CNAS-GL28-2010 石油石化领域理化 检测测量不确定度评估指南及实例.pdf

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1、 2010 年 04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 CNAS-GL28 石油石化领域理化检测测量不确定度 评估指南及实例 Guidance and illustration on Uncertainty Estimation in Physical and Chemical Testing in the Field of Petroleum and Petrochemicals 中国合格评定国家认可委员会 CNAS-GL28:2010 第 1 页 共 87 页 2010 年 04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 目 录 1 目的和适用范围 . 2

2、2 引用文件 . 2 3 术语和定义 . 2 4 石油石化理化检测中常见的测量不确定度主要来源 . 12 5 测量不确定度评估的基本程序 . 13 6 测量不确定度的表示与报告 . 21 附录 A 石油石化理化检测中主要测量不确定度分量的评估实例 . 23 附录 B 石油产品馏程测量不确定度的评估实例 . 33 附录 C 石油产品运动粘度测量不确定度的评估实例 . 47 附录 D 原油和液体石油产品密度测量不确定度的评估实例 . 56 附录 E 石油产品闪点测量不确定度的评估实例 . 64 附录 F 航空燃料冰点测量不确定度的评估实例 . 73 附录 G 石油产品凝点测量不确定度的评估实例 .

3、 80 CNAS-GL28:2010 第 2 页 共 87 页 2010 年 04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 石油石化领域理化检测测量不确定度评估指南及实例 1 目的和适用范围 1.1 目的 本文件是为石油石化领域理化测量实验室提供测量不确定度的评估指南和实例。 1.2 适用范围 本指南描述了石油石化领域检验中测量结果不确定度评估的术语和定义、 不确定度产生的主要来源、不确定度评估的基本程序、合成不确定度和扩展不确定度的报告与表示。 本指南适用于石油石化领域检测实验室检测中测量结果不确定度的评估。 2 引用文件 下列文件中的条款通过引用而成为本文件的条款。本文件中的

4、引用不注明日期，提请各相关方注意引用以下文件的最新版本（包括这些文件的修订案）。 JJF 1001 中华人民共和国国家计量技术规范通用计量术语及定义 JJF 1059 中华人民共和国国家计量技术规范测量不确定度评定与表示 JJF 1135 中华人民共和国国家计量技术规范化学分析测量不确定度评定 CNAS-GL05 中国合格评定国家认可委员会测量不确定度要求的实施指南 CNAS-GL06 中国合格评定国家认可委员会化学分析中不确定度的评估指南 3 术语和定义 3.1 有关量、测量的基本术语及其含义 下列术语和定义适用于本部分，这些这些术语与测量不确定度的概念及评估紧密相关的定义均引自国内或国际有

5、关文件。 3.1.1 量 （JJF 1001-1998，3.1） 现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。 术语“量”可指一般意义的量或特定量。一般意义的量如长度、时间、质量、温度、电阻、物质的量浓度等；特定量如某根棒的长度，某根导线的电阻，某份酒样中乙醇的浓度等。 可相互比较并按大小排序的量称为同种量。若干同种量合在一起称之为同类量，CNAS-GL28:2010 第 3 页 共 87 页 2010 年 04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 如功、热、能；厚度、周长、波长。 “量”包括定性描述的量和定量描述的量。定性描述的量如车用汽油中水溶性酸或碱的试验结果为有、无；

6、定量描述的量包括以量值描述的量和以计数描述的量。以量值描述的量包括数值和测量单位，如1.50 kg、200.3 mV等；以计数描述的量包括数字、量字和名称，如3个项目、8项合同、2个缺陷、5个菌落、10架飞机等。 以定性描述的量和以计数描述的量是非连续量，不需要评估测量不确定度；以量值描述的量是连续量，应评估测量不确定度。 3.1.2 单位 （JJF 1001-1998，3.7） 为定量表示同种量的大小而约定定义和采用的特定量。 测量单位具有约定赋予的名称和符号。国际单位制（SI）规定了国际单位制单位的名称和符号，GB 31003102-1993量和单位规定了国家法定计量单位的名称和符号，如m

