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论测量计量的法则
时间:2018-05-02  编辑:admin
 这里所称的法则,包括规律与方法双重意思。
       A 法则是规律性的方法。方法可以选择;但“法则——规律性的方法”,必须遵从,不能违背,违背就出错。
       B 法则是有方法论意义的规律。一般的规律是指事物的性质与事物间的关系,而法则是处理事物间关系的方法。
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(1)真值可知法则
       物理量的真值是可知的。物理公式中的量值,都是真值。不确定度体系否定真值的可知性,是物理学的悖论。
       量子理论的奠基人之一、不确定性原理提出者海森堡说:“不确定性原理不限制单一测量的准确度”。精密测量是对单一量的测量,单一量测量没有准确度门限。误差范围可以无限缩小,因此真值是可知的。表明量子理论观点的经典是海森堡的原著。当今测量计量界中的“不确定度(uncertainty)”,是冒用,是“狐假虎威”。
See; W. Heisenberg, The Physical Principles of the Quantum Theory (tr. 1949); D. Lindley, Uncertainty (2007).
       推论1:误差可求
       测量计量工作,不是一步就位,而必须是两步走。测量与计量,二者有区别,但又必定联系在一起,二者缺一不可。
       仪器的误差范围指标,在生产厂的设计制造中被确定,在计量中被公证。制造与计量时确定仪器误差范围;人们用已知误差范围指标值的仪器进行测量,在得到测得值的同时,是知道测得值的误差范围的。
       不确定度体系称:“真值不可知,误差不能求”,是测量佯谬。
       推论2:准确度定量
       准确度是误差范围的褒称,误差范围是准确度的定量表达。历史上广泛应用的准确度,都是定量的。不确定度体系的“准确度定性说”是污蔑,是现代版的指鹿为马。
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(2)等量代换法则
       测量计量中广泛应用等量代换。有广义量对特定量的代换,标准量的真值对被测量的真值的代换。测量仪器用计量标准定标,确定了测量仪器对标准量的误差范围;这个误差范围就是测量时“与标准的真值等量的被测量真值的误差范围”。这是实现标准量的真值(一般量)对被测量的真值(特殊量)的代换。
       误差定义为测得值与被测量真值之差,既通俗又确切。这是误差的物理意义。计量工作中以标准的真值代替被测量的真值来确定误差,用了等量代换。
       测量者用测量仪器来测量,此时用测量仪器的误差范围的指标值当做测得值的误差范围,这是冗余代换,合理而方便。
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(3)两类误差区分法则
       系统误差与随机误差,是客观存在。区分系统误差与随机误差是测量计量理论的基本点。不确定度体系否定两类误差的客观存在,试图把系统误差都化成随机误差,违反两类误差区分法则,导致一系列的错误。对系统误差取方差,行不通。

(4)微小误差可略法则
       一般物理量讲究准确;测量计量中的误差量是准确程度的表征量。误差范围自身准确到1/10,就足够了;而随机误差范围是“方和根”合成,准确到1/3即可。诸项误差相比,微小误差可略。
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(5)测量计量两步走的溯源法则
       测量仪器的测得值、计量标准的量值,可以溯源到国家基准。
       测量与计量是人类社会的有不同职责的两类活动。计量是依靠计量标准,测定测量仪器的误差,以判别仪器的合格性,就是公证测量仪器的性能指标。测量是使用已知误差范围的测量仪器,对特定被测量进行测量,以得到测量结果。
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(6)“误差量的绝对性与上限性”法则
       误差量有两个性质:第一,按绝对值论大小;第二,误差性能的表达,只论误差绝对值的最大可能值。误差元是误差范围的元素,是分析与推导公式的抓手。对计量标准、测量仪器,其性能标志是误差范围,即准确度。
       误差量的绝对性与上限性法则,是误差理论的基础,是《史法》的基本依据。
       《史法》的要点是“区分量值,建立测量方程”。基于测量方程,对测得值函数微分(或差分),得误差元;基于“误差量的绝对性与上限性”法则,对误差元取绝对值、取最大值,就可以顺理成章地求误差范围。于是,推导出测得值区间公式、测量结果公式、误差合成公式、计量的误差范围公式、合格性判别公式、修正值的误差范围公式等,实现测量计量理论的公式化。

(7)对象与手段分割法则
       测量值及其误差是手段与对象的共同作用结果。测量的目的是认识被测量值,这就必须突出认识对象,而减弱手段的影响。为此而利用物理学的“孤立法”或“分割法”。二量相叠加(代数和或均方和),可以令手段的量为可略的微小量。基础测量,要选仪器的误差范围小到要求值,而统计测量要求仪器误差范围小于被测量的σ,计量中标准的误差范围要小于被检仪器误差范围的1/4以下,都是忽略微小量,以达到对象与手段的分割,以突出主要矛盾。
       微分操作,必须认清常量与变量。在计量中,测得值函数是常量。不确定度体系对测得值(测得值函数)做微分,违反微分法则,导致手段与对象的混淆,在手段中加入对象的因素,造成错误。此错误影响普遍,急待纠正。
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(8)两类测量区分法则
       依据被测量的性质,测量有基础测量(常量测量)与统计测量(对统计变量的测量)之分。两类测量,决定两种截然不同的分散性表征量σ与σ,决定σ与σ的不同用法。不确定度体系混淆测量的误差与被测量的变化,不确定度是个混沌体。
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(9)贯通性法则
(9.1)误差范围的贯通性

       测得值函数体现测得值与被测量的真值的关联;误差范围体现测得值区间与测量结果区间的关联。误差范围是测得值函数与真值函数的简化表达,误差范围贯通研制、计量、测量三大场合。不确定度不具备贯通性。
(9.2)统计方式的贯通性
       测量计量的统计,试验与实践都是“时域统计”,二者的统计方式必须一致、贯通。系统误差不存在“各态历经性”。不确定度体系对测量仪器的B类评定,是台域统计,不具备试验统计与实践统计的贯通性,这种评定是错误的。
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(10)“交叉系数决定合成法”法则
       处理误差合成,《史法》用“方根法”,可以贯通随机误差与系统误差。
       决定误差合成方法的是“交叉系数”。这是误差合成的一项法则。
       不确定度体系用“方差法”。仅适于随机误差部分,对恒值的系统误差,行不通。所用的“相关系数”,对系统误差无法计算,只能靠“假设不相关”。“假设”而不求证,是伪科学。

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