本文介紹在廣東省計(jì)量科學(xué)研究所申請國家校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可及長度室申請香港hoklas校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可準(zhǔn)備過程中，在分析計(jì)算認(rèn)可項(xiàng)目的測量總不確定度時(shí)，對jjg1027一91《測量誤差及數(shù)據(jù)處理》、jjgi仍3一92《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》及150/ta《抖/wg3《測量不確定度表述指南(93年第一版)》(以下簡稱((指南》)的學(xué)習(xí)體會(huì)，分析上述三文中不確定度的概念、表述及計(jì)算方法的異同點(diǎn)，認(rèn)為我國的技術(shù)規(guī)范應(yīng)盡快等同采用《指南》，以便與國際接軌。本文也提出了校準(zhǔn)工作可靠性的評定方法。

不確定度問題逐漸受到人們重視，出現(xiàn)了測量不確定度、測量結(jié)果的總不確定度、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)總不確定度、檢定結(jié)果的總不確定度等概念。對測量不確定度，各種標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范對其定義不一，這里有時(shí)間先后的問題，也有認(rèn)識方面的問題，特別在校準(zhǔn)與檢定工作中存在著觀念上及內(nèi)涵上的區(qū)別，應(yīng)盡快與國際慣例接軌。

一、不確定度概念與要素

根據(jù)《指南》，測量不確定度定義為“測量結(jié)果帶有的一個(gè)參數(shù)，用以表征合理賦予被測量的值的分散性”。gb廳19022.1定義為“通常按給定的似然估計(jì)，表征被測量的真值所處的量值范圍的評定結(jié)果”。jjg1001一91定義為“表征被測量的真值所處的量值范圍的評定”。此外，還有定義為“測量結(jié)果提供的被測量估計(jì)值中可能誤差的測度”。

這些定義在本質(zhì)上并無區(qū)別，但除了《指南》外，其余三個(gè)定義都涉及到“真值”或“誤差”這兩個(gè)不可知量，可見《指南》中定義的科學(xué)之處。《指南》還指出，不帶形容詞的“不確定度”用于不確定度一般概念和該概念的任何或所有定量測度。當(dāng)需要一個(gè)特定測度時(shí)，要用合適的形容詞。由此，是否可以理解jjg1033一92中“計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)總不確定度”及jjg1027一91中“檢定結(jié)果的總不確定度”便是一種帶形容詞的不確定度，應(yīng)該理解為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)示值(誤差)的不確定度及檢定結(jié)果中被檢器具示值(誤差)的測量總不確定度。其實(shí)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是計(jì)量器具，具有示值誤差、分辨力、回程誤差、穩(wěn)定度、量程等許多計(jì)量特性，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)總不確定度是否定義得不夠具體確切呢?另外，據(jù)jjglool一91，檢定是“為評定計(jì)量器具的計(jì)量特性，確定其是否符合法定要求所進(jìn)行的全部工作”，因此檢定結(jié)果的總不確定度即有與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)總不確定度同樣的問題，而且檢定工作還包括封印、法制標(biāo)記等。所以，“計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)總不確定度”表述為“計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)示值總不確定度”更確切些，而“檢定結(jié)果的總不確定度”的提法值得商榷。測量不確定度應(yīng)包括下列6要素:(l)采用的標(biāo)準(zhǔn)器;(2)被測對象;(3)測量的條件(包括環(huán)境與人員);(4)測量方法;(5)置信概率;(6)自由度。具體地說，要獲得測量不確定度，一定要與前4個(gè)要素聯(lián)系在一起，也就是說，分析計(jì)算測量總不確定度時(shí)必須考慮這四方面的具體內(nèi)容;而后2個(gè)要素給予測量不確定度完善的內(nèi)容，即在表述測量不確定度時(shí)必須同時(shí)說明其置信概率及自由度。

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)(示值)不確定度則應(yīng)包含下列四要素:(l)標(biāo)準(zhǔn)器本身;(2)使用條件(包括環(huán)境與人員);(3)置信概率;(4)自由度。

二、不確定度的置信概率、自由度及不確定度的相對不確定度問題

提到測量不確定度時(shí)，必須同時(shí)指明其相應(yīng)的置信概率與自由度，而計(jì)算b類不確定度分量時(shí)，必須估算其相對不確定度。測量總不確定度本身也有不確定度問題，這通常用該不確定度的相對不確定度描述。由此可見，不確定度的置信概率、自由度及不確定度的相對不確定度這三個(gè)概念，是測量不確定度的進(jìn)一步描述，其內(nèi)容更為完善。

測量不確定度的置信概率是指該不確定度可信任的程度，如測量結(jié)果y的測量總不確定度為u，u的置信概率為p%，則意味著被測量y的真值在y土u的范圍內(nèi)的可能性有p%，在此范圍外的可能性為1一p%。