7、、kg、s、A、K、mol、cd分别是国际单位制基本单位和国家法定计量单位米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉的符号。 3.1.3 量值 （JJF 1001-1998，3.18） 一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。 量值用于表示某特定量的大小或测量结果，如某根棒的长度为534 cm或5.34 m、某活动延续的时间为10.2 s、某物质的质量为15.6 kg。 3.1.4数值 （JJF 1001-1998，3.21） 在量值表示中与单位相乘的数。 如某根棒的长度 534 cm 或 5.34 m 中的 534 或 5.34、某活动延续的时间 10.2 s中的10.2。 因此，表示某

8、特定量的大小或测量结果时，没有单位的数值是没有意义的。 3.1.5 真值 （JJF 1001-1998，3.19） 与给定的特定量的定义一致的值。 与特定量的定义一致应理解为只有通 过完善的无限多次的测量才能达到的境界；因此， “真值”是一个通过完善的无限多次的测量才能获得的值。实际上，进行的测量仅是有限多次。因此， “真值”按其本性是不确定的。 与给定的特定量的定义一致的值不一定只有一个。 GUM用“被测量之值”代替“真值” ，在不致于引起混淆时推荐这一用法。 3.1.6 约定真值 （JJF 1001-1998，3.20） 对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值，有时该值是约定采用的

9、。 “约定真值”有时称为指定值、最佳估计值、约定值或参考值。常用某量的多次测量结果来确定约定真值。最常用的约定真值包括观测列(测量列)的算术平均值、中位值、众数等。 例如：在给定地点，由参考标准复现而赋予该量的值可作为约定真值；常数委员会 (CODATA) 1986 年推荐的阿伏加德罗常数值 6.022 136 71023mol-1就是该值的约CNAS-GL28:2010 第 4 页 共 87 页 2010 年 04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 定真值。 3.1.7 测量 （JJF 1001-1998，4.1） 以确定量值为目的的一组操作。 测量程序规定测量的一组操作

10、，操作可以是手动或自动进行的。测量有时也称计量。 3.1.8 被测量 （JJF 1001-1998，4.7） 作为测量对象的特定量。 对被测量的详细描述，可要求包括对其他有关量（如时间、温度和压力）作出说明。 化学分析中，许多情况下，被测量是某被分析物的浓度，如质量分数、体积分数等；某些情况下，被测量是物理化学量，如颜色、黏度、密度、馏程等。 3.1.9 测量结果 （JJF 1001-1998，5.1） 由测量所得到的赋予被测量的值。 测量结果仅仅是在测量条件下被测量之值的估计，而非真值。给出“测量结果”时，应说明它是示值、未修正测量结果或已修正的测量结果，是单次测量所得还是多次测量所得。经误

11、差修正后的测量结果又称最佳估计值。 3.1.10 测量准确度 （JJF 1001-1998，5.5） 测量结果与被测量的真值之间的一致程度。 由于被测量的真值一般不能获得， 所以准确度只是一个定性的概念。 所谓 “定性”意味着可以用准确度的高低、 准确度的等级或准确度符合某一标准等定性地表示测量的质量，但不能说出准确度的具体数值。 准确度反映测量结果可能存在的系统偏差，精密度反映测量结果的分散性。 3.1.11 测量精密度 （CNAS-GL06，附录B,B.2） 在规定条件所获得的独立测量结果之间相互一致的程度。 精密度只取决于被测量的随机误差的分布，而与真值或规定值无关。 通常用标准偏差表示

12、精密度，数值大的标准偏差反映了小的精密度。 “独立测量结果” 意味着所获得的测量结果不受以前任何同样或类似物体的测量结果所影响。定量测量精密度关键取决与规定的条件。重复性和复现性条件就是一组规定的极端条件。 准确度与精密度的关系如同射击手的弹着点与靶心的关系。如弹着点比较集中、但距离靶心较远，则精密度较好、而准确度较差；如弹着点比较分散、但总体围绕靶心，则精密度较差、而准确度较好。 3.1.12 重复性 （JJF 1001-1998，5.6） 在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。 相同测量条件（亦称重复性条件）包括：相同的测量程序、相同的观测者、在相同的条件下使

