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中华人民共和国国家计量技术规范JJF2373—2026/OIMLG192017测量不确定度在法制计量符合性评定中的应用TheroleofmeasurementuncertaintyinconformityassessmentdecisionsinlegalmetrologyOIMLG192017ID)2026‑01‑24发布 2026‑07‑24实施国家市场监督管理总局 发布JJF2373JJF2373—2026/OIMLG19:2017测量不确定度在法制计量符合性评定中的应用Theroleofmeasurementuncertaintyinconfor‑mityassessmentdecisionsinlegalmetrology

JJF2373—2026/OIMLG19:2017归 口 单 位:全国测量不确定度计量技术委员主要起草单位:北京市计量检测科学研究院重庆市计量质量检测研究院河北大学参加起草单位:中国测试技术研究院天津市计量监督检测科学研究院金卡智能集团股份有限公司本规范委托全国测量不确定度计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:姚和军(北京市计量检测科学研究院)杨有涛(北京市计量检测科学研究院)李霞(重庆市计量质量检测研究院)方立德(河北大学)参加起草人:向丽萍(中国测试技术研究院)赵 轶天津市计量监督检测科学研究江航成金卡智能集团股份有限公)目 录引言 范围和目的 (1)引用文件 (2)术语和定义、符号和缩写 (2)术语和定义 (2)符号和缩写 (8)基本概念 (9)法制计量管理的测量仪器和测量系统的特性 (9)考虑测量不确定度的符合性判定 (9)误差与不确定度 (9)考虑测量不确定度的检定 (9)最大允许误差和测量不确定度 符合性评定和测量不确定度有关的基本考虑 显含测量不确定度的符合性评定 6.1 概述 6.2 概率密度函数 6.3 合格概率 6.4 符合性评定的风险及评定规则 隐含测量不确定度的符合性评定 建立最大允许误差(MPEs)和准确度等级时考虑测量不确定度 计量技术规范与其他出版物中应考虑的与测量不确定度相关的选项和建议考虑不确定度的实验室检测 测量不确定度的计算 规定最大允许误差和最大允许不确定度 指定可接受的风险水平 规定不采用共担风险时的不确定度 评估示值误差不确定度的复杂性 型式评价报告中使用测量不确定度 周期检定中使用测量不确定度 附录A 测量误差和测量不确定度共存校准与检定之间的关) 附录B 标准正态分布表值)的运用 附录C 示值误差的测量不确定度评估示例 附录D 考虑测量不确定度的风险评估示例 Ⅰ附录E 测量能力指数附录F 使用合格测量仪器或测量系统的测量不确定度 附录G 本规范与OIMLG19:2017章条编号对照表 参考文献 Ⅱ引 言本规范等同采用了国际法制计量组织OIMLG192017《测量不确定度在法制计量符合性评定中的应用》,对文件的格式和条款号进行了局部调整,适当调整符合国情的法制计量方面的描述,其他内容等同。“测量不确定度”的概念,如ISO/IECGuide98‑3《测量不确定度表示指南》(GUM系列的其他文件)所提出的,已经彻底改变了现代计量学。测量结果因为具有计量溯源性而至关重要,测量不确定度理论在计量和实验室认可领域得到了广泛应用。越来越多的文献提供计算和使用测量不确定度的方法以适用于各种应用场合,包括法制计量的测量和检定的符合性评定,但其中一些方法比其他方法更复杂且耗时。虽然明确、详细地确定和使用测量不确定度通常适用于校准或检测实验室环境,但是涉及法制计量活动的许多测量都不是在实验室进行的。相反,它们是在实验室环境之外进行的,旨在允许“快速和容易”地作出通过或不通过的决定,因此确定和使用确定测量不确定度的方法(有时只是隐含的)对于计量检测的效率和实用性就显得很重要。由于测量不确定度的存在,根据测得值进行法制计量的符合性评定,通常会存在误判风险。误判一般有两种:被接受为合格品实际上可能是不合格的,或被拒绝为不合格品实际上可能是合格的。做符合性判定时如何考虑测量不确定度,特别是测量结虑和明确所使用的判定规则,做出符合性结论时要考虑测量不确定度,使判定结果更可靠。本规范明确了在符合性判定中考虑测量不确定度及风险评估的方法,包括常见的判定规则、合格概率的计算、消费者和生产者风险的计算等内容,为选择和制定判定规则提供指导。本规范与OIMLG192017相比,在结构上有所调整,附录G中列出了本规范与OIMLG19:2017的章条编号对照一览表。主要调整如下:—原文中“OIML技术委员会”对应修改为“计量技术委员会—增加了第2章“引用文件”;——将OIMLG19:2017的第2章修改为本规范的第3章,其他章节顺延;——把OIMLG19:20179章修改为本规范的“参考文献本规范做了下列编辑性修改:——对OIMLG19:2017中的悬置段做了编号处理,并相应修改了后续编号。本规范为首次发布。Ⅲ测量不确定度在法制计量符合性评定中的应用1 范围和目的本规范为各计量技术委员会、计量技术规范起草人员提供将“测量不确定度”的概念纳入计量技术规范和其他用于法制计量目的出版物的指导。本规范假设读者至少已大致了解《测量不确定度表示指南》(GUM)中提出的概念,并且可能也已大致了解GUM的补充文件[2][3][4][5]中的概念。本规范提供给各计量技术委员会和技术规范起草人员,以便将此内容纳入相关的技术规范和文件。本规范的主要目的是为计量技术规范中纳入的相关文本提供指导,这些文本描述了在确定对象(产品、过程、体系、人员或机构)是否符合相关标准或者满足规定的具体要求时,在通过检查来进行的符合性评定中何时以及如何考虑测量不确定度。本规范尤其关注测量仪器(或系统)的符合性评定,特别是在将检测或校准测量仪器(或系统)所获得的测得值作为法制计量中合格与否判定标准时。在法制计量中须经过符合性评定的其他重要对象,如作为普遍的产品符合性评定典型的预包装商品,和更普遍的所有类型对象的测量不确定度的作用在其他地方讨论。第9章中给出了在其他计量技术规范和出版物中如何使用本规范的程序和建议。本规范给出的建议包括如何评价误判的“风险”。这些风险不可避免地来自检测或校准测量仪器时所获得的测得值的不确定度。也就是说,由于有限的测量质量而产生明显的结果离散性,测量不确定度可能成为符合性评定中的一个问题,如果不加以考虑,可能会导致对象错误后果的不正确估计,并增大误判的风险,例如当测量结果接近容差限时,可能会发生把不合格品判定为合格,或者把合格品判定为不合格的情况。两个概念和术语)在法制计量中的重要性。本规范提供了在法制计量应用中测量不确定度评定与表示的指南和示例,与GUM及其补充文件规定是一致的。本规范旨在提供适用于法制计量中测量仪器的型式评价和检定中如何使用测量不确定度的指南。然而在不少情况下,测量不确定度的评估可能是一个困难、耗时、成本高昂的活动。本规范也给出了如何在某些测量场景(如检定)中可接受地简化或者甚至避免显含测量不确定度评定的建议。本规范另一个重要目的是阐述如何考虑,至少隐含考虑,已检定的测量仪器和测量系统的测量不确定度。这一步至关重要,因为只有做好不确定度评估,这样才能保证在随后使用经过检定的仪器/系统时所获得的测量结果(值和不确定度)具有计量溯源性。应采用协调统一的方法评估测量不确定度,并将其应用到测量仪器和测量系统计量评估的判定标准中,这样测量结果和计量评定结果在不同法定计量机构之间才会有1可比性。计量可比性是实现技术机构之间型式批准互认的一个关键因素,例如OIML新的认证体系(OIML‑CS)取代OIML基本证书体系和OIML多边互认体系(MAA)。