不(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)度(du)(du)評定(ding)(ding)應該是令無數實驗(yan)室分析人員(yuan)最頭大的(de)事情之一(yi)，本期內(nei)容我們向大家介紹什么是不(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)度(du)(du)，不(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)度(du)(du)有(you)什么意義，怎樣(yang)評定(ding)(ding)不(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)度(du)(du)，不(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)度(du)(du)與誤(wu)差的(de)區別是什么，讀來通(tong)俗易(yi)懂。

　　1、我們經常會(hui)被人問到，現在的室內(nei)溫度是多少?

　　我(wo)(wo)們通(tong)(tong)常會回答(da)(da)18℃左右，如果精(jing)確一點我(wo)(wo)們會回答(da)(da)(18±2)℃。我(wo)(wo)們分析一下為(wei)什么這(zhe)么回答(da)(da)。首先(xian)18℃這(zhe)個值，我(wo)(wo)們通(tong)(tong)過(guo)收看(kan)天氣預報或者(zhe)我(wo)(wo)們穿著或者(zhe)所處的(de)季節等因素得出，±2℃是我(wo)(wo)們依(yi)據經驗得出的(de)，和分析結果關聯(lian)的(de)范圍。

　　我們(men)這么(me)回答(da)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)什(shen)么(me)呢(ni)?我們(men)這么(me)回答(da)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)就(jiu)是(shi)，盡可能準確的(de)(de)給(gei)出室內(nei)溫(wen)度的(de)(de)估計值(zhi)，然后(hou)再依據(ju)經驗確定和分析結果(guo)關聯的(de)(de)范圍(wei)，使估計值(zhi)結合這個范圍(wei)以最大的(de)(de)把握性包含室內(nei)溫(wen)度的(de)(de)準確值(zhi)，或(huo)者(zhe)說真值(zhi)。

　　如果(guo)現在有一臺經(jing)(jing)過計(ji)量檢定(ding)過的(de)溫(wen)度(du)(du)計(ji)來測量室溫(wen)，測量結(jie)果(guo)為(wei)：19.8℃，恰好落入我(wo)(wo)們給(gei)出范圍內(nei)(nei)，我(wo)(wo)們就會說估計(ji)的(de)結(jie)果(guo)很準(zhun)確，回答的(de)質量較高(gao)。雖然(ran)室內(nei)(nei)溫(wen)度(du)(du)的(de)真值我(wo)(wo)們不能確切得到，但是經(jing)(jing)過計(ji)量檢定(ding)的(de)溫(wen)度(du)(du)計(ji)測量的(de)結(jie)果(guo)已經(jing)(jing)足夠接近真值，某(mou)種(zhong)程度(du)(du)上可(ke)以(yi)視為(wei)真值。

　　通過對上面(mian)例子的分析，我(wo)們其實已經完成了分析化學意義上的不確定(ding)度評定(ding)。

　　在這個例(li)子中，室(shi)內(nei)溫度的(de)估計(ji)值18℃就(jiu)相當于(yu)分(fen)析結果(guo)，與(yu)分(fen)析結果(guo)相關聯的(de)范(fan)圍±2℃就(jiu)是(shi)不(bu)確(que)(que)定(ding)度，它用來表(biao)征分(fen)析結果(guo)的(de)離散性。不(bu)確(que)(que)定(ding)度的(de)評定(ding)就(jiu)是(shi)要得到分(fen)析結果(guo)的(de)離散性。分(fen)析結果(guo)與(yu)不(bu)確(que)(que)定(ding)度結合起來對分(fen)析結果(guo)的(de)真(zhen)值作出區間(jian)估計(ji)。

　　經過以(yi)上分析可以(yi)回答(da)本章開始提(ti)到的(de)兩個問題：

　　(1) 什么是不確定(ding)度?

　　不確(que)定(ding)度就是分(fen)析結(jie)果的離(li)散性。

　　(2) 評(ping)定不確定度(du)有什么意義?