13、用相同的测量仪器、相同地点、在短时间内的重复测量。重复观测中的CNAS-GL28:2010 第 5 页 共 87 页 2010 年 04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 变化，是由于所有影响结果的影响量不能完全保持恒定而引起的。 重复性可以用测量结果的分散性来定量地表示， 通常用在重复性条件下重复观测结果的实验标准差 sr来表示。 重复性限是指在重复性条件下，两次测量结果 之间的绝对差值不超过大小为 r的概率（一般为95%） ， r称为重复性限。 3.1.13 复现性 （JJF 1059-1999，2.9） 在不同测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。 不同测量条

14、件（亦称复现性条件）包括：测量原理、测量方法、观测者、测量仪器、参考测量标准、地点、使用条件、时间等。 复现性可以用测量结果的分散性来定量地表示， 通常用在复现性条件下的重复观测结果的实验标准差 sR来表示。复现性又称“再现性” 。 报告复现性时，测量结果通常理解为已得到修正后的结果。 复现性限是指在复现性条件下， 两次测量结果之间的绝对差值不超过 R的概率为一指定值（一般为95%） ， R称为复现性限。 3.1.14 算术平均值 （CNAS-GL06，附录B,B.22） 在给定条件下， 对同一被测量作 n次测量， 表征测量结果平均值 x 可按下式算出： nxxnii=1x ：一个样品 n个结

15、果的算术平均值。 3.1.15 偏差 （JJF 1001-1998，5.17） 一个值减去其参考值。 “一个值”可理解为测量结果， “参考值”可理解为约定真值。 3.1.16 实验标准偏差 （JJF 1001-1998，5.8） 对同一被测量作 n次测量，表征测量结果分散性的量s可按下式算出： 1)(12=nxxsnii式中： xi为第 i次测量的结果； x 为 n次测量结果的算术平均值。 s为单次测量结果的实验标准偏差。 上式称“贝塞尔公式” 。 3.1.17 平均值的标准偏差 （CNAS-GL06，附录B,B.24） 对同一被测量作 n 次测量，其平均值的标准偏差 由下式给出： nssx=

16、 CNAS-GL28:2010 第 6 页 共 87 页 2010 年 04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 3.1.18 相对标准偏差（RSD） （JJF 1135-2005，3.13） 实验标准差除以该样本的平均值。 RSD也称变异系数。通常也用百分比表示： xsRSD =3.1.19 误差 （JJF 1001-1998，5.16） 测量结果减去被测量的真值。 “真值”按其本性是不确定的。因此“误差”是一个定性概念，所谓定量表示的“误差” ，实际上是测量结果减去被测量的约定真值获得的，是误差的最佳估计。 由于真值不可知，在实际工作中使用约定真值，从而所得到的误差往往是

17、个近似值。按误差的性质，可分为随机误差和系统误差。误差之值只取一个符号，非正即负。 3.1.20 随机误差 （JJF 1001-1998，5.19） 测量结果与在重复性条件下对同一被测量进行 无限多次测量所得结果的平均值之差。 随机误差等于误差减去系统误差；因为测量只能进行有限次数，故可能确定的只是随机误差的估计值。 3.1.21 系统误差 （JJF 1001-1998，5.20） 在重复性条件下， 对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。 一般情况下，某量有限多次测量结果平均值与该量约定真值之差是其系统误差的最佳估计。 系统误差与随机误差的关系如同射击手的弹着点与靶心

18、的关系。 如弹着点比较集中、但距离靶心较远，则随机误差较小、而系统误差较大；如弹着点比较分散、但总体围绕靶心，则随机误差较大、而系统误差较小。 3.1.22 允差 技术标准、技术规范对测试方法、计量器具所规定的允许的误差极限。 检测方法的允差表示在一定的测量条件和置信水平下， 用该检测方法测量结果所允许的误差限。 测量仪器、容量器皿的允差表示仪器、器皿的特性，通常在其技术规范、规程中规定其误差的极限值， 或称其允许误差限。 在实际应用时要注意的是， 某一测量仪器、器皿的实际误差与其允差， 测量结果的误差与测量方法的允差的概念不同。 测量仪器、器皿及测量方法的允差不是其不确定度， 它只是在一定概

