JJF10591測量不確定度評定與表示

1、JJF1059.1測量不確定度評定與表示國家計量技術(shù)規(guī)范修訂編寫說明一、任務(wù)來源根據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局2010 年國家計量技術(shù)法規(guī)計劃項目的安排，2010 年由計量司組織成立了測量不確定度評定與表示國家計量技術(shù)規(guī) 范(以下簡稱規(guī)范)起草小組，承擔規(guī)范的修訂工作。二、規(guī)范修訂的必要性JJF 1059- 1999測量不確定度評定與表示頒布至今已有十余年時間，對 全國范圍內(nèi)使用和評定測量不確定度，尤其是在計量基準、計量標準的建立、計量技術(shù)法規(guī)的制定、計量校準證書/報告的發(fā)布和量值的國際比對等方面中起到 了重要的指導和規(guī)范作用，使我國計量領(lǐng)域?qū)y量結(jié)果的表述與國際接軌，對科 學技術(shù)交流、商貿(mào)交易

2、、計量證書互認等方面都起到了積極的作用。測量不確定度的應(yīng)用和規(guī)范化表示標志著我國計量事業(yè)發(fā)展的水平。因此， 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 一直十分重視這項工作。隨著我國科學技術(shù)的迅猛發(fā) 展和計量管理工作的不斷規(guī)范，特別是國際標準化組織已正式頒布了 ISO/IEC 導 則 98-32008 (GUM )及其一系列補充標準，例如對原有規(guī)范不適用的情況可以 采用蒙特卡洛法進行概率分布的傳播，使不確定度的應(yīng)用更加深化。國際計量學 術(shù)語也相應(yīng)提出了許多關(guān)于不確定度的新術(shù)語，例如：定義的不確定度，儀器的 不確定度，目標不確定度等。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 為了總結(jié)十年來的經(jīng)驗 和進一步規(guī)范和推廣測量不確定度評

3、定的 方法，使得 JJF1059- 1999 的修訂工作 迫在眉睫。三、規(guī)范修訂過程2010 年 3 月，起草小組在北京召開了第一次會議，就修訂原則進行了討論。 確定本次修訂將 JJF1059 分為三個部分，、JJF1059.1測量不確定度評定與表示；JJF1059.2用蒙特卡洛法評定測量不確定度JJF1059.3測量不確定度在 合格評定中的使用原則針對三個部分進行了分工。決定 JJF1059.1 在修訂前先征求各省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督 局及省級計量院、各全國專業(yè)計量技術(shù)委員會、相關(guān)的專家對修訂的建議，并決 定于 6月初提交修訂和制訂的草 案稿。2010 年 6 月 21 日，起草小組在江蘇昆山召開

4、了第二次會議，針對提交的草 案稿內(nèi)容進行了討論，提出了修改意見。定于 9 月底提交修改后的 JJF1059.1 和JJF1059.2 初稿，并建議聯(lián)系有關(guān)單位對蒙特卡洛法的評定方法和應(yīng)用軟件進行 實際應(yīng)用試驗。并指出：由于 ISO 還正在世界范圍內(nèi)征求意見，JJF1059.3 尚待 跟蹤國際文件的正式頒布。2010 年 12 月，起草小組在北京召開了第三次工作會議，對規(guī)范的草案稿進 行了認真的審定，根據(jù)第三次工作會議討論的意見，起草人進一步修改后，于 2011 年1 月底提交征求意見稿。2011 年 2 月底，起草小組將征求意見稿發(fā)給各省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局及 省級計量院、各全國專業(yè)計量技術(shù)委員會

