Данилов А.А.

Поскольку многократно в этой ветке упоминался Кузнецов Владимир Павлович, наверное, пора выложить и его статью/мнение, которую выкладывал уже неоднократно, тем более, раз уж упомянут был известный пункт 3.4.8 "Руководства..." При прочтении следует помнить, что статья опубликована аж в 2003 году. С тех пор многое изменилось в GUM и в умах... ИТ_2003_8_21-27_Кузнецов_Погрешность и неопределенность.pdf

Нет. Сейчас возможно слишком много вариантов Хорошо. Давайте воспользуемся отменными документами тех времен, когда про концепцию неопределенности не говорили так оживленно. Давайте воспользуемся отмененным ГОСТ 16263-70. 8.18. Результат измерения - значение величины, найденное путем ее измерения 8.22. Доверительные границы погрешности результата измерения - верхняя и нижняя границы интервала, накрывающего с заданной вероятностью погрешность измерения Кроме того, в те времена существовал и ГОСТ 8.011-72, который устанавливал 4 формы представления результатов измерений (привожу в сокращении и только примеры): Первая форма: результат измерения в единицах измеряемой величины + погрешность от нижней до верхней границы в единицах измеряемой величины + установленная вероятность, с которой погрешность измерения находится в указанных границах. Пример: 100 В, А от —1 до + 1 В; Р = 0,95. Первая форма представления результата измерения характерна тем, что в ней рассматривается погрешность, без подразделения на система тическую и случайную составляющие. Показатели точности результата измерения, представленного по первой форме, недостаточны для корректного суммирования погрешностей блоков и определения погрешности результата косвенных измерений Вторая форма: результат измерения в единицах измеряемой величины + систематическая погрешность измерения, нижняя и верхняя ее границы в единицах измеряемой величины + установленная вероятность, с которой систематическая составляющая погрешности находится в ее границах + оценка СКО случайной составляющей погрешности в единицах измеряемой величины + стандартная аппроксимация функции плотности вероятности случайной составляющей погрешности. Пример: 101,5 В; систематическая погрешность от 1,5 до —1,5 В; Р (сист. сост.) = 0,95; СКО= 0,5 В; равномерный Вторую форму представления результата измерения целесообразно применять в тех случаях, когда значительная по относительному уровню систематическая погрешность изменяется по случайному закону. Результаты прямых измерений, представленные по этой форме, могут быть использованы для корректного определения только случайной составляющей суммарной погрешности косвенных измерений. Во второй форме представления результата измерения показатели точности указываются по обеим составляющим погрешности. И т.д. В любом случае, есть интервал от ... до ... Именно потому, что меня учили по прежним (старым, читай, хорошим, правильным, непротиворечивым документам) меня никогда не волновало точечное значение результата измерений, ибо результат полученный одним поверенным прибором и другим поверенным прибором могут отличаться на удвоенный предел погрешности. Почему не волновало? Потому что чисто психологически начинаешь этому значению больше верить. С чего бы это? Нам же известно лишь то, что погрешность находится в интервале от ... до ... Именно поэтому с точки зрения нынешних документов предпочитаю указывать, что сам результат находится в диапазоне от ... до ... Как это применять с точки зрения концепции погрешности? Без проблем! Когда речь идет об однократных измерениях, наиболее массовых, то этого вовсе не нужно, ибо нужно до измерений правильно выбрать СИ и только.

Андрей Аликович! 1. Правильно ли понимаю, что поскольку МИ 1317-2004 Вас не устроили, то не устроит и РМГ 29-2013? Хотя в пункте 5.1 РМГ 29-2013 говорится, что результат (измерения величины) - множество значений величины, приписываемых измеряемой величине вместе с любой другой доступной и существенной информацией. А в примечании 2 говорится, что такой информацией могут быть доверительные границы погрешности. 2. Правильно ли понимаю, что Вы будете настаивать на том, что результат измерения - есть значение, т.е. точка на шкале, а погрешность измерения - есть оклонение результата измерения от истинного значения? 3. Если пункты 1 и 2 верны, то все равно в итоге истинное значение в соответствии с концепцией погрешности будет находиться в интервале от (1 - D1) кг до (1 + D1) кг

Легко - см. МИ 1317-2004: Пример 1 - Запись в протоколе результата измерений расхода жидкости, полученного по аттестованной МВИ: а) Результат измерений 10,75 м3/c; | Dl| = | Dh | = 0,15 м3/c; Р=0,95. Условия измерений: температура жидкости 20 °С, кинематическая вязкость 1,5·10-6 м2/c; б) Результат измерений 10,75 м3/c. Характеристики погрешности и условия измерений - в соответствии со свидетельством об аттестации МВИ № 17 от 05.07.2003 г. Пример 2 - Запись в протоколе результата измерений расхода жидкости, полученного по неаттестованной МВИ. Статистические оценки характеристик погрешности измерений определены в процессе измерений: а) Результат измерений 10,75 м3/c; = 0,08 м3/c; = 0,10 м3/c. Условия измерений: температура жидкости 20 °С, кинематическая вязкость 1,5·10-6 м2/c; б) Значение измеряемого расхода - в интервале от 10,50 до 11,00 м3/c с доверительной вероятностью 0,95. Условия измерений: температура жидкости 20°С, кинематическая вязкость 1,5·10-6 м2/c.