19、率水平不确定度表达的特例，但可作为测量不确定度评估的依据。 3.1.23 修正值 （JJF 1001-1998，5.21） 用代数法与未修正测量结果相加，以补偿其系统误差的值。 修正值等于负的系统误差。例如用高一等级的测量标准来校正测量仪器、器皿，给出一个修正值。需指出的是，修正值不统计在不确定度中，但其本身有不确定度，修正可以使系统误差减小，使测量结果更接近于真值，但同时又引入修正值的不确定CNAS-GL28:2010 第 7 页 共 87 页 2010 年 04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 度，因而补偿是不完全的。有时为补偿系统误差，而与未修正结果相乘的因子称为修

20、正因子。 3.1.24 溯源性 （JJF 1001-1998，8.10） 通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链， 使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准，通常是与国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。 溯源性是所有测量领域中的一个重要的概念。溯源性与不确定度紧密相关，没有溯源性就没有测量不确定度。 溯源性包括测量结果对测量设备的溯源性和测量设备对测量标准的溯源性。 测量设备对测量标准的溯源性是测量结果溯源性的基础和前提。 化学测量结果溯源性包括测量结果对测量设备 的溯源性和化学量对有证标准物质的溯源性。 化学量应溯源到国际单位制单位(SI)或相应的有证标准物质或测量程序规定的纯物

21、质或纯试剂。 不间断的比较链又称溯源链，是指测量结果溯源到测量设备，测量设备溯源到企事业单位的参考标准，再逐级溯源到县、市、省级测量标准，直至溯源到国家测量标准。 溯源性提供了将所有有关的测量结果放在同一测量尺度上比较的方法。 不确定度表征溯源链链环的“强度”和从事同类测量的实验室间期望的一致性和可比性。测量不确定度源自实验室间的一致性或可比性， 其值在一定程度上受到相关的每个实验室的溯源链带来的不确定度的限制。 3.1.25有证参考物质、有证标准物质（标准样品） （JJF 1001-1998，8.14） 附有证书的参考物质，其一种或多种特性用建立了溯源性的程序确定，使之可溯源到准确复现的表示

22、该特性值的测量单位， 每一种出证的特性值都附有给定置信水平的不确定度。 目前我国以 GBW、GSB 等词头的标准物质、标准样品，在给出特性值的同时给出量值的不确定度（常用标准差表示） 。 3.1.26 校准 （JJF 1001-1998，8.11） 与检定 （JJF 1001-1998，9.12） 校准是指“ 在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作” 。校准结果既可给出被测量的示值，又可确定示值的修正值，可以记录在校准证书或校准报告中；校准也可确定其他计量特性，如影响量的作用。 检定的定义是 “查明和确

23、认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书” 。 定义中的法定要求包括计量要求（主要指确定 计量器具的误差以及其他计量特性，如准确度等级、稳定性、分辨力等） 、技术要求（指为了满足计量要求所必须具备的性能，如结构、安装方面的要求，读数的可见性等）和行政管理要求（指是否符合各种法令、法规的要求，如标识、铭牌、证书及有效期、检定记录等）等方面。 CNAS-GL28:2010 第 8 页 共 87 页 2010 年 04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 由此，校准主要是确定计量器具示值的修正值，确保被校准计量器具的量值准确并进行量值溯源、有时也可以

24、对测量仪器的主要影响量进行校准。校准不具法制性，是企业和实验室自愿的溯源行为。检定是对其计量性能和技术要求进行全面的评定，并按有关法规做出合格与否的结论，具有法制性。 可见校准所包含的内容要比检定少得多， 他仅包含计量要求中与量值准确性有关的计量特性的要求。 校准和检定的区别体现在：1、法制性不同（自愿和法制） ；2、依据不同（校准依据：校准规程、也可参照检定规程执行、也可以经校准方和用户商定自行确定校准的方法；检定依据：检定规程） ；3、结论不同（校准通常出具校准证书或校准报告，在校准证书或报告中一般不需要给出合格与否的结论， 但也可以指出计量器具的某一性能是否符合预期的（例如检定规程）要求

