Неопределенность против погрешности

[boss 414]

7 часов назад, su215 сказал:

когда и как появилось понятие "неопределённость измерения"?

Чечев В.П.: "Происхождение термина «неопределённость измерения» связано с публикацией перевода с английского на русский международного документа “Guide to the expression of uncertainty in measurement”, ISO-1993 (в дальнейшем – просто GUIDE). На русском языке GUIDE был представлен как «Руководство по выражению неопределённости измерения» (ВНИИМ, Санкт - Петербург, 1999) - в дальнейшем просто РУКОВОДСТВО.

Я получил GUIDE в оригинале вскоре после его выхода в свет в 1993 году и не обнаружил в нем каких-либо несоответствий терминам классической метрологии на русском языке, если понятию “uncertainty” сопоставить «погрешность», а термину “error”, соответственно, - «ошибка». Более того, в монографиях Международного Бюро Мер и Весов (BIPM-5, 2004 и 2006 г.г.), в которых есть предисловие на нескольких языках, включая английский и русский, английскому “uncertainty” сопоставлено русское слово «погрешность».

ВЫВОД: нет необходимости введения в метрологию на русском языке, в теорию и практику обработки результатов измерений нового понятия «неопределённость измерения». Для соответствия международным нормативам (GUIDE) достаточно сопоставлять английскому “uncertainty” устоявшийся термин русской метрологии «погрешность» и, соответственно, понятию “error” – русское слово «ошибка».

ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

1.Срочно переработать РУКОВОДСТВО в соответствии с указанным выше сопоставлением, назвав его «Руководством по выражению ПОГРЕШНОСТИ измерения».

2. Переработать, исключить из употребления или скорректировать нормативные документы, где используется термин «неопределённость измерения» и строятся специальные искусственные схемы (алгоритмы) отдельного (или совместного) оценивания и «неопределенности», и «погрешности», такие как РМГ43-2001, Р.50.2.058-2007, и другие."

Чечев В.П. О термине «неопределённость измерения».pdf

[su215 657]

Предисловие к Руководству ИСО/МЭК 98-3:2008

     В 1978 г., признавая отсутствие международного единства по вопросу выражения неопределенности измерения, наиболее авторитетная международная организация в области метрологии МКМВ обратилась в МБМВ с просьбой рассмотреть эту проблему совместно с национальными метрологическими лабораториями и подготовить соответствующую рекомендацию.

То есть, если я правильно понимаю, понятие "неопределённость измерения" в 1978 году уже существовало и использовалось, раз понадобилось международное единство в его применении? Тогда где информация о том, что это, а также кто и когда его ввёл в практику?

[Данилов А.А. 1 943]

8 часов назад, su215 сказал:

Привычка при изучении какого-либо вопроса отталкиваться от первоисточника привела меня к вопросу, - а когда и как появилось понятие "неопределённость измерения"? Кто знает ответ?

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.

[Дмитрий Борисович 1 013]

Александр Александрович!

Вы сейчас только еще больше будете "запутывать"...

Особенно когда начнем говорить что погрешностями делали ( на моей практике работы в государственном конструкторским бюро.. в 1980 -1989 г.!!!) все абсолютно то же самое....

При проведении аттестации по ГОСТ 8.326 НСИ ... с погрешностями делали все тоже самое...

При проведении испытаний для утверждения типа... отчет по погрешностям делал все тоже самое с погрешностями...

[su215 657]

Спасибо, Александр Александрович, с этими документами я знаком. Но вопрос по-прежнему подвешен. Все документы, которые как-то используют или определяют это понятие, относятся ко времени после 1978 года. Но если МБМВ (!) озаботилось выработкой единого подхода, значит это понятие к этому времени использовалось не только в какой-то одной мастерской на Брайтон-Бич (шутка). Почему же нигде нет этой информации? 

[Данилов А.А. 1 943]

1 минуту назад, su215 сказал:

Почему же нигде нет этой информации? 

Определенно, слишком молоды + "железный занавес тех лет"

[М.Н. Ситаев 566]

9 часов назад, su215 сказал:

Привычка при изучении какого-либо вопроса отталкиваться от первоисточника привела меня к вопросу, - а когда и как появилось понятие "неопределённость измерения"? Кто знает ответ?

