胡迪忠,譚愷炎
(葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司,湖北宜昌,443002)
精度、精密度、精確度、準(zhǔn)確度、正確度等釋義與應(yīng)用
胡迪忠,譚愷炎
(葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)有限公司,湖北宜昌,443002)
通過(guò)比較前蘇聯(lián)、我國(guó)計(jì)量術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)際通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)的定義及其發(fā)展歷程,還“精度”一詞本來(lái)面目,并進(jìn)行重新定義。論證精度不同于精密度、也不同于準(zhǔn)確度和正確度,而是一個(gè)類似于準(zhǔn)確度概念的可定量。
精度;精密度;精確度;準(zhǔn)確度;正確度
當(dāng)前在一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,經(jīng)常需要對(duì)測(cè)量?jī)x器和測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行定量規(guī)定,有用準(zhǔn)確度表示,也有用精度來(lái)表示的。尤其是關(guān)于精度一詞,長(zhǎng)期以來(lái)頗受爭(zhēng)議,有作精密度解,也有作精確度解,有必要追根溯源來(lái)探討一下這些基本計(jì)量術(shù)語(yǔ)的內(nèi)涵及其發(fā)展過(guò)程。
關(guān)于精度、精密度、精確度、準(zhǔn)確度、正確度等概念,1995年12月計(jì)兵發(fā)表在《宇航計(jì)測(cè)技術(shù)》第6期的《“準(zhǔn)確度”和“精度”》一文詳細(xì)介紹了前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)早期標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)解釋。
(1)1970年,前蘇聯(lián)發(fā)布了計(jì)量術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)ΓOCT16263-1970之后,哈爾濱工業(yè)大學(xué)121教研室和黑龍江省計(jì)量處長(zhǎng)度室翻譯成中文,有關(guān)定義如下。
測(cè)量準(zhǔn)確度(Accuracy of measurements):反映測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值接近程度的那個(gè)量。
注:①測(cè)量的高準(zhǔn)確度相應(yīng)于各種小的測(cè)量誤差(無(wú)論是系統(tǒng)誤差還是偶然誤差);②數(shù)量上,準(zhǔn)確度可用相對(duì)誤差的倒數(shù)來(lái)表示。
測(cè)量精度(Precision of measurements):反映在相同條件下測(cè)量結(jié)果相互間接近程度的那個(gè)量。
該標(biāo)準(zhǔn)明確“準(zhǔn)確度”與“精度”是兩個(gè)不同的概念,其對(duì)應(yīng)的英文名詞分別為Accuracy和Preci?sion,且都是定量的概念。首次提出“精度”概念,顯然,這里的精度是精密度的意思。
(2)JJG 1001-1982《中華人民共和國(guó)計(jì)量器具檢定規(guī)程》有關(guān)定義如下。
準(zhǔn)確度(精確度)(Accuracy):是測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合,表示測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。
注:從誤差觀點(diǎn)來(lái)看,準(zhǔn)確度反映了測(cè)量的各類誤差的綜合。若已修正所有已定系統(tǒng)誤差,則準(zhǔn)確度可用不確定度來(lái)表示。
精密度(Precision):表示測(cè)量結(jié)果中隨機(jī)誤差大小的程度。
注:①精密度是指在一定條件下進(jìn)行多次測(cè)量時(shí),所得測(cè)量結(jié)果彼此之間符合的程度,精密度通常用隨機(jī)不確定度來(lái)表示;②精密度可簡(jiǎn)稱為“精度”。
顯然,該標(biāo)準(zhǔn)從概念上參考了前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn),只是準(zhǔn)確度的表示不同,并規(guī)定了精確度就是準(zhǔn)確度。
(3)替代JJG 1001-1982的JJG 1001-1991《通用計(jì)量名詞及定義》,有關(guān)定義如下。
測(cè)量準(zhǔn)確度(Accuracy of measurements):表示測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的(約定)真值之間的一致程度。
注:①測(cè)量準(zhǔn)確度反映了測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合;②準(zhǔn)確度又稱精確度。
測(cè)量精密度(Precision):表示測(cè)量結(jié)果中隨機(jī)誤差大小的程度。