　　分(fen)(fen)析(xi)結(jie)果的估計值與不確定度結(jie)合(he)起(qi)來，對分(fen)(fen)析(xi)結(jie)果的真值進(jin)行區間(jian)估計。也就是說在(zai)一定的置信概率(把握性)下，確定包含真值的置信區間(jian)。

　　2、確(que)定度評(ping)定的實際(ji)應用的例子(zi)

　　從上面的例子(zi)也可以看出，要得到合(he)理的不(bu)確定(ding)度的評定(ding)結果，必須使(shi)用經過(guo)計量檢(jian)定(ding)的器具，如果使(shi)用的溫度計有較大的系統誤差，不(bu)確定(ding)度的評定(ding)結果可能(neng)就(jiu)不(bu)能(neng)包含真值，這樣就(jiu)失去了不(bu)確定(ding)度評定(ding)的意義。

　　分析(xi)測(ce)試(shi)操作能得到分析(xi)結果(guo)的(de)最佳(jia)估計(ji)(ji)值(zhi)，不(bu)確(que)定(ding)度和分析(xi)測(ce)試(shi)結果(guo)結合對分析(xi)測(ce)試(shi)結果(guo)的(de)真值(zhi)做(zuo)出(chu)區間估計(ji)(ji)。從這個意義上(shang)來說，當(dang)分析(xi)測(ce)試(shi)結果(guo)接近限(xian)值(zhi)時，評定(ding)不(bu)確(que)定(ding)度顯得尤為重要。例如(ru)：假設測(ce)試(shi)結果(guo)為0.9，限(xian)值(zhi)為1.0。

　　3、誤差與不確定之間的區別

　　(1)測量結果不(bu)同(tong)

　　誤差(cha)(cha)是(shi)相對(dui)被測量(liang)真值(zhi)而言的，它是(shi)測量(liang)結果與真值(zhi)之差(cha)(cha)，由(you)于真值(zhi)的不可知性(xing)，實際上誤差(cha)(cha)也(ye)只能(neng)是(shi)個理想概念(nian)，不可能(neng)得到它的準確值(zhi)。

　　不(bu)(bu)確定(ding)度以(yi)測量(liang)結(jie)(jie)果(guo)(guo)(guo)本身為研究對象(xiang)，其(qi)含義不(bu)(bu)是(shi)“與真(zhen)值(zhi)(zhi)之差”或(huo)“誤(wu)差限”、“極限誤(wu)差”，而(er)(er)(er)是(shi)表示由于(yu)隨機影(ying)響(xiang)和(he)系(xi)統影(ying)響(xiang)的(de)存在而(er)(er)(er)對測量(liang)結(jie)(jie)果(guo)(guo)(guo)不(bu)(bu)能肯定(ding)的(de)程度，表征(zheng)被測量(liang)值(zhi)(zhi)可能出現的(de)范圍。它(ta)是(shi)以(yi)測量(liang)結(jie)(jie)果(guo)(guo)(guo)為中心，以(yi)標準差或(huo)其(qi)倍數，或(huo)某置信區間半寬度確定(ding)的(de)被測量(liang)的(de)取值(zhi)(zhi)范圍。確保真(zhen)值(zhi)(zhi)以(yi)一定(ding)概(gai)率落于(yu)其(qi)中。因而(er)(er)(er)，它(ta)是(shi)測量(liang)結(jie)(jie)果(guo)(guo)(guo)的(de)一個量(liang)化屬性。

　　(2)誤(wu)差和不確定度的分(fen)類方法截然不同

　　誤差根據其性質(zhi)可(ke)分為兩類：隨機誤差和系(xi)統誤差。

　　隨機(ji)(ji)誤差(cha)：測量結果與重復性條件下(xia)對同一量進行無限多次測量所得(de)結果的(de)(de)(de)平(ping)均(jun)值(zhi)(zhi)之差(cha)。隨機(ji)(ji)誤差(cha)大抵是由于隨機(ji)(ji)影響造成的(de)(de)(de)。注(zhu)意，觀察列的(de)(de)(de)平(ping)均(jun)值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)實驗標(biao)準差(cha)并不(bu)是平(ping)均(jun)值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)隨機(ji)(ji)誤差(cha)，而恰(qia)恰(qia)是隨機(ji)(ji)影響引起的(de)(de)(de)平(ping)均(jun)值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)不(bu)確(que)定度，這些效應產(chan)生的(de)(de)(de)平(ping)均(jun)值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)隨機(ji)(ji)誤差(cha)不(bu)可能準確(que)知道。

