第四讲 测量准确度、重复性、复现性及标准偏差

计量讲座：通用计量术语知识讲座
中国计量科学研究院　施昌彦

一、测量准确度  是指“测量结果与被油量真值之间的一致程度”(JJF1001-1998《通用计量术语及定义》规范5.5条，以下只简条款)。　　上述定义中的“一致程度”，不是定量，而是定性的。关于准确度是一个定性概念的问题，可以从以下三个方面理解。首先，被测量真值其实就是被测量本身，而与给定的特定量定义一致的所谓真值，仅是一个理想化的难以操作的概念。因此，不可能准确而定量地给出准确度的值。其次，传统的误差理论认为准确度是系统误差与随机误差的综合，而对它们的合成方法，国际上一直没有统一。最后，习惯上所说的准确度其实表示的是不准确的程度，但人们又不愿意用贬意的称谓，而宁可用褒意的称谓。因此在表示准确度高时，准确度的值却是更小。这样当准确度小于1%时，究竟是表示误差小于1%，还是误差大于1%？有时让人搞不明白引入准确度概念的必要性。
　　作为历史形成的习惯用语，七个国际组织在1993年规定，沿用的准确度只是测量结果与被测量真值之间的一致程度或接近程度，只是一个定性概念，不宜将其定量化。例如:可以定性地说“这个研究项目对测量准确度要很高”，“测量准确度应满足使用要求，或某技术规范、标准的要求”等。换言之，可以说准确度高低、准确度为0.25级、准确度为3等或准确度符合××标准，而尽量不要说准确度为0.25%、16mg、≤16mg或±16mg。也就是说，准确度不宜与数字相连。若需要用数字表示，则可用不确定度。例如:可以说“测量结果的扩展不确定度为2μΩ”，而不宜说“准确度为2μΩ”。
　　有些测量仪器说明书或技术规范中规定的准确度，其实是仪器的最大允许误差或允许误差极限，不应与本定义的测量准确度术语相混淆。测量仪器的准确度等级，是它符合一定的计量要求，使示值误差处于规定极限之内的等别或级别，通常按照约定的方法给这种等级注以数字或符号。
　　不要用术语“精密度”(precision)来表示“准确度”，因为前者仅反映分散性，不能替代后者。精密度的传统定义是:在规定条件下获得的各个独立观测值之间的一致程度。所以，精密度仅指由于随机效应使测量结果不能完全重复或复现，而准确度则是指由于随机和系统的综合效应使测量结果与真值不一致。实际上，精密度也是一个定性概念，不宜用作定量估计的术语。因为在重复测量条件下的精密度，可以用测量结果的重复性(见5.6条)来定量表示；而在复现测量条件下的精密度，则用测量结果的复现性(见5.7条)来定量表示。例如:可以说“测量结果的重复性为2mg”或“重复性标准〔偏〕差为2mg”，而不宜说“精密度为2mg”。
　　由于精密度(我国常常又简称为“精度”)一词用得过泛、过滥，有时甚至并非指传统定义，因此国际上已回避使用，七个国际组织也不再沿用。当要定量表示或定量估计测量结果中可能出现的随机误差或随机效应的影响时，可用重复性标准〔偏〕差或复现性标准〔偏〕差。而过去使用的术语“正确度”(correctness)，其实就是系统误差或系统效应的影响，它是可以定量表示或定量估计的。