25、；检定必须给出合格与否的结论。检定合格的发给检定证书，不合格的发给不合格通知书） ；4、有效期不同（校准证书一般不给出有效期，也可以建议一个有效期。但如果校准的对象是需要进行计量标准考核的计量标准器或主要配套设备，根据JJF 1033-2008计量标准考核规范的规定，在没有计量检定规程的情况下也可以依据国家计量校准规范或有效的校准方法进行校准，但同时应给出合理的复校时间间隔。而检定证书上要求给出有效期） 。 3.2 有关测量不确定度的定义、术语及其他 3.2.1 测量不确定度 （JJF 1001-1998，5.9） 表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。 被测量的真值是客观

26、存在的，但是不确定的，通常用约定真值表示被测量的测量结果；真值按某种统计分布以一定的置信概率（如95%）分布在一定的置信区间内；置信区间的半宽度就是被测量结果的不确定度。 不确定度恒为正值，由多个分量组成。定义中的“分散性”与表示精密度的分散性不同，后者只是在重复性条件下测量数据的分散性，而定义中的“分散性”是指包括了各种误差因素在测试过程中所产生的分散性。 例如，测量结果的分散性通常用其标准差 s来表示，但检测过程中使用的容量器皿、天平等量具的示值与其真值的不一致所造成的分散性，由于工作曲线测量的变动性造成数据的分散性， 用标准物质来校正检测仪器或计算测量结果时其标准值本身的不确定度（标准值

27、的分散性）等均未包括在重复测量的标准差内。在物理测量中，常用的千分尺、游标卡尺、试验机本身存在的误差亦未统计在测量结果的分散性中。 上述实例中的误差因素造成测量结果的分散性 不能用测量误差或其测量的重复性和再现性来表示。因此，测量不确定度讨论的被测量之值的分散性是广义上的包括各种误差因素的分散性，而测量数据的重复性（精密度）只是在一定条件下测量数据的分散性（用A类不确定度评估） 。 有些物理试验是不可重复的，有些成分分析样品量有限，只能作一次试验。一次测量所得结果是否有分散性？按重复性概念，一次测量结果不好统计其分散性，但在CNAS-GL28:2010 第 9 页 共 87 页 2010 年

28、04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 测量不确定度评估中可通过所用仪器、量具校准的标准不确定度，其示值误差，环境温度变化的不确定度及利用以前积累的统 计数据或方法的重复性限等参数来评估测量结果的分散性。 因此，在计量学中引入测量不确定度概念，通过对未在重复测量中表示的各种不确定度因素进行分析， 并将这些因素对数据分散性的贡献 （一般用B类不确定度评估）统计出来， 与测量数据的重复性进一步合成为总不确定度， 最后与测量结果一起表达。 定义中的“合理地”是指测量是在统计控制状态下进行，其测量结果或有关参数可以用统计方法进行估计。 定义中的“相联系的”是指不确定度和测量结果来自

29、于同一测量对象和过程。表示在给定条件下测量结果可能出现的区间。要说明的是，测量不确定度和测量结果的量值之间没有必然的联系，它们均按各自的方法统计。例如，对某一个被测量采用不同的方法测量，可能得到相同的结果，但其不确定度未必相同，有时可能相差颇大。 因此，不确定度是建立在误差理论基础上的一个新的概念，它表示由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度，是定量说明测量结果质量的一个参数。一个完整的测量结果，不仅要表示其量值的大小，还需给出测量不确定度，表示了被测量真值在一定概率水平所处的范围（所指的测 量结果应该是已修正了的最佳估计值） 。测量不确定度愈小，其测量结果的可信度愈大，测量的质量就愈高

30、，测量数据的使用价值愈高。 从测量不确定度的词义上理解，意味着测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果质量的一个参数。 3.2.2 标准不确定度 （JJF 1001-1998，5.10） 以标准偏差表示的测量不确定度。 标准不确定度的量纲与相应输入量或被测量的量纲相同。 3.2.3 相对标准不确定度 标准不确定度除以测量结果的绝对值。 相对标准不确定度无量纲。 3.2.4 A类不确定度评估 用对观测列进行统计分析的方法，来评估标准不确定度。 A 类不确定度评估仅适用于对由实验室获得的 观测列进行统计分析来评估标准不确定度。 A类不确定度评估又称不确定度的A类评估。 3.

