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測量結(jié)果不確定度來源探討

2015-06-29 05:46:51李建華
科技資訊 2015年11期
關(guān)鍵詞:不確定度來源

李建華

摘 要:測量結(jié)果不確定度用以衡量取得測量結(jié)果的清晰性、可靠性以及準確性,是表現(xiàn)測量質(zhì)量水平的核心標志之一。一個整體的測量環(huán)節(jié)與流程導致測量結(jié)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(jié)果不確定度內(nèi)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(jié)果清晰準確性,強化測量質(zhì)量,達到事半功倍的工作效果,創(chuàng)設明顯的經(jīng)濟效益與社會效益,有重要的實踐意義。

關(guān)鍵詞:測量結(jié)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(jié)果不確定度為衡量最終測量結(jié)果是否科學準確的重要標準,反映出測量工作的質(zhì)量水平。進行測量實踐過程中對測量結(jié)果不確定度產(chǎn)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(jié)果不確定度是否清晰準確。

1 測量結(jié)果不確定度內(nèi)涵

測量結(jié)果不確定度同得出的測量結(jié)果緊密相連,為定量的闡釋表現(xiàn)測量結(jié)果具有分散性的具體參數(shù)。內(nèi)涵在于,反應出測量數(shù)值存在的分散性,其同得到的最終測量結(jié)果會包含一定關(guān)系,我們用測量結(jié)果不確定度這一參數(shù)反應此種聯(lián)系。換言之,測量結(jié)果不確定度成為衡量測量結(jié)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(xiàn)的技術(shù)性能。通常來講測量結(jié)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(xiàn)。

2 測量結(jié)果不確定度來源途徑

針對測量結(jié)果不確定度的來源途徑分析極為必要,其結(jié)果質(zhì)量水平最終取決實驗室中心針對測量管控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)操作以及相關(guān)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(jié)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(jié)果最終的不確定度發(fā)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(guān)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(nèi)容。首先,即批量樣品能夠體現(xiàn)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(zhì)其具備的屬性為,并非均勻性,或者體現(xiàn)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(tǒng)計分析方式明確抽樣總量,而這些樣品代表性則會對引發(fā)測量結(jié)果不確定度。

其次,樣品具備的均勻?qū)傩砸矔沟弥茦哟嬖诓淮_定度。在批量樣品之中我們?nèi)〉昧嗽嚇訕悠?,其同批量樣品具備的代表性引發(fā)測量結(jié)果不確定性的機理一樣,而試驗樣品所具備的均勻?qū)傩詣t還會引發(fā)測量結(jié)果存在不確定度。

最后,測量試驗分析也會引發(fā)測量結(jié)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(jié)果呈現(xiàn)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?qū)е碌慕Y(jié)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(huán)節(jié)會引發(fā)不確定度,而在使用標準物質(zhì)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(fā)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(huán)境條件,例如電磁波影響、震動現(xiàn)象、光強度、溫度濕度條件等會對測量結(jié)果產(chǎn)生明顯影響。在數(shù)據(jù)資料采集用于測量分析的階段中,由于工作人員讀取數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換出現(xiàn)的偏差致使測量結(jié)果不確定度有所增加。引用數(shù)據(jù)環(huán)節(jié),由于信息量龐大勢必存在不確定度,另外較多參數(shù)的應用也增加了不確定性因素。

在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),需要對測量環(huán)節(jié)中的信息數(shù)據(jù)進行修約,評判異常數(shù)值,進行科學處理并對正常值作出統(tǒng)計分析,完成模型擬合,此類操作包含引發(fā)測量結(jié)果不確定度的因素。

當然,我們應全面關(guān)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(fā)了結(jié)果的不確定性,此數(shù)量并無法體現(xiàn)批量物品有關(guān)物理特性上的不確定度。

3 識別測量結(jié)果不確定度方式

為有效識別測量結(jié)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(guān)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(fā)的測量結(jié)果不確定度。有關(guān)操作處理的不斷重復、客觀環(huán)境條件的作用影響,再加上基準物質(zhì)產(chǎn)生的影響,這些細節(jié)均有可能引發(fā)不確定度。采用該類方式適合應用在經(jīng)驗檢測分析中,特別適用于輸出量同輸入量等同、同時數(shù)學模型關(guān)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(shù)學模型因子檢測分析,即依照創(chuàng)建形成的數(shù)據(jù)模型系統(tǒng),針對模型內(nèi)通過數(shù)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(fā)測量結(jié)果不確定度??梢罁?jù)具體的輸出量同輸入量之間的因果關(guān)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(xù)地將其劃分成不同的小分量結(jié)構(gòu)。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(shù)學模型關(guān)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(shù)據(jù)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(nèi)部方法分析數(shù)據(jù)、核查質(zhì)量信息數(shù)據(jù)等展開綜合分析研究,明確測量結(jié)果不確定度。

4 結(jié)語

總之,引發(fā)測量結(jié)果存在不確定度的途徑來源豐富多樣,只有基于測量結(jié)果不確定度內(nèi)涵,樹立精細化的工作態(tài)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(chǎn)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(jié)果精準性,減少偏差機率,縮減成本經(jīng)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(xiàn)又好又快的全面發(fā)展。

參考文獻

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