Если рассмотреть период в 50 последних лет, то кратенько история внедрения неопределенность развивалась следующим образом:

В 1977 году Международный Комитет Мер и Весов (МКМВ) обратился к Международному Бюро Мер и Весов (МБМВ) с просьбой рассмотреть совместно с Национальными Метрологическими Лабораториями (НМЛ) проблему разработки общего для применения в международном масштабе метода (методики) выражения неопределенностей измерения (expressionof experimental uncertainties). МБМВ подготовило подробную анкету по этой проблеме и разослало ее в 32 НМЛ. На анкету были получены ответы из 21 НМЛ. Признавая, в общем, актуальность разработки общепринятой методики оценки и выражения неопределенности (полной, общей или суммарной) измерения, НМЛ, тем не менее, не достигли консенсуса. А в подобных случаях, между прочим, достижение консенсуса всех заинтересованных сторон важнейшее условие принятия распространяющегося на эти стороны документа. На организованной МБМВ встрече присутствовали представители 11 НМЛ. Была образована рабочая группа, которая подготовила Рекомендации по выражению неопределенности измерения INC-1:1980. В дальнейшем МКМВ на основе этой Рекомендации дважды, на 70-й и 75-й сессиях, принял по этой проблеме собственные Рекомендации: IC – 1981 и IC – 1986. И распространялись эти рекомендации на процедуры сличения первичных и вторичных эталонов что, в общем, то было приемлемым и не вызывало негативных реакций.

Но в последующем МКМВ передал задачу разработки подробного Руководства по выражению неопределенности измерений Международной организации по стандартизации ИСО, как организации, имеющей большой опыт разработки и внедрения документов в интересах международной промышленности и торговли. Ответственность за работу была возложена на Техническую консультативную группу ИСО – TAG 4, в работе которой принимали участие несколько международных организаций, таких как Международная Электротехническая Комиссия (МЭК), Международная Организация Законодательной Метрологии (МОЗМ), и др.

TAG 4, в свою очередь, учредил рабочую группу WG 3, состоящую из экспертов всех упомянутых международных организаций, включая МБМВ. Перед этой группой была поставлена задача «разработать руководящий документ, базирующийся на Рекомендациях Рабочей группы МБМВ по составлению отчета о неопределенностях, который давал бы правила выражения неопределенности измерения и использовался бы службами стандартизации, калибровки, аккредитации лабораторий и метрологии» (цитата из [1]).

Поставленная задача была выполнена (насколько успешно – это второй вопрос) и свет увидело Руководство по выражению неопределенности измерения (GUM 1993), поддержанное и одобренное семью международными организациями, включая такие авторитетные, как МБМВ, ИСО, МЭК, МОЗМ. В последующих редакциях Руководства в 1995 и 2008 годах все упомянутые организации поставили на его титульном листе свои логотипы [2], обозначив тем самым свое официальное одобрение и собственные претензии на авторское право в отношении этого документа. В дальнейшем изложении, ссылаясь на этот документ, будем именовать его сокращенно – Руководство. (GUM)

 В 1999 году переведено на русский язык.

[su215 657]

7 минут назад, Данилов А.А. сказал:

Определенно, слишком молоды + "железный занавес тех лет"

По этой логике нам была бы недоступна вся техническая и научная информация до 1978 года.

[su215 657]

2 минуты назад, М.Н. Ситаев сказал:

Если рассмотреть период в 50 последних лет, то кратенько история внедрения неопределенность развивалась следующим образом:

Да, да, и дальше то же самое, - "В 1977 году...." вдруг ни с того, ни с сего МБМВ озаботилось применением понятия, которое до этого не существовало....

 

[М.Н. Ситаев 566]

8 минут назад, su215 сказал:

Да, да, и дальше то же самое, - "В 1977 году...." вдруг ни с того, ни с сего МБМВ озаботилось применением понятия, которое до этого не существовало....

 

Наверняка ни с того ни с сего. Ну не вязалось с идеологией управления качеством товаров и услуг на основе стандартов ИСО серии 9000 англоязычное error - ошибка.

Хотелось бы еще обратить Ваше внимание на то, что GUM опубликован от имени семи авторитетных международных организаций, но без имен его авторов. Он издан ISO, но это не стандарт, и поэтому его издание избежало обычного утверждения. Это и не научная монография или статья, которые всегда имеют авторов и издаются после рецензирования. 