31、2.5 B类不确定度评估 用不同于对观测列进行统计分析的方法，来评估标准不确定度。 B类不确定度评估又称不确定度的B类评估。 “A” 、 “B”类之分仅指评估方式不同而已，并不意味两类分量有实质上的差别，它们都基于概率分布，都可用方差或标准差表示。 “随机”误差和“系统” 误差是以CNAS-GL28:2010 第 10 页 共 87 页 2010 年 04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 误差的性质而分。 “A” 、 “B”类不确定度与“随机”误 差和“系统”误差之间不存在简单的对应关系。对一个事物，往往既包含随机影响，又包含了系统影响，在不同情况下，它们可互相转化。例如

32、，制造厂生产一批容量器皿，其体积误差既有正，又有负，带有随机性。但对用户用一个器皿进行测量，其误差不是正，就是负，是系统性的。又如，一些仪器、计量器具的证书、资料提供的不确定度、允差等参数通常是一系列观测数据统计出来的标准差，按说是一种A类不确定度评估，但在随后的测量不确定度评估时，通常作为B类不确定度引用。 3.2.6 合成标准不确定度 （JJF 1001-1998，5.13） 当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差或（和）协方差算得的标准不确定度。 它是测量结果标准差的估计值。 3.2.7 扩展不确定度 （JJF 1001-1998，5.14） 确定测量结果区间的量，合理赋

33、予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。 检测中用它表示一定置信水平下被测量值的分布区间。 扩展不确定度又称展伸不确定度或范围不确定度。 3.2.8 包含因子 （JJF 1001-1998，5.15） 为求得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘之数字因子。 3.2.9 自由度 （JJF 1059-1999，2.18） 在方差计算中，和的项数减去对和的限制数。 自由度反映相应实验标准差的可靠程度。 在重复性条件下， 对被测量作 n次独立测量所得样本方差中和的项为残差个数 n，限制数为1，自由度 n1。 当测量所得 n组数据用 t个未知数按最小二乘法确定经验模型时， 自由度 n-t。 自由度反映实

34、验标准偏差的可信程度， 用于在评估扩展不确定度Up时求得包含因子kp。 合成标准不确定度uc(y)的自由度称为有效自由度 veff。 3.2.10 置信概率 （JJF 1059-1999，2.19） 与置信区间或统计包含区间有关的概率(1 -)。 置信概率的量符号为 p，p = 1 -。置信概率又称置信水平、置信系数、置信水准。 置信概率经常用百分数表示。 3.2.11 最佳测量能力（BMC ） （JJF 1001-1998，9.27） 实验室在其认可范围内，当对接近理想的测量标准（用于定义、实现、保存或复现某量的单位或其一个值或多个值）进行常规的校准时，可以达到的最小测量不确定度；或当对接近

35、理想的测量仪器（用于测量某量）进行常规的校准时，可以达到的最小测量不确定度。 CNAS-GL28:2010 第 11 页 共 87 页 2010 年 04 月 09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 最佳测量能力主要应用于国际实验室认可合作组织/区域认可机构（ILAC/RAB）框架内的实验室认可活动。 最佳测量能力（BMC ） 有时称为校准测量能力(CMC):通常提供给用户的最高校准测量水平,它用包含因子k=2的扩展不确定度表示。 3.2.12 准确度与不确定度 测量准确度表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。由于真值的不可知，它也只能是个定性概念而绝不能把它定量地表达为一个量值，

