測量不確定度摘要：介紹了測量不確定度原理,就不確定度的定義、分類、評定步驟等問題進行了討論。由于測量誤差的存在，被測量的真值難以確定，測量結果帶有不確定性。長期以來，人們不斷要求以最佳方式估計被測量的值，以最科學的方法評價測量結果的質量高低的程度。測量不確定度就是評定測量結果質量高低的一個重要指標。關鍵詞：測量不確定度；不確定度評定1、引言早在400多年前，法國天文學家開普勒(kepler)用已校準的儀器進行天文測量，發現了行星的運動規律，從軌道測量結果的比較中，首次提出了測量不確定度的概念。在此之后，世界范圍內的許多科學家和國際組織如海森(Heisenberg)、比爾斯(Beers)、埃森哈特(Eisenhartrt)、霍恩比(Hornby)、安布勒(Ambler)、美國標準局(NBS)、英國國家物理實驗室(NPL)、國際計量局(131PM)、國際計量委員會(CIPM)等對測量不確定度的理論發展及其應用都作出了不斷的努力并取得了顯著的成績。為了應用，1986年由國際標準化組織(1SO)、國際電工委員會(IEC)、國際計量委員會(CIPM)、國際法制計量組織(OIML)組成了國際不確定度工作組，負責制定用于計量、標準、質量、認證、科研、生產中的不確定度應用指南。直到1993年，經國際不確定度工作組多年研究、討論，并征求各國及專業組織意見，制定了《測量不確定度表示指南》(GuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement)(簡稱指南GUM)，這個指南由國際計量局(BIPM)、國際臨床化學聯合會(IFCC)、國際理論及應用化學聯合會(IUPAC)、國際理論及應用物理聯合會(IUPAP)以及上述IEC，ISO和OIML等七個國際組織批準和發布，由ISO出版。1995年修訂，國際上公認的《測量不確定度表示指南》公布于世，并得到了廣泛的應用，受到世界范圍內各個國家的采用，如美國、英國、加拿大、韓國等許多國家、國際組織、實驗室認可合作組織都在1995年后相繼采用了GUM制定了本國和本組織的不確定度表示指南。我國1999年批準發布了JJF059—1999《測量不確定評定與表示》的計量技術規范。目前，GUM在全世界的推廣和執行已推動不確定度達到了最新水平，它的應用和推廣已成為當今科學界、質量技術監督部門、各類認可機構和認證機構關注的熱點，同時也成為理化檢驗學術界討論的熱點。需指出的是，自我國JJFl059—1999規范發布以后，對于計量部門的校準實驗室，許多計量設備和儀器已經有了較為成熟的不確定度評定與表示的論文發表。然而，對于檢測實驗室，理化檢驗結果不確定度評定與表示的文章發表很少，原因是其還處于剛剛起步的探索階段。因此，我國許多特別是在司法執法、商業貿易、維護權益、保護資源環境、醫療衛生等諸方面起著越來越大的作用。它對科研、生產、商貿和國際技術交流等諸多相關測量領域影響甚大。可見，測量不確定度的研究、宣貫和實施具有現實和重要的意義。2.2測量不確定度的分類2.2.1標準不確定度用標準偏差表示的測量結果的不確定度()。2.2.2A類標準不確定度用對觀測列的統計得出的不確定度。(1)常用的貝塞爾公式通過貝塞爾公式計算出的實驗標準差S來計算A類標準不確定度，即（1-1）a．如果測量結果取觀測列任一次值，對應的標準不確定度為（1-2）b．當測量結果取n次觀測列值的平均值時，A類標準不確定度是（1-3）c．當測量結果取其中的m個觀測列值的平均值時，所對應的A類標準不確定度是（1-4）其中，次數n越大越可靠，一般。b．c．是常遇到的兩種情況，這三種情況的自由度為（1-5）(2)合并樣本標準差必須指出，為提高可靠性，應采用合并樣本標準差，即對輸入量X在重復性條件下進行了n次獨立測量，得到，……，，其平均值為，實驗標準差為S(式(1-1)給出)，自由度為(式(1-5)給出)。如果進行m組這樣的測量，則合并樣本標準差。可按下式計算(1-6)自由度(1-7)式中為m組測量列中第j組測量列的自由度=n-1，所以式(1-7)也可以寫為(1-7)’對于通過實驗室認可或準備通過認可的檢測實驗室。在重復條件下或復現性條件下進行規范化測量，其測量結果的A類標準不確定度不一定每次檢測時重新評定，可直接采用預先評定的高可靠性合并樣本標準差，這可核查標準是否處于控制狀態。但注意，只有在同類型被測量較穩定，m組測量列的各個標準差相差不大，即的不確定度可忽略時，才能使用同一個。因為測量列的標準差也是一個變量，標準差，的標準差；(s)可估計為(1-8)式中為測量列的測量次數。對于同類型被測量較穩定時，在預先的評定中，得到了高可靠性的合并樣本標準差后，在實際測量中，如對輸入量X只進行了k次測量，(1≤k≤n)，以k次測量的平均值k作為測量結果，則該結果的標準不確定度為(1-9)的自由度均等于的自由度，即(1-10)計算合并標準差，采用的方法實質上屬于貝塞爾公式法。還需指出．計算標準差除了常用的貝塞爾法外，還有極差法、最大殘差法和最小二乘法等。3、結論不確定度與誤差有區別，也有聯系。誤差是不確定度的基礎，研究不確定度首先需研究誤差，是有對誤差的性質、分布規律、相互