高 斐 李宏偉

1 概述

為了了解法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)裝置的技術(shù)狀況和考核檢定人員的技術(shù)能力，確保各法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力達(dá)到良好的水平，從而更好地開展量值傳遞和溯源，實(shí)現(xiàn)量值的準(zhǔn)確一致。我們經(jīng)常會(huì)參加有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室參加的比對(duì)項(xiàng)目，要求各參加實(shí)驗(yàn)室測(cè)量相同的傳遞標(biāo)準(zhǔn)（被測(cè)對(duì)象），并提供測(cè)量結(jié)果及其不確定度。在測(cè)量工作中，為提高測(cè)量準(zhǔn)確度，以及防止測(cè)量結(jié)果中可能存在含有粗差的異常值，通常會(huì)對(duì)同一個(gè)被測(cè)量對(duì)象進(jìn)行多次測(cè)量并取平均值。

2 比對(duì)參考值及其測(cè)量不確定度

在這類比對(duì)中，比對(duì)參考值的確定顯得尤為重要。比對(duì)參考值通常由該次比對(duì)的主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室提供，主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室除給出傳遞標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果外，同時(shí)還給出測(cè)量結(jié)果的不確定度。各參加實(shí)驗(yàn)室也同樣給出傳遞標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果及其不確定度。將各參加實(shí)驗(yàn)室給出的測(cè)量結(jié)果與比對(duì)參考值相比較，最后給出對(duì)各參加比對(duì)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力的評(píng)價(jià)。

2.1 判斷依據(jù)

國際上一般采用一個(gè)與測(cè)量不確定度有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化誤差指標(biāo)作為判斷依據(jù)來評(píng)價(jià)參加實(shí)驗(yàn)室所給出的測(cè)量結(jié)果。

Ulab——各參加實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量不確定度

Uref——參考值的測(cè)量不確定度

2.2 比對(duì)參考值及其測(cè)量不確定度

若主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室由國家級(jí)的最高權(quán)威機(jī)構(gòu)承擔(dān)，以明確、公認(rèn)的程序，通過測(cè)量計(jì)算給出了傳遞標(biāo)準(zhǔn)的參考值及其不確定度，則每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的比對(duì)結(jié)論可以通過與參考值的比較而給出。

但是更多情況下，主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室和各參加實(shí)驗(yàn)室均為同等級(jí)的實(shí)驗(yàn)室，測(cè)量水平相差不大，這時(shí)主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室可能無法提供一個(gè)準(zhǔn)確度較高的可以作為參考值的測(cè)量結(jié)果。這種情況下，我們通常用各參加實(shí)驗(yàn)室所提供的測(cè)量結(jié)果的平均值來作為參考值。

2.2.1 方法一

若各實(shí)驗(yàn)室得到的測(cè)量結(jié)果為xi，得到的測(cè)量不確定度為Ulab，各參加實(shí)驗(yàn)室所提供的測(cè)量結(jié)果的平均值為xlab，則每個(gè)參加實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量結(jié)果與平均值之差應(yīng)滿足

2.2.2 方法二

為了得到最值得信賴的測(cè)量結(jié)果，使得比對(duì)結(jié)果更具說服力，我們引進(jìn)了加權(quán)平均值。

（1）權(quán)及加權(quán)算術(shù)平均值

權(quán)是用來表明一個(gè)數(shù)據(jù)在一組數(shù)據(jù)中占有的相對(duì)可信賴程度的數(shù)字指標(biāo)。加在某個(gè)數(shù)據(jù)上的權(quán)的數(shù)值越大，則說明此數(shù)據(jù)所占的比重越大，可信賴程度越高。

n個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)的加權(quán)算術(shù)平均值為

xi——各參加實(shí)驗(yàn)室測(cè)量值的平均值

wi——xi的權(quán)

Ui——各參加實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度

（2）加權(quán)平均值的擴(kuò)展不確定度

Uref——加權(quán)平均值的測(cè)量不確定度

在用加權(quán)平均值作為參考值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證的時(shí)候，由于檢測(cè)對(duì)象的不同，參考值測(cè)量不確定度的評(píng)定中需要考慮的不確定度分量也各有不同，具體情況需要具體分析。

3 結(jié)束語

用平均值作為參考值的缺點(diǎn)在于平均值要受到所有參加實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量結(jié)果的影響，當(dāng)出現(xiàn)特別大或特別小的離群值時(shí)，離群值對(duì)平均值的影響遠(yuǎn)大于正常值，從而影響到其他實(shí)驗(yàn)室的比對(duì)結(jié)果。因此，在確定參考值之前，應(yīng)先根據(jù)格拉布斯準(zhǔn)則剔除離群的異常值，然后再確定參考值。

由于專業(yè)領(lǐng)域的不同，比對(duì)參考值的確定方法也各有差異。這要根據(jù)具體情況，由主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室和參比實(shí)驗(yàn)室共同協(xié)商提出，以保證比對(duì)工作的順利進(jìn)行。

[1]JJF 1117-2004測(cè)量?jī)x器比對(duì)規(guī)范[S].中國計(jì)量出版社.

[2]JJF 1059-1999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[S].中國計(jì)量出版社.

[3]倪育才.實(shí)用測(cè)量不確定度評(píng)定[J].中國計(jì)量出版社.