不(bu)確(que)(que)定(ding)度(du)評定(ding)應該是令無數實驗室(shi)分析人員(yuan)最頭大的事(shi)情之一，本(ben)期內容我們向大家介紹什么是不(bu)確(que)(que)定(ding)度(du)，不(bu)確(que)(que)定(ding)度(du)有什么意義，怎樣評定(ding)不(bu)確(que)(que)定(ding)度(du)，不(bu)確(que)(que)定(ding)度(du)與誤差的區別是什么，讀來(lai)通(tong)俗易懂。

　　1、我們經常(chang)會被(bei)人問到，現在的室內(nei)溫度(du)是(shi)多少?

　　我(wo)(wo)們(men)通常會(hui)回答18℃左右，如果(guo)精確一點我(wo)(wo)們(men)會(hui)回答(18±2)℃。我(wo)(wo)們(men)分(fen)析一下為什(shen)么這么回答。首先(xian)18℃這個值，我(wo)(wo)們(men)通過收看天氣(qi)預報或(huo)者我(wo)(wo)們(men)穿著或(huo)者所處(chu)的(de)季(ji)節(jie)等因素(su)得出，±2℃是(shi)我(wo)(wo)們(men)依據經驗得出的(de)，和(he)分(fen)析結果(guo)關聯的(de)范圍。

　　我(wo)們這么回答的(de)目的(de)是什么呢?我(wo)們這么回答的(de)目的(de)就是，盡(jin)可能準(zhun)確(que)的(de)給出室內(nei)溫度的(de)估計(ji)值(zhi)，然后再(zai)依(yi)據經(jing)驗確(que)定(ding)和分(fen)析結(jie)果(guo)關聯的(de)范圍(wei)(wei)，使(shi)估計(ji)值(zhi)結(jie)合(he)這個范圍(wei)(wei)以最大的(de)把握性(xing)包含室內(nei)溫度的(de)準(zhun)確(que)值(zhi)，或者說真值(zhi)。

　　如(ru)果現在(zai)有一臺(tai)經過(guo)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)檢定過(guo)的(de)溫度計(ji)(ji)來測量(liang)(liang)(liang)室(shi)溫，測量(liang)(liang)(liang)結(jie)果為：19.8℃，恰好落入我(wo)(wo)們給(gei)出范圍內(nei)，我(wo)(wo)們就(jiu)會說估計(ji)(ji)的(de)結(jie)果很準確(que)(que)，回(hui)答的(de)質量(liang)(liang)(liang)較高(gao)。雖然室(shi)內(nei)溫度的(de)真(zhen)值我(wo)(wo)們不能確(que)(que)切(qie)得(de)到，但(dan)是經過(guo)計(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)檢定的(de)溫度計(ji)(ji)測量(liang)(liang)(liang)的(de)結(jie)果已經足夠接近真(zhen)值，某種(zhong)程度上可(ke)以(yi)視為真(zhen)值。

　　通過對(dui)上(shang)面例子的分析，我們其實已經完成了分析化學意義上(shang)的不確定(ding)度評定(ding)。

　　在這(zhe)個例子中(zhong)，室內溫度的(de)(de)估計(ji)值(zhi)18℃就相(xiang)(xiang)當于分析(xi)結(jie)果，與分析(xi)結(jie)果相(xiang)(xiang)關聯的(de)(de)范圍±2℃就是(shi)不(bu)確(que)(que)定度，它用(yong)來表(biao)征(zheng)分析(xi)結(jie)果的(de)(de)離散性。不(bu)確(que)(que)定度的(de)(de)評(ping)定就是(shi)要得到分析(xi)結(jie)果的(de)(de)離散性。分析(xi)結(jie)果與不(bu)確(que)(que)定度結(jie)合起來對分析(xi)結(jie)果的(de)(de)真值(zhi)作出(chu)區間估計(ji)。

　　經過以上分析(xi)可以回答本(ben)章開始提到的兩個問題：

　　(1) 什么是(shi)不(bu)確定度?

　　不確定度(du)就是分析結果的離散(san)性(xing)。

　　(2) 評定不確(que)定度有什么意義?