Пусть будет от (1 - D1) кг до (1 + D1) кг К этой записи нет вопросов?

1. Наверное, это сути рассматриваемого вопроса не меняет 2. В соответствии с МИ 1317-2004 возможны оба варианта 3. Я бы написал даже третий: от (1 - D1) кг до (1 + D1) кг

Мне кажется, это было бы неправильным

А как?

Немного не так. Результат - это же не просто 1 кг. У меня с поверенной гирей результат получится 1 кг +- (D + быть может, еще некоторые составляющие) = 1кг +- D1 У Вас с калиброванной гирей результат получится 1 кг +- (U + быть может, еще некоторые составляющие) = 1кг +- U1 Вы согласны?

Специально не стал выкладывать эту статью полностью, а привел только ее начало, чтобы не будоражить сообщество...

Андрей Аликович! Давайте все-таки продолжим "спектакль" (как Вы красиво назвали наше общение) с той завязкой, которая была озвучена вчера вечером в отношении именно результатов измерений, выполненных одним и тем же СИ, но с применением поверенной гири (с пределами допускаемой погрешности СИ +-D) и калиброванной гири (с расширенной неопределенностью ее калибровки U).

Определенно, слишком молоды + "железный занавес тех лет"

Слишком молод (вероятно, это недостаток ), чтобы доподлинно знать историю. Если мне не изменяет память (а надеюсь, она не подводит), впервые прочитал документ на русском языке о том, что мировая общественность ведет обсуждение о неопределенности в 1988 году - помнится его присылали из ВНИИМа. Но есть люди, которые живут достаточно давно. Например. Рабинович С.Г. Вот что он пишет в одной из своих статей: "Международный Комитет по Весам и Мерам (CIPM) в 1977 поручил своему институту − Международному Бюро по Весам и Мерам (BIPM) разработать рекомендацию по оцениванию неопределенности измерений. Предложенные BIPM исходные положения будущей рекомендации были расмотрены CIPM в 1980 и 1981 и в принципе одобрены. Тем не менее, дальнейшее руководство подготовкой рекомендации CIPM передал Международной Организации по Стандартизации (ISO), считая что эта организация сможет лучше отразить интересы промышленности и торговли. ISO сформировала рабочую группу из представителей BIPM, Международной Электротехнической Комиссии (IEC), Международного Союза Чистой и Прикладной Химии (IUPAC), Международного Союза Чистой и Прикладной Физики (IUPAP), Международной Федерации Клинической Химии (IFCC) и Mеждународной Организации Законодательной Метрологии (OLML). В 1993, через 16 лет после начала работы, Руководство по выражению неопределенностей измерений (GUM) было опубликовано. В вводной части GUM:1993 было написано: "Подход, на котором основан этот документ, очерчен в Рекомендации INC-1 (1980) Рабочей группы по формулированию неопределённостей (эта группа была создана МБМВ в ответ на запрос МКМВ) ... Рекоменда­ция INC-1 (1980) была принята и вновь подтверждена МКМВ в его реко­мендациях 1 (СI-1981) и (CI-1986). Т.к. Рекомендация INC-1 (1980) является основа­нием, на котором строится настоящий доку­мент" Рекомендация INC-1 (1980). Выражение экспериментальных неопре­делённостей 1. Неопределённость результата измерения обычно включает в себя не­сколько составляющих, которые могут быть сгруппированы в две катего­рии в соответствии с тем, какими способами оценены их коли­чественные значения: А – неопределённости, которые оценены статистическими мето­дами; В – неопределённости, которые оценены другим путём. Между классификацией по категориям А и В и ранее используемым делением неопределённостей на «случайные» и «систематические» не всегда есть простое соответствие. Термин «систематическая неопреде­лённость» может ввести в заблуждение и его следует избегать. Детальный отчёт о неопределённости должен включать полный пере­чень со­ставляющих, и для каждой из них должен быть указан метод, по ко­то­рому рас­считаны их численные значения. 2. Составляющие категории А характеризуются оценкой дисперсии sj^2 (или оценкой стандартного отклонения sj) и числом степеней свободы νj. Где необ­ходимо, должна быть дана ковариация. 3. Составляющие категории В характеризуются величинами uj^2, кото­рые мо­гут рассматриваться как приближения к соответствующим диспер­сиям, наличие которых предполагается. Величины u^2 могут трактоваться как дисперсии, а ве­личины uj - как стандартные (средние квадратические) отклонения. Где это имеет смысл, так же мо­гут трактоваться и кова­риации. 4. Комбинированные неопределённости могут быть характеризованы чи­словым значением, рассчитанным обычным методом для расчёта комби­нации дисперсий. Комбинированная неопределённость и её составляющие могут быть выражены в форме стандартного (среднего квадратического) отклонения. 5. Если, для конкретных приложений, необходимо комбинированную не­определённость умножить на коэффициент, чтобы вычислить предельную не­определённость, всегда следует использовать установленные значения ко­эффициентов.

