測(cè)量的目的是為了確定被測(cè)量的量值

定義；測(cè)量不確定度是"表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)"。特點(diǎn)：測(cè)量的目的是為了確定被測(cè)量的量值。測(cè)量結(jié)果的品質(zhì)是量度測(cè)量結(jié)果可信程度的最重要的依據(jù)。測(cè)量不確定度就是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的定量表征，測(cè)量結(jié)果的可用性很大程度上取決于其不確定度的大小。所以，測(cè)量結(jié)果表述必須同時(shí)包含賦予被測(cè)量的值及與該值相關(guān)的測(cè)量不確定度，才是完整并有意義的。表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性、與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，稱為測(cè)量不確定度。廣義上說(shuō)，測(cè)量不確定度意味著對(duì)測(cè)量結(jié)果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度。實(shí)際上，由于測(cè)量不完善和人們認(rèn)識(shí)的不足，所得的被測(cè)量值具有分散性，即每次測(cè)得的結(jié)果不是同一值，而是以一定的概率分散在某個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)值。雖然客觀存在的系統(tǒng)誤差是一個(gè)相對(duì)確定的值，但由于我們無(wú)法完全認(rèn)知或掌握它，而只能認(rèn)為它是以某種概率分布于某區(qū)域內(nèi)的，且這種概率分布本身也具有分散性。測(cè)量不確定度正是一個(gè)說(shuō)明被測(cè)量之值分散性的參數(shù)，測(cè)量結(jié)果的不確定度反映了人們?cè)趯?duì)被測(cè)量值準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)方面的不足。即使經(jīng)過(guò)對(duì)已確定的系統(tǒng)誤差的修正后，測(cè)量結(jié)果仍只是被測(cè)量值的一個(gè)估計(jì)值，這是因?yàn)?，不僅測(cè)量中存在的隨機(jī)效應(yīng)將產(chǎn)生不確定度，而且，不完全的系統(tǒng)效應(yīng)修正也同樣存在不確定度。不確定度與誤差：實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差是分析誤差的基本手段，也是不確定度理論的基礎(chǔ)。因此從本質(zhì)上說(shuō)不確定度理論是在誤差理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其基本分析和計(jì)算方法是共同的，但在概念上存在比較大的差異。測(cè)量不確定度表明賦予被測(cè)量之值的分散性，是通過(guò)對(duì)測(cè)量過(guò)程的分析和評(píng)定得出的一個(gè)區(qū)間。測(cè)量誤差則是表明測(cè)量結(jié)果偏離真值的差值。不確定度評(píng)定：用對(duì)觀測(cè)列的統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行評(píng)定得出的標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用不同于對(duì)觀測(cè)列的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度。將不確定度分為"A"類與"B"類，僅為討論方便，并不意味著兩類評(píng)定之間存在本質(zhì)上的區(qū)別，A類不確定度是由一組觀測(cè)得到的頻率分布導(dǎo)出的概率密度函數(shù)得出:B類不確定度則是基于對(duì)一個(gè)事件發(fā)生的信任程度。它們都基于概率分布，并都用方差或標(biāo)準(zhǔn)差表征。兩類不確定度不存在那一類較為可靠的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，A類比B類較為客觀，并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的嚴(yán)格性。測(cè)量的獨(dú)立性、是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)和測(cè)量次數(shù)決定A類不確定度的可靠性。"A"、"B"兩類不確定度與"隨機(jī)誤差"與"系統(tǒng)誤差"的分類之間不存在簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系。"隨機(jī)"與"系統(tǒng)"表示誤差的兩種不同的性質(zhì)，"A"類與"B"類表示不確定度的兩種不同的評(píng)定方法。隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差的合成是沒(méi)有確定的原則可遵循的，造成對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理時(shí)的差異和混亂。而A類不確定度與B類不確定度在合成時(shí)均采用標(biāo)準(zhǔn)不確定度，這也是不確定度理論的進(jìn)步之一。測(cè)量不確定度是一個(gè)新的術(shù)語(yǔ)，它從根本上改變了將測(cè)量誤差分為隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的傳統(tǒng)分類方法，它在可修正的系統(tǒng)誤差修正以后，將余下的全部誤差劃分為可以用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算的(A類分量)和其他方法估算的出類分量)兩類誤差。A類分量是用多次重復(fù)測(cè)量以統(tǒng)計(jì)方法算出的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ來(lái)表征，而B類分量是用其他方法估計(jì)出近似的"標(biāo)準(zhǔn)偏差"u來(lái)表征，并可像標(biāo)準(zhǔn)偏差那樣去處理u。若上述分量彼此獨(dú)立，通?？捎梅讲詈铣傻姆椒ǖ贸龊铣刹淮_定度的表征值。由于不確定度是未定誤差的特征描述，故不能用于修正測(cè)量結(jié)果。以下是《JJF1001-1998通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)》中關(guān)于測(cè)量不確定度及相關(guān)名詞的定義。A、測(cè)量不確定度：uncertaintyofmeasurement表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。注：1．此參數(shù)可以是諸如標(biāo)準(zhǔn)偏差或其倍數(shù)，或說(shuō)明了置信水準(zhǔn)的區(qū)間的半寬度。2．測(cè)量不確定度由多個(gè)分量組成。其中一些分量可用測(cè)量列結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分布估算，并用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差表征。另一些分量則可用基于經(jīng)驗(yàn)或其他信息的假定概率分布估算，也可用標(biāo)準(zhǔn)偏差表征。3．測(cè)量結(jié)果應(yīng)理解為被測(cè)量之值的最佳估計(jì)，而所有的不確定度分量均貢獻(xiàn)給了分散性，包括那些由系統(tǒng)效應(yīng)引起的（如，與修正值和參考測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的）分量。B、標(biāo)準(zhǔn)不確定度：standarduncertainty以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的測(cè)量不確定度。C、不確定度的A類評(píng)定：typeAevaluationofuncertainty通過(guò)對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行估算的一種方法。注：不確定度的A類估算，有時(shí)也稱A類不確定度估算。D、不確定度的B類評(píng)定：typeBevaluationofuncertainty通過(guò)對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行非統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行估算的一種方法。注：不確定度的B類估算有時(shí)也稱B類不確定度估算。E、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：combinedstandarduncertainty當(dāng)測(cè)量結(jié)果是由若干個(gè)其他量的值求得時(shí)，按其他各量的方差或（和）協(xié)方差算得的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。F、擴(kuò)展不確定度：expandeduncertainty確定測(cè)量結(jié)果區(qū)間的量，合理賦予被測(cè)量之值分布的大部分可望含于此區(qū)間。注：擴(kuò)展不確定度有時(shí)也稱展伸不確定度或范圍不確定度。G、包含因子：coveragefactor為求得擴(kuò)展不確定度，對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度所乘之?dāng)?shù)字因子。不確定度的來(lái)源在實(shí)際工作中，分析結(jié)果的不確定度可能有很多來(lái)源，定量分析中典型的不確定度來(lái)源包括：2.1

