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ISOISO/IEC17025培训3 测量不确定度 什么是测量不确定度？ • 测量不确定度是对任何测量的结果存有 怀疑。你也许认为制作良好的尺子、钟 表和温度计应该是可靠的，并应给出正 确答案。但对每一次测量，即使是最仔 细的，总是会有怀疑的余量。在日常说 话中，这可以表述为出入，例如一根 绳子可能2米长，由1cm的出入。 测量不确定度的表述 • 由于对任何测量总是存在怀疑的余量，所以我们需要 回答余量有多大？和怀疑有多差？这样，为了给不 确定度定量实际上需要有两个数。一个是该余量（或 称区间）的宽度；另一个是置信概率，说明我们对真 值在该余量范围内有多大把握。 例如： 我们可以说某棍子的长度测定为20厘米加或减1厘米， 由95%的置信概率。这结果可以写成： 20cm ±1cm，置信概率为95% 。 这个表述是说我们对棍子长度在19厘米到12厘米时间 由95%的把握。 误差与不确定度的比较 • 不要混淆术语“误差”和“不确定度”是很重要的。 误差：是某待测物的测得值与“真值”之间的差。 不确定度：是定量表示对测量结果的怀疑程度。 无论何时我们都可能试图去修正任何已知的误差，例 如：通过从校准证书得到的修正值。 测量仪器的示值误差。但经常也有误用的情况，例如 通过误差分析所得到的测量结果的“误差”，实际上并不 是误差，而是被测量不能确定的范围由于随机误差和系 统误差是两个性质不同的量，前者用标准偏差表示，后 者则用可能产生的最大误差来表示，在数学上无法解决 两者之间的合成方法问题。正因为如此，长期以来，在 随机误差和系统误差的合成方法上一直无法统一。 测量不确定度的发展历史 为能统一地评价测量结果的质量，1963年原美 国标准局（NBS ）的数理统计专家埃森哈特在研究 “仪器校准系统的精密度和准确度估计”时就提出了 采用测量不确定度的概念，并受到国际上的普遍关 注。20世纪70年代NBS在研究和推广测量保证方案 （MAP ）时对测量不确定度的定量表示又有了新的 发展。“不确定度”一词源于英语“uncertainty”，原 意为不确定，不稳定，疑惑等，是一定性表示的名 词。现在用于描述测量结果时，将其含义扩展为定 量表示。 测量不确定度的发展历史 即定量表示测量结果的不确定程度。此后许 多年中虽然“不确定度”这一术语已在各测量 领域广泛采用，但具体表示方法均不一致。 为解决测量不确定度表示的国际统一性问 题，1980年国际计量局在征求了32个国家的 意见后，发出了推荐采用测量不确定度来评 定测量结果的建议书。该建议书向各国推荐 了测量不确定度的表示原则。1981年第70届 国际计量委员会（CIPM ）讨论通过了该建 议书。 测量不确定度的发展历史 1986年国际计量委员会要求国际计量局 （BIPM ）、国际电工委员会（IEC ）、国际标准化 组织（ISO ）、国际法制计量组织（OIML ）、国际 理论和应用物理联合会（IUPAP ）、国际理论和应 用化学联合会（IUPAC ）、以及国际临床化学委员 会（IFCC ）等七个国际组织成立专门的工作组， 起草关于测量不确定度评定的指导性文件。经过工 作组近七年的讨论，由ISO计量技术顾问组第三工 作组（ISO/TAG4/WG3 ）起草，并于1993年以七个 国际组织的名义联合发布了《测量不确定度表示 测量不确定度的发展历史 指南》（Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement ，以下简称GUM ）和第二版《国际通 用计量学基本术语》（International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology ，以下简称 VIM ）。1995年又发布了GUM 的修订版。这两个 文件为在全世界统一采用测量结果的不确定度评定 和表示奠定了基础。 除上述七个国际组织外，国际实验室认可合作 组织（ILAC ）也已表示承认GUM 。这就是说，在 测量不确定度的发展历史 实验室认可工作中，无论检测实验室或校准实