Неопределенность против погрешности

[Владислав Ф. 5]

14 часов назад, scbist сказал:

Тут уже задавали вопрос. Дефинициальная неопределенность это сколько?

Это такое же непознаваемое понятие, как погрешность.

Истинного значения мы не знаем, значит погрешность неизвестна. Аналогично и дефинициальная неопределенность. Такой же непознанный объект. Отражение нашего неполного знания.

Те же яйца, только в профиль.

Это не так. Например, помимо подхода к неопределенности GUM, есть практически альтернативный подход, описанный в IEC 60539. Он по большей части ориентирован на рутинные однократные измерения и приводит способы сопоставления результатов измерений друг с другом. Так вот там описываются в том числе случаи, когда дефинициальная неопределенность сравнима с неопределенностью измерений. В той области измерений, в которой я специализируюсь (методы и средства неразрушающего контроля), огромная дефинициальная неопределенность возникает сплошь и рядом, особенно печальна ситуация в дефектоскопии, которая, собственно, именно по этой причине до сих пор является дефектоскопией, и никак не может стать дефектометрией.

[Lavr 541]

3 часа назад, Владислав Ф. сказал:

помимо собственно данных наблюдений в этот "набор" значений могут входить неопределенность, коэффициент охвата, значения поправок и т.д. 

Совсем не понял. Если кто-то понял, пусть объяснит.

 

 

Изменено 19 Августа 2022 пользователем Lavr

[Lavr 541]

2 часа назад, Владислав Ф. сказал:

одной из составляющих которой является неопределенность дефинициальная.

Так, что такое, в Вашем понимании, дефинициальная неопределенность с точки зрения классического подхода? 

[scbist 1834]

1 час назад, Владислав Ф. сказал:

там описываются в том числе случаи, когда дефинициальная неопределенность сравнима с неопределенностью измерений.

Не понял. Как это делает истинное значение величины известным?

1 час назад, Владислав Ф. сказал:

дефинициальная неопределенность возникает сплошь и рядом, особенно печальна ситуация в дефектоскопии, которая, собственно, именно по этой причине до сих пор является дефектоскопией, и никак не может стать дефектометрией.

А где предел после которого скопия становится метрией?

Я бы не стал завязываться на неопределенность, здесь, как мне кажется, просто дань традициям. Привыкли называть скопией, вот и называем.

[Владислав Ф. 5]

1 час назад, Lavr сказал:

Совсем не понял. Если кто-то понял, пусть объяснит.

 

 

Ну что сказать, не поняли - думайте дальше.

Для всех остальных, кого заинтересовало "расшифровка" термина "результат измерений" в VIM3, могу рассказать следующее. Лет пять назад, когда я еще работал в ГМС, руководство попросило дать отзыв на один документ российских разработчиков, предлагаемый в качестве РМГ. Там, в разделе "Термины и определения" приводился термин "результат измерений" и именно в том виде, в каком он присутствует в РМГ 29-2013. Я, был несколько ошеломлен, почитав это определение, потом посетил цифровую версию VIM3 на сайте JCGM, посмотрел оригинал, походил по ссылкам, понял, что у меня складывается совсем другое восприятие термина, подумал и написал в JCGM, вежливо попросил разъяснений, почему определения термина "результат измерений" так различаются в VIM2 и VIM3. И получил очень доброжелательный и подробный ответ. Само письмо осталось на корпоративном ящике, а смысл его был такой -- разработчики VIM3 решили подчеркнуть важность включения неопределенности в отчет об измерении (reporting the outcome of a measurement) как указано в приложении 2 VIM2 и по этой причине переопределили этот термин в VIM3, и что под "набором значений" (set of quantity values) подразумевается значение величины и ее неопределенность, а "любая другая доступная релевантная информация" (any other available relevant information) относится к возможности указать вероятность (probability).

[Владислав Ф. 5]

1 час назад, Lavr сказал:

Так, что такое, в Вашем понимании, дефинициальная неопределенность с точки зрения классического подхода? 

