测量最佳估计值和不确定度（对准确度和测量不确定度及其评定涉及的诸多基本概念的认识与讨论）

笔者在查阅有关天然气能量计量方面文献的过程中，深感能完全正确理解且使用标题所示领域中一系列基本概念的朋友并不很多。鉴此，笔者认为有必要发表一些浅见供广大读者参考。不当之处，敬请批评指正。

1．对准确度的认识

准确度是一个定性的概念，其含义有两个：一是说明测量结果与被测真值之间的一致程度；二是用于说明测量仪器给出（值）接近于真值的能力。很明显，这两者都是定性概念。因此，“这台仪器的准确度是±0.1%”的说法是不正确的。

2．不确定度的定义与含义

测量不确定度（Uncertainty of measurement）是指附加于测量结果的一个估计值，用以表征真值存在于其中的数字范围。它主要包括三个含义：

（1）该参数是一个表示分散性的参数，定量地表示测量结果的指标；它可以用标准差及其倍数表示，也可以用某个包含概率水平下的区间半宽表示。

（2）该参数由若干分量组成，它们称为不确定度分量。根据GUM的规定，这些分量可以分为A类和B类两大类进行评定。

（3）该参数用于完整地表征测量结果时，应包括被测量的最佳估计（值）和分散性参数两个部分。分散性部分应包括所有的不确定度分量。

必须注意：测量不确定度与测量误差是两个既有相同之处而又有明显区别的概念（参见表4）。其相同之处，例如：测量不确定度和测量误差都只能给出一个与测量结果具有相同量纲的估计值，因而各类误差的估计值都有其相应的不确定度；同样，不确定度的评定结果也都有自由度或相应的不确定度，且实验标准差的自由度越大则测量结果的可靠性越高。

综上所述，测量不确定度是一个与测量结果相关联的参数，用来表示测量结果的分散性。因此，测量不确定度的实质是对测量结果的质量给出定量的描述；从而判定得到的测量结果是否有实用价值。例如，在我们日常生活中，决不会有人用超市中秤量农产品的托盘秤去秤黄金制品；其原因在于托盘秤的测量不确定度高达10%！

3．最大允许误差（MPE）含义与应用[1]

MPE是指对给定的测量仪器，规范、规程等所允许的误差极限值。例如，在计量参比温度与燃烧参比温度皆为150C及计量参比压力为1.01325巴的操作条件下，按在线气相色谱仪的分析数据计算真实气体高位发热量并将C6 测定值设定为纯组分正已烷时，在气相色谱仪规定的分析范围内，通常按规范要求将分析器的最大允许误差（MPE）设定为0.1MJ/m3，包含因子k=2，包含概率为0.95。

2001年发布的“天然气计量系统技术要求”GB/T18603附录A中规定的计量系统准确度，在2014年发布的新版标准中，已改为使用MPE表示了（参见表1），而国际法制计量组织在2007年发布的R140报告中早已用MPE表述。

4．测量仪器的MPE与测量不确定度有所区别

测量不确定度只针对某一测量结果，且是根据计量技术规范计算出来的。但是，MPE是为了判定测量仪器是否合格而人为地预先设定的一种技术指标。众所周知，测量不确定度测量误差的颁布范围；故MPE也是导致产生不确定度的一个重要来源。当缺乏其它有效数据时，通常可以根据B类不确定度评定方法，以测量仪器的MPE估算测量不确定度。

5．对准确度等级的认识

其定义为测量仪器满足一定计量要求，使误差保持在规定极值经内的测量仪器的等别、级别。必须注意：准确度等级并非准确度的定量表示！它往往是（按检定规程的规定）用如表2和表3所示的MPE或测量或测量上限（值）等方式来定量表述的。

表2和表3的数据充分说明，MPE、扩展不确定度（U）和准确度等级这三者的含义有明显区别，但有其各自适用的场合。对本身是定性表述的准确度，提出准确度等级这个概念，按测量仪器的误差大小对其划分准确度等级是为了便于测量仪器的选用。

参考文献

[1] 高立新 陈赓良 李 劲等，天然气能量计量的溯源性，

北京：石油工业出版社（2015）