应用测量不确定度结果应注意的问题

由国家质检总局计量司组织编写的计量技术法规统一宣贯教材《测量不确定度评定与表示指南》一书的第79页之(6)“讨论”中有以下一段内容:“……本例的测量结果为σ=(509.3±6.4)N/mm2，k=2。如果标准或规范要求σ大于502.9N/mm2，则本测量结果表明该材料合格无疑，如果要求σ大于515.7N/mm2，则肯定不合格。”对此，仅就测量不确定度内容而言，我们以为未必如此，理由如下:

  因该例题的合成不确定度为uσ=σ·uσr=3.2N/mm2，且k=2，所以才有扩展不确定度U=k·uσ=6.4N/mm2。粗看，上面“讨论”中的结论似乎没错，因为如果要求σ大于515.7(权且假设为515.8)则正好大于测量结果的上限509.3+6.4，似乎确实不合格。然而，这毕竟不是“形位公差”。这里作者也许忽视了一个关键的问题(或者说是“前提”)，即包含因子k=2。众所周知，当k=2时，置信概率约为95%左右，也就是说，扩展不确定度U=6.4N/mm2也只有95%的可靠程度，而“肯定不合格”之“肯定”两字却是100%的意思。试想，如果取置信概率p=99.73%，即包含因子k=3，此时的扩展不确定度应为U=9.6N/mm2，上、下限分别为518.9和499.7，显然515.8介于此两者之间，作为不合格岂不是误判!

  当然，p=99.73%只有在重复测量的次数n→∞，并且理论上是正态分布时才采用。即或如此，取置信概率p=99%，包含因子k=2.58，问题依然存在。

  回顾一下JJF1059-1999《测量不确定度的评定与表示》中有关扩展不确定度的定义:“确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。”这不也说明该问题了吗?

  诚然，在工业技术领域，通常只采用p=95%，一般实验室及普通的计量校准在提供测量结果时亦普遍取包含因子k=2或2左右，并且不作合格与否的判断。然而如果应客户要求需作判断，就应慎之又慎。

  这就是我们对应用测量不确定度结果时的理解。

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