这点对检定过程和证书互认也是很必要的。在测量不确定度的运用方面,本规范提供的指南旨在与ISO/IEC17025《检测和校准实验室能力的通用要求》对涉及使用测量不确定度的要求的检测和校准实验室能力的一般要求保持一致。本规范未涵盖的与风险评估有关的内容:抽样检测例如损坏封印、标识等统计分析意义上的测量仪器总体;定量包装的净含量和标识参见OIMLR87和OIMLR。引用文件下列文件中的内容通过引用而构成本文件必不可少的内容。其中,注日期的引用包括所有的修改单)适用于本文件。JJF1001—2011 通用计量术语及定义JJF1059.1—2012 测量不确定度评定与表示OIMLD302020 ISO/IEC17025对法制计量检测实验室评估的指南(GuidefortheapplicationofISO/IEC17025totheassessmentofTestingLaboratoriesin‑volvedinlegalmetrology)OIMLV12022 国际计量学词汇[Internationalvocabularyoftermsinlegalme‑trology(VIML)]OIMLV2‑200:2012 国际计量学词汇 基础和通用概念及相关术语[InternationalVocabularyofMetrology—BasicandGeneralConceptsandAssociatedTerms(VIM3)]OIMLG1‑106:2012 测量数据的评定 测量不确定度在符合性评定中的作用(Evaluationofmeasurementdata—Theroleofmeasurementuncertaintyinconformityas‑sessment)ISO/IEC170252017 检测和校准实验室能力的通用要求(Generalrequirementsforthecompetenceoftestingandcalibrationlaboratories)ISO/IECGuide98‑3:2008 测量不确定度表示指南(Uncertaintyofmeasurement—GuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement)术语和定义、符号和缩写31 术语和定义本规范部分引用了JJF1001—2011、VIM3、VIML和OIMLG1‑106中规定的术语和定义外,还使用下列术语和定义。一般示例和注释未包括,必要时应参考原始文献。23.1.1 量 quantity(VIM3,1.1;JJF1001—2011,3.现象、物体或物质的特性,其大小可用一个数和一个参照对象表示。3.1.2 量值 quantityvalue(VIM3,1.19;JJF1001—2011,3.全称为量的值(valueofa简称值用数和参照对象一起表示的量的大小。3.1.3 量的真值 truequantityvalue,truevalueofquantity(VIM3,2.11;JJF1001—2011,3.简称真值(truevalue)与量的定义一致的量值。3.1.4 被测量 measurand(VIM3,2.3;JJF1001—2011,4.拟测量的量。1.5 测量模型 measurementmodel(VIM3,2.48;JJF1001—2011,5.测量中涉及的所有已知量间的数学关系。注:测量模型的通用形式是方程h(YX1=0其中测量模型中的输出量Y是被测量,其量值由测量模型中输入量X1,…,Xn的有关信息推导得到。在有两个或多个输出量的较复杂情况下,测量模型包含一个以上的方程。1.6 测量函数 measurementfunction(VIM3,2.49;JJF1001—2011,5.在测量模型中,由输入量的已知量值计算得到的值是输出量的测得值时,输入量与输出量之间量的函数关系。注:如果测量模型hY,X,…,X)=0可明确地写成Y=fX,…,X,其中Y是测量模型中的输出量,则函数f是测量函数。更通俗地说,f是一个算法符号,算出与输入量x1,…,xn相应的唯一的输出量值y=fx1,…,x。测量函数也用于计算测得值Y的测量不确定度。1.7 测得的量值 measuredvalueofaquantity(VIM3,2.10;JJF1001—2011,5.又称量的测得值measuredquantityvalue,简称测得值measuredvalue代表测量结果的量值。注:对重复示值的测量,每个示值可提供相应的测得值。用这一组独立的测得值可计算出作为结果的测得值,如平均值或中位值,通常它附有一个已减小了的与其相关联的测量不确定度。当认为代表被测量的真值范围与测量不确定度相比小得多时,量的测得值可认为是实际唯一真值的估计值,通常是通过重复测量获得的各独立测得值的平均值或中位值。当认为代表被测量的真值范围与测量不确定度相比不太小时,被测量的测得值通常是一组真值的平均值或中位值的估计值。在测量不确定度表示指南测量的值的估计”或“被测量的估计值31.8 测量不确定度 measurementuncertainty(VIM3,2.26;JJF1001—2011,5.简称不确定度uncertainty根据所用到的信息,表征赋予被测量量值分散性的非负参数。注:测量不确定度包括由系统影响引起的分量,如与修正量和计量标准装置所赋量值有关的分量及定义的不确定度。有时对估计的系统影响未作修正,而是当作不确定度分量处理。此参数可以是诸如称为标准测量不确定度的标准偏差或其某个倍数,或是说明了包含概率的区间半宽度。测量不确定度一般由若干分量组成。其中一些分量可根据一系列测量值的统计分布,按测量不确定度的A类评定进行评定,并用实验标准差表征。而另一些分量则可根据经验或其他信息假设的概率密度函数,按测量不确定度的B类评定进行评定,也用标准偏差表征。在OIMLG1‑104中,测量不确定度被描述为衡量被测量的本质唯一真值而被认知。1.9 测量结果measurementresult(VIM3,2.9;JJF1001—2011,5.与其他有用的相关信息一起赋予被测量的一组量值。注:测量结果通常包含这组量值的“诸如某些可以比其他方式更能代表被测量的信息。它可以概率密度函数的方式表示。测量结果通常表示为单个测得的量值和一个测量不确定度。对某些用途,如果认为测量不确定度在传统文献和1993版VIM中,测量结果定义为赋予被测量的值,并按情况解释为平均示值、未修正的结果或已修正的结果。1.10 测量误差 measurementerror,errorofmeasurement(VIM3,2.16;JJF1001—2011,5.简称误差error测得的量值减去参考量值。注:测量误差的概念在以下两种情况均可使用:——当涉及存在单个参考量值时,如用测量不确定度可忽略的计量标准装置进行校准,或约定量值是给定的,这种情况测量误差是已知的。——假设被测量使用唯一的真值或范围可忽略的一组真值表征,测量误差是未知的。不应将测量误差与产生的错误或过失相混淆。3.1.11 差 measurementbias(VIM3,2.18;JJF1001—2011,5.简称偏差bias系统测量误差的估计值。3.1.12 示值 indication(VIM3,4.1;JJF1001—2011,7.由测量仪器或测量系统给出的量值。注:1 示值可用可视形式或声响形式表示,也可传输到其他装置。示值通常由模拟输出显示器上4指示的位置、数字输出所显示或打印的数字、编码输出的码形图、实物量具的赋值给出。2 示值与相应的被测量值不必是同类量的值。