5、、相關(guān)的專家、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫 總局計量司各處，同時將征求意見稿掛在中國計量協(xié)會的“計量技術(shù)法規(guī)征 求意見”網(wǎng)站上，廣泛征求意見。征求意見截止日期為 5 月底。2011 年 6 月，起草小組根據(jù) 返回的意見，形成了征求意見匯總表。2011 年X月，起草小組在XX召開第四次工作會議，對 JJF1059.1測量不確定度評定與表示和 JJF1059.2用蒙特卡洛法評定測量不確定度兩個規(guī)范 的內(nèi)容進一步討論，并對征求意見匯總表進行討論。形成報審稿。四、規(guī)范修訂說明（一） 規(guī)范的修訂依據(jù)：JJF1059.1-2011測量不確定度評定與表示是 JJF1059-199 啲修訂版本，修訂的依據(jù)是 ISO/

6、IEC Guide98-3-2008測量不確定度表示 指南（簡稱 GUM）?同時 JJF1059-1999測量不確定度評定與表示增加了 JJF1059.2 和 JJF1059.3 兩個部 分,JJF1059.2用蒙特卡洛法評定測量不確定度制定的依據(jù)是 ISO/IECGUIDE 98-3 Supplement 1-2008用蒙特卡洛 法傳播概率分 布，JJF1059.3測量不確 定度在合格評定中的使用原則制定的依據(jù)是 ISO/IEC Guide 98-4測量不確定 度在合格評定中的作用的草案稿（JCGM 106-2009）。（二） 規(guī)范的修訂過程在 JJF1059.1-2011 起草前，廣泛征求

7、了各方面專家對 JJF1059-1999 版的修改意見。于 2010 年 4 月收到了黑龍江省計量檢定測試院、福建省計量科學研究院、 廣東省計量科學研究院、湖北省計量測試技術(shù)研究院、遼寧省計量科學研究院、 山西省計量監(jiān)督檢定測試所、江蘇省省計量科學研究院、重慶市計量質(zhì)量檢測研 究院等各單位和計量專家對修訂工作 提出的寶貴的建議。在匯總這些建議的基礎(chǔ) 上，起草了修訂版的草案稿。2010 年 6 月第二次起草小組會議上對草案的內(nèi)容進行了深入討論，尤其關(guān)于 A 類評定中重復性的預先評估問題、校準證書上對不確定度的報告 要求、實驗室的 校準測量能力的表示、擴展不確定度 U 未注明 k 值時即指 k=2

8、 的規(guī)定等內(nèi)容需 要進一步增加。2010 年 12 月 日召開了第三次起草小組會議，進一步討論了規(guī)范的修改稿， 重點討論了： JJF1059.1-2011 規(guī)范的適用范圍和與 JJF1059.2-2011 的關(guān)系，本規(guī) 范的方法對非線性函數(shù)的適用性問題，補充了引用文獻，進一步研究了用預評估 重復性進行 A 類評定等。要求在不確定度評定 舉例的附錄中增加一個化學領(lǐng)域 不確定度評定的 例子。并要求修改編制說明，詳細說明與原版 JJF1059-1999 相 比修改的內(nèi)容。（三）規(guī)范的修訂內(nèi)容：原有的 JJF1059-1999測量不確定度評定與表示修訂為 JJF1059.1-2011測量不確定度評定與

9、表示。（1）修訂版在原版的基礎(chǔ)上,盡可能采納各方面的意見和建議，力爭文字“簡便易懂，清晰明了” 增強邏輯性 和可操作性，減少學術(shù)味；格式上參照 JJF1071-2000國家計量校準規(guī)范 編寫規(guī)則的要求進行編寫，增加引言、適用 范圍、引用文獻，各節(jié)有題目等。本規(guī)范還考慮了與 JJF1059.2 用蒙特卡洛法傳 播概率分布）和 JJF1059.3 測量不確定度在 合格評定中的使用原則）的銜接問題。（2）本規(guī)范采用新版 JJF1001-2011計量學通用術(shù)語及定義中的術(shù)語和定 義，與原版有區(qū)別，例如：更新了測量結(jié)果及測量不確定度的定 義，增加了一些術(shù)語：如測得值、測量模型、測量模型的輸入量和輸出量、