　　分析(xi)結(jie)果的估(gu)計值(zhi)與不確定度結(jie)合起來，對(dui)分析(xi)結(jie)果的真值(zhi)進(jin)行區間估(gu)計。也(ye)就是說(shuo)在一定的置(zhi)信(xin)概率(把握性)下，確定包含真值(zhi)的置(zhi)信(xin)區間。

　　2、確定度評定的實際應(ying)用的例子(zi)

　　從上面的(de)(de)(de)例子(zi)也可以看出，要得到(dao)合理的(de)(de)(de)不(bu)(bu)確(que)(que)定(ding)度的(de)(de)(de)評(ping)(ping)定(ding)結(jie)果(guo)，必須使(shi)用經過(guo)計(ji)量檢(jian)定(ding)的(de)(de)(de)器具，如果(guo)使(shi)用的(de)(de)(de)溫度計(ji)有較大的(de)(de)(de)系統誤差，不(bu)(bu)確(que)(que)定(ding)度的(de)(de)(de)評(ping)(ping)定(ding)結(jie)果(guo)可能就不(bu)(bu)能包含真值，這樣就失去了不(bu)(bu)確(que)(que)定(ding)度評(ping)(ping)定(ding)的(de)(de)(de)意義。

　　分析(xi)(xi)(xi)測(ce)試操作能得到分析(xi)(xi)(xi)結(jie)果(guo)的(de)最佳估計(ji)值(zhi)(zhi)，不確定(ding)度(du)和(he)分析(xi)(xi)(xi)測(ce)試結(jie)果(guo)結(jie)合對分析(xi)(xi)(xi)測(ce)試結(jie)果(guo)的(de)真值(zhi)(zhi)做出區間估計(ji)。從這個意義上來(lai)說，當(dang)分析(xi)(xi)(xi)測(ce)試結(jie)果(guo)接近(jin)限(xian)值(zhi)(zhi)時(shi)，評定(ding)不確定(ding)度(du)顯得尤為(wei)重(zhong)要。例如：假設測(ce)試結(jie)果(guo)為(wei)0.9，限(xian)值(zhi)(zhi)為(wei)1.0。

　　3、誤差(cha)與不確(que)定之(zhi)間的區別

　　(1)測量結(jie)果(guo)不同

　　誤差是相對被測量真(zhen)值(zhi)而言的(de)(de)(de)，它(ta)是測量結果與真(zhen)值(zhi)之(zhi)差，由于真(zhen)值(zhi)的(de)(de)(de)不可(ke)知性，實際(ji)上誤差也只(zhi)能是個理(li)想概念，不可(ke)能得到它(ta)的(de)(de)(de)準確值(zhi)。

　　不確定度以(yi)測(ce)量(liang)(liang)(liang)結果本身為(wei)研究對(dui)(dui)象，其(qi)(qi)含義不是(shi)(shi)“與(yu)真值(zhi)(zhi)(zhi)之差”或“誤(wu)差限”、“極限誤(wu)差”，而(er)是(shi)(shi)表示由于(yu)隨機影響和系統影響的存在(zai)而(er)對(dui)(dui)測(ce)量(liang)(liang)(liang)結果不能(neng)肯定的程度，表征被(bei)測(ce)量(liang)(liang)(liang)值(zhi)(zhi)(zhi)可能(neng)出現(xian)的范圍。它是(shi)(shi)以(yi)測(ce)量(liang)(liang)(liang)結果為(wei)中心，以(yi)標準差或其(qi)(qi)倍數，或某置(zhi)信區間半(ban)寬度確定的被(bei)測(ce)量(liang)(liang)(liang)的取值(zhi)(zhi)(zhi)范圍。確保真值(zhi)(zhi)(zhi)以(yi)一(yi)定概(gai)率落于(yu)其(qi)(qi)中。因而(er)，它是(shi)(shi)測(ce)量(liang)(liang)(liang)結果的一(yi)個(ge)量(liang)(liang)(liang)化屬(shu)性。

　　(2)誤差和不確定度(du)的分類方法(fa)截然不同

　　誤差根(gen)據其性質(zhi)可(ke)分(fen)為兩類：隨機誤差和系統誤差。

　　隨(sui)機(ji)(ji)誤差(cha)(cha)(cha)：測量(liang)結果(guo)與重(zhong)復性條(tiao)件下對同一量(liang)進行無限多(duo)次測量(liang)所得結果(guo)的(de)(de)平(ping)均(jun)值(zhi)之差(cha)(cha)(cha)。隨(sui)機(ji)(ji)誤差(cha)(cha)(cha)大抵(di)是由于隨(sui)機(ji)(ji)影響造成的(de)(de)。注意，觀察列的(de)(de)平(ping)均(jun)值(zhi)的(de)(de)實驗標準(zhun)差(cha)(cha)(cha)并不是平(ping)均(jun)值(zhi)的(de)(de)隨(sui)機(ji)(ji)誤差(cha)(cha)(cha)，而(er)恰(qia)恰(qia)是隨(sui)機(ji)(ji)影響引起的(de)(de)平(ping)均(jun)值(zhi)的(de)(de)不確(que)(que)定度，這些效(xiao)應產生的(de)(de)平(ping)均(jun)值(zhi)的(de)(de)隨(sui)機(ji)(ji)誤差(cha)(cha)(cha)不可(ke)能準(zhun)確(que)(que)知(zhi)道。