3.1.13 示值误差 errorofindication(VIML,0.04;JJF1001—2011,7.测量仪器示值与对应输入量的参考量值之差。1.14 最大允许测量误差 maximumpermissiblemeasurementerror(MPE)(VIM3,4.26;JJF1001—2011,7.又称误差限limitoferror对给定的测量、测量仪器或测量系统,由规范或规程所允许的,相对于已知参考量值的测量误差的极限值。注:通常,术语“最大允许误差”或“误差限”是用在有两个极端值的场合。不应用术语“容差”来表示“最大允许误差3.1.15 最大允许不确定度 maximumpermissibleuncertaintyMPUE)采用风险共担方法允许的检测结果的示值误差的测量不确定度最大值。3.1.16 计量溯源性 metrologicaltraceability(VIM3,2.41;JJF1001—2011,4.通过文件规定的不间断的校准链,测量结果与参照对象联系起来的特性,校准链中的每项校准均会引入测量不确定度。3.1.17 测量能力指数 measurementcapabilityindexCOIMLG1‑106,3.3.1)容差除以项目属性测得值标准测量不确定度的倍数。注:Cm=MPE/uE3.1.18 误接受风险 riskoffalseacceptance(OIMLG1‑106,3.3.13称为“消费者风险某个不合格商品被误判定为合格的概率。3.1.19 误拒绝风险 riskoffalserejection(OIMLG1‑106,3.3.16称为“生产者风险某个合格商品被误判定为不合格的概率。3.1.20 共担风险 sharedrisk基于双方当事人之间协议的风险,任何一方不因考虑测量不确定度而获利或受损。3.1.21 保护带 guardband(OIMLG1‑106,3.3.容许限和相应的接受限之间的区间。3.1.22 测量系统 measuringsystem(VIM3,3.2;JJF1001—2011,6.2有修)一套组装的并适用于某个量在规定区间内给出测得值信息的一台或多台测量仪器,通常还包括其他装置,诸如试剂和供应品。注:一个测量系统可以仅包括一台测量仪器。3.1.23 参考工作条件 referenceoperatingcondition(VIM3,4.11;JJF1001—2011,7.1)简称参考条件(referencecondition)5为测量仪器或测量系统的性能评价或测量结果的相互比较而规定的工作条件。注:参考条件通常规定了被测量和影响量的量值区间。3.1.24 额定工作条件 ratedoperatingcondition(VIM3,4.9;JJF1001—2011,7.为使测量仪器或测量系统按设计性能工作,在测量时必须满足的工作条件。注:额定工作条件通常要规定被测量和任何影响量的量值区间。3.1.25 符合性评定 conformityassessment(VIML,A.涉及产品、过程、体系、人员或机构的规定要求得到满足的证据和过程。3.1.26 型式评价 type(pattern)evaluation(VIML2.04;JJF1001—2011,9.根据文件要求对测量仪器指定型式的一个或多个样品性能所进行的系统检查和试验,并将其结果包括在型式评价报告中,以判定是否可对该型式予以批准。3.1.27 验证 verification(VIM3,2.提供客观证据证明测量仪器满足规定的要求。1.28 测量仪器的检定 verificationofameasuringinstrument(VIML,2.09;JJF1001—2011,9.又称测量仪器的检定,简称计量检定(metrologicalverification)或检定(verifica‑tion),查明和确认测量仪器符合法定要求的活动,它包括检查、加标记和/或出具检定证书。注:VIM将“提供客观证据证明测量仪器满足规范的要求”称为验证(verification)。验证不应与检定相混淆。3.1.29 校准 calibration(VIM3,2.39;JJF1001—2011,4.在规定条件下的一组操作,其第一步是确定由测量标准提供的量值与相应示值之间的关系,第二步则是用此信息确定由示值与所获得测量结果的关系,这里测量标准提供的量值与相应示值都具有测量不确定度。注:校准可以用文字说明、校准函数、校准图、校准曲线或校准表格的形式表示。某些情况下,可以包含示值的具有测量不确定度的修正值或乘修正因子。常被错误称作“自校准”通常,只把上述定义中的第一步认为是校准。3.1.30 检验 inspection(VIML,A.对产品设计、产品、工艺或安装进行检查,确定其是否符合规定要求或依据专业判断是否符合一般要求。注:检验过程可能包括检查人员、设施、技术和方法。3.1.31 计量学 metrology(VIM3,2.2;JJF1001—2011,4.测量及其应用的科学。注:计量学涵盖有关测量的理论及其不论其测量不确定度大小的所有应用领域。1.32 法制计量 legalmetrology(VIML,0.01;JJF1001—2011,9.为满足法定要求,由有资格的机构进行的涉及测量、测量单位、测量仪器、测量6方法和测量结果的计量活动,它是计量学的一部分。注:法制计量的范围可能因国家而异。法制计量包括:制定法律要求,受管制产品和受管制活动的控制/符合性评定;受管制产品和受管制活动的监督;为监管测量和测量仪器溯源到SI或国家标准提供必要的基础设施。法制计量领域外也有与测量方法的准确性和正确性有关的规定。1.33 测量标准 measurementstandard,etalon(VIM3,5.1;JJF1001—2011,8.具有确定的量值和相关联的测量不确定度,实现给定量定义的参考对象。例:具有标准测量不确定度为3μg1kg质量测量标准;具有标准测量不确定度为1μΩ100Ω测量标准电阻器;具有标准测量不确定度为2×10-15的铯频率标准;7.072,其标准测量不确定度为0.006的氢标准电极;每种溶液具有测量不确定度的有证量值的一组人体血清中的可的松参考溶液;分别为10种不同蛋白质的质量浓度提供具有测量不确定度的量值的有证标准物质。注:在我国,测量标准按其用途分为计量基准和计量标准。给定量的定义可通过测量系统、实物量具或有证标准物质复现。测量标准经常作为参照对象用于为其他同类量确定量值及其测量不确定度。通过其他测量标准、测量仪器或测量系统对其进行校准,确立其计量溯源性。测量单位,这是严格意义上的实现;二是基于物理现象建立可高度复现的测量标准,它不是根据定义实现的测量单位,所以称“如使用稳频激光器建立米的测量标准,利用约瑟夫森效应建立伏特测量标准或利用霍尔效应建立欧姆测量标准;三是采用实物量具作为测量标准,如1kg的质量测量标准。测量标准的标准测量不确定度是用该测量标准获得的测量结果的合成标准不确定度的一个分量。通常,该分量比合成标准不确定度的其他分量小。量值及其测量不确定度必须在测量标准使用的当时确定。几个同类量或不同类量可由一个装置实现,该装置通常也称测量标准。术语“测量标准”有时用于表示其他计量工具,例如“软件测量标准”ISO。1.34 测量准确度 measurementaccuracy(VIM3,2.13;JJF1001—2011,5.简称准确度accuracy由测量测得的量值与真值间的一致程度。注:1 概念“测量准确度”不是一个量,不给出有数字的量值。当测量提供较小的测量误差时该测量是较准确的。7术语“测量准确度”不应与“测量正确度”“测量精密度”相混淆,尽管它与这两个概念有关。术语“测量准确度”有时可理解为赋予被测量的测得值之间的一致程度。