[測量]不確定度

中文名稱

[測量]不確定度

英文名稱

uncertainty [of measurement]

定　　義

與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的一個參數(shù)。用于表征合理賦予被測量的值的分散性。①用于“不確定度”方式；②該參數(shù)可以是一個標(biāo)準(zhǔn)偏差(或其給定的倍數(shù))或給定置信度區(qū)間的半寬度。測量不確定度的表達(GUM)中定義了獲得不確定度的不同方法；③測量不確定度常由很多分量組成。有些分量可由一系列測量結(jié)果的統(tǒng)計分布進行估計，并用試驗標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。另外一些分量可基于經(jīng)驗或其他信息的概率分布加以估計，也可用標(biāo)準(zhǔn)偏差表述。

應(yīng)用學(xué)科

電力（一級學(xué)科），電測與計量（二級學(xué)科）

不確定度的含義是指由于測量誤差的存在，對被測量值的不能肯定的程度。反過來，也表明該結(jié)果的可信賴程度。它是測量結(jié)果質(zhì)量的指標(biāo)。不確定度越小，所述結(jié)果與被測量的真值愈接近，質(zhì)量越高，水平越高，其使用價值越高；不確定度越大，測量結(jié)果的質(zhì)量越低，水平越低，其使用價值也越低。在報告物理量測量的結(jié)果時，必須給出相應(yīng)的不確定度，一方面便于使用它的人評定其可靠性，另一方面也增強了測量結(jié)果之間的可比性。

不確定度當(dāng)由方差得出時，取其正平方根。當(dāng)分散性的大小用說明了置信水準(zhǔn)的區(qū)間的半寬度表示時，作為區(qū)間的半寬度取負值顯然也是毫無意義的。當(dāng)不確定度除以測量結(jié)果時，稱之為相對不確定度，這是個無量綱量，通常以百分數(shù)或10的負數(shù)冪表示。

在實踐中，測量不確定度可能來源于以下10個方面：

⑴對被測量的定義不完整或不完善；

⑵實現(xiàn)被測量的定義的方法不理想；

⑶取樣的代表性不夠，即被測量的樣本不能代表所定義的被測量；

⑷對測量過程受環(huán)境影響的認識不周全，或?qū)Νh(huán)境條件的測量與控制不完善；

⑸對模擬儀器的讀數(shù)存在人為偏移；

⑹測量儀器的計量性能的局限性。測量儀器的不準(zhǔn)或測量儀器的分辨力、鑒別力不夠；

⑺賦與計量標(biāo)準(zhǔn)的值和參考物質(zhì)（標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）的值不準(zhǔn)；

⑻引用于數(shù)據(jù)計算的常量和其它參量不準(zhǔn)；

⑼測量方法和測量程序的近似性和假定性；

⑽在表面上看來完全相同的條件下，被測量重復(fù)觀測值的變化。

由此可見，測量不確定度一般來源于隨機性和模糊性，前者歸因于條件不充分，后者歸因于事物本身概念不明確。這就使得測量不確定度一般由許多分量組成，其中一些分量可以用測量列結(jié)果（觀測值）的統(tǒng)計分布來進行估算，并且以實驗標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差（見5.17條）表征；而另一些分量可以用其它方法（根據(jù)經(jīng)驗或其它信息的假定概率分布）來進行估算，并且也以標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差表征。所有這些分量，應(yīng)理解為都貢獻給了分散性。若需要表示某分量是由某原因?qū)е聲r，可以用隨機效應(yīng)導(dǎo)致的不確定度和系統(tǒng)效應(yīng)導(dǎo)致的不確定度，而不要用“隨機不確定度”和“系統(tǒng)不確定度”這兩個業(yè)已過時或淘汰的術(shù)語。例如：由修正值和計量標(biāo)準(zhǔn)帶來的不確定度分量，可以稱之為系統(tǒng)效應(yīng)導(dǎo)致的不確定度。