Этот вопрос лишен содержательности - я уже об этом высказался.

[Владислав Ф. 5]

29 минут назад, scbist сказал:

Не понял. Как это делает истинное значение величины известным?

Как раз подход IEC категорически не приемлет термина "истинное значение", в отличие от подхода GUM, где оно все-таки присутствует, как минимум в виде цели измерений. Цель измерений в подходе IEC состоит не в том, чтобы определить истинное значение величины с заданной вероятностью, а вместо этого сосредотачивается на метрологической совместимости результатов измерений (VIM3, 2.47).

[scbist 1834]

1 час назад, Владислав Ф. сказал:

Цель измерений в подходе IEC состоит не в том, чтобы определить истинное значение величины с заданной вероятностью, а вместо этого сосредотачивается на метрологической совместимости результатов измерений (VIM3, 2.47).

В моей практике не применимо от слова совсем. Это скорее к научным изысканиям. Когда можно сидеть и годами измерять одно и тоже. Из раза в раз проводить один и тот же эксперимент и по результатам потом написать диссертацию.

На производстве такой подход не прокатывает.

Может это я так понимаю, но определение ближе как-то к повторяемости. Для меня совместимость это один измеряет болт, другой гайку, а потом измерения сравниваются и делаем вывод о совместимости результатов.

Еще можно данный термин применять для проверки на ошибки. Вместо критерия Граббса.

Но называть это целью измерения я не стал бы.

[Владислав Ф. 5]

40 минут назад, scbist сказал:

На производстве такой подход не прокатывает.

Подход IEC как раз и ориентирован на производство и однократные измерения, он исключительно прагматичен. Но не могу порекомендовать ничего более, чем разыскать/приобрести  IEC 60359:2001 и ознакомиться с текстом.

[Lavr 541]

3 часа назад, Lavr сказал:

Так, что такое, в Вашем понимании, дефинициальная неопределенность с точки зрения классического подхода? 

 

2 часа назад, Владислав Ф. сказал:

Этот вопрос лишен содержательности - я уже об этом высказался.

Вы имеете ввиду следующие ваши слова?

"Являясь разностью между двумя случайными величинами - измеренным и конвенциональным значениями, которые имеют соответствующую неопределенность, она сама имеет неопределенность, одной из составляющих которой является неопределенность дефинициальная".

Этот ответ говорит только о том, что дефинициальная неопределенность - это составляющая неопределенности некоторой разности случайных величин.

2 часа назад, Владислав Ф. сказал:

Ну что сказать, не поняли - думайте дальше.

Вот сижу и думаю, откуда неопределенность у случайной величины?

[Lavr 541]

2 часа назад, Владислав Ф. сказал:

 под "набором значений" (set of quantity values) подразумевается значение величины и ее неопределенность, а "любая другая доступная релевантная информация" (any other available relevant information) относится к возможности указать вероятность (probability).

Так вот, вам же ответили, что набор значений возникает из-за наличия неопределенности значения величины, представляющего результат измерения, а вы о каких-то наблюдениях говорите.

[scbist 1834]

3 часа назад, Владислав Ф. сказал:

Подход IEC как раз и ориентирован на производство и однократные измерения, он исключительно прагматичен.

Для начала надо с самим термином разобраться. Возможно у меня корявый перевод

Цитата

 2.47 метрологическая совместимость результатов измерений (метрологическая совместимость) - свойство множества результатов измерений для определенной измеряемой величины, при котором абсолютное значение разности любой пары измеренных значений величины, полученное из двух различных результатов измерений, меньше, чем некоторое выбранное кратное стандартной неопределенности измерений этой разности.

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Метрологическая совместимость результатов измерений заменяет традиционное понятие “нахождение в пределах погрешности”, т. к. она дает критерий для того, относятся ли два результата измерений к одной и той же измеряемой величине или нет. Если в серии измерений величины, которая предполагается постоянной, результат измерения несовместим с остальными, это означает, что или измерение некорректно (например, если его неопределенность была оценена слишком малой), или измеряемая величина изменилась за промежуток  времени между измерениями.