3.1.35 容差限 tolerancelimit1‑106,3.3.属性允许值的规定上限或者下限。3.1.36 容差 tolerance1‑106,3.3.容差上限和下限之间的差值。2 符号和缩写EIErrorofIndication示值误差fE=1/TURfS=1/TARGUMGuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement 测量不确定度的表示导则IUTInstrumentUnderTest 被测测量仪器MPEMaximumPermissibleError 最大允许误差MPUMaximumPermissibleUncertainty 最大允许不确定度pnProbabilityofNon‑Conformance 不合格的概率pfaProbabilityofFalseAcceptance 误接受的风pfrProbabilityofFalseRejection 误拒绝的风险PDFProbabilityDensityFunction 概率密度函数TARTestAccuracyRatio 测量准确度比TURTestUncertaintyRatio 测量不确定度比uEStandardMeasurementUncertaintyofErrorofIndication 示值误差的标准测量不确定度uSStandardMeasurementUncertaintyofMeasurementStandardSystem)准或系统)的标准测量不确定度uIStandardMeasurementUncertaintyofIndication 示值的标准测量不确定度urepStandardMeasurementUncertaintyassociatedwithRepeatability 重复性引入的标准测量不确定度urocStandardMeasurementUncertaintyassociatedwithRatedOperatingConditions与额定工作条件有关的标准测量不确定度VIMInternationalVocabularyofMetrology 国际计量学词汇VIMLInternationalVocabularyofLegalMetrology 国际法制计量词汇Z‑tableStandardNormalDistributionTable 标准正态分布Z值表8基本概念GUM中提出的“测量不确定度”概念彻底改变了现代计量学。在计量界和实验室认可界,对测量不确定度的考虑被广泛认为是测量结果具有计量溯源性的必要条件。越来越多的文献为各种应用提供了计算和使用测量不确定度的方法,包括在法制计量检测和检定中的决策。其中一些方法比其他方法更复杂,也更耗时。虽然明确需要测量不确定度,但其详细的确定和使用通常适合于校准或检测实验室环境,在法定计量活动过程中进行的许多测量不是在实验室进行的。而是在实验室环境之外进行的,旨在允许“快速和容易”的决定通过或不通过,因此确定和使用测量不确定度的方法(有时只是隐含的)对于提高这些活动的效率和实用性是重要的。1法制计量管理的测量仪器和测量系统的特性法制计量是指由政府或授权机构根据法制、技术和行政的需要强制管理的一种社会公用事业,执行应用于计量的实践和过程。其目的主要是保证与贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测等有关测量工作的公正性和可靠性。涉及以上公共利益领域相关的测量仪器都属于法制计量管理范畴,包括对测量仪器的分类和评定,对新制造的、在实验室环境之外安装的和使用后测量仪器的检定。在法制计量管理下测量仪器的符合性评定是指根据计量技术规范的技术和计量要求,评估判定测量仪器的设计和计量性能。4.2考虑测量不确定度的符合性判定由于引入了测量不确定度,考虑了概率和风险的概念6.36.量中要做出符合性评定会变复杂。特别是,有必要从置信度或置信水平、用概率表)的角度来考虑:假设某个测量仪器的示值误差以下简称“示值误差”的测得值虽然在最大允许误差以下称“真值”实际上超出了规定的最大允许误差限,反之亦然。可建立不同的“判定规基于概率函数来判定某次测量是否“并可计算出用于做出误判的相关“风险”6.4。然而,使用本规范描述的技术6减小甚至消除许多基于测量的判定场合中明确计算概率和风险的需求,同时仍然考虑了测量不确定度。4.3误差与不确定度引入测量不确定度不仅使符合性评定复杂化,也使得做出判定所使用的语句有时会令人困惑,甚至似乎是矛盾的。注意,虽然“误差”和“不确定度”的概念有一定的相本身是可以测量的,可得到一个带有相关测量不确定度的值。附录A中阐述了“误差”和“不确定度”之间的差异,以及它们在法制计量和其他计量学领域如何共存。4.4考虑测量不确定度的检定虽然GUM中阐述的测量不确定度是相对较新(约20年)的概念,但是法制计量9中的检定一直包含某些对测量不确定度的考虑,从某种意义上来说,建立最大允许误(MPES)通常是考虑至少是隐含地考虑)合理的测量不确定度。例如建立保守使用中)MPE时所用计量标准装置的误差实际是不确定度与被测测量仪器MPE的最大允许比1/3,这个规则已经隐含地考虑了测量不确定度。本规范说明了何时和如何隐含地而不是明确地将测量不确定度纳入到检定和检测的符合性评定中,当使用该测量仪器或测量系统时能建立并在后续应用中维持溯源性。4.5最大允许误差和测量不确定度确定测量仪器恰当的MPE需要考虑测量不确定度。通过在最初设置MPE时考虑可能的测量不确定度,可降低对MPE的过高或过低要求导致的消费者、供应商或制造商的成本。设置过小的MPE对仪器制造商而言是昂贵的代价,将不得不设计和搭建更高成本的计量标准装置来满足某个应用更严酷的检测要求,并且很可能会将额外的成本转嫁给消费者。通过考虑测量仪器的不同应用和用途,所涉及可能的测量不确定度水平,最大允许误差MPE可更具成本效益地设置为可接受的风险水平。9章提供了包含与OIML国际建议或其他OIML出版物中应考虑的测量不确定度有关的明确和隐含的特定语言的选项。符合性评定和测量不确定度有关的基本考虑法制计量的一个重要工作是对测量仪器和测量系统的设计或型式)及计量性能的符合性评定与评价即型式评价,以及用于各种规定应用场合的测量仪器和测量系统的计量性能符合性评定即首次检定或后续检定。评价的基本类型用“示值误差”与为测量仪器在某个用途下规定的“最大允许误差”进行比较做出决定。示值误差E)通常是指在测量被测量时得到的测量仪器的示值与被测量的“真值”之间的差值。由于不可能进行“完美”的测量,且无法知道被测量的“真值”,所以示值误差通常看作是在测量被测量时获得的测量仪器示值与使用计量标准装置时确定的同一被测量的值之间的差值。数学表达式为:EI=YI-YS 指代与检测测量仪器的过程中所使用的计量标准装置有关的值,后一种含义并非本规范中“真值”的含义。一般地,YS是直接从测量标准或从测量标准的校准证书中获得的示值。对于复杂的计量标准装置来说,可利用将被测量的值与“测量模型中的输入量i YS,即YS取决于Xi值,也就是该值的函数:YS=fX1X2…X) )根据检测类别(型式评价、首次检定或后续检定),在进行检测时可能会有较大的差异。某一检测的内容可能会包括通过重复测量获得的多次独立示值误差,以及如何10和何时应控制测量仪器的工作条件如需要。但所有检测类别的共同点是根据一项或多项测量结果的示值误差与最大允许误差进行比较,最终做出符合性评定。为了做出符合性评定而将已测得的示值误差与最大允许误差进行比较的示意图如图1所示。横坐标代表示值误差EI的可能值。最大允许误差的上下限,分别用MPE+及MPE-表示,意味着关于0的对称,但这可能并不总是必要的。