在估算測量結(jié)果的總不確定度up時(shí)，若

其中，x.為輸入量的估計(jì)值，的，u(x.)為其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

vi為各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的自由度，對于a類評定所得分量，得自輸人量估計(jì)值的獨(dú)立重復(fù)觀測數(shù)和從這些觀測決定的獨(dú)立變量數(shù);對于b類評定所得分量，vi得自該分量值判定的可靠性。

△u(x‘)即為不確定度u(xi)的不確定度，△u(x，)/u(xi)是u(x.)相對不確定度，它是主觀量，其值得自可用信息聯(lián)合而作出的判斷。而tp(v勸則為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度在置信水平下的t分布，以v動(dòng)值為p的增函數(shù)而為vi的減函數(shù)。

由此可看出測量結(jié)果總不確定度up與p及ver的關(guān)系，并理解p及ver為測量不確定度的兩個(gè)要素。測量不確定度的不確定度是測量不確定度的更精確的描述，它表述測量不確定度的分散性。需要注意的是，一般來說，若測量不確定度的置信概率較高，則測量不確定度的不確定度較小，但兩者在概念上是不同的。

三、測量不確定度的計(jì)算

同樣地，以(l)式為例，即設(shè)各變量之間是獨(dú)立的，依jjg1027-一91，先分析計(jì)算各個(gè)a類不確定度分量s。及b類不確定度分量uj，求合成不確定度up

而依jjg103子一92，其計(jì)算方法雖與jjg1027一91的相同，但強(qiáng)調(diào)的是“計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)總不確定度”，現(xiàn)行操作上都不考慮被測對象及測量方法這2個(gè)要素。

《指南》則要求:①對測量問題進(jìn)行分析;②建立數(shù)學(xué)模型，即建立(l)式;③求方差和權(quán)系數(shù)，即建立(3)式并求④對各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量進(jìn)行分析與計(jì)算，在分析計(jì)算過程中，對a類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得的可靠性，對b類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量強(qiáng)調(diào)分布規(guī)律以確定置信因數(shù)k;⑤由(3)及(4)式合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度;⑥由得自輸入量估計(jì)值的獨(dú)立重復(fù)觀測數(shù)和從這些觀測決定的獨(dú)立變量數(shù)求a類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的自由度，由(8)式求b類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的自由度，并由(7)式求有效自由度ver;⑦由ver查t分布的rp(ver值(即kp值)，并列出標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與自由度一覽表;⑧由(3)式計(jì)算測量結(jié)果的總不確定度up。

由此可見，《指南》的思路清晰，用了與測量不確定度相關(guān)的所有信息—不確定度的相對不確定度、有效自由度、置信概率等，分析嚴(yán)謹(jǐn)，算得的測量總不確定度與用jjg102下一91介紹的方法相比，不容易發(fā)生錯(cuò)漏，且更為可靠。

四、校準(zhǔn)工作可靠性的評定方法

校準(zhǔn)工作在國際上廣泛采用，在我國也逐漸被重視起來。在校準(zhǔn)證書上必須給出測量結(jié)果的總不確定度，校準(zhǔn)工作的可靠性與測量結(jié)果的總不確定度有關(guān)，也與測量結(jié)果與實(shí)際值(或某種用于比較的參考值，下同)的接近程度有關(guān)。若測量結(jié)果的總不確定度u越小，而且測量結(jié)果y與實(shí)際值y。越接近，則似乎以l/【ux(y一yo)]的大小就可評價(jià)校準(zhǔn)工作的可靠性，即其值越大，校準(zhǔn)工作的可靠性越高。然而，它必須建立在對u的正確分析計(jì)算的基礎(chǔ)上才有意義，另外它是一個(gè)有量綱的量，因此缺乏可比性。

目前，國際上通用的方法是e。比值法。設(shè)獲得實(shí)際值y。的測量結(jié)果的總不確定度為uo，則

一般認(rèn)為，en必須在一1和+1之間，越小越好。無論是國際上實(shí)驗(yàn)室之間的比對，還是jjg1033一92的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)總不確定度的驗(yàn)證，所采用的方法都體現(xiàn)了這一思路。en比值法不失為一種可行的方法。但是，隨著人們對測量不確定度認(rèn)識的深入，覺得它還是有不足之處，問題在于u的背后還有置信概率及自由度，因此e。比值法應(yīng)修正為:

(l)當(dāng)p=l00%，vre=200時(shí)，er=en;

(2)與en比值法一樣，理想的情況是er=0;

(3)建議er值在一5和+5之間是可以接收的，若er=士1，p=95%，則要求時(shí)。