[Evgeniy K. 29]

Подноготную создания примерно описал Рабинович http://www.hups.mil.gov.ua/periodic-app/article/7512/soi_2010_4_8.pdf.

Изменено 23 Августа 2017 пользователем Evgeniy K.

[М.Н. Ситаев 566]

12 часов назад, Дмитрий Борисович сказал:

Но они почему то работают с неопределенностями...

Вопрос еще в том что при заводской калибровке они еще ставят буковки "Ок" и имеют графу "error"....Вот это ранее меня и  смущало...

Меня до сих пор смущает, что в ЕС (например в Германии) наряду с калибровкой применяется и поверка СИ.

[rmetr 246]

6 минут назад, Evgeniy K. сказал:

Подноготную создания примерно описал Рабинович http://www.hups.mil.gov.ua/periodic-app/article/7512/soi_2010_4_8.pdf.

Кстати, эта короткая статейка (2 странички) не только погружает в историю понятия "неопределенность", но и тезисно повторяет спор последних 20 страниц данного форума.

[Дмитрий Борисович 1 013]

Только что, su215 сказал:

По этой логике нам была бы недоступна вся техническая и научная информация до 1978 года.

По этой логике мы получали приборы производства иностранных фирм ( для анализа их характеристик..) через третьи страны... ну или хотя бы через  страны СЭВ  ....

[AtaVist 503]

33 минуты назад, Evgeniy K. сказал:

Подноготную создания примерно описал Рабинович http://www.hups.mil.gov.ua/periodic-app/article/7512/soi_2010_4_8.pdf.

"Таким образом, многолетняя работа и средства, затраченные на неѐ, оказались неоправданными. "

Черт возьми.

Теперь этого слона пытаются продать нам.

То есть, это даже не блажь, как я полагал, а просто напросто ошибка.С тратой ресурсов и привнесением изрядной доли бардака..

 

Наши "компетентные" руководители не в курсе?

 

 

[Evgeniy K. 29]

4 минуты назад, AtaVist сказал:

Наши "компетентные" руководители не в курсе?

Им плевать. В данный момент наша структура ваяет сотни МК, готовясь принудительно влиться в дружную семью калибровщиков.

Когда приедет комиссия по аккредитации будет интересно.

Изменено 23 Августа 2017 пользователем Evgeniy K.

[Влдмир 90]

29 минут назад, su215 сказал:

По этой логике нам была бы недоступна вся техническая и научная информация до 1978 года.

Не в такой степени как сейчас.

1. Владение английским было не так распространено в профессиональной среде, как сейчас.

2. Не было интернета, а печатные издания не могли освещать все возникавшие идеи.

3. Головные организации госстандарта спускали на низ, в основном, только уже утвержденные документы.

4.Не было широкого запроса на "всю техническую информацию". Новые документы воспринимались как данность и критиковать их было не принято. Да и просто обсуждать мировые проблемы было не с кем, разве что в курилке. По причине п2.

Может быть в те времена и были отдельные товарищи из госстандарта, которые были в курсе всех тонкостей данной проблемы.

А говорить о внезапной волюнтаристской причине появления концепции неопределенности это не правильно. Были не соответствия между теорией и практикой и без условно их пытались решить. Результаты этих решений и легли в основу новой концепции. Кстати принципу неопределенности Гейзенберга в этом году 90 лет.

[Mihael 88]

33 минуты назад, Дмитрий Борисович сказал:

По этой логике мы получали приборы производства иностранных фирм ( для анализа их характеристик..) через третьи страны... ну или хотя бы через  страны СЭВ  ....

А мы уже в 1975 г. получали английские калибраторы для поверки осциллографов, вольтметров, датские авселерометры и т.д. для работы.
 

[boss 414]

39 минут назад, rmetr сказал:

Кстати, эта короткая статейка (2 странички) не только погружает в историю понятия "неопределенность", но и тезисно повторяет спор последних 20 страниц данного форума.

Статья, на самом деле, "рубит" аргументы и псевдонаучные изыски местных адептов неопределенности: "Изданный в 1995 GUM посвящен многократным измерениям и не касается простых однократных измерений, наиболее важных для про-мышленности и торговли. Содержание GUM вызы-вает возражения. Ревизия философии измерений необоснована и вредна."