如果仅利用单个测量示值误差做出符合性评定,当已测量的示值误差在最大允许误差限确定的区间内(图1中表示为“合格区”),则测量仪器合格。否则该测量仪器为不合格。注意,尽管在图1中未直接体现测量不确定度,然而MPE应被理解为与特定测量类型的测量不确定度合理水平相对应。**.A}EIª}fi@A}.1&0½@¿UK"Ffl-¿Ufl®«U$$EDU®«Ufl®«U$$EDU.&–0I.A}I图1用示值误差与MPE做符合性评定的示意图有时为考虑示值误差测得值的随机变化,不根据单次测得示值误差做出符合性评定,而根据2次或多次测得的示值误差求平均值作为符合性评定依据,如在图1中用ˉ符号表示示值误差,若ˉI在合格区域内,判定这项试验合格。另一种不同方式是获得2次或多次测得的示值误差,然后要求一定比例的示值误差(如三个中的两个)在合格区内。当考虑引入测量不确定度后,由于测量中的随机变化已成为测量不确定度的一个分量,使得这些不同的符合性评定方式可以不导致不同的判定结果。6显含测量不确定度的符合性评定6.1概述将测量不确定度的概念引入到法制计量的符合性评定,需要一种不同的方式来思考及5章中所述经典判定方法不同A及OIMLG。不能明确地说明测量仪器满足规定MPE的要求并因此通过某个的合格测量,不如规定测量仪器符合最大允许误差要求的置信度或概率,表示为置信水平。这种概率方法的内在特点是在最终做出合格与否的判定时应考虑某些风险如误判的风险。测量不确定度用于确定这种概率及风险的定量数值的过程。ISO/IEC17025《检测和校准实验室能力的通用要求》已经成为国际实验室认可组织评定校准与检测实验室能力的广泛接受的标准。该标准规定“.4.6.检测实验室应制定并实施评定测量不确定度的程序文件”和“.4.6.在估计测量的不确11定度时,应使用适当的分析方法考虑在给定情况下所有重要的不确定度分量注:1 见ISO/IEC17025:20175.4.6.22 “对一特定方法,如果已确定并验证了结果的测量不确定度,实验室只要证明已识别的关键影响因素受控,则不需要对每个结果评定测量不确定度第6章关注于在诸如实验室环境下进行测量时直接用测量不确定度做出符合性评定。第7章关注于隐含地利用测量不确定度做出符合性评定,如在实验室环境外进行测量时或在使用难以明确得到测量结果的不确定度的测量系统时。但重点是要意识到在这两种测量环境下都考虑了测量不确定度,以确保在后续使用被测测量仪器时获得的测量结果可以溯源。在法制计量符合性评定的相关规程规范中,进行不确定度分析应按照以下方面考虑:如何描述计量标准装置包括主标准器及配套测量设备、如何建立测量模型[如式(2)所示]并确定输入量。为了确定某测量仪器或测量系统是否能通过符合性评定,有必要单独考虑由影响计量标准装置的各个因素所引入的不确定度分量,以及被测测量仪器或测量系统的因素所引入的标准不确定度分量。否则基于这样的不确定度考虑可能会导致拒绝一个合格的测量仪器。提供确定或计算与计量标准装置包括主标准器及配套测量设备)有关的标准测量不确定度分量的方法。在理想情况下,与被测测量仪器最大允许误差相比较,由计量标准装置的影响所引入的标准不确定度分量应较小。提供计算与被测量示值有关包括指示器分辨力、抖动等因素)的标准不确定度分量以及与被测测量仪器、标准测量系统和)程序的重复性或复现性所引入的标准不确定度分量在测量仪器额定工作条件的范围内,被测测量仪器的输入不变时,如果被测测量仪器的指示发生了变化,则应考虑相应的测量不确定度分量uro。综合上述各个测量不确定度的分量,计算示值误差的合成标准不确定度uE基于式。如何建立示值误差的测量模型、确定并估算每一个测量不确定度分量,最后计算示值误差的合成标准不确定度及扩展不确定度,应以GUM及其补充文件为基础并与之符合,相应的示例见附录C参考JJF10591—2012。注意,在为评定测量过程的可重复性或再现性而对特定指示误差进行多次测量的情况下,没有必要评估与每个单次的测得值相关的测量不确定度。相反,示值误差的平均值ˉ)可以从单次测量值的集合计算出来,并用作示值的“测量”误差,以及单个值集合的平均值的标准偏差即s/ n,其中s是实验标准偏差,n是测量次)可以作为测量的与平均值相关联的不确定度分量。然而,编写的计量技术规范应该强调,仅基于随机效应的测量不确定度并不是全部测量不确定度,测量不确定度的其他组成部分,如系统效应,也必须包括在内。126.2至6.4.6中讨论了应如何使用示值误差的合成标准测量不确定度uE

做出被测测量仪器的符合性评定。有关更多选项和细节,请参阅JCGM106/OIMLG1‑106:2012。62 概率密度函数在执行测量时是否犯了错误。即使在测量时无任何错误,事实上所有测量均有一些相关的未知系统变化以及无法完全控制或理解的随机变化。因此,如果认为有些值比其他值更有可能与被测量的真值相对应,则应从概率的基础上探讨被测量的真值。一种办法是构造概率密度函数,使用该函数作为对被测量真值的认知的置信度(置信。概率密度函数2所示。横坐标代表示值误差EI的可能值,纵坐标代表误差真值在某个确定示值误差值附近无穷小区域内的可能概率密度。通过对概率密度函数曲线下以两个规定示值误差值为界的面积进行数学积分,可获得示值误差的真值在横坐标上两个规定值之间位置的概率或置信度、置信水平,假设没有任何测量错误的前提下。((¾U1%'U(½ƒ‰"Ffl-¿UUE.1&–0I.A}I.A}",½ƒ.A}“,” (图2 概率密度函数概念的示意图概率密度函数一般为高斯曲线但并不总是高斯曲线2中标注了该曲线对应的平均值ˉ)及标准测量不确定度uE。将曲线归一化处理,使曲线下方的总面积为1,意味着沿着横坐标包含某示值误差真值的概率为100 。虽然情况肯定如此,注意示值误差的“真”值实际上可能会偏离概率密度函数曲线的平均值非常远,比如在测量时出了差错情况下。对高斯概率密度函数而言,示值误差的真值落在ĒI±uE区间内的概率置信度或置信水)为68 ,真值落在ˉI±2uE

区间内的概率为95 。通常,该区间可写成ˉI±UE含因子。

,其中,UEI=kuE是扩展测量不确定度,k是包同样值得强调的是,概率密度函数包括了被测量的所有已知信息,包括系统及随机影响因素。虽然仅含有随机波动的直方图的拟合曲线通常呈高斯型,但概率密度函数并不是直方图的拟合曲线,而是包含了在测量过程中因系统影响引起的额外信息。1363 合格概率可用图2说明利用第5章中的经典方法与利用GUM不确定度评定方法做出符合性评定的差异。当采用经典方法时,由于示值误差的平均值ˉ)在图1所示定义的合格区内,测量仪器满足了如图2所示的试验结果,判定为合格。如果运用了测量不确定度方法,在测量中考虑测量不确定度,如图2率密度函数曲线的下方有一个相当大的区间在合格区外即在MPE+的右侧,这意味着即使示值误差的平均值ˉ)在合格区内,示值误差的真值也有相当大的概率置信度或置信水平)不在合格区内。如果概率密度函数曲线下方的不在合格区3中高斯曲线下方的无阴影区域所示)An其中“n,则示值误差的真值不在合格区内,因此测量仪器不符合最大允许误差要求的概率pn为((¾U1%'U(½U1%'U3UAnUfiFyfifiþ!.1&–0EI.1&+.A}I.A}",½ƒ.A}“,” (图3 高斯曲线下方的无阴影区域pn=An或pn=100 ×An根据该类测量是否满足可接受的概率风险)水平,可做出测量仪器是否合格的判定。例如,如果不符合概率风险)小于10,即pn=An<10,则该测量仪器可判定为合格。注意:如果示值误差的平均值只是略超出合格区,示值误差的真值仍然有显著概率落在合格区内。尽管在不考虑测量不确定度时,测量仪器在这项试验中不合格,但在考虑可接受的风险水平及风险承担方的情况下,试验结果仍可能“合格ĒI刚好等于MPE+,则示值误差有50的概率在合格区内,50的概率在合格区外。