測量不(bú)確定度和誤差是(shì)現代測(cè)量理論中經常運用的概念(niàn),也是十分重要的兩個參數(shù),然而很多人由於概念不清,很容易將二者混(hún)淆或誤用(yòng),本文(wén)希望通過生活中常見的例子通俗地對二者進行詳細的說明,使讀(dú)者能更容易理解它們的內(nèi)涵。
老王到米店要買10公斤的大米,對米店老板要求:“不能少我秤(chèng)啊,如果少了(le)超過2兩(liǎng),回頭不饒你”。“保證(zhèng)1兩都不少,如果少了超過1兩,回頭賠(péi)你1斤”。
-
老王和米店老(lǎo)板(bǎn)雙方一致認同的買賣的大米重量是10kg,在測量理論中,這個10kg就是“約定真(zhēn)值”或(huò)叫“真值”;
真值
真值是指與(yǔ)給定的特定量的定義一致的值,真值是個理想概念,常用約定真值代替。
-
老王要(yào)求米店老板給的大米的重量不能少2兩(100g),在測量理論中,這個100g就是(shì)“允許誤差”,確切說是“下限允許誤差”
允許誤差
允許誤差是指對(duì)給定的(de)測(cè)量儀(yí)器、規(guī)範、規程等所允許的(de)誤(wù)差極限值。
-
米店老板對老王的承諾不會少1兩(50g),當然這個承諾不是憑空說說的(de),而是根據自己對測量工具(稱(chēng))、測量方(fāng)法和以往經驗(其他顧客的反饋)而進行評估後的很有信心的(de)說法,當然米店老(lǎo)板的對自(zì)己稱的信心不僅確保不會少50g,當然也不會多(duō)50g,否則就可能虧本了,另外,可以將米店(diàn)老板的信心量(liàng)化為95%,在測量(liàng)理論中(zhōng),這裏的50g就是“測量不確定度區間半寬度”,而95%就是“置信概率”。
測量不確定度是指表征(zhēng)合理地賦予(yǔ)被測(cè)量量之值的分(fèn)散性,與測量結果相聯係的參數。
置信概率是針對某一(yī)置信區間而言(yán)的,指某件(jiàn)事(shì)在這(zhè)一(yī)置信(xìn)區(qū)間發生的可信程(chéng)度。
若細心的老王真去“校秤”了,他找到了一個(gè)測量誤差可(kě)以(yǐ)忽略不計的(de)計量天平(理論上)將買到的“10kg”大米重新稱量。
-
如果結果是 9.985kg,那麽就(jiù)比雙方約定的10kg(約定值)少了15g,在測量理論中,這(zhè)個9.985kg就是“測量值”,而“-15g”就是“測量誤差(chà)”。但由於沒超過50g(測量不確定度區(qū)間半寬度),老王不會找米店老板的麻煩(fán),說明米店老板的測量不確定度評估是沒有問題的,從而規避了老王投訴的風險;
測量誤差
測量(liàng)誤差是由測量結果減去被測量真值而得到的數值。