测量的目的是为了确定被测量的量值

定义；测量不确定度是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。特点：测量的目的是为了确定被测量的量值。测量结果的品质是量度测量结果可信程度的最重要的依据。测量不确定度就是对测量结果质量的定量表征，测量结果的可用性很大程度上取决于其不确定度的大小。所以，测量结果表述必须同时包含赋予被测量的值及与该值相关的测量不确定度，才是完整并有意义的。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。广义上说，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。实际上，由于测量不完善和人们认识的不足，所得的被测量值具有分散性，即每次测得的结果不是同一值，而是以一定的概率分散在某个区域内的多个值。虽然客观存在的系统误差是一个相对确定的值，但由于我们无法完全认知或掌握它，而只能认为它是以某种概率分布于某区域内的，且这种概率分布本身也具有分散性。测量不确定度正是一个说明被测量之值分散性的参数，测量结果的不确定度反映了人们在对被测量值准确认识方面的不足。即使经过对已确定的系统误差的修正后，测量结果仍只是被测量值的一个估计值，这是因为，不仅测量中存在的随机效应将产生不确定度，而且，不完全的系统效应修正也同样存在不确定度。不确定度与误差：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，但在概念上存在比较大的差异。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。不确定度评定：用对观测列的统计分析进行评定得出的标准不确定度称为A类标准不确定度，用不同于对观测列的统计分析来评定的标准不确定度称为B类标准不确定度。将不确定度分为A类与B类，仅为讨论方便，并不意味着两类评定之间存在本质上的区别，A类不确定度是由一组观测得到的频率分布导出的概率密度函数得出:B类不确定度则是基于对一个事件发生的信任程度。它们都基于概率分布，并都用方差或标准差表征。两类不确定度不存在那一类较为可靠的问题。一般来说，A类比B类较为客观，并具有统计学上的严格性。测量的独立性、是否处于统计控制状态和测量次数决定A类不确定度的可靠性。A、B两类不确定度与随机误差与系统误差的分类之间不存在简单的对应关系。随机与系统表示误差的两种不同的性质，A类与B类表示不确定度的两种不同的评定方法。随机误差与系统误差的合成是没有确定的原则可遵循的，造成对实验结果处理时的差异和混乱。而A类不确定度与B类不确定度在合成时均采用标准不确定度，这也是不确定度理论的进步之一。测量不确定度是一个新的术语，它从根本上改变了将测量误差分为随机误差和系统误差的传统分类方法，它在可修正的系统误差修正以后，将余下的全部误差划分为可以用统计方法计算的(A类分量)和其他方法估算的出类分量)两类误差。A类分量是用多次重复测量以统计方法算出的标准偏差σ来表征，而B类分量是用其他方法估计出近似的标准偏差u来表征，并可像标准偏差那样去处理u。若上述分量彼此独立，通常可用方差合成的方法得出合成不确定度的表征值。由于不确定度是未定误差的特征描述，故不能用于修正测量结果。以下是《JJF1001-1998通用计量术语》中关于测量不确定度及相关名词的定义。A、测量不确定度：uncertaintyofmeasurement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。注：1．此参数可以是诸如标准偏差或其倍数，或说明了置信水准的区间的半宽度。2．测量不确定度由多个分量组成。其中一些分量可用测量列结果的统计分布估算，并用实验标准差表征。另一些分量则可用基于经验或其他信息的假定概率分布估算，也可用标准偏差表征。3．测量结果应理解为被测量之值的最佳估计，而所有的不确定度分量均贡献给了分散性，包括那些由系统效应引起的（如，与修正值和参考测量标准有关的）分量。B、标准不确定度：standarduncertainty以标准偏差表示的测量不确定度。C、不确定度的A类评定：typeAevaluationofuncertainty通过对观测列进行统计分析，对标准不确定度进行估算的一种方法。注：不确定度的A类估算，有时也称A类不确定度估算。D、不确定度的B类评定：typeBevaluationofuncertainty通过对观测列进行非统计分析，对标准不确定度进行估算的一种方法。注：不确定度的B类估算有时也称B类不确定度估算。E、合成标准不确定度：combinedstandarduncertainty当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差或（和）协方差算得的标准不确定度。F、扩展不确定度：expandeduncertainty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。