风险评估的问题,以及决定某个测量结果通过或不通过的规则,将在64讨论。构建概率密度函数并计算PDF曲线下的面积并非易事。因此,在制订其他技术规范和标准的过程中,应仔细考虑本规范在这方面提供的建议和帮助。当概率密度函数可视为高斯函数时,有一种简易的计算方法,它结合了所谓的“标准正态分或Z值表,用于计算给定的ˉI、MPE+及uE的曲线下的面积。附录B提供了有关标准正态分布表的信息,以及如何使用的示例。144 符合性评定的风险及评定规则由于评定测量不确定度的GUM方法的概率特性,因此以示值误差的测量值是否在最大允许误差限区间内为依据做出符合性评定时,存在着做出误判的概率或风。换言之,示值误差的真值实际上可能落在最大允许误差的区间内,但该区间并不同于测量值所在的区间。本条讨论了将测量不确定度纳入判定过程相关的风险类型,以及在法制计量中可用于做出测量符合性评定的规则。在满足容差区间要求(如最大允许误差)的基础上做出测量符合性评定,对相关的不同类型的风险给出了不同的处理方法及名称,存在3种基本类型的测量风险:误接受风险消费者风险误拒绝风险生产者风险共担风险。641 误接受风险及评定规则误接受风险是指测量仪器已认为测量结果合格,但实际上可能并不满足最大允许误差要求。在这种情况下,示值误差落在最大允许误差的区间内,但概率密度函数延伸到最大允许误差的区间外(如图3所示),这意味着示值误差的真值可能要超出最大允许误差。注意,误接受风险由测量仪器或测量系统的评估者或用户承担。风险在于仪器或系统并不“符合技术要求”,即使测量结果表明符合。该风险是指测量仪器或测量系统未满足“规定范围内”,即使测量结果表明该测量仪器或测量系统在规定范围内运行。误接受风险的值是概率密度函数曲线下方超出最大允许误差限区间外的面积An,即图3所示曲线下方的无阴影区。一个与法制计量有关的合理评定规则是误接受的概率或风险(pfa)低于某个规定值如5。由于示值误差ˉI的测量值理应落在最大允许误差的区间内,并且如果满足这个评定规则,测量值通常不会很靠近相关的最大允许误差界限详见附录B中的,所以该风险对测量仪器/系统的评定者或使用者有利,但对制造商或卖家不利。6.4.2误拒绝风险及评定规则误拒绝风险是指测量已认为不合格,但实际上可能已满足最大允许误差要求。在这种情况下,示值误差的测量值落在最大允许误差的区间外,但概率密度函数延伸到最大允许误差的区间内。测量仪器或测量系统的制造商或销售者要承担误拒绝风险。该风险是指测量仪器或测量系统运行在“规定范围内”,即使测量结果表明该测量仪器或测量系统未运行在范围内。在示值误差的测量值超出最大允许误差的区间时,用概率密度函数曲线下方最大允许误差的区间内的面积来计算误拒绝风险的值。一个与法制计量有关的合理评定规则是误拒绝的概率或风险低于某个规定2。由于示值误差的测量值ĒI落在最大允许误差的区间外,并且如果满足评定规则,测量值通常不会很靠近最大允许误差限,所以该风险对该测量仪器或测量系统的制造商或销售者有利,但对其评定者或使用者不利。对于给定试验,符合性评定规则不可能同时包含误接受风险及误拒绝风险。也就15优势”可能由评定者使用者)或制造商销售商)拥有,但不会同时拥有。值得注意的是,必须知道概率密度函数,才能计算出误接受或误拒绝的风险。6.4.3共担风险评定规则共担风险是指关心试验测量结果的双方当事人达成协议,在考虑测量不确定度方面,两者均无优势或劣势。该协议意味着测量结果的扩展不确定度UE相对于最大允许误差“较小”即UE/MPE之比“较小”,因此仅当ˉI的值离最大允许误差界限非(¾U1'U.A}",½ƒ.A}“,(¾U1'U.A}",½ƒ.A}“,” (PⒸ32PⒸ31.1&–0EII.A}I4共担风险方法两种可能的不同概率密度函数共担风险方法的一个明显优势是无须知道示值误差的概率密度函数,因为风险平均分担,因此不必要计算风险。共担风险方法利用了这优势,至少部分简化了判定过程。为了满足ISO/IEC17025中的要求,对于所有测量需考虑,至少是在某种程度上严谨考虑了测量不确定度,强烈建议在这种情况下,应该包含明确的文本来指定使用共担风险原则。在使用共担风险方法时有必要计算测量不确定度UE,以检查UE/MPE之比是否“如6.4.4所讨论。注意,如果因某些原因例如,允许运行条件)利用保护带方法.4.对最大允许误差调整,共担风险方法仍然可以与新的最大允许误差或保护带的最大允许误差一同使用。6.4.4示值误差的最大允许不确定度目前越来越普遍地用“示值误差的最大允许不确定度”MPUEUE/MP)允许具有的最大值,其定义如下:

来表示比率MPUE≡fE×MPE )其中,fE是一个小于1的规定值,通常为1/3或1/50.33或0.2。在某些OIML如OIMLR76针对非自动称量测量仪器,有时还针对称重传感器及自动称重测量仪器,并不总是使用fE小于1,尤其当示值误差的测量值离最16大允许误差非常接近时。采用共担风险方法进行示值误差ĒI的测量,最大允许不确定度MPUE

通常视为UE的最大可能值。根据有关MPUE的评定规则,如果UE大于MPUE,则测量判定不合格,并且需要采取降低UE或结合增大最大允许误差)从另一个角度考虑,指定MPUE的原因是如果UE与最大允许误差MPE相当时,如图4最左侧曲线所示的ˉI值约落在0~MPE)的这一侧,示值误差的真值有相当大的概率离MPE+的右侧较远如当EI离MPE+非常近时,在大多数情况下,这是无法接受的风险。通过指定MPUE,可消除这种可能性。有时称1/fE为测量不确定度比TU。如果计量标准装置的不确定度分量U)远大于UEI的其他不确定度分量,则MPUEI约等于“计量标准装置的)最大允许不MPU见6.4.。再次强调UE并不仅仅是与评定中的测量仪器相关的扩展不确定度,而是包含与整个计量标准装置相关的不确定度分量以及由环境条件引起的任何影响的不确定度分量。也就是说,在获得测量的示值误差时,假设评定中的测量仪器在正常工作条件下运行。如果实际运行条件超出额定工作条件,则需要考虑其他可能引入的不确定度分量。645 计量标准装置的最大允许不确定度除了需要规定“示值误差的最大允许不确定度”,出于上述原因,另一个常用的判定依据是“计量标准装置的最大允许不确定度”MPU,定义如下:MPUS≡fS×MPE fS是一个小于1的规定值,通常为1/31/50.330.。最大允许不确定度MPU)是指在示值误差ˉI的给定测量中,US允许的最大值。此规则的原理:如果MPUS太大,则基于MPUEI所做出的合格与否的判定由计量标准装置和(或)实验室的检测质量所主导,而不是由被测测量仪器的质量所主导注意:UE包含US以及其他不确定度的分量。可能会认为,使用占据了UE大部分比例的计量标准装置对被测测量仪器进行检测是不公平的。在某个具体的测量中,与示值有关的不确定度分量以及计量标准装置相关的不确定度分量必须足够小,以确保与示值误差有关的不确定度分量可以接受例如小于MPUE。通过要求fS相对较小即低于1/,可以避免检测实验室之间存在明显的差异或离散。因此各技术规范和标准应规定一个适用于各自某个测量类型可接受的fS或MPU。1/fS有时称为测量准确度比(TAR),在这种情况下MPUS为(计量标准装置的)最大允许误差,因为通常认为测量准确度比为误差的比。还应注意如果计量标准装置的不确定度是总不确定度中的主要分量,则MPUEI约等于MPUS,除非总不确定度远小于最大允许误差,否则这种情况不可取。17646 评定规则的选择在考虑将哪些判定规则纳入计量技术规范和标准时,提出可接受的风险水平应考虑做出误判的后果。