取樣當(dāng)取樣是規(guī)定程序的組成部分時(shí)，例如不同樣品間的隨機(jī)變化以及取樣程序存在的潛在偏差等影響因素構(gòu)成了影響最終結(jié)果的不確定度分量。2.2

存儲(chǔ)條件當(dāng)測(cè)試樣品在分析前要存儲(chǔ)一段時(shí)間，則存儲(chǔ)條件可能影響結(jié)果。存儲(chǔ)時(shí)間和存儲(chǔ)條件因此也被認(rèn)為是不確定度來(lái)源。2.3

儀器的影響儀器影響可包括，如對(duì)分析天平校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度限制；恒溫控制偏離了規(guī)定范圍；受進(jìn)位影響的自動(dòng)分析儀等。2.4

試劑純度許多試劑純度不是100%，制造商通常只標(biāo)明不低于規(guī)定值，標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液在標(biāo)定過(guò)程中存在著某些不確定度。2.5

假設(shè)的化學(xué)反應(yīng)定量關(guān)系當(dāng)假定分析過(guò)程按照特定的化學(xué)反應(yīng)定量關(guān)系進(jìn)行的，可能有必要考慮偏離所預(yù)期的化學(xué)反應(yīng)定量關(guān)系，或反應(yīng)的不完全或副反應(yīng)。2.6

測(cè)量條件例如，容量玻璃儀器可能在與校準(zhǔn)溫度不同的環(huán)境溫度下使用?？偟臏囟扔绊憫?yīng)加以修正。同樣，當(dāng)材料對(duì)濕度的可能變化敏感時(shí)，濕度也是重要的。2.7

