和he拓tuo展zhan
，而er誤wu差cha分fen析xi依yi然ran是shi測ce量liang不bu確que定ding度du評ping估gu的de理li論lun基ji礎chu，在zai估gu計jiB類分量時，更是離不開誤差分析。例如測量儀器的特性可以用最大允許誤差、示值誤差等術語描述。在技術規範、規程中規定的測量儀器允許誤差的極限值
，稱為“最大允許誤差”或“允許誤差限”。它(ta)是(shi)製(zhi)造(zao)廠(chang)對(dui)某(mou)種(zhong)型(xing)號(hao)儀(yi)器(qi)所(suo)規(gui)定(ding)的(de)示(shi)值(zhi)誤(wu)差(cha)的(de)允(yun)許(xu)範(fan)圍(wei)
，而(er)不(bu)是(shi)某(mou)一(yi)台(tai)儀(yi)器(qi)實(shi)際(ji)存(cun)在(zai)的(de)誤(wu)差(cha)。測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)的(de)最(zui)大(da)允(yun)許(xu)誤(wu)差(cha)可(ke)在(zai)儀(yi)器(qi)說(shuo)明(ming)書(shu)中(zhong)查(zha)到(dao)，用(yong)數(shu)值(zhi)表(biao)示(shi)時(shi)有(you)正(zheng)負(fu)號(hao)，通(tong)常(chang)用(yong)絕(jue)對(dui)誤(wu)差(cha)、相對誤差、引用誤差或它們的組合形式表示。例如土0.1PV

，土1％等deng。測ce量liang儀yi器qi的de最zui大da允yun許xu誤wu差cha不bu是shi測ce量liang不bu確que定ding度du，但dan可ke以yi作zuo為wei測ce量liang不bu確que定ding度du評ping定ding的de依yi據ju。測ce量liang結jie果guo中zhong由you測ce量liang儀yi器qi引yin入ru的de不bu確que定ding度du可ke根gen據ju該gai儀yi器qi的de最zui大da允yun許xu誤wu差cha按anB類lei評ping定ding方fang法fa評ping定ding。又you如ru測ce量liang儀yi器qi的de示shi值zhi與yu對dui應ying輸shu入ru量liang的de約yue定ding真zhen值zhi之zhi差cha，為wei測ce量liang儀yi器qi的de示shi值zhi誤wu差cha。對dui於yu實shi物wu量liang具ju，示shi值zhi就jiu是shi其qi標biao稱cheng值zhi。通tong常chang用yong高gao一yi等deng級ji測ce量liang標biao準zhun所suo提ti供gong的de或huo複fu現xian的de量liang值zhi，作zuo為wei約yue定ding真zhen值zhi(常稱校準值或標準值)。在檢定工作中，當測量標準給出的標準值的擴展不確定度為被檢儀器最大允許誤差的1/3～1/10時，且被檢儀器的示值誤差在規定的最大允許誤差內，則可判為合格。