36、但可以说准确度高或低；不确定度则是被测量值分散性的一个量度，它不仅包括系统影响也包括随机影响，以一个定量的数据确定了被测量的取值范围，即所有量值可能出现的范围。它是以测量结果为中心， 而并非是相对真值而言。 因此是个可以量化的属性。 对于测量仪器来说，要表达其准确度，只能用等别或级别，如准确度为0.1 级，准确度为3 等。而决不能有诸如准确度为10mA，相对准确度为210-5等类表达方式。 3.2.13 测量误差与测量不确定度 测量误差与测量不确定度是两个不同的概念，不应混淆和误用。测量误差表示测量结果偏离真值的程度，它客观存在但人们无法准确得到。测量不确定度是合理表示测量结果分散性的参数，由

37、人们对测量过程的分析和评估得到的，因而与人们的认识程度有关。例如，测量结果可能非常接近真值（误差很小） ，但由于认识不足，人们赋予的不确定度落在一个较大的区间内。也可能实际上测量误差很大，但由于分析估计不足，给出的不确定度偏小。 误差按其性质分为随机误差和系统误差，而按不确定度来源也可大致分为随机效应导致的不确定度和系统效应导致的不确定度， 按不确定度评估方法又可分为A类不确定度评估和B类不确定度评估，但它们之间不存在简单的对应关系。在以下的叙述和实例中将进一步说明。 测量误差与测量不确定度的主要区别列于表1。 CNAS-GL28:2010 第 12 页 共 87 页 2010 年 04 月

38、09 日发布 2010年 04 月 09 日实施 表1 测量误差与测量不确定度 4 石油石化理化检测中常见的测量不确定度主要来源 为正确理解和评估测量不确定度， 必须对检测中产生不确定度的因素有足够的了解和认识。在 GUM测量不确定度表示指南和 JJF 1059 中列出了可能导致不确定度的若干因素。从影响测量结果的因素考虑，测量结果的不确定度一般来源于：被测对象、测量设备、测量环境、测量人员和测量方法。根据石油石化检测的特点，产生不确定的因素大致可归纳为： a)取样、制样、样品储存及样品本身引起的不确定度。例如，取样未按规定的要求而不具代表性，制备的样品均匀性不好，样品在制备时受污染，在保存条

39、件下发生化学反应（氧化、吸水和吸收二氧化碳等） 。 b)检测过程中使用的天平、砝码、容量器皿、千分尺、游标卡尺等计量器具本身存在的误差引起的不确定度。即使对其量值进行了校准，还存在校准的不确定度（但要小得多） 。 c)测量条件变化引入的不确定度。 如容量器具及所盛溶液由于温度的变化而引起体积的变化，标准物质和工作曲线基体与样品组成不匹配等。 测量误差 测量不确定度 定义 测量误差： 测量结果减去被测量的真值。 表明测量结果偏离真值， 是一个差值。 测量不确定度：表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。 由随机效应和系统效应引起测量结果的分散性，是一个区间值。 量值 客观存在，

40、 不以人的认识程度而改变。 与人们对被测量、影响因素、及测量过程的认识有关，在给定条件下可以计算，评估。评估方法 由于真值未知，不能准确评估。当用约定真值代替真值时，可得到估计值。 在给定条件下，根据实验、资料、经验等信息进行定量评估； 分为 A类评估和 B类评估。表达符号 非正即负，不用正负号（）表示。 正值，当用方差求得时取正平方根值。 分量 按出现于测量结果中的规律，分为随机误差和系统误差。 A 类不确定度评估和 B 类不确定度评估，或“由随机效应引入的不确定度分量”和“由系统效应引入的不确定度分量” ， 两类只是评估方式不同而已，并无本质差别。 分量的合成 各误差分量的代数和。 当各分量彼此独立时为方和根，必要时加入协方差。 自由度 不存在。 存在， 可作为不确定度评估是否可靠的指标。置信水平 （置信水准） 不存在。 有，特别是 B 类不确定度和扩展不确定度的评估，可按置信水平给出置信区间。 与测量结果的分布关系 无关。 有关。 应用 已知系统误差的估计值时可对测量结果进行修正， 得被测量的最佳估计。 不能对测量结果修正，与测量结果一起表示在一定概率水平被测量值的范围。 nts