華南國家計量測試中（zhōng）心  潘嘉聲（shēng）  陳明華

　　近年來，我國計量技（jì）術法規（guī）的（de）製、修訂正在逐漸向國際上的有關技術（shù）文件（jiàn）靠攏，這是（shì）計量技術工作為（wéi）我國加入WTO所做的準備，也是計量工作為全球（qiú）化的經濟服務的需要（yào）。在這一過程中出現了一些新的術語和概念，如何正確理解這些概念是製、修訂法規性文件和宣貫法規性文件時必須解決的重（chóng）要問題。本文就目前（qián）在校準實驗室（shì）認可和法定計量檢定（dìng）機構考（kǎo）核中遇到的“最佳（jiā）測量能力”，和剛剛頒布並實施的《計量標準考（kǎo）核規範》(JJF1033—2001)中計量標準技術報（bào）告有關測量不確定度評定進行討論（lùn）。

　　在剛剛頒布（bù）的國家計（jì）量技術規（guī）範《法定（dìng）計量（liàng）檢（jiǎn）定機構考核規範》(JJFI069-2000)中規定，從（cóng）事校準工作的機構應具有計（jì）算其最（zuì）佳測量能力的程序，這種計算應適用於（yú）機構所開展的所有（yǒu）參數和量（liàng）程。最佳測（cè）量能力是一（yī）個比較陌生的概念。《通用計量術語及定義》(JJF1001-1998)給出的定義是:最佳（jiā）測量能力(best measurement capability)也稱為校準測量能力(calibration measurement capability)，通常指提供（gòng）給用戶的最高校準測量水平，它用包含因子（zǐ）k=2的擴展不確定度表示。除此之外（wài），在目前國內的（de）技術規範和（hé）文獻中還沒有做出進一步（bù）的解（jiě）釋和（hé）規定。

　　 (1)最佳測量能力是校準實驗（yàn）室認可的重（chóng）要內容之一（yī）
　　最佳測量能力是用（yòng）於表示認可校準實驗室（shì）的重要技術參數之一(其它參（cān）數包括被校準量、校準方法、被校準儀器類型、測量範圍)。最佳測量能力一般在認可文（wén）件中給出，這些（xiē）文件（jiàn）在許多場合作為認可的證（zhèng）據。最佳測量能（néng）力在認可機構出版的認可實（shí）驗室名（míng）錄中列出，作（zuò）為重要信息之一提供給客戶（hù）判（pàn）斷是否有合適在實驗室或現場進（jìn）行某一項的校（xiào）準工作。例如華南國家計量測試中心在1997年通過香港實驗室認可計劃(HOKLAS)認可，近年又（yòu）進行了兩（liǎng）次複審和擴項。在其所有認可項目中，HOK-LAS要求實（shí）驗室提交最佳測量（liàng）能力分析計算及結果。HOKLAS還在其公布的認可實（shí）驗室（shì）名冊中，列明了（le）各個校準實驗室所開展項目（mù）的被（bèi）測量參數“以不確定（dìng）度表示的最（zuì）佳測量能力(best calibration capability expression as uncertainty)”。

　　(2)最佳測量能力是針對實驗室所申請（qǐng）認可的校準（zhǔn）的項目
　　最佳測量（liàng）能力的計算（suàn），是針對實驗（yàn）室所申請認可的校準項目的所有參數和量程，而（ér）不是針對實（shí）驗室使用的標準（zhǔn）裝置。最佳測量能力強調的是對應於（yú）某一（yī）個特定的量，即測量結果。所以最（zuì）佳測量能力對測量（liàng）結果計算不確定度（dù），在理論上站得住腳。實（shí）踐證明（míng），撇開被校準對象，撇開測量結果來考慮不確（què）定度，是難以（yǐ）實現的。所以（yǐ），最佳測量能力必須是（shì）針對實際存在的被校（xiào）準儀（yí）器的被校（xiào）準參數（shù）和量程（chéng）進行計算，並且（qiě）最佳測量能力對應於這種類型的（de）儀器的參數和量（liàng）程。

　　(3)最佳測量能力的計（jì）算，關（guān）鍵是如何考慮被校準對象引起的不確定度
　　我們知道，尋找不確定度來源時，可從測量儀器、測量人員、測量方法、環境條件和被測量等方麵全麵考（kǎo）慮。最佳測量能力的計（jì）算也（yě）不例外，其中，測量儀器、測量人員、測量方法、環境條件是（shì）實驗室在其認（rèn）可條件下（xià）所達到的要求，而被校準對象必須（xū）處於“接近理想”的狀（zhuàng）態。這項要求指在計（jì）算最佳測量（liàng）能力時不（bú）能依賴於被校準儀器的特殊性，即被校準儀器的缺陷而產生的物理效應，不應對不確定度有明顯的貢獻。必須強調的（de）是，這並不是說不考慮被校準儀（yí）器對不（bú）確定度的影響，而是說（shuō）這種影響處於理想的最小狀態。因此，最佳測量能力反映的是實驗室自身（shēn）的最高綜合（hé）能力。