樣品的影響復(fù)雜基體的被分析物的回收率或儀器的響應(yīng)可能受基體成分的影響。被分析物的物種會(huì)使這一影響變得更復(fù)雜。由于熱和光的影響，樣品/被測(cè)成分的穩(wěn)定性在分析過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)用“加標(biāo)樣品”來(lái)估計(jì)回收率時(shí)，樣品中的被測(cè)物的回收率可能與加標(biāo)樣品的回收率不同，因而引進(jìn)了需要加以考慮的不確定度。2.8

計(jì)算影響選擇校準(zhǔn)模型，例如對(duì)曲線的響應(yīng)用直線校準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致較差的擬合，因此引入較大的不確定度。修約能導(dǎo)致最終結(jié)果的不準(zhǔn)確。因?yàn)檫@些是很少能預(yù)知的，必要時(shí)考慮不確定度。2.9

空白修正

空白修正的值和適宜性都會(huì)有不確定度，在痕量分析中尤為重要。2.10

操作人員的影響可能總是將儀表或刻度的讀數(shù)讀高或讀低。2.11

隨機(jī)影響在所有測(cè)量中都有隨機(jī)影響產(chǎn)生的不確定度。該項(xiàng)應(yīng)作為一個(gè)不確定度來(lái)源包括進(jìn)去。上述這些來(lái)源有時(shí)不一定是獨(dú)立的。尋找不確定度來(lái)源時(shí)，應(yīng)做到不遺漏、不重復(fù)，特別應(yīng)考慮對(duì)結(jié)果影響大的不確定度來(lái)源。遺漏會(huì)使測(cè)量結(jié)果的不確定度過(guò)小，重復(fù)使測(cè)量結(jié)果的不確定度過(guò)大。3

不確定度分量在評(píng)估總不確定度時(shí)，有必要分析不確定度的每一個(gè)來(lái)源并分別處理，以確定其對(duì)總不確定度的貢獻(xiàn)。每一個(gè)貢獻(xiàn)量即為一個(gè)不確定度分量。當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示時(shí)，測(cè)量不確定度分量稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度。如果各分量間存在相關(guān)性，在確定協(xié)方差時(shí)必須考慮。但是，通?？梢栽u(píng)價(jià)幾個(gè)分量的綜合效應(yīng)，也無(wú)須再另外考慮其相關(guān)性了，這可以減少評(píng)估不確定度的總工作量。對(duì)于測(cè)量結(jié)果y，其總不確定度稱為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度（用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示），記做uc（y），是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值，它等于運(yùn)用不確定度傳播律將所有測(cè)量不確定度分量（無(wú)論是如何評(píng)價(jià)的）合成為總體方差的正平方根。由于測(cè)量結(jié)果的不確定度往往由許多原因引起，對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量可分兩類分別評(píng)定，即A類評(píng)定和B類評(píng)定。3.1

不確定度的A類評(píng)定用對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度，稱為不確定度的A類評(píng)定。例如：在重復(fù)性或再現(xiàn)性條件下進(jìn)行有限次的測(cè)量，所獲得的信息（算術(shù)平均值，實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s）來(lái)推斷總體平均值和總體標(biāo)準(zhǔn)偏差，就是所謂的統(tǒng)計(jì)分析方法之一。所以很容易用標(biāo)準(zhǔn)偏差的形式表示A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，通常以獨(dú)立觀測(cè)列的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，則測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度如式6-8：

s（）=s（xk）/

=u（）

（6-8）3.2

不確定度的B類評(píng)定用不同于對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度，稱為不確定度的B類評(píng)定，它用根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或資料及假設(shè)的概率分布估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差表征，也就是說(shuō)其原始數(shù)據(jù)（信息）并非來(lái)自實(shí)驗(yàn)觀測(cè)列的數(shù)據(jù)處理，不確定度的B類評(píng)定的信息來(lái)源一般有：（1）

以前的觀測(cè)數(shù)據(jù)；（2）

對(duì)有關(guān)技術(shù)資料和測(cè)量?jī)x器特性的了解和經(jīng)驗(yàn)；（3）

生產(chǎn)部門提供的技術(shù)說(shuō)明文件；（4）

校準(zhǔn)證書、檢定證書或其他文件提供的數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確度的等級(jí)，包括目前仍在使用的極限誤差、最大允許誤差等；（5）

手冊(cè)