注：扩展不确定度有时也称展伸不确定度或范围不确定度。G、包含因子：coveragefactor为求得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘之数字因子。不确定度的来源在实际工作中，分析结果的不确定度可能有很多来源，定量分析中典型的不确定度来源包括：2.1取样当取样是规定程序的组成部分时，例如不同样品间的随机变化以及取样程序存在的潜在偏差等影响因素构成了影响最终结果的不确定度分量。2.2存储条件当测试样品在分析前要存储一段时间，则存储条件可能影响结果。存储时间和存储条件因此也被认为是不确定度来源。2.3仪器的影响仪器影响可包括，如对分析天平校准的准确度限制；恒温控制偏离了规定范围；受进位影响的自动分析仪等。2.4试剂纯度许多试剂纯度不是100%，制造商通常只标明不低于规定值，标准滴定溶液在标定过程中存在着某些不确定度。2.5假设的化学反应定量关系当假定分析过程按照特定的化学反应定量关系进行的，可能有必要考虑偏离所预期的化学反应定量关系，或反应的不完全或副反应。2.6测量条件例如，容量玻璃仪器可能在与校准温度不同的环境温度下使用。总的温度影响应加以修正。同样，当材料对湿度的可能变化敏感时，湿度也是重要的。2.7样品的影响复杂基体的被分析物的回收率或仪器的响应可能受基体成分的影响。被分析物的物种会使这一影响变得更复杂。由于热和光的影响，样品/被测成分的稳定性在分析过程中可能会发生变化。当用“加标样品”来估计回收率时，样品中的被测物的回收率可能与加标样品的回收率不同，因而引进了需要加以考虑的不确定度。2.8计算影响选择校准模型，例如对曲线的响应用直线校准，会导致较差的拟合，因此引入较大的不确定度。修约能导致最终结果的不准确。因为这些是很少能预知的，必要时考虑不确定度。2.9空白修正空白修正的值和适宜性都会有不确定度，在痕量分析中尤为重要。2.10操作人员的影响可能总是将仪表或刻度的读数读高或读低。2.11随机影响在所有测量中都有随机影响产生的不确定度。该项应作为一个不确定度来源包括进去。上述这些来源有时不一定是独立的。寻找不确定度来源时，应做到不遗漏、不重复，特别应考虑对结果影响大的不确定度来源。遗漏会使测量结果的不确定度过小，重复使测量结果的不确定度过大。3不确定度分量在评估总不确定度时，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分量。当用标准偏差表示时，测量不确定度分量称为标准不确定度。如果各分量间存在相关性，在确定协方差时必须考虑。但是，通常可以评价几个分量的综合效应，也无须再另外考虑其相关性了，这可以减少评估不确定度的总工作量。对于测量结果y，其总不确定度称为合成标准不确定度（用标准偏差表示），记做uc（y），是一个标准偏差的估计值，它等于运用不确定度传播律将所有测量不确定度分量（无论是如何评价的）合成为总体方差的正平方根。由于测量结果的不确定度往往由许多原因引起，对这些标准不确定度分量可分两类分别评定，即A类评定和B类评定。3.1不确定度的A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。例如：在重复性或再现性条件下进行有限次的测量，所获得的信息（算术平均值，实验标准偏差s）来推断总体平均值和总体标准偏差，就是所谓的统计分析方法之一。所以很容易用标准偏差的形式表示A类标准不确定度，通常以独立观测列的算术平均值作为测量结果，则测量结果的标准不确定度如式6-8：s（）=s（xk）/=u（）（6-8）3.2不确定度的B类评定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，它用根据经验或资料及假设的概率分布估计的标准偏差表征，也就是说其原始数据（信息）并非来自实验观测列的数据处理，不确定度的B类评定的信息来源一般有：（1）以前的观测数据；（2）对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验；（3）生产部门提供的技术说明文件；（4）校准证书、检定证书或其他文件提供的数据、准确度的等级，包括目前仍在使用的极限误差、最大允许误差等；（5）手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度；（6）规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重复性限r或再现性限R。A类标准不确定度和B类标准不确定度仅是估算方法不同，不存在本质差异，它们都是基于统计规律的概率分布，都用标准偏差来定量表达，合成时同等对待。4测量不确定度的评估过程测量不确定度的评估过程一般为四步，如图6-6。4.1第一步规定被测量首先写明需要测什么，例如要标定约0.1mol/L的NaOH溶液，明确标定方法（用基准邻苯二甲酸氢钾KHP），相关的输入量（KHP的称量、KHP的纯度）以及计算公式等。