測量結果不確定度來源探討

李建華

摘 要：測量結果不確定度用以衡量取得測量結果的清晰性、可靠性以及準確性，是表現測量質量水平的核心標志之一。一個整體的測量環節與流程導致測量結果不確定度的成因豐富多樣，對其來源進行研究分析則可對不確定度的精準性形成重要影響。該文由測量結果不確定度內涵入手，探討了其來源途徑以及科學的識別方式。對提升測量結果清晰準確性，強化測量質量，達到事半功倍的工作效果，創設明顯的經濟效益與社會效益，有重要的實踐意義。

關鍵詞：測量結果 不確定度 來源

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0222-01

測量結果不確定度為衡量最終測量結果是否科學準確的重要標準，反映出測量工作的質量水平。進行測量實踐過程中對測量結果不確定度產生影響的因素豐富多樣，因此我們應對其不確定性來源進行更深入的分析研究，方能明確測量結果不確定度是否清晰準確。

1 測量結果不確定度內涵

測量結果不確定度同得出的測量結果緊密相連，為定量的闡釋表現測量結果具有分散性的具體參數。內涵在于，反應出測量數值存在的分散性，其同得到的最終測量結果會包含一定關系，我們用測量結果不確定度這一參數反應此種聯系。換言之，測量結果不確定度成為衡量測量結果是否有效科學的重要標準，另一方面也間接的反映出校準設施工具體現的技術性能。通常來講測量結果不確定度通過可用不確定度進行表示，還可通過絕對形式或者相對形式進行呈現。

2 測量結果不確定度來源途徑

針對測量結果不確定度的來源途徑分析極為必要，其結果質量水平最終取決實驗室中心針對測量管控系統的調節操作以及相關測試評定員工針對測量方式、原理的最終理解。因此，針對測量結果不確定度進行來源的追溯研究、有效識別，對科學的判斷測量結果最終的不確定度發揮了極為重要的影響作用。

從來源分類角度來講，可依照具體的途徑以及輸入輸出量因果關系進行劃分。對于批量物品具體的物理特征不確定度來源應涵蓋最少三方面內容。首先，即批量樣品能夠體現怎樣的代表性引起取樣分量存在不確定度。由于較多天然物質其具備的屬性為，并非均勻性，或者體現了較大的分散性。對于一些特性進行測量分析存在一定的破壞性，也就是說無法對批量的物品進行實驗測量。而通過批量取樣的方式通常包含一定風險性，需要在這樣的風險以及取得的效益中間找尋良好的平衡點。依照準許誤差范圍需要利用統計分析方式明確抽樣總量，而這些樣品代表性則會對引發測量結果不確定度。

其次，樣品具備的均勻屬性也會使得制樣存在不確定度。在批量樣品之中我們取得了試樣樣品，其同批量樣品具備的代表性引發測量結果不確定性的機理一樣，而試驗樣品所具備的均勻屬性則還會引發測量結果存在不確定度。

最后，測量試驗分析也會引發測量結果不確定度。具體涵蓋對于測量所作出的定義并不清晰完整，測量操作流程以及試驗分析并不理想，這樣均會令測量結果呈現不確定度。如果定義不清晰勢必令采用的測量方式包含偏差性，應對這樣的問題可利用標準誤測量完成評定研究。由測量程序導致的結果不確定度主要包含下述幾方面來源途徑。首先，制備試樣環節會引發不確定度，而在使用標準物質方面，其具備的源溯性、使用種類同樣品的契合度、基準試劑選用均會導致不確定度。而所用試劑的含量純度，選擇測量分析的儀器設備亦會引發不確定度。例如儀器設備表示量是否存在重復性、其最大許可的誤差范圍、應用的校準誤差等會增加不確定性因素。測量過程中所處的環境條件，例如電磁波影響、震動現象、光強度、溫度濕度條件等會對測量結果產生明顯影響。在數據資料采集用于測量分析的階段中，由于工作人員讀取數據準確性、操作管理重復性、自動化分析設備的進位、其他層面的干擾影響、模量轉換出現的偏差致使測量結果不確定度有所增加。引用數據環節，由于信息量龐大勢必存在不確定度，另外較多參數的應用也增加了不確定性因素。

在數據處理環節，需要對測量環節中的信息數據進行修約，評判異常數值，進行科學處理并對正常值作出統計分析，完成模型擬合，此類操作包含引發測量結果不確定度的因素。

當然，我們應全面關注的問題在于，不論是單獨實驗室進行的測量或是具有一定組織水平的驗證分析，均需要由實驗室測定分析樣品起步。通常測量不確定度便是指代測試分析程序引發了結果的不確定性，此數量并無法體現批量物品有關物理特性上的不確定度。

3 識別測量結果不確定度方式

為有效識別測量結果不確定度，我們應合理選擇具體的操作方式。首先可應用逐步分析方式，依照具體的方法標準有關操作步驟，按部就班的進行研究分析。進行評估過程中應全面衡量采用設備儀器有可能引發的測量結果不確定度。有關操作處理的不斷重復、客觀環境條件的作用影響，再加上基準物質產生的影響，這些細節均有可能引發不確定度。采用該類方式適合應用在經驗檢測分析中，特別適用于輸出量同輸入量等同、同時數學模型關系相對來講較為清晰簡單的分析檢測過程中。還有一類方式為數學模型因子檢測分析，即依照創建形成的數據模型系統，針對模型內通過數學符號代表的量，也就是其中的各個因子，均應全面考量，衡量其是否會引發測量結果不確定度。可依據具體的輸出量同輸入量之間的因果關系種類分析方式完成研究，各個分量均可依照前一種逐步分析的方式持續地將其劃分成不同的小分量結構。該方式適合應用在輸入以及輸出量具有相對完整清晰的數學模型關系上，通常也叫做有效的理論方式。

應用綜合分析法進行測量研究，需要首先獲得龐大的先驗數據信息，因此該方式也可叫做先驗分析方式。例如，通過精密度信息、能力校驗信息、整體偏差信息、內部方法分析數據、核查質量信息數據等展開綜合分析研究，明確測量結果不確定度。

4 結語

總之，引發測量結果存在不確定度的途徑來源豐富多樣，只有基于測量結果不確定度內涵，樹立精細化的工作態度，有效地識別各項來源因素、精準地進行分析研究，明確其影響的途徑方式以及產生的具體作用，同時選擇有效的識別方法進行應對，方能真正提升測量分析結果精準性，減少偏差機率，縮減成本經費投入，提升工作績效，為精準地掌握不確定度做足充分的準備，打下堅實的基礎，進而真正實現又好又快的全面發展。

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