七步法计算测量不确定度：第三步
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了七步法计算测量不确定度：第三步相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
文章翻译自指南《七步法计算测量不确定度》
作者信息：https://www.isobudgets.com/contact-rick-hogan/
书籍目录：
- 七步法计算测量不确定度：第一步
- 七步法计算测量不确定度：第二步
- 七步法计算测量不确定度：第三步
- 七步法计算测量不确定度：第四步
- 七步法计算测量不确定度：第五步
- 七步法计算测量不确定度：第六步
- 七步法计算测量不确定度：第七步
- 七步法计算测量不确定度：第八步
上一章节：
文章目录
第三步：量化不确定度分量的幅值
在计算不确定度之前，首先需要决定影响因素的幅值。为了实现这一点，你可能需要进行数据规约（data reduction）和分析。
如何量化不确定度
为了量化不确定的度，你需要进行如下步骤：
- 信息和数据收集；
- 评估并选择正确数据；
- 分析数据；
- 量化不确定度分量。
信息和数据收集
首先需要收集与不确定度分析相关的数据和信息，大多数信息可从第二步找出。
查阅如下清单，并收集相关材料，你将需要这些材料来量化不确定度：
- 前 3 次的计量证书；
- 重复性和复现性研究；
- 方法和程序；
- 试验结果；
- 厂商手册和说明文件；
- 技术文档和指南；
- 出版文献，研究材料期刊文章等。
使用上述项目，或可评估每个来源对不确定度的影响大小。如果你需要帮助，请咨询作者提供额外指导或聘请他帮你分析数据。
评估和选择正确数据
接下来，你需要评估你手头上拥有的信息，并准备好数据以便估计不确定度。你需要找到和所进行的不确定度分析相关的数据，并移除与之无关的所有其他东西。
所需信息和数据应包括：
- 测量函数；
- 测量范围；
- 测试点
分析数据
采用合适的分析方法，分析你所拥有的数据，并评估每个不确定度分量的幅值。分析数据的方法有很多，从中挑选最合适的即可。
如果在分析数据上需要帮助，可以参考一些高质量的统计相关教科书，或查找 NIST 工程统计手册。你也可以查找笔者的其他有关量化不确定度来源的指南。
量化不确定度分量
使用你的结果来量化每一个不确定度分量，并填写你的不确定度清单，如下所示：
将不确定度测量单位直接添加到不确定度清单中：
也可以将不确定度测量单位和灵敏系数添加到不确定度清单中：
方法多变，可不必拘泥，只要确保你能够解释数据从何而来，以及你是怎么评估的就行了。个人的建议是在你的不确定度清单中添加足够的信息备注，这将会帮助你记住，你是如何做到的以及为什么这么做。
不确定度来源
下面列出的清单中，是每一个不确定度评估过程都应该包含的不确定度分量。许多影响因素是 A2LA R205 文档 的第六节中要求的1。当然，这个要求并不具有普适性。而笔者喜欢它们给出的不确定度影响因素最小要求清单，并决定在所有的不确定度分析中使用它们。
此外，笔者更倾向于在不确定度清单中，加入更多的显著影响不确定度的来源。这些额外的来源一般有：长期稳定性，偏移，漂移等。
下面是笔者认为的，每一个不确定度清单中需要包含的不确定度来源：
- 重复性；
- 复现性；
- 稳定性；
- 偏移；
- 漂移；
- 分辨力；
- 参考标准的不确定度；
- 参考标准的稳定性；
- 其他显著影响因素。
重复性
重复性用于评估相似条件下测量过程的差异程度。
重复性计算2：
根据如下指示计算重复性：
- 重复测量 n 次；
- 记录每一次测量的结果；
- 计算标准差。
复现性
复现性用于评估不同条件下测试过程的差异性。
如何计算复现性
根据如下指示计算复现性：
- 执行重复测试；
- 计算测试结果的均值；
- 改变条件并重复进行测试；
- 计算测试结果均值；
- 计算测试均值的标准差。
稳定性
稳定性是对测量过程随时间因素变化的估计。
如何计算稳定性
根据如下指示计算稳定性：
- 回顾最近 3 年的计量报告；
- 记录每一份计量报告中的计量结果；
- 求取计量结果的标准差。
偏移
偏移是对测量过程中系统误差的评估。
如何计算偏移
根据如下指示计算偏移：
- 回顾最近的计量报告；
- 找到计量报告中的测量结果 (UUT)；
- 找出标称值或标准值（STD)；
- 计算两者的差值。
漂移
漂移是估计测量过程或系统中，随时间的系统变化。
如何计算漂移
根据如下指示计算偏移：
- 回顾前 3 次的计量报告；
- 从计量报告中，记录每一次的结果；
- 记录计量活动发生日期；
- 计算日平均漂移率；
- 将日平均漂移率乘以时间跨度（单位：天）得出漂移；
分辨力
分辨力是测量过程和系统中最小的观测变化示值。
如何计算分辨力
根据如下指示找出分辨力:
- 观察你的测量系统和设备；
- 找出最小的有效数位；
- 观察最小的增量变化大小。
参考标准的不确定度
参考标准的不确定度是与测量过程中使用的计量设备、或参考物质有关的可溯性不确定度。
如何计算参考标准的不确定度
根据如下指示找出参考标准的不确定度：
- 回顾最新的计量报告；
- 找出报告中测量不确定度的估计值。
参考标准的稳定性
参考标准的稳定性是参考标准随时间变化的估计。
如何计算参考标准的稳定性
根据如下指示计算参考标准的稳定性：
- 回顾最近 3 份计量报告；
- 记录每份计量报告的不确定度估计值；
- 计算标准偏差。
其他显著因素
确保包含任何其他对测量不确定度有显著影响的因素。若其地不确定度的影响占合成不确定度的 5 % 或更多，则可以认为是显著因素。
阅读如下指南，以了解更多有关不确定度来源和量化方法：
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七步法计算测量不确定度：第四步
以上是关于七步法计算测量不确定度：第三步的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章