Я выделил предложение а примечании.

Какое постоянство может быть в производстве при однократных измерениях? У вас каждое измерение это разные детали, разные конкретные измеряемые величины. Какая серия измерений может быть в массовом производстве?

Серия деталей может быть, а серия измерений - нет.

Если у вас две детали. Одна выполнена верхнем допуске, другая - в нижнем. Разность между ними - поле допуска. Какова неопределенность значения величины равной полю допуска?

Имеем два результата измерения с неопределенностью. Неопределенность много меньше допустимого отклонения. Неопределенность разности двух значений грубо по максимуму две неопределенности. Но и в этом случае она будет меньше поля допуска - разности между двумя годными деталями. Т.е. измерения признаются не совместимыми. По определению разность значений больше неопределенности разности.

Но мы измеряем не одну деталь, а разные. Обе годные. Т.е. мы должны говорить не о серии измерений, а о серии деталей. Т.е. мы можем сделать вывод о стабильности процесса производства, а не об измерениях.

[scbist 1834]

3 часа назад, Владислав Ф. сказал:

не могу порекомендовать ничего более, чем разыскать/приобрести  IEC 60359:2001 и ознакомиться с текстом.

.

Цитата

Применяется к спецификациям рабочих характеристик, с преобладающей ссылкой на промышленное применение, следующих видов электрического и электронного оборудования: - показывающих и регистрирующих приборов, измеряющих электрические величины; - материальные меры, обеспечивающие электрические количества; - приборы, измеряющие неэлектрические величины с помощью электрических средств, для всех частей измерительной цепи, которые представляют электрические выходные сигналы. Он основан на методах, изложенных в GUM для выражения и оценки неопределенности измерения, и ссылается на GUM для статистических процедур, которые должны использоваться при определении интервалов, назначенных для представления неопределенности (включая способ учета значительных неопределенностей в цепочка прослеживаемости). Цель состоит в том, чтобы предоставить методы обеспечения единообразия в спецификации и определения неопределенностей оборудования в пределах его области применения. Все остальные необходимые требования зарезервированы для зависимых стандартов продукции МЭК, относящихся к конкретным типам оборудования, подпадающим под действие настоящего стандарта.

Т.е. речь не об измерениях на производстве, а об определении параметров СИ на производстве. Я так понимаю как некую альтернативу калибровки.

[Владислав Ф. 5]

18 часов назад, Lavr сказал:

Так вот, вам же ответили, что набор значений возникает из-за наличия неопределенности значения величины, представляющего результат измерения, а вы о каких-то наблюдениях говорите.

Мне еще много чего ответили.

[Владислав Ф. 5]

15 часов назад, scbist сказал:

Для начала надо с самим термином разобраться. Возможно у меня корявый перевод

Да, перевод корявый, как абсолютно все переводы. Вы сильно не парьтесь, метрологическая совместимость является основным подходом IEC, поскольку он очень нехорошо относится к понятию истинное значение. Заявленная цель измерений - получить результаты, совместные друг с другом, в пределах соответствующих неопределенностей измерений. И с этой точки зрения это все, что может быть сделано при практических промышленных и эксплуатационных измерениях. На практике это означает, что результаты измерений совместны, если разность измеренных значений, скажем, двух результатов не превышает сумму квадратов их расширенных неопределенностей. При наличии корреляции формула чуть-чуть усложняется.

Т.е., мы сравниваем результаты не с истинным значением, а друг с другом. И если результаты оказываются несовместными, то либо мы допустили где-то ошибки, которые надо устранить, либо измеряемая величина за это время стала другой.

Но это все - просто теория. На практике подход IEC реализуется таким образом, чтобы для каждого измеренного значения уже была готовая неопределенность, и стандарт дает методы ее получения.

