第五节 测量误差和测量不确定度 大纲：
（一）测量误差和测量结果修正
1、掌握测量误差的概念
2、熟悉系统误差和随机误差的概念
3、了解测量结果修正的方法
（二）测量不确定度
1、基本概念
（1）掌握测量不确定度的概念
（2）熟悉标准不确定度和合成标准不确定度的概念
（3）熟悉扩展不确定度的概念
2、了解测量不确定度的来源
3、测量不确定度的评定
（1）了解测量模型的建立
（2）掌握标准不确定度A类评定方法＊
（3）熟悉标准不确定度B类评定的常用方法＊
（4）掌握合成不确定度的计算方法＊
（5）熟悉扩展不确定度的评定
（6）了解测量不确定度的报告
4、掌握测量不确定度的实例
一、测量误差和测量结果修正 （一）测量误差（掌握）
测量结果减去被测量的真值所得的差，称为测量误差，简称误差。
测量结果是人们认识的结果，不仅与量的本身有关，而且与测量程序、测量仪器、测量环境以及测量人员有关。
被测量真值是与被测量的定义一致的某个值，它是量的定义的完整体现，是与给定的特定量的定义完全一致的值，只通过完善的或完善无缺的测量才能获得。实际中使用的是“约定真值”
误差＝测量结果－真值＝（测量结果－总体均值）＋（总体均值－真值）
＝随机误差＋系统误差
随机误差：测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得的结果的平均值之差。（导致了重复观测中的分散性）
系统误差：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差，称为系统误差。（估计值，具有不确定度）
（二）测量结果修正（了解）
未修正结果：对系统误差尚未进行修正的测量结果。
已修正结果：对系统误差进行修正后的测量结果。
修正值等于负的系统误差
真值＝测量结果＋修正值＝测量结果－误差
修正值只能对系统误差进行有限程度的补偿。
二、测量不确定度 （一）基本概念（掌握）
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，称为测量不确定度。
测量不确定度意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度。
测量不确定度是一个说明被测量之值分散性的参数。
1、标准不确定度（熟悉）
以标准差表示的测量不确定度，称为标准不确定度，用符号u表示，它不是由测量标准引起的不确定度，而是指不确定度以标准差来表征被测量之值的分散性。
对每个不确定度来源评定的标准差，称为标准不确定度分量。标准不确定度分量有两类评定方法，即A类评定和B类评定。
用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度，称为不确定度的A类评定，有时也称为A类不确定度评定，所得的相应的标准不确定度称为A类不确定度分量，用符号uA表示。
用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度，称为不确定度的B类评定，有时也称为B类不确定度评定，所得的相应的标准不确定度称为B类不确定度分量，用符号uB表示。
当测量结果是由若干个其它量的值求得时，测量结果的标准不确定度，等于这些其它量的方差和协方差适当和的正平方根，称之为合成标准不确定度，用符号uC表示，合成标准不确定度是测量结果标准差的估计值，它表征了测量结果的分散性。
2、扩展不确定度（熟悉）
用标准差的倍数或说明了置信水平的区间的半宽表示的测量不确定度，称为扩展不确定度，通常用符号U表示。
扩展不确定度确定的是测量结果的一个区间，合理地赋予被测量之值的颁的大部分可望包含于此区间。实际上，扩展不确定度是由合成不确定度的倍数表示的测量不确定度，它是将合成不确定度扩展了k倍所得的，即U＝kuC，k称为包含因子。通常情况下，k取2（或3）。
（二）测量不确定度的来源（了解）
1、对测量的定义不完整或不完善；
2、实现被测量定义的方法不理想；
3、取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量；
4、对被测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善；
5、对模拟仪器的读数存在人为偏差（偏移）；
6、测量仪器的分辨力或鉴别力不够；
7、赋予测量标准和标准物质的值不准；
8、用于数据计算的常量和其它参量不准；
9、测量方法和测量程序的近似性和假定性；
10、在表面上看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。