　　系(xi)統誤差(cha)(cha)：在(zai)重復(fu)性條件下，對(dui)同一(yi)被測量(liang)進行無限多次(ci)測量(liang)所得結果的(de)平均值與(yu)被測量(liang)真值之(zhi)差(cha)(cha)。系(xi)統誤差(cha)(cha)是由已知系(xi)統影響和未知系(xi)統影響產(chan)生(sheng)的(de)，通過對(dui)已知系(xi)統影響的(de)修正可(ke)以減(jian)小，但(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)可(ke)能(neng)為零。同時(shi)，修正值或修正因子的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)完善，也會導(dao)致測量(liang)結果的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)確定度，但(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)是由于系(xi)統影響補償不(bu)(bu)(bu)(bu)理想而產(chan)生(sheng)的(de)誤差(cha)(cha)。

　　不確定度按照分量(liang)的(de)(de)評(ping)定方法(fa)分為 A 類(lei)B 類(lei)，但(dan)并(bing)非(fei)“隨(sui)機”和(he)“系統(tong)”的(de)(de)代用(yong)詞。

　　用A 類或B 類評(ping)定(ding)方法均可得到(dao)已(yi)知系統影(ying)響(xiang)修正值(zhi)的不確(que)定(ding)度(du)，隨(sui)機(ji)影(ying)響(xiang)的不確(que)定(ding)度(du)計算也是如此。兩種評(ping)定(ding)方法均基于概率分(fen)布，得到(dao)的分(fen)量在本質上不存在差異(yi)。實際應用中，無須(xu)將它們與隨(sui)機(ji)或系統對應起來。

　　(3)表達(da)符號不同(tong)

　　誤差(cha)取一(yi)個符號，非(fei)正(zheng)即負。不確定度恒(heng)為正(zheng)值。當由方(fang)差(cha)得出時，取其正(zheng)平(ping)方(fang)根。

　　(4)與測量結(jie)果的分布關(guan)系

　　不(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)(ding)度(du)(du)是(shi)由隨(sui)機(ji)影(ying)響(xiang)和對(dui)系統(tong)影(ying)響(xiang)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)果的(de)(de)(de)不(bu)(bu)完(wan)善修正產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)。在計算測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)果的(de)(de)(de)不(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)(ding)度(du)(du)時，不(bu)(bu)會考慮到未被認識的(de)(de)(de)系統(tong)影(ying)響(xiang)，但這種(zhong)影(ying)響(xiang)會導致誤(wu)差(cha)的(de)(de)(de)出現(xian)。因此，即使計算出來的(de)(de)(de)不(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)(ding)度(du)(du)很(hen)小(xiao)(xiao)(xiao)，仍不(bu)(bu)能保證測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)果的(de)(de)(de)誤(wu)差(cha)很(hen)小(xiao)(xiao)(xiao)。或者說，測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)果的(de)(de)(de)不(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)(ding)度(du)(du)未必是(shi)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)果接近被測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)值的(de)(de)(de)指示(shi)值，它僅為與目前可(ke)用(yong)的(de)(de)(de)知識相符的(de)(de)(de)最佳(jia)值接近程度(du)(du)的(de)(de)(de)近似(si)性(xing)估計。不(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)(ding)度(du)(du)不(bu)(bu)能用(yong)于測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)果和真值之間(jian)的(de)(de)(de)差(cha)異顯示(shi)，但可(ke)用(yong)于測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)果之間(jian)的(de)(de)(de)比較。不(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)(ding)度(du)(du)越(yue)小(xiao)(xiao)(xiao)，則(ze)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)果質量(liang)(liang)(liang)(liang)越(yue)高。

　　在測量中若沒(mei)有忽(hu)略任何(he)明(ming)顯的系統影(ying)響時，才能認為測量結果即為被測值(zhi)的可(ke)靠估計值(zhi)，其合成標(biao)準不確(que)定(ding)度即為可(ke)能誤差(cha)的可(ke)靠量度。

　　(5)誤差和不(bu)確(que)定(ding)度(du)的具體區(qu)別(bie)