Я давно уже независимо пришел к этому подходу, и если разрабатывал методики для производства, то приводил в них таблицу рассчитанных значений расширенной неопределенности для диапазонов измеренных значений. В идеале иногда удавалось получить и единственное значение для всего диапазона методики. Часто это была оценка сверху, но цель всегда была одна - главное, чтобы эта оценка была меньше целевой неопределенности, которая в свою очередь выбиралась стандартным способом - целевая неопределенность должна быть в три-пять раз меньше поля допуска. Конечно, если ТНПА (так по нашему НД сейчас называются) не устанавливает конкретное значение.

[scbist 1834]

1 час назад, Владислав Ф. сказал:

Заявленная цель измерений - получить результаты, совместные друг с другом,

Вы не правы. Совместимость результатов это признак качества методики измерений. Измеряться должна одна конкретная величина.

1 час назад, Владислав Ф. сказал:

Т.е., мы сравниваем результаты не с истинным значением, а друг с другом. И если результаты оказываются несовместными, то либо мы допустили где-то ошибки, которые надо устранить, либо измеряемая величина за это время стала другой.

В производстве именно величина стала другой. Вы взяли другую деталь. Как можно говорить, что это та же конкретная измеряемая величина? Как можно по измерениям разных деталей говорить, что измерение плохое или хорошее? Это деталь бракованная, а не прибор плох.

1 час назад, Владислав Ф. сказал:

На практике подход IEC реализуется таким образом, чтобы для каждого измеренного значения уже была готовая неопределенность

Так это всегда было и при КП. Вы перед измерением пишете методику прогнозируете результат и его погрешность. Точно также и в КН я до измерения должен знать, что ждем меня на выходе.

1 час назад, Владислав Ф. сказал:

Я давно уже независимо пришел к этому подходу, и если разрабатывал методики для производства, то приводил в них таблицу рассчитанных значений расширенной неопределенности для диапазонов измеренных значений.

ГОСТ Р 8.563 Вам в помощь. Не надо изобретать велосипед.

1 час назад, Владислав Ф. сказал:

В идеале иногда удавалось получить и единственное значение для всего диапазона методики.

Можно привести что-то для примера. Название методики и что это за единственное значение?

Может мы просто не понимаем друг друга и спорим каждый о своем?

[Владислав Ф. 5]

2 часа назад, scbist сказал:

Вы не правы. Совместимость результатов это признак качества методики измерений. Измеряться должна одна конкретная величина.

1) Я вообще ни при чем. Я просто изложил подход IEC, притом изначально это должно было показать, что есть разные подходы к цели измерений. И тем более я не собирался о чем-то спорить.

2) Я работаю в Беларуси, у нас свои документы. Выражение точности результатов измерений в виде погрешности во вновь разрабатываемых документах у нас не приветствуется.

[scbist 1834]

4 минуты назад, Владислав Ф. сказал:

Я просто изложил подход IEC,

Вы изложили свое видение.

К сожалению, документ целиком я не видел. Все денег просят за текст. 

По тем кускам, которые удалось посмотреть у меня сложилось другое мнение.

[scbist 1834]

Смотрю текст и не вижу того, о чем Вы говорите.