9 минут назад, AtaVist сказал:

Наши "компетентные" руководители не в курсе?

Они - менеджеры, чем и пользуются некоторые "специалисты", действуя, надо думать, не в наших общих интересах...

Изменено 23 Августа 2017 пользователем boss

[su215 657]

7 минут назад, Влдмир сказал:

Кстати принципу неопределенности Гейзенберга в этом году 90 лет.

Это не о том. Мы говорим о понятии "неопределённость измерений".

[Дмитрий Борисович 1 013]

Только что, su215 сказал:

"В 1977 году...." вдруг ни с того, ни с сего МБМВ озаботилось применением понятия, которое до этого не существовало....

Вдруг ничего не бывает...

Это результат действия научно технической революции, о которой так много и долго нас учили в институтах по "Основам организации производства" и "Политэкономики"..... И по материалам  съездов  КПСС. Она проходила во всем мире... и долетали некоторые отголоски до нас...

1. С точки зрения развития науки и техники. Так это появление в те года микропроцессорной техники, встраиваемой в приборы. И соответственно это потянуло за собой применение методов цифровой обработки которые были известны еще с времен ... Фурье и Лапласа...   разработка новых методов...Разработка методов линеаризации ....аппроксимации...  Чуть позже появление "виртуальных приборов"...

Соответственно усложнились все "модели измерения". Учет составляющих по "погрешности" уже ставил тупик. И нужно уже было более детально прописывать в международных документах эти " модели".

2. Изменение общественно-экономических отношений .. особенно на Западе.  Свободная торговля, свободные экономические отношения. И концепция погрешности ( со строгой системой иерархии) становилась тормозом дальнейшего развития. Что в конечном итоге произошло у нас?

Правильно - отмена лицензирования на производство и продажу СИ. А в СССР даже и лицензирования не было... только по постановлению ЦК КПСС или Совета Министров....

Какой следующий шаг? Правильно - отмена поверки в определенных областях и непрерывное увеличение доли калибровки... 

Но возникает вопрос - "А Судьи кто?"

ИМХО!.

И вот здесь появляется концепция неопределенности.  Образно выражаясь - "Сам себе режиссер".

Есть строгий математический аппарат , который характеризует Качество выполненного измерения.  Все !!! Не нужно испытаний для утверждения типа... не нужны ГЦИ СИ.... Метрологи хозяйствующих субъектов работают самостоятельно сами друг с другом... Но в соответствии с Международными  рекомендациями, которые оговаривают ЧТО и КАК нужно учитывать в "модели измерения".

Вот намой взгляд и всё...

Пы.Сы.

Обратите внимание , что Андрей Аликович во многих своих посланиях и пишет - неопределенность это характеристика Качества измерения...

 

 

[Дмитрий Борисович 1 013]

Только что, Mihael сказал:

А мы уже в 1975 г. получали английские калибраторы для поверки осциллографов, вольтметров, датские авселерометры и т.д. для работы.
 

Ну давайте перечислять годы... когда пришел на работу , то видел генераторы от Hewlett-Packard выпуска 1972г... и что ? Все это было в единичных экземплярах и "узаконивалось" применение по ГОСТ 8.326  НСИ... Разговор сейчас немного о другом...

[Lavr 495]

Наше обсуждение теме концепции неопределенности в этой теме напоминает мне диалог двух персонажей некоторого спектакля, который проходит под монотонный гул зрителей, каждый из которых ведет разговор о чем-то о своем, краем глаза поглядывая на сцену.

Антракт закончился и надо продолжать. Краткое содержание предыдущих актов:

Идет обсуждение вопроса, можно ли использовать характеристики погрешности поверенного эталона, как основу для оценивания неопределенности измерения, связанной с этим эталоном. Этот вопрос возник в связи с тем, что Росаккредитация решила обеспечить свое участие в международной системе аккредитации испытательных и калибровочных лабораторий, где требуется выполнять измерения с оценкой неопределенности. Но, поскольку у нас нет эталонов, значения которых оценены , в качестве оценки расширенной  неопределенности связанной с эталоном предложено принимать пределы допускаемой погрешности этого эталона. Александр Александрович поддерживает это предложение, я - нет.

