測量不確定初學者指南

測量不確定初學者指南 
  1． 測量
1． 1什么是測量？
測量告知我們關于某物的屬性。它可以告訴我們某物體有多重，或者有多熱，或者有多
長。測量就賦予這種屬性一個數(shù)。
測量總是用某種儀器來實現(xiàn)的。尺子、秒表、稱重稱，以及溫度計都是測量儀器。
測量結果通常有兩部分組成：一個數(shù)和一個測量單位，例如"這有多長？……2米"。
1． 2什么不是測量？
有些過程看起來像是測量，然而并不是。例如，兩根繩子做比較，看那一根長些，這實際上就不是測量。計數(shù)通常也不認為是測量。檢測（test）往往不是測量；檢測通常要得出"是或非"的答案，或者"合格或不合格"的結果。（但是，測量可以是檢測的局部過程，逐而得出檢測結果）。

2． 測量不確定度
2．1 什么是測量不確定度？
測量不確定度是對任何測量的結果存有懷疑。你也許認為制作良好的尺子、鐘表和溫度計應該是可靠的，并應給出正確答案。但對每一次測量，即使是zui仔細的，總是會有懷疑的余量。在日常說話中，這可以表述為"出入"，例如一根繩子可能2米長，由1cm的"出入"。
2．2 測量不確定度的表述
由于對任何測量總是存在懷疑的余量，所以我們需要回答"余量有多大？"和"懷疑有多差？"這樣，為了給不確定度定量實際上需要有兩個數(shù)。一個是該余量（或稱區(qū)間）的寬度；另一個是置信概率，說明我們對"真值"在該余量范圍內有多大把握。
例如：
我們可以說某棍子的長度測定為20厘米加或減1厘米，由95%的置信概率。這結果可以寫成：
20cm±1cm，置信概率為95%。
這個表述是說我們對棍子長度在19厘米到12厘米時間由95%的把握。還有其他一些表述置信概率的方式，對此將在下文第7節(jié)中再說。
2．3誤差與不確定度的比較
不要混淆術語"誤差"和"不確定度"是很重要的。
誤差：是某待測物的測得值與"真值"之間的差。
不確定度：是定量表示對測量結果的懷疑程度。
無論何時我們都可能試圖去修正任何已知的誤差，例如：通過從校準證書得到的修正值。
但是我們并不知道其值的任何誤差都是不確定度的來源。
2．4 為什么測量不確定度是重要的
你也許對測量不確定度有興趣僅僅是因為你希望要做質量好的測量，并要了解結果。但是，還有其他一些更特殊的理由要考慮測量不確定度。
你也需要做測量作為下列工作的一部分：

校準--必須在證書上報告測量不確定度。
檢測--需要測量不確定度來確定合格與否。
允差--在你能確定是否符合允差以前，你需要知道不確定度。 ……或者你可能需要閱讀或了解校準證書或者檢測或測量的書面技術規(guī)范