注:①精密度是指在規(guī)定條件下對(duì)被測(cè)量進(jìn)行多次測(cè)量時(shí),所得測(cè)量結(jié)果之間符合的程度;②測(cè)量精密度可簡(jiǎn)稱為精度。
該標(biāo)準(zhǔn)基本沿襲了1982年版標(biāo)準(zhǔn),又提出了精確度就是準(zhǔn)確度。由于刪除了表示方式,所以不能確定是定量還是定性的概念。
(4)1984年制定和出版的《國(guó)際通用計(jì)量學(xué)基本名詞》的有關(guān)規(guī)定如下。
計(jì)量準(zhǔn)確度(Accuracy of measurement):計(jì)量結(jié)果與被計(jì)量的(約定)真值之間的一致程度。
注:應(yīng)避免用術(shù)語(yǔ)“精密度”代替“準(zhǔn)確度”(The use of the term precision for accuracy should be avoided)。
首先,由于翻譯的原因,將“measurement”譯成“計(jì)量”。其次,“精密度”不同于“準(zhǔn)確度”。
(5)1993年修訂的《國(guó)際通用計(jì)量學(xué)基本名詞》替代了1984年版標(biāo)準(zhǔn),有關(guān)規(guī)定如下。
測(cè)量準(zhǔn)確度(Accuracy of measurement):測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度。
注:①“準(zhǔn)確度”是一個(gè)定性概念;②不要用術(shù)語(yǔ)“精度”表示“準(zhǔn)確度”(The term“precision”should not be used for“accuracy”)。
由此定義可知,“準(zhǔn)確度”定義沒(méi)有變化,只是明確了這是一個(gè)定性的概念而非定量,不能用“pre?cision”代替,這里魯紹曾同志將“precision”譯成了“精度”,而1984年版翻譯的是“精密度”,對(duì)于這一字之差,劉志敏等同志認(rèn)為“precision”應(yīng)是“精密度”而非“精度”[1]。
從以上可以看出,由國(guó)際計(jì)量局(BIPM)、國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、國(guó)際法制計(jì)量組織(OIML)等國(guó)際權(quán)威組織制定的《國(guó)際通用計(jì)量學(xué)基本名詞》并無(wú)“精度”與“精密度”的明確定義,只是在“準(zhǔn)確度”的注釋中提示不要與“pre?cision”混同。而前蘇聯(lián)和我國(guó)早期標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了“準(zhǔn)確度”與“精密度”或“精度”的定義,其中“精密度”就是“精度”。
JJF 1001-1998《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》替代JJG 1001-1991,關(guān)于測(cè)量準(zhǔn)確度的定義與1993年修訂的《國(guó)際通用計(jì)量學(xué)基本名詞》一致。
JJF 1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》替代JJF 1001-1998,有關(guān)定義如下。
測(cè)量準(zhǔn)確度(Measurement accuracy,Accuracy of measurement)簡(jiǎn)稱準(zhǔn)確度(Accuracy):被測(cè)量的測(cè)得值與其真值間的一致程度。
注:①概念“測(cè)量準(zhǔn)確度”不是一個(gè)量,不給出有數(shù)字的量值。當(dāng)測(cè)量提供較小的測(cè)量誤差時(shí)就說(shuō)該測(cè)量是較準(zhǔn)確的;②術(shù)語(yǔ)“測(cè)量準(zhǔn)確度”不應(yīng)與“測(cè)量正確度”、“測(cè)量精密度”相混淆,盡管它與這兩個(gè)概念有關(guān);③測(cè)量準(zhǔn)確度有時(shí)被理解為賦予被測(cè)量和測(cè)得值之間的一致程度。
測(cè)量正確度(Measurement trueness,Trueness of measurement)簡(jiǎn)稱正確度(Trueness):無(wú)窮多次重復(fù)測(cè)量所得量值的平均值與一個(gè)參考量值間的一致程度。
注:①測(cè)量正確度不是一個(gè)量,不能用數(shù)值表示;②測(cè)量正確度與系統(tǒng)測(cè)量誤差有關(guān),與隨機(jī)測(cè)量誤差無(wú)關(guān);③術(shù)語(yǔ)“測(cè)量正確度”不能用“測(cè)量準(zhǔn)確度”表示,反之亦然。
測(cè)量精密度(Measurement precision)簡(jiǎn)稱精密度(Precision):在規(guī)定條件下,對(duì)同一或類似被測(cè)對(duì)象重復(fù)測(cè)量所得示值或測(cè)得值間的一致程度。
注:①測(cè)量精密度通常用不精密程度以數(shù)字形式表示,如在規(guī)定測(cè)量條件下的標(biāo)準(zhǔn)偏差、方差或變差系數(shù);②規(guī)定條件可以是重復(fù)性測(cè)量條件、期間精密度測(cè)量條件或復(fù)現(xiàn)性測(cè)量條件;③測(cè)量精密度用于定義測(cè)量重復(fù)性、期間測(cè)量精密度或測(cè)量復(fù)現(xiàn)性;④術(shù)語(yǔ)“測(cè)量精密度”有時(shí)用于指“測(cè)量準(zhǔn)確度”,這是錯(cuò)誤的。