如果认为误判造成的后果不太严重,则应提倡共担风险方法,因为这是一种相对高效的符合性评定规则,同时仍将测量不确定度考虑在内。在法制计量中,只要这类测量对应的最大允许误差不要太“小”,并且示值误差的测量不确定度不太大,则通常可使用共担风险规则。对于许多法制计量场合而言,利用最大允许误差预测可能的测量不确定度水平,已经考虑了风险。这种情况应记录下来,以避免重复计算测量不确定度。根据信息的水平及可用资源以及做出误判的后果,决定利用fE或fSTUR或TAR)以确定共担风险方法是否合适。虽然单独的fS通常仅依靠制造商给出的准确度等级就能很容易确定,但使用fETU)是最安全的,因为fETU)明确将不确定度的所有主要分量考虑在内了。如果无法使用共担风险方法,而是有必要利用误接受风险做出符合性评定,则有一种可减少测量评定者时间及精力的简易方法,出于法制计量目的提出“测量能力指数”的概念,定义“测量能力指数”为Cm=MPE/2uE。注意,Cm与MPUEI成比例,并与fE成反比。在最大允许误差、误接受风险pf、测量的EI及计算得到的UE全部已知时,有关如何利用测量能力指数做出相对“较快”的测量符合性评定的讨论及示例详见附录E。对于使用误接受或误拒绝)风险判定规则的特殊情况,如果与示值误差有关的标准不确定度(uE)可视为常数即对各示值误差均相同,则可用一种特别方便的方相应向内针对误接受,紧限判据)或向外针对误拒绝,宽限判据“移动”了与各个风险相对应的距离,根据测量的示值误差是否落在移动后的合格界限内做出符合性评定。OIMLG1‑1062012提供了关于保护带原理的非常有用的讨论。对于法制计量中的型式评价,仅使用向内移动紧限判据)的保护带。虽然应在规范中考虑并讨论符合性评定规则、相关风险及其后果,但还应仔细考虑是否需要或建议规定各种测量类型可接受的概率水平。若如此,则应仅在行政监管事务的背景下进行。建议可在技术规范中提供,但这通常应由国家或地区法规决定。不同的风险对不同的当事方可能产生严重的经济后果,本规范不详述这些风险。隐含测量不确定度的符合性评定测量不确定度的考虑在计量和实验室认可界都得到了广泛的认可,这对测量结果的计量溯源性至关重要。法制计量中的许多测量是在实验室环境之外进行的,在做出“快速且简单”的符合性评定时,有时仅隐含地(没有明确地)提供测量结果不确定度。因此,在未明确提供测量不确定度情况下,考虑在实验室环境外获得的测量结果如何才能保持计量溯源性就非常重要。18测量时应考虑测量不确定度,根据GUM312“测量结果通常只是对被测量真值的近似或估计,应附上该测量不确定度才是完整的测量结果”。VIM3将“计量溯源性”定义为“通过文件规定的不间断的校准链,测量结果与参照对象联系起来的特性,校准链中的每项校准均会引入测量不确定度”,因此,为了使测量结果具有溯源性,如果没有明确提供测量不确定度则至少应考虑到。有时,在实验室环境之外进行的测量被认为测量不确定度小到可以忽视。GUM中3.4.5在实践中,尤其是在法制计量领域,测量仪器的检定是通过与计量标准进行比对来实现的,相对于试验要求的准确度,计量标准和测量过程所引入的不确定度分量和要求的不确定度相比较,小到可以忽略不计。例如,利用一组已经校准的标准砝码检定商用天平。在这种情况下,由于计量标准引入的不确定度分量小到可以忽略不计,所以检定结果可视作被测测量仪器的误差在这种情况下,“误差”是指“示值误差”。虽然GUM承认存在“不确定度的分量小到可以忽略不计”的情况,但重要的是应认识到,必须以某种方式得到证明并文件化,而不仅仅是停留在假设阶段。ISO/IEC17025中指出评估测量不确定度会有困难,即使在检测实验室环境中也会有困难。其中7.6.3开展检测的实验室应评定测量不确定度。当由于检测方法的原因难以严格评定测量不确定度时,实验室应基于对理论原理的了解或使用该方法的实践经验来进行评估。“注1:某些情况下,公认的检测方法对测量不确定度主要来源的值规定了限值,并规定了计算结果的表示方式,实验室只要遵守检测方法和报告要求,即满足7.6.3的要求。“注2:对一特定方法,如果已确定并验证了结果的测量不确定度,实验室只要证明已识别的关键影响因素受控,则不需要对每个结果评定测量不确定度。3:更多信息参见ISO/IECGUIDE98‑3、ISO21748和ISO5725以上描述对于在非实验室环境下进行的测量同样适用。最后,GUM还在7.1.3中规定:在工商业领域中每天都进行大量没有提供明确不确定度报告的测量。但许多测量均采用经过定期校准或法制计量检定的测量仪器。如果测量仪器符合其技术规范或适用的现行有效的标准技术要求,则示值的测量不确定度可从这些技术规范或标准文件中推断得到。使用技术规范或标准文件对法制计量很重要,它允许了在实验室环境外进行的每次测量无需提供明确测量不确定度报告,因为要求在实验室环境外测量要提供不确定度报告往往不切合实际。在测量结果的不确定度得到保证,且保证方法有据可查的前提下,本条列出的上述要求旨在强调不需明确计算及报告测量不确定度,仍然能够获得测量结果的计量溯源性。但这种保证通常由负责监管的管理者,而不是由检定员提供。如果受到质疑,则可为在实验室环境外进行的测量提供可靠的测量不确定度报告如检定单个测量。19例如,当在实验室或在实验室外的环境中测量或检测系统的整个校准链中保持规定的测量准确度比(TAR)时,测量结果的标准不确定度的上限可以在不明确规定每个环节校准链的测量不确定度的情况下完成。测量准确度比4∶1以上;建立相应的体系管理文件,减少可能未考虑到任何潜在的不确定度分量来源对测量准确度比的影响。使用测量准确度比的定义,使其分子和分母分别与未来使用被测设备进行测量的及用于建立被测设备溯源性的测量标准的标准不确定度的倍数即包含)注:这个环节可能只有一个或两个校准链。虽然这些倍数通常是整数例如k=2或k=,但不是必需的。当上述条件满足时,按照GUM中所述的方法对被测测量仪器的标准不确定度评定就很简单。该标准不确定度是基于被测测量仪器的计量性能、校准链保持的测量准确度比、被测装置的标准不确定度的相关倍数的比值以及前面讨论的校准修正和所用TAR定义中的固有修正。对测量准确度比的进一步说明:测量准确度比的分子是被测测量仪器指标的半区间,假设标准装置的测量误差符合高斯分布,该区间对应于约3倍标准不确定度的区间。假设分母为潜在计量标准装置的半区间(95的置信水平),该半区间通常对应于约2倍标准不确定度的区间。因此,该TAR的两倍标准不确定度的相关倍数的比将是6/4。当校准的每个阶段达到测量准确度比(如测量准确度比≥4)时,该比值可用于在校准结束时确定利用装置进行的测量溯源性过程中的测量不确定度上限。建立最大允许误差(MPEs)和准确度等级时考虑测量不确定度通常要权衡考虑测量仪器的最大允许误差,不仅包括出于成本及安全角度考虑,充分保护测量仪器的消费者或使用者利益,而且考虑成本原因保护制造商或分销商利益。考虑测量能达到的不确定度的最低水平来决定设置最大允许误差限。特别是在规定了测量仪器示值误差的最大允许不确定度MPUE的情况下,在设置某类测量仪器的最大允许误差或确定准确度等级时,应将测量不确定度考虑在内。例如,测量结果扩展不确定度UE通常为一个定量并且无法轻易减小,对该测量结果的最大允许误差应适当规定,以确保6.4.4中讨论的比值fE=UE/MP)达到可接受的较低水平。在这种情况下,由于UE无法减少,只有增大最大允许误差,4中最右侧曲线中所描述的情况。同理,对于计量标准装置,如果fSfS=US/MP)对某个测量试验来说过大,则最大允许误差可能不合适,必要时技术规范中可规定一个较大的最大允许误差。如果因其他原因无法增加最大允许误差,则有必要采用一个具有较小测量不确定度20的计量标准装置。