Цитата

ВВЕДЕНИЕ
С появлением межорганизационного Руководства по выражению неопределенности в измерениях (GUM), которое объединяет предложения Рекомендации CIPM1 CI-1981, оказалось, что классическое выражение прецизионности и правильности измерений в форме истинного значение и ошибка заменяется выражением в терминах неопределенности. Подводные камни, присущие понятию истинного значения (а значит, и погрешности), фактически привели к тому, что мир оперативной метрологии все чаще и чаще прибегает к понятию неопределенности, несмотря на то, что по большей части измерительных приборов до сих пор записываются в соответствии с традиционным подходом. Растущий разрыв между передовой метрологической практикой и терминологией стандартов побудил органы по стандартизации просить свои технические комитеты обновить последнюю.
Это новое издание Международного стандарта IEC 60359 было составлено с целью приведения его в соответствие с GUM. Поскольку главы об измерениях новой редакции VEI были опубликованы во время процесса ее утверждения, была использована возможность привести ее в соответствие с условиями VEI.
Основные рабочие характеристики устройства связаны с неопределенностью результатов, получаемых с его помощью. GUM обеспечивает общую терминологию и структуру расчета для объединения неопределенностей различного происхождения, но в основном имеет дело с проблемами оценки неопределенности измерения определенной величины в терминах других измеряемых величин и не решает проблему оценки инструментальных измерений. неопределенность, т. е. неопределенность результатов изолированных измерений, непосредственно проведенных с помощью прибора. GUM рассматривает его как составляющую неопределенности категории B, известную из информации, предоставленной производителем устройства или калибровочной лабораторией, как расширенную неопределенность с установленным коэффициентом охвата. Поэтому данный стандарт должен давать указания для выражения и оценки инструментальной неопределенности в соответствии с философией GUM, которая подразумевает упоминание характеристик устройств с точки зрения пределов неопределенности, а не с точки зрения пределы погрешности и, следовательно, четко различать показания прибора и набор значений, выбранных для описания измеряемой величины (см. приложение А для концептуальной эволюции перехода от понятия ошибки к понятию неопределенности).
С этой целью в настоящем стандарте систематически используется (в соответствии с VEI) понятие калибровочной диаграммы, которое также очень полезно для описания взаимодействия между собственной неопределенностью, вариациями и рабочей неопределенностью. Различия такого рода существенны, кроме того, для новых измерительных систем на базе микропроцессоров с внутренним программным обеспечением или использующих более одного входа (системы с несколькими датчиками), которые должны решать эту задачу в общих чертах, без ограничительных допущений на аппаратную часть устройства. Они предоставляют больше возможностей для указания характеристик производительности.
Для многих людей переход от традиционных терминов и понятий, освященных обычаями, к понятиям современной метрологии потребует умственных усилий, неизбежно необходимых, учитывая гигантские успехи, достигнутые приборостроением со времен указателей и лестниц. С другой стороны, не должно возникнуть никаких особых трудностей при переводе в термины, соответствующие этому стандарту, всех существующих технических спецификаций, большинство из которых на данный момент составлены в соответствии с концепцией «пределов погрешности», часто с двусмысленностью. к ним не относятся предлагаемые поправки на влияющие величины. Как только неясности такого рода будут устранены, будет легко привести старые спецификации в соответствие с настоящим стандартом, заменив «пределы погрешности» на «пределы инструментальной неопределенности», установленные в разделе 5, при условии, что любые контекстуальные указания средства оценки этих пределов корректируются таким образом, чтобы они соответствовали определениям, данным в настоящем стандарте.

Ничего противоречащего Руководству.

Цитата

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ — ВЫРАЖЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
1 Объем и объект
Настоящий международный стандарт применяется к техническим характеристикам, особенно в контексте промышленного применения, следующих типов электрических и электронных устройств:
– устройства индикации и регистрации для измерения электрических величин;
– аппаратные устройства, обеспечивающие электрические величины;
- устройства, измеряющие неэлектрические величины с помощью электрических средств, для всей части цепи измерения, где присутствуют электрические выходные сигналы.
Он применяется к спецификации характеристик устройств, работающих в стабильных условиях (см. 3.1.15), обычно встречающихся в промышленных приложениях.
Он основан на методах, изложенных в GUM для выражения и оценки неопределенности измерений, и ссылается на этот же документ для статистических процедур, которые должны использоваться для определения интервалов, определенных для представления неопределенности (в том числе включая то, как для учета существенных неопределенностей в цепочке поставок).
Он не касается распространения неопределенности за пределы устройства (или измерительного устройства), характеристики которого представляют интерес и которое может подлежать проверке на соответствие.
Его цель состоит в том, чтобы предоставить методы, обеспечивающие согласованность в спецификации и определении неопределенностей рассматриваемых устройств. Все остальные необходимые требования зарезервированы для стандартов на продукцию МЭК, относящихся к конкретным типам оборудования, подпадающим под действие настоящего стандарта.
Например, выбор метрологических характеристик и их диапазонов, а также влияющих величин и их диапазонов, указанных в сервисе, зарезервирован для стандартов на продукцию МЭК.
2 нормативные ссылки
Для применения настоящего документа необходимы следующие ссылочные документы. Для датированных ссылок применяется только цитируемое издание. Для недатированных ссылок применяется последнее издание ссылочного документа (включая любые поправки).
IEC 60050-300:2001, Международный электротехнический словарь (IEV) – Электрические и электронные измерения и измерительные приборы – Часть 311: Общие термины, относящиеся к измерениям – Часть 312: Общие термины, относящиеся к электрическим измерениям – Часть 313:
Типы электроизмерительных приборов. Часть 314. Особые термины в зависимости от типа прибора
ISO/IEC EXPRES GUIDE:1995, Руководство по выражению неопределенности в измерениях

