本文介紹在廣東省計量科學研究所申請國家校準實驗室認可及長度室申請香港hoklas校準實驗室認可準備過程中，在分析計算認可項目的測量總不確定度時，對jjg1027一91《測量誤差及數(shù)據(jù)處理》、jjgi仍3一92《計量標準考核規(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》)的學習體會，分析上述三文中不確定度的概念、表述及計算方法的異同點，認為我國的技術規(guī)范應盡快等同采用《指南》，以便與國際接軌。本文也提出了校準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、計量標準總不確定度、檢定結(jié)果的總不確定度等概念。對測量不確定度，各種標準與技術規(guī)范對其定義不一，這里有時間先后的問題，也有認識方面的問題，特別在校準與檢定工作中存在著觀念上及內(nèi)涵上的區(qū)別，應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，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，其余三個定義都涉及到“真值”或“誤差”這兩個不可知量，可見《指南》中定義的科學之處?！吨改稀愤€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。當需要一個特定測度時，要用合適的形容詞。由此，是否可以理解jjg1033一92中“計量標準總不確定度”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，應該理解為計量標準示值(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，計量標準是計量器具，具有示值誤差、分辨力、回程誤差、穩(wěn)定度、量程等許多計量特性，計量標準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“為評定計量器具的計量特性，確定其是否符合法定要求所進行的全部工作”，因此檢定結(jié)果的總不確定度即有與計量標準總不確定度同樣的問題，而且檢定工作還包括封印、法制標記等。所以，“計量標準總不確定度”表述為“計量標準示值總不確定度”更確切些，而“檢定結(jié)果的總不確定度”的提法值得商榷。測量不確定度應包括下列6要素:(l)采用的標準器;(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個要素聯(lián)系在一起，也就是說，分析計算測量總不確定度時必須考慮這四方面的具體內(nèi)容;而后2個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必須同時說明其置信概率及自由度。
計量標準(示值)不確定度則應包含下列四要素:(l)標準器本身;(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，必須同時指明其相應的置信概率與自由度，而計算b類不確定度分量時，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概念，是測量不確定度的進一步描述，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，若
其中，x.為輸入量的估計值，的，u(x.)為其標準不確定度。
vi為各標準不確定度分量的自由度，對于a類評定所得分量，得自輸人量估計值的獨立重復觀測數(shù)和從這些觀測決定的獨立變量數(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勸則為合成標準不確定度的有效自由度在置信水平下的t分布，以v動值為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的關系，并理解p及ver為測量不確定度的兩個要素。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、測量不確定度的計算
同樣地，以(l)式為例，即設各變量之間是獨立的，依jjg1027-一91，先分析計算各個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，其計算方法雖與jjg1027一91的相同，但強調(diào)的是“計量標準總不確定度”，現(xiàn)行操作上都不考慮被測對象及測量方法這2個要素。
《指南》則要求:①對測量問題進行分析;②建立數(shù)學模型，即建立(l)式;③求方差和權系數(shù)，即建立(3)式并求④對各標準不確定度分量進行分析與計算，在分析計算過程中，對a類標準不確定度分量強調(diào)實驗數(shù)據(jù)獲得的可靠性，對b類標準不確定度分量強調(diào)分布規(guī)律以確定置信因數(shù)k;⑤由(3)及(4)式合成標準不確定度;⑥由得自輸入量估計值的獨立重復觀測數(shù)和從這些觀測決定的獨立變量數(shù)求a類標準不確定度分量的自由度，由(8)式求b類標準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)，并列出標準不確定度分量、合成標準不確定度與自由度一覽表;⑧由(3)式計算測量結(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，分析嚴謹，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)生錯漏，且更為可靠。
四、校準工作可靠性的評定方法
校準工作在國際上廣泛采用，在我國也逐漸被重視起來。在校準證書上必須給出測量結(jié)果的總不確定度，校準工作的可靠性與測量結(jié)果的總不確定度有關，也與測量結(jié)果與實際值(或某種用于比較的參考值，下同)的接近程度有關。若測量結(jié)果的總不確定度u越小，而且測量結(jié)果y與實際值y。越接近，則似乎以l/【ux(y一yo)]的大小就可評價校準工作的可靠性，即其值越大，校準工作的可靠性越高。然而，它必須建立在對u的正確分析計算的基礎上才有意義，另外它是一個有量綱的量，因此缺乏可比性。
目前，國際上通用的方法是e。比值法。設獲得實際值y。的測量結(jié)果的總不確定度為uo，則
一般認為，en必須在一1和+1之間，越小越好。無論是國際上實驗室之間的比對，還是jjg1033一92的計量標準總不確定度的驗證，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。比值法應修正為:
(l)當p=l00%，vre=200時，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。
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