计量技术规范与其他出版物中应考虑的与测量不确定度相关的选项和建议9.1考虑不确定度的实验室检测编制技术规范或者标准时,如涉及测量仪器的型式评价或其他实验室内检测,应给出相应的条款,用于强调如何将测量不确定度引入到符合性评定中6。可采用以下表述方式:“测量不确定度的评估和使用已成为包括法制计量在内的各计量领域至关重要的组成部分。要理解测量不确定度的相关术语和概念,遵循测量不确定度的评估和使用方法,可参考本规范。“技术规范规定的型式评价及其他实验室测量相关的所有测量和符合性评定都应该考虑测量不确定度。每一项试验都包括统一的测量要求,要采用符合测量要求的方法。测量不确定度是每次测量活动的一个属性。在决定试验方法的适用性时,应该将与其试验方法相关的不确定度考虑在内。实验室对测量仪器或测量系统的测量结果报告应包含测得值及其测量不确定度,以下情况除外:单独测得值是为了评估测量仪器和)试验方法的重复性或复现性相关的测量不确定度分量,在这种情况下,测量不确定度与各单个测得值的平均值相关,或者在确定测量不确定度的组成部分在特定测量应用中不重要时应注意这点2测量不确定度的计算应提供不确定度计算的指导,用于计算测量仪器测量过程相应测量不确定度见附录C中的示例。一般应遵循以下给出的指导性的7个步骤:介绍被测测量仪器以及用于开展检测工作的测量系统。在描述中包括所有可能影响测量仪器的量,所有可能影响测量仪器/系统的影响量,并指定)量在检测期间保持的条件如果有影响)量在检测期间应保持的范围例如,测量仪器/测量系统和被测测量仪器的额定工作条件和/或参考工作条件。明确型式评价或检定的不同类型的试验,在第一步的基础上,针对试验建立相应的数学测量模型见公式。每一个模型应最终提供示值误差的表达式,同时还包括示值误差的标准测量不确定度的表达式不包括重复测量取示值误差平均值时,重复性引入的标准测量不确定度分量,请参阅下面的步骤。计算由计量标准装置所引入的标准不确定度分量u。计算由被测量示值所引入的标准不确定度分量u,包括显示分辨力和)随机波动引入的不确定度分量。计算由测量仪器和)试验方法程序的重复性或复现性所引入的标准不确定度分量ure。当测量仪器运行在额定工作条件范围内,且其输入固定不变时,如果测量仪器的示值变化,则需要计算相应的标准不确定度分量uro注意,该测量不确定度分21量有时被明确归为示值误差的测量不确定度分量,但有时也会按照约定把uroc纳入最大允许误差,此时注意应说明采用了哪种约定。将所得的不确定度各个分量进行合成,计算示值误差的合成标准不确定度u。见附录C中的示例。步骤)~)可概括为:——针对每一项试验建立相应的测量模型,该模型应把所有不确定度分量考虑在内;——计算每一个不确定度分量的标准不确定度;——计算该试验的合成标准不确定度。由单次测得值的标准偏差得到的不确定度分量类评定)并不是全部的测量不确定度,合成标准测量不确定度还应包括步骤)~)通过B类评定的不确定度分量。如果存在评估其他测量不确定度分量的特殊情况,也应进行适当讨论。(参见9.8)93 规定最大允许误差和最大允许不确定度9.2中确定的试验,应考虑和规定适合这些试验的最大允许误差。例如,对于型式评价试验,规定的最大允许误差应对应于被测测量仪器不同的准确度等级。对于一般检定,可基于多种考虑来规定最大允许误差,如第8章所述。应对试验中uE和uS的可能取值进行讨论,确定是否需要规定最大允许不确定度MPUE和计量标准装置的)最大允许不确定度MPUS的取值以及大小或者fE和fS的取值大小。9.4指定可接受的风险水平应在计量监督管理下,根据不同试验类型的可接受风险水平,考虑判定规则和相关的风险及其后果。制造商的风险可能是面临严重经济后果,这不属于本规范的讨论范畴。根据9.3规定的MPUE和MPUS的取值如果有,应讨论是否使用“风险共担”原则,或者是否存在要使用的某个风险大小,如果是,是存在误接受的风险还而应提供明示使用的声明。5 规定不采用共担风险时的不确定度如果要采用误接受或误拒绝的风险,则有必要进一步规定是否:认为每一次测量时uE为固定值,此时可利用保护带的方法来判定符合性(见6.4.6)。或者针对每一个示值误差单独计算uE,此时可使用标准正态分布表或测量能力指数。提供本规范的附录C和附录F作为参考,并附上如何使用标准正态分布表或测量22能力指数的说明。96 评估示值误差不确定度的复杂性对于某规格型号的测量仪器,每次测量评定示值误差的测量不确定度有点复杂。一旦所有的不确定度来源分析清楚了,获得典型测量条件下的测量结果及其相应的测量不确定度,这样型式评价或实验室检定中,后续各次测量的uE计算过程就相对简单了。后续测量的不确定度分量基本不变。在计量技术规范中,测量不确定度相关的讨论应包括以下方面的内容。建议这样表述:“对一种某个型号的测量仪器,每次测量的示值误差的测量不确定度进行评估可能有些复杂。需要注意,一旦所有的不确定度来源分析清楚了,获得典型测量条件下的测得值及其相应的测量不确定度,那么型式评价或实验室检定中,后续各次测量获得uE值的过程应该变得相对简单。因为后续测量时,多数测量不确定度的分量不会改变。这样的方法也可以简化非实验室环境下不确定度的计算过程,因为可以利用保护带或直接利用测量能力指数表来计算示例参见附录。97 型式评价报告中使用测量不确定度对于型式评价,应在试验报告中明确记录每个测量结果及其不确定度重复性或复现性测量除外。对测量不确定度可以忽略的情况,应有恰当的注释,而不是留空白记录。此外,如果使用“测量能力指数了记录试验结果外,还应记录相应的方法和参数值例如保护带的大小间距。同时,报告还应记录Cm的出处。8 周期检定中使用测量不确定度对于周期检定,应该提供周期检定时测量不确定度的处理方法,并重点说明与型式评价的差异,以及任何需要注意的预防措施和特殊考虑。例如,对于某个型号的测量仪器,型式评价时可以给出测量不确定度的一些来源的建议,如周期检定涉及的最大允许误差增大,这些不确定度的来源就显得不重要了。此外,型式评价时可以推荐使用“保护带”方法,而周期检定更适合使用“共担风险”的方式。23附录A测量误差和测量不确定度共存(校准与检定之间的关系)A1 概述1993版“测量不确定度表示导则”的出版开启了一种全新的方式以思考关于测量和测量结果质量。GUM中不是用被测量真值的一个最佳估计值及其系统误差和随机误差来表示测量结果,而是用“实际唯一”真值的最佳估计值及其测量不确定度来表示测量结果。注意,历史上法制计量中的术语“真值”常常指检定过程中计量标准装置的相应示值,在本规范中,该术语不是这个含义)测量不确定度的概念可理解为:衡量可在多大程度上相信被测量的“真值”是已注:根据GUM知道在多大程度上相信它是已知的和法制计量)带入到一个用概率或可信度表示有时仅仅是隐含表示)测量结果的领域。在法制计量中,当判定测量系统是否符合技术规范的规定要求时,如果遵循GUM方法,就有必要基于概率基础做出判定。本规范对怎样在符合性评定中纳入GUM方法并考虑测量不确定度和概率的概念提供了指导。计量是测量的科学和应用,法制计量是将法律架构强制应用于计量的过程和实践。法制计量大多是在实验室内和实验室以外的环境中对测量仪器的设计和使用进行试验和检定,以确保只要按规定使用测量仪器,就能获得可靠的测量结果。这里所说的测量和检定意味着要判定被测测量仪器是否提供了与“真值”通过计量标准装置确定的)足够接近的被测量示值,以达到监管的目的。“足够接近”这个条件通常是通过检定规程中的最大允许误差或准确度等级等指标来进行规定的。由GUM方法可知,当考大允许误差范围内的可信度置信水平。致或容易混淆。GUM方法似乎更偏向于使用“测

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