关于最佳测量能力计算方法的探讨

　　按JJF1069《法定计量检定机构考核规范》[1]7·3·6·1要求:“从事校准工作的机构应具有计算其最佳测量能力的程序”。实验室在研究编制最佳测量能力的计算程序时,往往会产生以下有争议的问题:

　　问题1·对标准装置的最终输出量所作的A类评定的测量不确定度是否已包含装置各分量的B类评定的测量不确定度?换言之,根据这两类评定的测量不确定度计算的合成标准不确定度有无重复计算的风险?

　　问题2·能否采用更高标准对其校准的方法来确定最佳测量能力?通常用这种方法验证所计算的最佳测量能力,何不直接引用此法,将校准结果的测量不确定度作为装置的最佳测量能力?澄清以上问题,对于正确理解和选定最佳测量能力的计算方法至关重要。

　　1·关于B类评定的测量不确定度

　　从理论上说,所有分量的测量不确定度都可以通过统计的方法得出,即用A类评定得出。测量不确定度的定义及数字表达就是最基本的统计函数形式———样本标准偏差。然而统计方法须作大量的试验,有的试验代价很大,有的试验难度很高。为了简化评定,人们就对一部分分量采用非统计的评定方法,即B类评定。B类评定是根据已掌握的信息进行分析

　　评定,数学表达仍采用等效的标准偏差、分布、有效自由度等。A类评定要通过重复性试验进行,对数据一般可按贝塞尔公式计算标准不确定度,即

　　这样评定具有实证性。而B类评定则不须通过重复性试验,直接根据已知信息,结合评定者经验,对其等效标准偏差、分布、自由度作出推断,因此有较强的主观性。从形式上说,B类评定与A类评定的测量不确定度表达式相同,但其实质却有明显区别。

　　首先,A类评定的测量不确定度是在某一确定的条件下的测量分散性的定量表达。B类则是测量条件在某允许范围内的测量值变动量的表达。这种测量值的变动量与测量条件有因果关系,因此主要是系统效应的反映。由于测量条件允许的变动范围较小,无法也无必要精确确定具体状态。在实际操作中,只须将允许条件范围内测量值最大变动量作为测量不确定度对待。这就是B类评定与A类评定的最大区别。由于A类评定是在确定条件下进行,其评定的测量不确定度显然不能包括反映条件变化的B类评定。

　　其次,A类评定是实验的或实证的方法,而B类评定则是经验的或先验的方法。B类评定有较强的主观性,不同的评定者对相同对象可能会有明显不同的评定结论。例如,引用某数据作为B类评定依据,张三认为该数据可靠性为90%,故其自由度为50;李四认为该数据可靠性为100%,其自由度为∞。第三者很难确认哪一位的判断更好些。在这里人的主观性影响也是无法通过A类评定来反映的。