　　系(xi)統(tong)(tong)誤(wu)差(cha)(cha)：在重復性條件下(xia)，對同一被測(ce)量進行無限多次(ci)測(ce)量所得(de)結(jie)果的(de)平均值(zhi)(zhi)與被測(ce)量真值(zhi)(zhi)之差(cha)(cha)。系(xi)統(tong)(tong)誤(wu)差(cha)(cha)是由已知系(xi)統(tong)(tong)影(ying)響(xiang)和未知系(xi)統(tong)(tong)影(ying)響(xiang)產生的(de)，通過對已知系(xi)統(tong)(tong)影(ying)響(xiang)的(de)修正可以減(jian)小，但不(bu)可能為(wei)零。同時，修正值(zhi)(zhi)或修正因子的(de)不(bu)完善，也會導致測(ce)量結(jie)果的(de)不(bu)確定度，但不(bu)是由于系(xi)統(tong)(tong)影(ying)響(xiang)補償不(bu)理想而(er)產生的(de)誤(wu)差(cha)(cha)。

　　不確(que)定(ding)(ding)度(du)按照(zhao)分量的(de)評定(ding)(ding)方法分為(wei) A 類B 類，但并非“隨(sui)機”和“系(xi)統”的(de)代用詞(ci)。

　　用A 類或B 類評定方法(fa)均(jun)可得到已知系統(tong)影(ying)響(xiang)修正值(zhi)的不確定度，隨機影(ying)響(xiang)的不確定度計(ji)算也是(shi)如此。兩(liang)種評定方法(fa)均(jun)基于概率分布(bu)，得到的分量在本(ben)質上(shang)不存在差異。實際應用中，無須將它(ta)們與隨機或系統(tong)對應起來。

　　(3)表達符號(hao)不同

　　誤差(cha)取一個符號，非(fei)正(zheng)即負。不(bu)確(que)定度恒(heng)為正(zheng)值(zhi)。當由方差(cha)得出時(shi)，取其正(zheng)平方根(gen)。

　　(4)與測量結果的分布(bu)關系

　　不(bu)(bu)(bu)(bu)確(que)(que)定度是(shi)由(you)隨機影響和對系統(tong)影響結(jie)果(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)完善(shan)修正(zheng)產生的(de)(de)(de)。在計算測(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)確(que)(que)定度時，不(bu)(bu)(bu)(bu)會考(kao)慮到未被認識的(de)(de)(de)系統(tong)影響，但(dan)這種(zhong)影響會導致誤差的(de)(de)(de)出現。因此，即(ji)使計算出來的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)確(que)(que)定度很(hen)小(xiao)，仍不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)保證測(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)誤差很(hen)小(xiao)。或者(zhe)說，測(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)確(que)(que)定度未必是(shi)測(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)(guo)(guo)接(jie)近(jin)(jin)(jin)被測(ce)(ce)量(liang)值(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)指(zhi)示(shi)值(zhi)(zhi)(zhi)，它僅為與目(mu)前(qian)可用(yong)的(de)(de)(de)知識相符的(de)(de)(de)最佳值(zhi)(zhi)(zhi)接(jie)近(jin)(jin)(jin)程度的(de)(de)(de)近(jin)(jin)(jin)似性估(gu)計。不(bu)(bu)(bu)(bu)確(que)(que)定度不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)用(yong)于測(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)(guo)(guo)和真值(zhi)(zhi)(zhi)之(zhi)間的(de)(de)(de)差異(yi)顯示(shi)，但(dan)可用(yong)于測(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)(guo)(guo)之(zhi)間的(de)(de)(de)比較。不(bu)(bu)(bu)(bu)確(que)(que)定度越小(xiao)，則測(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)(guo)(guo)質(zhi)量(liang)越高。

　　在測量(liang)中(zhong)若沒有忽略(lve)任何明顯的(de)系統影響時(shi)，才能認為測量(liang)結果即為被(bei)測值的(de)可靠估計值，其合成標準不確定度即為可能誤差的(de)可靠量(liang)度。

　　(5)誤(wu)差和不確定(ding)度的(de)具體(ti)區別