4測量不確定度在實際的應用中常見問題

4測量不確定度在實際的應用中常見問題第一頁，共20頁。1測量不確定度評定的注意事項1.1Ａ、Ｂ兩類分量無嚴格區(qū)分和本質(zhì)差別

對于不確定度評定，往往既可以用A類分量評定，也可以用B類分量評定。在評定時，評定的人員完全可以按照方便、簡單、可靠等來選擇所用的方法。并不能因為它們方法不同而說哪一種更好。而且并不是在不確定度評定中，既要有A類又要有B類，可以兩類都有或只有其中一類。第二頁，共20頁。1.2不確定度的貢獻

并不是所有的不確定度分量都對合成不確定度有同樣貢獻，實際上是最大的分量的1/3的那些分量是不用估計的。因此，預先估計每一個分量對合成不確定度的貢獻，排除那些不太重要的分量，這樣可大大簡化不確定度的計算。例如在分析化學中，由摩爾質(zhì)量帶來的不確定度，以及指示劑對終點的影響，在整個不確定度計算中貢獻很小，一般可以忽略不計。但對于初學者或運用不是很熟練者，不要輕易忽略某個不確定度分量，它可能恰恰是有較多貢獻的。

第三頁，共20頁。1.3擴展不確定度的位數(shù)舍取

對于擴展不確定度的位數(shù)，一般采取的是：若第一位數(shù)字為1或者2，則取兩位有效數(shù)字；若第一位數(shù)字為3及以上，則采取一位或兩位有效數(shù)字。對于數(shù)值的舍取和修約，一般采取通用的修約規(guī)則，即大于半個修約間隔則進，小于半個修約間隔則舍，正好等于半個修約間隔則看前面一位是奇數(shù)還是偶數(shù)而定。

第四頁，共20頁。1.4修約值的位數(shù)

對于所測定的數(shù)值，我們一般會對其進行修約處理。處理過的數(shù)值就稱為修約值。在JJF1059和化學分析中不確定度的評估指南中，規(guī)定修約值應與它們的不確定度的末位數(shù)一致。其中更需注意的是所報告的測量結果，應與所報告的擴展不確定度的末位對齊。例如：某次測量結果為10.002g，而擴展不確定度為0.0015g。則此時測量結果應報告成

10.0020g。即寫成（10.00200.0015）g。

第五頁，共20頁。2實際應用中的常見問題2.1擴展不確定度的包含因子k的選擇

若合成不確定度是基于較小自由度（大約小于6）的統(tǒng)計觀察，選擇k為2可能不夠充分。此時k的選擇取決于有效自由度。當合成標準不確定度由某個自由度小于6的分量占決定作用時，推薦k服從與該分量自由度數(shù)值以及置信水平（通常為95%）相當?shù)膖分布。

第六頁，共20頁。例：設稱量操作的合成標準不確定度，由標準不確定度分量

和5次重復實驗的標準偏差

合成。

合成標準不確定度：

基于5次重復性實驗并具有5-1=4自由度的重復性分量占主要，推薦k服從t分布。第七頁，共20頁。

對于自由度為4，置信概率為95%，查t分布的雙邊數(shù)值表，得t=2.8，即k=2.8；則擴展不確定度：第八頁，共20頁。2.2是否有可能在測量不確定度評定中，只有一個Ａ類不確定度

當只有一個Ａ類不確定度分量起主要作用，其他的不確定度分量之值甚小而可忽略不計的情況下，在評定測量不確定度時就只有這一個Ａ類分量。例如在樣品元素分析中，對樣品的消化所帶來的不確定度遠遠大于分析儀器的不確定度及其他分量。又如對樣品熱導率的測量中，重復條件下的分散性標準差遠遠大于所用測量儀器的不確定度分量等。第九頁，共20頁。2.3評定Ｂ類不確定度的信息

由于Ｂ類評定方法不是按統(tǒng)計方法進行的,一般不需要對被測量在統(tǒng)計控制狀態(tài)下（或是重復性條件下或復現(xiàn)性條件下）進行重復觀測,而是按現(xiàn)有信息加以評定。所用信息一般有:以前的觀測數(shù)據(jù)；對有關技術資料和測量儀器特性的了解和經(jīng)驗；生產(chǎn)部門提供的技術說明文件；校準證書、檢定證書或其他文件提供的數(shù)據(jù)、準確度的等別或級別，包括極限誤差等。在缺乏任何其他信息的情況下,一般估計為矩形分布（均勻分布）。但如果已知Ｙ的可能值出現(xiàn)在置信概率中心附近的可能性大于接近區(qū)間邊界時，則可按三角分布評定。第十頁，共20頁。2.4:擴展不確定度的另一種表示擴展不確定度有兩種表示方法：第十一頁，共20頁。應用注意事項：a.一般Y可能值的概率分布為正態(tài)分布時，可給出；若不是正態(tài)分布則在給出時，必須明確給出Y所服從的概率分布。b.必須給出的數(shù)值。一般取或c.，也稱包含因子。在求得自由度的情況下，根據(jù)自由度的數(shù)值，查t分布表，查得對應的，即可得到。第十二頁，共20頁。T分布數(shù)值表第十三頁，共20頁。例：已知求得自由度為50，p=0.95，則根據(jù)t分布表的數(shù)值，可以求出：所以擴展不確定度：第十四頁，共20頁。3測量不確定度的評定步驟

測量不確定度的評定可分七個步驟。

第一步概述

將測量方法的依據(jù)、環(huán)境條件、測量標準(使用的計量器具、儀器設備等)、被測對象、測量過程、其他有關的說明等表述清楚。

第十五頁，共20頁。第二步建立數(shù)學模型（計算公式）

根據(jù)測試方法(標準)原理建立輸出量與輸入量之間的函數(shù)關系。第三步測量不確定度來源的分析

按測量方法和條件對測量不確定度的來源進行分析，以找出測量不確定度的重要來源。

第十六頁，共20頁。第四步標準不確定度分量的評定第五步計算合成標準不確定度

第六步———擴展不確定度的評定第十七頁，共20頁。第七步測量不確定度的報告

按問題的類型，根據(jù)測量不確定度的評定，選擇合乎JJF1059-1999規(guī)定的表示方式，給出測量不確定度的報告。

第十八頁，共20頁。3不確定度的計算步驟3.1全面分析不確定度來源：a.操作中體積的移取、質(zhì)量的稱量、標準曲線的繪制等；b.影響因素包括儀器的校準、環(huán)境的溫度等；3.2對每一不確定度分量正確求算：a.對A類分量的標準偏差盡量精確的表示；b.對B類分量所服從的概率分