 В последних своих постах Александр Александрович предложил на примере проведения измерений с применением песка пояснить в чем суть отличия оценки неопределенности результата от пределов его допускаемой погрешности. Я, в свою очередь, просто предложил   оценить неопределенность калибровки эталона только на основании достоверного знания пределов его допускаемой погрешности. Александр Александрович предположил, что допустимо оценку не исключенной систематической погрешности эталона приравнять нулю, поскольку в ходе поверки эталона была внесена поправка и остаточная систематика незначительна. Тогда, как считает он, характеристика рассеяния погрешности будет достаточно надежно оценивать сверху неопределенности калибровки эталона, если бы такая была выполнена.

В этом месте я вынужден отвлечься и напомнить одну фразу из Руководства о "критической мысли, интеллектуальной честности и профессиональном мастерстве", так критикуемую отдельными участниками форума. На мой взгляд, не восприятие этой мысли связано с тем, что в нашей метрологической системе отсутствие критической мысли, интеллектуальной честности и профессионального мастерства зачастую компенсируется опечатыванием поверенных средств измерений. Однако в обществе, где "все джентльмены" нельзя считать, что "вот тебе карта и поперла". Когда вскрывается интеллектуальная нечестность и отсутствие критической мысли, не говоря уж об отсутствии профессионального мастерства, за это приходится дорого платить.

В чем, на мой взгляд, суть вышеуказанных качеств? В том, чтобы говорить только то, что ты знаешь достоверно и не говорить того, достоверность, ошибку или неопределенность чего не можешь оценить. Думаю, это вообще - основа метрологической деятельности.

Вернемся к обсуждаемым предложениям. Что можно достоверно знать из условия поставленной мною задачи, не важно, вносилась ли поправка при поверке или нет (я не определил единицу измерений, поэтому эта единица может быть и сколь угодно большой и сколь угодно малой)? Достоверно, после поверки, мы знаем только то, что погрешность эталона находится в некотором диапазоне значений. Что мы можем достоверно предположить исходя из этого? Что, если мы выполним калибровку этого эталона, то лучшая оценка смещения (центр рассеяния) попадет в этот диапазон. Причем она может оказаться и в центре диапазона и на его границах. Что мы можем сказать о неопределенности оценивания смещения? Ничего, поскольку мы ничего не оценивали. Неопределенность калибровки, в зависимости    от выбранной модели,  применяемых эталонов и наших усилий, может оказаться как значительно меньше пределов допускаемой погрешности калибруемого эталона, так и значительно больше.

Пределы допускаемой погрешности СИ - это характеристика СИ. Неопределенность калибровки СИ - это не характеристика СИ, а характеристика его калибровки. В метрологическом сообществе, где культивируется концепция неопределенности, нужна именно последняя характеристика.

 

 

 

[su215 657]

24 минуты назад, Дмитрий Борисович сказал:

И вот здесь появляется концепция неопределенности.  Образно выражаясь - "Сам себе режиссер".

То ли я объяснить не могу, то ли что...

Повторяю цитату : 

В 1978 г., признавая отсутствие международного единства по вопросу выражения неопределенности измерения, наиболее авторитетная международная организация в области метрологии МКМВ обратилась в МБМВ с просьбой рассмотреть эту проблему совместно с национальными метрологическими лабораториями и подготовить соответствующую рекомендацию.

То есть, по нормальной человеческой логике это переводится так: собрались умные мужики и сказали, - "в мире вовсю используется понятие неопределённости измерения, а международного единства по вопросу его выражения нет. Надо сделать!", - я так понимаю. Значит, где-то, в каких-то документах должно было фигурировать это понятие. Или нет? 

Все ответы, которые были даны, повторяют в разных вариациях одно и то же, - вот собрались и решили выработать концепцию.

Изменено 23 Августа 2017 пользователем su215

[rmetr 246]

4 минуты назад, su215 сказал:

То есть, по нормальной человеческой логике это могло выглядеть так:

Ну или так: "смотрите в концепции погрешности есть слабые места. а вот например норвеги/австралийцы/перуанцы/иностранцы (нужное подчеркнуть уже N лет пользуются [neopredelennost`u]. Может есть в этом зерно? Обсудим?"

 

Ну т.е. не с 1977-78 года, а наверняка где-то и раньше было. Где? Кто?