Какая проблема со вторым? Если Андрей Аликович имеет право провести калибровку длины палки, то почему я не имею права провести калибровку массы кучи песка? Главное, чтобы песчинки за эти 2 этапа не разлетелись и не намочились Метод замещения.ppsx

Предположим, для определенности и Вы по пункту 3, и я по пункту 2 уравновесили весы одной гирей 1 кг. У Вас она была калибрована с неопределенностью U, а я использовал поверенную с границами погрешности +-D

Примените калиброванные гири - в чем проблема? Но тогда я тоже буду применять поверенные гири с приписанными (а не с номинальными) значениями, но не с оценкой неопределенности калибровки, а в границах погрешности - вся разница...

Что принять оценкой погрешности в концепции неопределенности? Ноль - как центр распределения? Вид закона распределения, как понимаю, неизвестен. Проверять, как понимаю, не будем. Значит, берем худший случай - равномерный закон. Вероятность 0,95 устроит? Тогда расширенная неопределенность составит 0,95*5=4,75 ед.

Андрей Аликович! Вы же сами начинали с того, что величина неизменна!!! Вспомните про стакан с водой, которая испаряется...

Конечно, нет. Напомню постановку задачи: Ваш вопрос: Мой ответ: Ваш вопрос: Мой ответ: Итог: В исходной задаче по пункту 2 методом замещения провели измерения с применением поверенного СИ. Получили результат с границами погрешности. В исходной задаче по пункту 3 провели измерения с применением калиброванного СИ. Получили результат с расширенной неопределенностью. Был поставлен вопрос: Можно ли сопоставить границы погрешности результата измерения с расширенной неопределенностью? Ваш вопрос: несколько увел меня в сторону, поскольку имелось в виду другое. Можно ли получить ответ на вопрос, выделенный выше жирным шрифтом?

Можно спросить и так. При этом речь идет о значении единственной точки диапазона измерений СИ, в которой проведена его калибровка

Андрей Аликович! Давайте постепенно подойдем к ответу на Ваш вопрос. А потому: как Вы, думаете, можно ли границы неисключенной систематики СИ сопоставить с неопределенностью калибровки? Другими словами, равны ли они количественно?

Почему же в 3) контроль? Те же измерения (этап 1) и калибровка (этап 2). На этапе 1 с помощью СИ получаем его показание. На этапе 2 проводим калибровку СИ с помощью эталона в той же точке диапазона измерений СИ. Какая информация нужна дополнительно? Это надо подумать. Предполагаю, что какая-то информация не помешает, хотя количество повторных измерений, неопределенность по типу А, вид закона распределения... Быть может, неопределенность по типу А для эталона...

Андрей Аликович! Некоторые уточнения: 1. Давайте разделим понятия "погрешность СИ" и "погрешность измерения (результата измерения)". Неопределенность может иметь отношение лишь к измерению (результату измерения), но не к СИ. Поэтому про погрешность СИ речи не ведем. 2. Давайте вспомним измерения методом замещения на примере взвешивания. Что мы делаем? На первом этапе на одну чашку рычажных весов кладем груз неизвестной массы, а на другую - насыпаем песок, добиваясь равновесия весов. На втором этапе груз убираем, а вместо него кладем несколько гирь, уравновешивая песок. Чем определяются границы погрешности? Если грубо, то характеристиками погрешности гирь и рычажных весов. 3. Теперь та же процедура с точки зрения концепции неопределенности: Груз неизвестной массы - измеряемая величина; песок - СИ, с помощью которого проводим измерения; гири - эталон, с помощью которого проводим калибровку СИ. Что получили? Груз неизвестной массы = массе гирь. СИ практически не влияет, если имеет стабильные характеристики Смещение устранено (точнее, почти устранено, т.е. уменьшено). Чем определяется неопределенность (тавтология, но все же)? Неопределенностью калибровки гирь и рычажных весов. Можно ли пересчитать одну характеристику в другую? Нельзя! Можно ли оценить "сверху" неопределенность, если известны границы погрешности? Можно, если иметь дополнительную информацию.

См. ГОСТ Р ИСО 3951-1-2007 3.1 контроль по количественному признаку (inspection variables): Контроль на основе измерений характеристики качества единицы продукции.

1. Неопределенность в измерениях пока требуется преимущественно для общения с зарубежными партнерами. И, уверен, с этим никто не спорит. 2. От неопределенности в измерениях мы тоже никуда не уйдем, причем ВСЕ Это касалось измерений Теперь о технических средствах 3. Средства измерений преимущественно будут подлежать калибровке. Это гипотеза. 4. Какая процедура будет установлена для средств измерений, предназначенных для применения в однократных измерениях (без возможности их повторения), пока не знаю. Будет ли это аналог поверки, будет ли это что-то типа оценки соответствия на основании результатов проведенной калибровки, пока не знаю. 5. Средства контроля. Для них однозначно должны быть процедура оценки сответствия с результатом соответствует/не соответствует. Можно, конечно, кабель "прозванивать" поверенным тестером, а можно поставить батарейку и лампочку.