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在測(cè)量不確定度的發(fā)展過(guò)程中，人們從傳統(tǒng)上理解它是“表征(或說(shuō)明)被測(cè)量真值所處范圍的一個(gè)估計(jì)值(或參數(shù))”；也有一段時(shí)期理解為“由測(cè)量結(jié)果給出的被測(cè)量估計(jì)值的可能誤差的度量”。這些曾經(jīng)使用過(guò)的定義，從概念上來(lái)說(shuō)是一個(gè)發(fā)展和演變過(guò)程，它們涉及到被測(cè)量真值和測(cè)量誤差這兩個(gè)理想化的或理論上的概念(實(shí)際上是難以操作的未知量)，而可以具體操作的則是現(xiàn)定義中測(cè)量結(jié)果的變化，即被測(cè)量之值的分散性。早在七十年代初，國(guó)際上已有越來(lái)越多的計(jì)量學(xué)者認(rèn)識(shí)到使用“不確定度”代替“誤差”更為科學(xué)，從此，不確定度這個(gè)術(shù)語(yǔ)逐漸在測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用。1978年國(guó)際計(jì)量局提出了實(shí)驗(yàn)不確定度表示建議書INC-1。1993年制定的《測(cè)量不確定度表示指南》得到了BIPM、OIML、ISO、IEC、IUPAC、IUPAP、IFCC七個(gè)國(guó)際組織的批準(zhǔn)，由ISO出版，是國(guó)際組織的重要權(quán)威文獻(xiàn)。中國(guó)也已于1999年頒布了與之兼容的測(cè)量不確定度評(píng)定與表示計(jì)量技術(shù)規(guī)范。至此，測(cè)量不確定度評(píng)定成為檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室必不可少的工作之一。我國(guó)對(duì)檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的計(jì)量溯源和測(cè)量不確定度近所來(lái)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定有；JJF1059.1－2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》、JJF1059.2－2012《用蒙特卡洛法評(píng)定測(cè)量不確定度》、GB/T27411-2012《檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室中常用不確定度評(píng)定方法與表示》等。

 

（二）測(cè)量不確定度評(píng)定與表示

測(cè)量不確定度評(píng)定與表示，是指我國(guó)頒布的國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1059.1－2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》。新規(guī)范原則上等同采用《GUM》的基本內(nèi)容，所給出的測(cè)量不確定度評(píng)定與表示的方法，對(duì)科學(xué)研究、工程技術(shù)及商貿(mào)中大量存在的測(cè)量結(jié)果的處理和表示，均具有適用性;規(guī)范所規(guī)定的測(cè)量不確定度評(píng)定與表示的通用規(guī)則，適用于各種準(zhǔn)確度等級(jí)的測(cè)量領(lǐng)域。表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性、與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，稱為測(cè)量不確定度。它從根本上改變了將測(cè)量誤差分為隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的傳統(tǒng)分類方法，它在可修正的系統(tǒng)誤差修正以后，將余下的全部誤差劃分為可以用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算的(A類分量)和其他方法估算的出類分量)兩類誤差。A類分量是用多次重復(fù)測(cè)量以統(tǒng)計(jì)方法算出的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ來(lái)表征，而B(niǎo)類分量是用其他方法估計(jì)出近似的"標(biāo)準(zhǔn)偏差"u來(lái)表征，并可像標(biāo)準(zhǔn)偏差那樣去處理u。若上述分量彼此獨(dú)立，通?？捎梅讲詈铣傻姆椒ǖ贸龊铣刹淮_定度的表征值。由于不確定度是未定誤差的特征描述，故不能用于修正測(cè)量結(jié)果。

 

（三）測(cè)量不確定度原理

測(cè)量不確定度從詞義上理解，意味著對(duì)測(cè)量結(jié)果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度，是定量說(shuō)明測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量的一個(gè)參數(shù)。實(shí)際上由于測(cè)量不完善和人們的認(rèn)識(shí)不足，所得的被測(cè)量值具有分散性，即每次測(cè)得的結(jié)果不是同一值，而是以一定的概率分散在某個(gè)區(qū)域內(nèi)的許多個(gè)值。雖然客觀存在的系統(tǒng)誤差是一個(gè)不變值，但由于我們不能完全認(rèn)知或掌握，只能認(rèn)為它是以某種概率分布存在于某個(gè)區(qū)域內(nèi)，而這種概率分布本身也具有分散性。測(cè)量不確定度就是說(shuō)明被測(cè)量之值分散性的參數(shù)，它不說(shuō)明測(cè)量結(jié)果是否接近真值。

為了表征這種分散性，測(cè)量不確定度用標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差表示。在實(shí)際使用中，往往希望知道測(cè)量結(jié)果的置信區(qū)間，因此，在本定義注1中規(guī)定:測(cè)量不確定度也可用標(biāo)準(zhǔn)〔偏〕差的倍數(shù)或說(shuō)明了置信水準(zhǔn)的區(qū)間的半寬度表示。為了區(qū)分這兩種不同的表示方法，分別稱它們?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度。

 

（四）測(cè)量不確定度可能來(lái)源

⑴對(duì)被測(cè)量的定義不完整或不完善;

⑵實(shí)現(xiàn)被測(cè)量的定義的方法不理想;

⑶取樣的代表性不夠，即被測(cè)量的樣本不能代表所定義的被測(cè)量;

⑷對(duì)測(cè)量過(guò)程受環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)不周全，或?qū)Νh(huán)境條件的測(cè)量與控制不完善;

⑸對(duì)模擬儀器的讀數(shù)存在人為偏移;

⑹測(cè)量?jī)x器的計(jì)量性能的局限性。測(cè)量?jī)x器的不準(zhǔn)或測(cè)量?jī)x器的分辨力、鑒別力不夠;

⑺賦與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的值和參考物質(zhì)(標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì))的值不準(zhǔn);

⑻引用于數(shù)據(jù)計(jì)算的常量和其它參量不準(zhǔn);

⑼測(cè)量方法和測(cè)量程序的近似性和假定性;

⑽在表面上看來(lái)完全相同的條件下，被測(cè)量重復(fù)觀測(cè)值的變化。

 

（五）測(cè)量不確定度評(píng)定基本步驟/流程

1；評(píng)定測(cè)量不確定度目的

2；評(píng)定依據(jù)

3；測(cè)試環(huán)境條件

4；測(cè)試設(shè)備及技術(shù)狀態(tài)

5；建立數(shù)學(xué)模型

6；不確定度來(lái)源分析、分量評(píng)定

7；合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

8；擴(kuò)展不確定度評(píng)定

9；報(bào)告測(cè)量不確定度結(jié)果

10；對(duì)評(píng)定做出結(jié)論。

測(cè)量不確定度評(píng)定總流程圖

 

（六）測(cè)量不確定度評(píng)定案例分析

1；金屬材料強(qiáng)度測(cè)量不確定度評(píng)定

2；金屬材料斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)量不確定度評(píng)定

3；金屬材料斷面收縮率測(cè)量不確定度評(píng)定

4；金屬材料沖擊韌性測(cè)量不確定度評(píng)定

5；絕緣電阻測(cè)量不確定度評(píng)定

6；原料、成品重量測(cè)量不確定度評(píng)定

7；金屬部件尺寸測(cè)量不確定度評(píng)定

8；漆膜厚度測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告

9；水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子直流電阻測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告

10；定子泄漏電流測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告