不确定度数字修约.docVIP

测量实验室不确定度 一、前言 一次测量得到n组数据： x1 , x2 ……xn 用几个方法或几个实验室同时对一个样品进行测试得到m组数据： 如： μ真值是多少？ 分散性如何？ 用总体标准差σ表示 总体方差 总体标准差 报告结果报两个数就行 1. μ真值(表示数据的集中) 2. σ(表示数据的分散性) μ和σ都不能得到，用估计来代替 若是正态分布：用估计μ （ 是μ的最佳估计） 为算术平均值 若干组数据的平均值 若是正态分布：用s2估计σ2 （s2是σ2的最佳估计） s2为标准偏差的平方； xi-μ 称为误差； xi- 称为残差； ν=n-1 称为自由度（一组测试结果）。 贝塞尔公式 误差、准确度和不确定度 误差：测量结果减去真值 一般情况下μ是未知 由于μ是未知，σi是个定性的概念，只能说误差大或误差小，一般不能定量。 准确度 测量结果与真值的吻合性，由于μ是未知，所以准确度也是一个定性的概念。 不确定度 1993年由ISO等7个国际组织提出不确定度的概念 不确定度定义： 与测量结果相关联的参数，表征合理地赋予被测量之值的分散性。 测量不确定度一般简称为不确定度，是各种不确定度（标准不确定度、合成不确定度、扩展不确定度、相对不确定度、A类不确定度、B类不确定度）的一个总称或通称。 不确定度是指测量结果的可疑程度，它是测量结果可疑程度的一种定量表述，定量说明实验室的测量能力水平。 只有在得到不确定度的值后，才能明确被测量值的真值不大于多少和（或）不小于多少，也即被测量真值所处范围及这个范围的大小。 例如：被测量Q的最佳估计值q的扩展不确定度U95　,包含因子k＝２，一般可给出为 Q=q±U95　　　（k＝２） 或 q-Q≤Q≤q+Q （k＝２） 被测量值在９５％的概率下不大于q+Q；不小于q-Q。U95用于评定真值所处范围。 测量结果无例外是被测量真值的一个估计值，尽管有时是最佳估计值，但也决非被测量值的真值。只有在得到不确定度的值后，根据所得的测量结果，才能做出所检测的指标①是否合格、②是否不合格、③是否不能判断合格或不合格。 例如：GB9678.2-2003巧克力卫生标准中铜的限量标准：≤15mg/kg ①如果检测结果为14.90mg/kg　U95＝0.10mg/kg（k=2） 14.80≤Cu≤15.00 判断结果为合格; ②如果检测结果为14.90mg/kg　U95＝0.20mg/kg（k=2）　14.70≤Cu≤15.10 不能判断合格或不合格; ③如果检测结果为15.10mg/kg　U95＝0.20mg/kg（k=2）　14.90≤Cu≤15.30不能判断合格或不合格; ④如果检测结果为15.11mg/kg　U95＝0.10mg/kg（k=2）　15.01≤Cu≤15.21判断结果为不合格; （2）不确定度的表述： A类不确定度：能用统计学办法计算出来的，用标准偏差来表达。 B类不确定度：不是通过统计学办法计算出来的（用已知的数据或自己估计），B类不确定度的表达，将数据或信息转化为类似于标准偏差的量。 A类不确定度的表示： si （ui） B类不确定度的表示： sj （uj） 合成标准不确定度 扩展不确定度（展伸、总）U=k uc k为包含因子（覆盖因子、置信因子），k为ν（自由度）和p（置信概率） 的函数。 若ν（自由度）和p（置信概率）已知，k可从 t分位数表上查得。 一般k值为2～3，通常选k=2。 测量结果表达为： ±U 取几位数由U来决定，U一般取一位有效数字，最多取两位有效数字。 的结果的小数点后的位数与U的小数点后的位数对齐。 不确定度的修约原则：只进不舍 如：0.0236 取一位有效数字 0.03 0.0236 取两位有效数字 0.024 0.02321 取两位有效数字 0.024 的修约采取“四舍六入五单双”的原则。 不确定度的评定 不确定的评定两个难点：(1) B类不确定度的转化 (2) k的确定(ν的确定) 不确定度的来源： 对被侧对象的定义不完善，例如被测定的物质缺少确切的结构说明。 取样带来的不确定度，测定样品可能不完全代表所定义的被测对象。 被测对象的预富集和分离的不完全。 基体影响和干扰 在抽样，样品制备，样品分析过程中的沾污，这对痕量分析工作尤为重要。 在对环境条件的影响缺乏认识或环境条件的测量不够完善。例如容量玻璃器皿校准与使用时的温度不同所带来的不确定度。 读数不准，读取计数或刻度形成的习惯性偏高或偏低的倾向。 称量和容量仪器等的不确定度。 仪器的分辨率，灵敏性，稳定性，噪声水平，仪器的偏倚，检定校准中的不确定度以及自动分