　　(4)最佳測量能力是校準結果不確定度的最小可能值
　　最佳測量能力既然（rán）反映的（de）是實驗（yàn）室在其認可條件正常情況下所達到的最高校準測量水平，表明了認可（kě）實驗室不能（néng）出具小於最（zuì）佳測量能（néng）力的測量不確定度。即實驗室在校（xiào）準證書或報告中給出的（de）測量結（jié）果不確定度，必須大於或等於被認可的最佳測量能力。存（cún）在這樣的情（qíng）況，實驗室由於研究發展新的測量方法、使用準（zhǔn）確度更高的測量儀器（qì）、環境條件的改（gǎi）善，使測量結果不確（què）定度小於最佳（jiā）測量能力。由於這種情（qíng）況已超出了實驗室原有（yǒu）的最佳測量能力範圍，因此，實驗室必須重新分（fèn）析測量（liàng）不確定度並與新（xīn）的最佳測量能力資料一起上報認可機構審批並發布。由（yóu）此可見，最佳（jiā）測量能力是實驗（yàn）室在其（qí）認可條件下對（duì）某（mǒu）一類（lèi）型儀器進行（háng）校（xiào）準（zhǔn）不確定度（dù）的最（zuì）小可能值。

　　(5)不確（què）定度最大可能值
　　那麽，測量不確定度存不存在（zài）最大（dà）可（kě）能（néng）值呢？答案是肯定的。對於校準，如果隻給出校準結果的數據而不對（duì）合格與（yǔ）否進行判斷，由於被校準儀器（qì）引起的（de）不確定度可（kě）能非常大（dà），所以測量結果不確定度沒有上限（xiàn）。但對於檢定，由（yóu）於要給出合（hé）格與否的結論，如果（guǒ）被檢儀器是合格的，則測量結果不確定（dìng）度必然有一個（gè）上限。因為儀（yí）器的（de）檢定分為等和級（jí），等是指計量（liàng）器（qì）具，特別是標準計量器具的實際值的（de）擴（kuò）展不確定度檔次，所以每個等別的儀器（qì）檢（jiǎn）定結果的不確定度都有一個上限值（zhí），實驗室檢定結果的不確定度（dù）隻能小於或等於這個值；級則是計量器具示值誤差大小的檔次，當被檢儀器的示值誤差符合某個級別的要求，其（qí）它技術指標，如分辨力、重複性、外界環境影響等必然相應地不超過一定的要求，被（bèi）檢儀器（qì）引（yǐn）起的不確定度存在上限值，因此檢（jiǎn）定的測量不確定度（dù）存在一個上限值。在國家檢定（dìng）係統表和國家計量檢（jiǎn）定規程的起草過程中，為判斷是否符合量值（zhí）傳遞的要求，需要（yào）分析的就是檢定結果不確定（dìng）度的最大可能值是否符合要求。
    從以上討論可以看出，對測量（liàng）不確定度、最佳測量能（néng）力、計量標準（zhǔn）不確定度等概念的正確理解十分重要，在各類技術法規性文件中使（shǐ）用（yòng）這些術語概（gài）念時也應意義明確，定（dìng）義統一。

　　在中國實驗室國家認可委員會(CNACL)的認可名錄中，列出了校準實驗（yàn）室的各個（gè）被（bèi）校準計量器具或參數的測量不確定度，但並（bìng）沒有（yǒu）說（shuō）明是最（zuì）佳測量能力，還是典型不確定度值，或是不確定度最大可（kě）能值(因（yīn）為首批認可的項目（mù）都是依據計量檢定規程，從上麵分析可知，這個（gè）不確定度的最大可能值不僅存在，而且有很（hěn）大的意義)，CNACL應（yīng）予以明確的規定。同時，為（wéi）了實現不同實驗室的最佳測量能力的可比性（xìng），尤其是不同認可機構認可的不同實驗室（shì）的最佳測量能力的可（kě）比性，最佳（jiā）測量能力（lì）的定義（yì）和（hé）計算方法必須統一。

