测量不确定度和误差的分别

测量不确定度和误差是计量学中研究的基本命题，也是计量测试职员常常运用的重要概念之一。它直接关系着测量结果的可靠程度和量值传递的正确一致。然而良多人因为概念不清，很轻易将二者搅浑或误用，本文结合学习《测量不确定度评定与表示》的体会，着重谈谈二者之间的不同之处。
首先要明确的是测量不确定度与误差二者之间概念上的差异。
测量不确定度表征被测量的真值所处量值范围的评定。它按某一置信概率给出真值可能落入的区间。它可以是尺度差或其倍数，或是说明了置信水准的区间的半宽。它不是详细的真误差，它只是以参数形式定量表示了无法修正的那部门误差范围。它来源于无意偶然效应和系统效应的不完善修正，是用于表征公道赋予的被测量值的分散性参数。不确定度按其获得方法分为A、B两类评定分量。A类评定分量是通过观测列统计分析作出的不确定度评定，B类评定分量是依据经验或其他信息进行估计，并假定存在近似的“尺度偏差”所表征的不确定度分量。
误差多数情况下是指测量误差，它的传统定义是测量结果与被测量真值之差。通常可分为两类：系统误差和无意偶然误差。误差是客观存在的，它应该是一个确定的值，但因为在绝大多数情况下，真值是不知道的，所以真误差也无法正确知道。我们只是在特定的前提下寻求最佳的真值近似值，并称之为商定真值。
通过对概念的理解，我们可以看出测量不确定度与测量误差的主要有以下几方面区别：
一.评定目的的区别：
测量不确定度为的是表明被测量值的分散性；
测量误差为的是表明测量结果偏离真值的程度。
二.评定结果的区别：
测量不确定度是无符号的参数，用尺度差或尺度差的倍数或置信区间的半宽表示，由人们根据实验、资料、经验等信息进行评定，可以通过A，B两类评定方法定量确定；
测量误差为有正号或负号的量值，其值为测量结果减去被测量的真值，因为真值未知，往往不能正确得到，当用商定真值代替真值时，只可得到其估计值。
三.影响因素的区别：
测量不确定度由人们经由分析和评定得到，因而与人们对被测量、影响量及测量过程的熟悉有关；
测量误差是客观存在的，不受外界因素的影响，不以人的熟悉程度而改变；
因此，在进行不确定度分析时，应充分考虑各种影响因素，并对不确定度的评定加以验证。否则因为分析估计不足，可能在测量结果非常接近真值(即误差很小)的情况下评定得到的不确定度却较大，也可能在测量误差实际上较大的情况下，给出的不确定度却偏小。
四.按性质区分上的区别：
测量不确定度不确定度分量评定时一般不必区分其性质，若需要区分时应表述为：“由随机效应引入的不确定度分量”和“由系统效应引入的不确定度分量”；
测量误差按性质可分为随机误差和系统误差两类，按定义随机误差和系统误差都是无限多次测量情况下的理想概念。
五.对测量结果修正的区别：
“不确定度”一词本身隐含为一种可估计的值，它不是指详细的、切当的误差值，虽可估计，但却不能用以修正量值，只可在已修正测量结果的不确定度中考虑修正不完善而引入的不确定度；
而系统误差的估计值假如已知则可以对测量结果进行修正，得到已修正的测量结果。
一个量值经修正后，可能会更靠近真值，但其不确定度不但不减小，有时反而会更大。这主要仍是由于我们不能切当的知道真值为多少，仅能对测量结果靠近或离开真值的程度进行估计而已。

固然测量不确定度与误差有着以上种种不同，但它们仍存在着紧密亲密的联系。不确定度的概念是误差理论的应用和拓展，而误差分析依然是测量不确定度评估的理论基础，在估计B类分量时，更是离不开误差分析。例如测量仪器的特性可以用最大答应误差、示值误差等术语描述。在技术规范、规程中划定的测量仪器答应误差的极限值，称为“最大答应误差”或“答应误差限”。它是制造厂对某种型号仪器所划定的示值误差的答应范围，而不是某一台仪器实际存在的误差。测量仪器的最大答应误差可在仪器仿单中查到，用数值表示时有正负号，通常用绝对误差、相对误差、引用误差或它们的组合形式表示。例如土0.1PV，土1％等。测量仪器的最大答应误差不是测量不确定度，但可以作为测量不确定度评定的依据。测量结果中由测量仪器引入的不确定度可根据该仪器的最大答应误差按B类评定方法评定。又如测量仪器的示值与对应输入量的商定真值之差，为测量仪器的示值误差。对于什物量具，示值就是其标称值。通常用高一等级测量尺度所提供的或复现的量值，作为商定真值(常称校准值或尺度值)。在检定工作中，当测量尺度给出的尺度值的扩展不确定度为被检仪器最大答应误差的1/3～1/10时，且被检仪器的示值误差在划定的最大答应误差内，则可判为合格。

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