10、包含區(qū)間，并以包含 概率代替了原版的置信概率等；本規(guī)范還增加了一些與不確定度有關(guān)的術(shù)語，如 定義的不確定度、儀器的測量不確定度、零的測量不確定度、目標不確定度 等。（3）本規(guī)范對適用范圍作了文字修改，明確指明本規(guī)范主要涉及有明確定義的、并可用唯一值表征的被測量估計值的不確定度，也適用于實驗、測量方法、 測量裝置和系統(tǒng)的設(shè)計和理論分析中有關(guān)不確定度的評估與表示。規(guī)范增加了使 用時可能有困難或不適用的范圍，當輸入量的概率分布不對稱；不能假設(shè)輸出 量的概率分布近似為正態(tài)分布或 t 分布；測量模型不能用線性模型近似或求靈 敏系數(shù)很困難；以及被測量的估計值與其標準不確定度 大小相當時，原則上是不 適用的

11、。并指出了不適用時可采用 JJF1059.2 2011用蒙特卡洛法傳播概率分 布進行不確定度評定。GUM 方法的評定結(jié)果可以用蒙特卡洛法進行驗證。驗 證評定結(jié)果一致時仍然可以使用 GUM 方法進行不確定度評定。因此，本規(guī)范仍 然是最常用和最基本的方法。（4）在 5.2.7 中特別指出本規(guī)范主要適用于測量模型為線性函數(shù)的情況。如果 是非線性函數(shù)，應(yīng)采用泰勒級數(shù)展開，忽略其高次項后將被測量近似為輸入量的線性函數(shù)，才能進行測量不確定度評定。當測量函數(shù)為明顯非線性時，合成標準 不確定度中必須包括泰勒級數(shù)展開中的主要高階項。并在 5.4.1 中進一步給出了 當測量函數(shù)為明顯非線性、各輸入量間均不相關(guān)，當

12、每個輸入量 X 都對其平均 值對稱分布時，被測量的估計值 y 的合成標準不確定度 uc（y）的表達式，式中包括 了泰勒級數(shù)展開式中的高階項。（5）本規(guī)范關(guān)于測量不確定度的評定 方法（簡稱 GUM 方法）與原版是一致的。為了滿足實際使用需求，增加了常規(guī)計量中用預先評估的重復性進行 A 類 評定的方法。增加了各輸入量間相關(guān)時協(xié)方差和相關(guān)系數(shù)的估計方法，以便進行 合成標準不確定度的評定。（6）本規(guī)范弱化了對給出自由度的要求，5.4.5.1 中指出以下兩種情況時才需要計算合成標準不確定度的有 效自由度Vff:a）當需要評定 Up時為求得 kp而必須計算 uc（y）的有效自由度vff，b）當用戶為了解所

13、評定的不確定度的 可靠程度而提出要求時。（7）擴展不確定度分為 U 和 Up兩種。本規(guī)范從實用出發(fā)，規(guī)定：在一般情況下，在給出測量結(jié)果時報告擴展不確定度 U。在 5.5.2 中指出當給出擴展不確 定度U 時，一般應(yīng)注明所取的 k 值。若未注明 k 值，則指 k=2。在 6.7.1 中指出 相對不確定度的表示 可以加下標 rel 或 r。例如：相對合成標準不確定度 Ur或 Urel； 相對擴展不確定度 Ur或 Urel。但在不致引起混淆的情況下，相對不確定度也可不 加下標。例如用 U = 1%表示“相對擴展不確定度為 1%”。在 6.7.5 中指出：擴展 不確定度 U取 k=2 或 k=3 時，不必說明 p。（8）規(guī)范增加了 6.8 測量不確定度的應(yīng)用條款，包括：6.8.1 測量不確定度在合格評定中的應(yīng)用，引用了下一個規(guī)范 JJF1059.3; 6.8.2 關(guān)于校準證書中報告測量不確定度的要求和 6.8.3 實驗室的校準測量能力的表示方式等內(nèi)容。（9）本規(guī)范取消了原有的關(guān)于概率分布的附錄，將其內(nèi)容放