0 前言早在七十年代初,国际上已有越来越多的计量学者认识到使用“不确定度”代替“误差”更 为科学,从此,不确定度这个术语逐渐在测量领域内被广泛应用。1978年国际计量局提出了实验不确定度表示建议书INC- 1。1993年制定的《测量不确定度表示指南》得到了BIPM、OIML、ISO、IEC、I UPAC、IUPAP、IFCC七个国际组织的批准,由ISO出版,是国际组织的重要权威文 献。我国也已于1999年颁布了与之兼容的测量不确定度评定与表示计量技术规范。至此,测量 不确定度评定成为检测和校准实验室必不可少的工作之一。由于测量不确定度的理论较新,在理解上有一定难度。本文就我们在分析化学中常用的误差和不确定度的区别加以阐述。1 测量不确定度11 测量不确定度的定义测量不确定度:表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。1 2 测量不确定度的来源在实际工作中,结果的不确定度可能有很多来源,如定义不完整、取样、基 体效应和干扰、环境条件、质量和容量仪器的不确定、参考值、测量方法和程序中的估计和假定以 及随机变化等;由此可见,测量不确定度一般来源于随机性和模糊性,这就使得测量不确定度一般由许多分量组成。13 不确定度的分量1 3 1 在评估总不确定度时,可能有必要分析不确定度的每一个来源并分别处理,以确定其对总不确定度的贡献。每一个贡献量即为一个不确定度2 误差2 1 误差的定义误差:被测量的单个结果和真值之差。所以误差是一个单个数值,是一个理想的概念,不可能被确切地知道。2 2 误差的来源在实际工作中,产生误差的原因很多,如方法误差、仪器误差、试剂误差、恒定的个人误差、恒定的环境误差、不可控制或未加控制的因素变动、过失误差等。2 3 误差的表示方法2 3 1 绝对误差和相对误差绝对误差:测量值(单一测量值或多次测量值的均值)与真值之差;绝对误差=测量值-真值相对误差:绝对误差与真值之比(常以百分数表示) ;相对误差=绝对误差÷真值2 3 2 绝对偏差和相对偏差绝对偏差:某一测量值xi 与多次测量值均值x之差,以di 表示;di=xi-x相对偏差:绝对偏差与均值之比(常以百分数表示) ;相对偏差=di÷x2 3 3 平均偏差和相对平均偏差平均偏差:绝对偏差的绝对值之和的平均,以d表示;d=1n∑ni=1｜di｜=1n(｜d1｜+｜d2 ｜+…+｜d｜n)相对平均偏差:平均偏差与测量值之比(常以百分数表示) ;相对平均偏差=d÷x2 3 4 极差极差:一组测量值中最大值与最小值之差,表示误差的范围;R =Xmax-Xmin2 3 5 样本的差方和、方差、标准偏差和相对标准偏差差方和亦称离差平方和或平方和,系指绝对偏差的平方和,以S表示;S =∑ni=1(xi-x) 2 =∑ni=1di2样本方差用S2 或V表示;S2 =1n - 1∑ni=1(xi-x) 2 =1n - 1S样本标准偏差用s或SD表示;s=1n- 1∑ni=1(xi-x) 2 =s2 =1n- 1S样本相对标准偏差,以RSD表示;RSD =sx ×10 0 %3 测量误差与测量不确定度的主要区别测量不确定度表明赋予被测量之值的分散性,是通过对测 量过程的分析和评定得出的一个区间。测量误差则是表明测量结果偏离真值的差值。经过修正的测量结果可能非常接近于真值(即误差很小),但由于认识不足,人们赋予它的值却落在一个较大区间内(即测量不确定度较大)。测量不确定度 与测量误差在概念上有许多差异,列表说明如下:测量误差测量不确定度有正号或负号的量值,其 值为测量结果减去被测量的真值无符号的参数,用标准差或标准差的倍数或置信区间的半宽表示表 明测量结果偏离真值表明被测量值的分散性客观存在,不以人的认知程度而改变与人们对被测量、 影响量及测量过程的认知有关由于真值未知,往往不能准确得到,当用约定真值代替真值时,可以 得到其估计值可以由有们根据实验、资料、经验等信息进行评定,从而可以定量确定按性质可分为 随机误差和系统误差两类按评定方法分为A、B两类已知系统误差的估计值时可以对测量结果进行 修正,得到已修正的测量结果不能用不确定度对测量结果进行修正,在已修正测量结果的不确定度 中应考虑修正不完善而引入的不确定度4 结束语概率论、线性代数和积分变换是误差理论的数学 基础,经过几十年的发展,误差理论已自成体系。实验标准差是分析误差的基本手段,也是不确定度理论的基础。因此从本质上说不确定度理论是在误差理论基础上发展起来的,其基本分析和计算方法是共同的。4 1 不确定度理论是误差理论的进步;对测量结果的表述乃至量值传递具有重大意义。4 2 “不确定度”与“误差”在概念上有本质的不同,“不确定度”是对测量结果的正确表述。测量 误差与不确定度的区别@徐瑞瑛$辽宁省鞍山市环境监测中心站!鞍山114006误差;;不确 定度;;区别本文就测量不确定度与误差的定义、评定方法等加以阐述两者的区别<1> 夏铮铮等中国实验室注册评审员培训教程中国标准出版社,2001年,P72
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