該標(biāo)準(zhǔn)參考了《國(guó)際通用計(jì)量學(xué)基本名詞》的最新版本(VIM、VIML),規(guī)定了與測(cè)量誤差(總誤差)、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差相關(guān)的三個(gè)術(shù)語(yǔ),分別是準(zhǔn)確度、正確度、精密度。術(shù)語(yǔ)中沒(méi)有精確度、精度的正式定義。準(zhǔn)確度、正確度都是定性概念,不是一個(gè)量,不能用數(shù)值表示。
名詞“精度”在我國(guó)使用十分廣泛,從我國(guó)建國(guó)初期延用至今,在高校及廣大工程科技界仍是普遍使用的名詞,從有名詞“精度”之時(shí)起,“精度”的主導(dǎo)概念一直是清楚而明確的[1-2]。早期將“精密度”簡(jiǎn)稱為“精度”,有時(shí)又作“精確度”,這應(yīng)是一種誤解,由于漢語(yǔ)詞語(yǔ)的多義與相近,口語(yǔ)中很少用“精密度”、“精確度”,極易簡(jiǎn)化為“精度”使用,這也是這個(gè)詞條備受爭(zhēng)議的緣由?,F(xiàn)行計(jì)量術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)已回避了這一問(wèn)題,這實(shí)際也是給“精度”松綁,使它可以重新定義,回到其本來(lái)面目,即:現(xiàn)實(shí)中“精度”一詞有準(zhǔn)確度的概念[2]。然而,JJF 1001-2011明確了“準(zhǔn)確度”不是一個(gè)量,不能用數(shù)字表示,所以當(dāng)需要量化表示時(shí),就可以用“精度”來(lái)表示了。
在日常工作與生活中,通常用相對(duì)誤差和引用誤差的最大值來(lái)表示精度,如用相對(duì)誤差表示時(shí),即指測(cè)量所造成的絕對(duì)誤差與被測(cè)量真值(約定真值)之比乘以100%所得的數(shù)值,以百分?jǐn)?shù)表示(%RO),其中RO是Rated Output的縮寫(xiě),有時(shí)RO省略。用引用誤差表示時(shí),意為相對(duì)于特定值(一般用滿量程代替)的一種誤差,絕對(duì)誤差與滿量程之比乘以100%所得的數(shù)值,以百分?jǐn)?shù)表示(%FS),其中FS是Full Scale的縮寫(xiě)。一般來(lái)說(shuō),相對(duì)誤差和引用誤差比絕對(duì)誤差更能反映測(cè)量的可信程度。從這點(diǎn)上講,精度是表征測(cè)量誤差范圍大小和測(cè)量可信度的一個(gè)量。
關(guān)于accuracy與precision,都有準(zhǔn)確、正確、精確的意思,后者還有精密的意思,且互相作為英文注解,所以將精密度等同于precision是不恰當(dāng)?shù)腫2]。
重新定義的“精度”可解釋為:被測(cè)量的測(cè)得值與其真值間的最大差異,英文accuracy,可用絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、引用誤差的最大值表示。精度等級(jí)則表示精度相等的一類或一族,等同于準(zhǔn)確度等級(jí)。
正如文獻(xiàn)[1]、文獻(xiàn)[2]所述,“精度”已為我國(guó)各界廣泛使用,幾乎無(wú)法回避,JJF 1001-2011已經(jīng)為“精度”松綁,割裂了其與“精密度”之間的關(guān)系,可以考慮重新定義“精度”了。另外,精確度在JJF 1001-2011中已不再定義,建議今后不再使用該術(shù)語(yǔ)。
由于漢語(yǔ)使用習(xí)慣與譯者翻譯習(xí)慣、歷史沿襲的差異等因素,使“精度”一詞在各領(lǐng)域應(yīng)用存在一定分歧,長(zhǎng)期以來(lái)飽受爭(zhēng)議,應(yīng)盡早正面明確其含義,避免歧義、防止誤用。
[1]劉志敏,劉風(fēng).有關(guān)誤差的基本概念與表示[J].宇航計(jì)測(cè)技術(shù),1995,15(6):60-63.
[2]張善鐘,張之江,于贏潔.關(guān)于精密度、正確度、準(zhǔn)確度和精度[J].宇航計(jì)測(cè)技術(shù),1996,16(2):51-55.
2017-03-15
胡迪忠(1985-),男,江西九江人,工程師,長(zhǎng)期從事大壩安全監(jiān)測(cè)工作。
作者郵箱:hdz7785854@163.com
Explanation on accuracy,precision and trueness and its application
HU Di-zhong and TAN Kai-yan
China Gezhouba Group Testing Co.,Ltd.
By comparison the definitions in regulations of the former Soviet Union and China,the term precision,accuracy and trueness are redefined.Different from accuracy and trueness,it can be quanti?fied.
precision;precision;accuracy;accuracy;trueness
TV698.1
A
1671-1092(2017)05-0015-03