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2. 不应把包含区间称为置信区间,以避免与统计学概念混淆。 3. 包含区间可由扩展测量不确定度导出. 3.20 包含概率 coverage probability (新增)
在规定的包含区间内包含被测量的一组值的概率。 注:
1. 为避免与统计学概念混淆, 不应把包含概率称为置信水平。 2. 在GUM中包含概率又称置信的水平.
2. 包含概率替代了曾经使用过的置信水准 (level of confidence) 3.21 包含因子 coverage factor
为获得扩展不确定度,对合成标准不确定度所乘的大于1的数。 注: 包含因子通常用符号k表示。 3.22 测量模型 measurement model(新增) 简称 模型 model
测量中涉及的所有已知量间的数学关系。 注:
1. 测量模型的通用形式是方程:h(Y,X1,…,Xn)=0,其中测量模型
中的输出量Y是被测量,其量值由测量模型中输入量X1,…,Xn的有关信息推导得到。
2. 在有两个或多个输出量的较复杂情况下,测量模型包含一个以上
的方程。
3.23 测量函数(新增)
在测量模型中, 由输入量的已知量值计算得到的值是输出量的测得值时,输入量与输出量之间的函数关系.
注: 1. 如果测量模型h(Y,X1---XN)=0 可明确写成Y=f(X1---XN), 其中:Y是测量模型中的输出量, 则函数f是测量函数.更通俗地说, f是一个算法符号,算出与输入量X1---XN相应的输出量y=(x1,---xN) 2. 测量函数也用于计算测得值Y的测量不确定度.
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3.24 测量模型中的输入量 input quantity in a measurement model 简称输入量(input quantity)
为计算被测量的测得值而必须测量的量,或其值可用其它方式获得的量。
例:当被测量是在规定温度下某钢棒的长度时,则实际温度、在实
际温度下的长度以及该棒的线热膨胀系数为测量模型中的输入量。
注:
1. 测量模型中的输入量往往是某个测量系统的输出量。 2. 示值、修正值和影响量可以是测量模型中的输入量。
3.25 测量模型中的输出量 output quantity in a measurement model 简称输出量(output quantity)
用测量模型中输入量的值计算得到的测得值的量。 3.26 定义的不确定度 definitional uncertainty(新增)
由于被测量定义中细节量有限所引起的测量不确定度分量。 注:
1. 定义的不确定度是在任何给定被测量的测量中实际可达到的最小
测量不确定度。
2. 所描述细节中的任何改变导致另一个定义的不确定度。 3.27 仪器的测量不确定度 instrumental measurement uncertainty(新增)
由所用测量仪器或测量系统引起的测量不确定度的分量。 注:
1. 除原级测量标准采用其他方法外,仪器的不确定度是通过对测量
仪器或测量系统的校准得到。
2. 仪器不确定度通常按B类测量不确定度评定。
3. 对仪器的测量不确定度的有关信息可在仪器说明书中给出。 3.28 零的测量不确定度 null measurement uncertainty(新增)
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测量值为零时的测量不确定度。
注: 1. 零的测量不确定度与零位或接近零的示值有关,它包含被测
量小到不知是否能检测的区间或仅由于噪声引起的测量仪器的示值区间。
2. 零的测量不确定度的概念也适用于当对样品与空白进行测
量并获得差值时.