Речь о СИ, а не об измерениях и об истинных значениях.

[Lavr 541]

1 час назад, scbist сказал:

Ничего противоречащего Руководству.

В принципе согласен. Цепляют отдельные выражения, но отношу это к недостаткам перевода.

Хотелось бы еще раз обратить внимание Владислава Ф. на то, что надо

1 час назад, scbist сказал:

четко различать показания прибора и набор значений, выбранных для описания измеряемой величины

Вызывают возражение слова:

 

1 час назад, scbist сказал:

концептуальной эволюции перехода от понятия ошибки к понятию неопределенности

поскольку я абсолютно уверен в том, что возможность эволюционного перехода из одной концепции в другую отсутствует.

[scbist 1834]

27 минут назад, Lavr сказал:

отношу это к недостаткам перевода.

Так Гугл переводил.

[Владислав Ф. 5]

У меня доступа к тексту на новой работе нет. Вот наткнулся на ссылку - рисунок и интерпретация - они из стандарта.

https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/88324/126.pdf?sequence=1

[Геометр 950]

2 часа назад, Владислав Ф. сказал:

1) Я вообще ни при чем. Я просто изложил подход IEC, притом изначально это должно было показать, что есть разные подходы к цели измерений. И тем более я не собирался о чем-то спорить.

2) Я работаю в Беларуси, у нас свои документы. Выражение точности результатов измерений в виде погрешности во вновь разрабатываемых документах у нас не приветствуется.

Так, стоп! Вообще-то прикладной смысл в метрологии - это всё же не столько оценка погрешности измерения, сколько определение инструментальной погрешности СИ в определённых условиях. Но инструментальная погрешность в чистом виде зависит от того, что и чем измеряется. Это может быть смещение и параметр, характеризующий качество определения этого смещения, а может быть просто параметр, характеризующий разброс показаний, получаемых посредством этого СИ (к примеру СКП единичного измерения).

Давайте всё же исходить из двойственности самого понятия погрешности и неопределённости! А иначе мы снова не сможем прийти к общему знаменателю, как это произошло в случае с пониманием концепции Андреем Аликовичем с одной стороны и многими другими участниками обсуждения.

[Lavr 541]

9 минут назад, Геометр сказал:

Вообще-то прикладной смысл в метрологии - это всё же не столько оценка погрешности измерения, сколько определение инструментальной погрешности СИ в определённых условиях.

Давайте Вы не будете замахиваться на смысл метрологии. Вы определили только лишь одно из направлений деятельности по метрологическому обеспечению исходя из концепции погрешности.

 

13 минут назад, Геометр сказал:

А иначе мы снова не сможем прийти к общему знаменателю, как это произошло в случае с пониманием концепции Андреем Аликовичем с одной стороны и многими другими участниками обсуждения.

Хорошо, что не всеми участниками, а только "многими". Мне казалось, что все-таки есть участники, разделяющие мою точку зрения. Во всяком случае я на это надеюсь. Просто несогласные кричат громче.

[Владислав Ф. 5]

1 час назад, Геометр сказал:

Так, стоп!

Простите, я действительно не понял - "стоп" что конкретно?