　　在剛剛頒布並實施的JJF1033—2001《計量標準考核（hé）規範》有關計量標（biāo）準技術報告中，並沒有引入最佳測量能力的概念，而是要求計算（suàn）計量標準對典型的被檢定/校（xiào）準對（duì）象，在計量檢定規程或計量標準技術規範（fàn）規（guī）定的條件下進行檢定/校準時所得的測量不確定度。從（cóng）下麵幾個問（wèn）題，可以看出，在目前條件（jiàn）下，這樣的規定是審慎明（míng）智的。

　　(1)廢除了原來的計量標準準確度或（huò）不確（què）定度
　　在（zài）JJF1033—1992中，尋求一個撇開被測對象的所謂“計量標準準確度或不確定度”，事實已證明是難（nán）以實現的。從不確定度的定義（yì）“表征合理的賦予被測量值的分散性，與（yǔ）測量結果相（xiàng）關聯的參數”，可以看出，隻有針對某一被測量對象的某一個測量結果，才能（néng）計算不確定度。一個計量標準建立以後，可以覆蓋多個被檢對象，比如，檢定遊標量具標準器組(3級5、6等量（liàng）塊)，可以用於不（bú）同量程和分（fèn）度值(分辨力)的遊標（biāo）卡尺、帶表卡尺（chǐ）和數顯卡尺的檢定，而檢定結果——示值（zhí）誤差的不確定度主要分別來源於（yú）遊標卡尺對線誤（wù）差、帶表卡尺的估讀誤差和數顯（xiǎn）卡尺的量化誤差，受被檢儀器的分度值或分辨力影響。如（rú）果撇開被檢儀器隻考慮量塊（kuài）和環境溫度引起的不確定度，並不是（shì）主要影響因素，而（ér）且撇開被檢儀器，建標報告後麵需要填寫的“計量標準的不確定度（dù）驗證（zhèng）”等內容，也令人無所適從。

　　(2)符（fú）合ISO/IEC17025的要求
　　ISO/IEC17025《校準和檢測實（shí）驗能力的通用要求》中規定，從事檢定、校準和檢測（cè）的機構通常應具有並（bìng）使用對所有各種類型的檢（jiǎn）定、校準和檢測（cè）進行測量不確定度評定的程（chéng）序，並要求依據ISO/IEC等七個國（guó）際組織頒布的《測量不（bú）確定度表示指南》(GUM)進行計（jì）算，由於JJF1059—1999《測量不確定度評（píng）定與表示》與GUM等同，所有（yǒu）JJF1033—2001要求同時符合ISO/IEC17025，從而使法定計量組（zǔ）織的不確定度計算和實驗室認可的不確定度計算接軌，而且和校準證書需要給出的不確定度聯係起來，對實際（jì）工作具有十分重大的意義。

　　(3)回避了最（zuì）佳測量能力（lì）問題
　　JJF1033—2001對不確（què）定（dìng）度的（de）計（jì）算，回避了最佳測量能力問（wèn）題，要求計算的不確（què）定度既不是最小可能值，也不是計算的最大可（kě）能值，而是計算計量標準檢定被檢計量器具時所得典型的測量結果不（bú）確定度，對於各測量（liàng）點或不同量程的測量不確定度不同時，如果各測量點的不確（què）定度評定方法差別不大時，允許僅給（gěi）出典型測量點的不確定度評定，這給具體工作帶來（lái）很大（dà）的靈活性（xìng）。表麵看來，一步到（dào）位，和國際（jì）上接（jiē）軌，引入（rù）最佳測量能力的概念是一個不（bú）錯的選擇，但實際上也存在不少困難。首先，計量標準考核是針對標準器而不是被檢定/校準項目，即使計算最佳測量（liàng）能力，也可（kě）能不隻一個；第二，最佳測量（liàng）能力的計算（suàn）有待探討，目前國際和國內還沒有相應的規範，各（gè）種文（wén）獻也還沒有看（kàn）到（dào）計算實例。值得注意的是，在ISO/IEC17025的製定過程（chéng）中，其初稿曾經要求校準實驗室必須計算校準項目的最（zuì）佳測量（liàng）能力，但在最後頒布時並沒有出現這些條款，相（xiàng）信最（zuì）佳測量能力這個（gè）問題還需要研究（jiū）發展。而有關測量不確定度的計算，國際和國內已有明確的（de）規範（fàn）和大量的實例，比較成熟。

　　從以上討（tǎo）論可以看出對最佳測量能力、計量（liàng）標準考核中測量不確定度的評定等問題的正確理解十分重要，在各類（lèi）技術法規性文件中使用這（zhè）些術語概念時也應意義明確，定義統一（yī）。