3.29 不确定度报告 uncertainty budget [2.33](新增)
对测量不确定度的陈述,包括测量不确定度的分量及其计算和合成。 注:不确定度报告应该包括测量模型、估计值、测量模型中与各个量
相关联的测量不确定度、协方差、所用的概率密度函数的类型、自由度、测量不确定度的评定类型和包含因子。
3.30 目标不确定度 target uncertainty(新增)
全称目标测量不确定度(target measurement uncertainty)
根据测量结果的预期用途,规定为上限的测量不确定度。 3.31 自由度 degrees of freedom
在方差的计算中,和的项数减去对和的限制数。
注 :1 在重复性条件下,用 n次独立测量确定一个被测量时,所得的样本方差为(v12?v22???vn2)/(n?1),其中vi为残差:v1?x1?x,v2?x2?x,…
??0vn?xn?x。因此,和的项数即为残差的个数n,而(当n较大时?i)是一
个约束条件,即限制数为1。由此可得自由度?=n-1。
2 当用测量所得的n组数据按最小二乘法拟合的校准曲线确定 t
个被测量时,自由度?=n-t 。如果另有r个约束条件,则自由度
?=n-(t+r)。
3 自由度反映了相应实验标准偏差的可靠程度。用贝塞尔公式估计
实验标准偏差s时,s的相对标准差为:?(s)/s?1/2?。若测量次数为10,则?=9,表明估计的s的相对标准差约为0.24,可靠程度达76%。
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4 合成标准不确定度uc(y)的自由度,称为有效自由度?eff ,用于在
评定扩展不确定度Up时求得包含因子kp。
3.32 协方差(covariance)
协方差是两个随机变量相互依赖性的度量,它是两个随机变量各自的误差之积的期望。用符号C0V(X,Y)或V(X,Y)表示 V(X,Y)=E[(x-?x)(y-?y)]
注:定义的协方差是在无限多次测量条件下的理想概念。有限次测量时协方差的估计值用s(x,y)表示: 式中
X?1n?i?1nxiY?1s(x,y)?(xi?X)(yi?Y)n?1i?11yn??nnii?1有限次测量时两个随机变量算术平均值的协方差估计值用s(x,y)表示:
n1(xI?X)(yi?y) S(x,y)=?n(n?1)i?13.33 相关系数 correlation coefficient
相关系数是两个变量之间相互依赖性的度量,它等于两个变量间的协方差除以各自方差之积的正平方根,用符号?(x, y)表示
?(x,y)??(y,x)?V(y,x)V(y,x)?
V(y,y)V(x,x)?(y)?(x)注:1,定义的相关系数是在无限多次测量条件下的理想概念。有限次测
量时相关系数的估计值用r(x,y)表示,
s(x,y)r(x,y)?r(y,x)?
s(x)s(y)2,相关系数是一个[-1,+1]间的纯数,
3, 对于多变量概率分布,通常给出相关系数矩阵,该矩阵的对角
线元素为1。
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测量不确定度与测量误差的主要区别
序号 测量误差 测量不确定度 1 测量误差表明被测量估计值偏离测量不确定度表明测得值的分散性 参考量值的程度 2 是一个有正号或负号的量值,其值是被测量估计值概率分布的一个参为测得值减去被测量的参考量值,数,用标准偏差或标准偏差的倍数表参考量值可以是真值或标准值、约示该参数的值,是一个非负的参数。定值 测量不确定度与真值无关 3 参考量值为真值时,测量误差是未测量不确定度可以由人们根据测量知的。 数据、资料、经验等信息评定,从而可以定量评定测量不确定度的大小 4 误差是客观存在,不以人的认识程评定的测量不确定度与人们对被测度而改变 量和影响量及测量过程的认识有关 5 测量误差按其性质可分为随机误测量不确定度分量评定时一般不必差和系统误差,涉及真值时,随机区分其性质,若需要区分时应表述误差和系统误差都是理想概念 为:“由随机影响引入的测量不确定度分量”和“由系统影响引入的测量不确定度分量” 6 测量误差的大小说明赋予被测量测量不确定度的大小说明赋予被测的值的准确程度 量的值的可信程度 7 当用标准值或约定值作为参考量不能用测量不确定度对测得值进行值时,可以得到系统误差的估计修正,已修正的被测量估计值的测量值,已知系统误差的估计值时,可不确定度中应考虑由修正不完善引以对测得值进行修正,得到已修正入的测量不确定度 的被测量估计值
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