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测量不确定度的概念和发展

2009-09-10365必发娱乐:检验世界网 阅读: 【字号:
导读: 此段笔记记录了笔者从横向和纵向二个方面来理解测量不确定度。横向是指从字面上了解现时人们对此概念的解释以及此概念的内涵和外延;纵向是指从历史的发展了解此概念的产生和变化,乃至预期未来的可能发展。

        此段笔记记录了笔者从横向和纵向二个方面来理解测量不确定度。横向是指从字面上了解现时人们对此概念的解释以及此概念的内涵和外延;纵向是指从历史的发展了解此概念的产生和变化,乃至预期未来的可能发展。文章先叙述横向了解,再进行纵向比较,笔者认为这样有可能使我们对测量不确定度有一个较全面和较深刻的理解。

横向了解

        首先分别对组成测量不确定度概念的“测量,measurement”和“不确定度,uncertainty”两个不同的词进行了解。
“measurement”在字典上有测量、衡量、量度等中文解释。在计量学上解释为测量或测定。目前常用定义为:
测量 measurement
以确定量值为目的的一组操作:[VIM:1993,定义2.1]。
 
但在最新2008年第三版的VIM*将定义改为:
测量 measurement
通过实验获得并可合理赋予某量一个或多个量值的过程。

最新定义强调:测量是一个取得一个或多个量值过程,而不只是一组操作。它们有助于确定量值。

在人类科学技术以及生产、医疗等各种活动过程中都存在大量的测量工作。测量工作质量高低深深影响人类的活动或发展。可靠的测量结果将有力推动科学技术的发展,否则有可能延缓进步。在临床实验室,对人体样本中各种成分进行大量测量工作,结果是否可靠、准确将直接影响对病人诊断、治疗和预后。

因此不论在主观上还是客观上,都要求临床实验室不仅完成患者样本的测量工作,还必须说明测量结果的质量或可靠性,在过去一段时间内,人们习惯用测量的总误差来表明检验结果质量的高低,但近来,尤其进入21世纪后,不少学术团体和学者认为用“不确定度,uncertainty”可能更好地表达检验结果质量或可靠性的高低,尤其随着近年来对检验结果溯源性研究进展,在检验医学中建立了一些参考体系,逐步克服在评定测量不确定度中的困难,促进了检验界对测量不确定度的关注和研究。

“Uncertainty”翻译成中文有不少词语,例如在1978年的“现代高级英汉双解词典”中指出“uncertainty”为“变化、不可靠、不确知、不确定”;在“海量词典”中的网络释意为“不确定性、不确定度、不精确度”。计量学中翻译为“不确定度”。

此词不仅应用于计量学,事实上还广泛应用于其它学科,“海量词典”称“不确定度是一个术语,巧妙地以不同方式,应用在一些领域,包括哲学、物理学、统计学、经济学、金融学、保险学、心理学、社会学、工程学和信息科学。用它预言未来,已完成的测量,或者未知物。”

突出的应用例子是著名物理学家海森堡提出的不确定度理论,其表述为:“人们永远不能准确知道粒子的位置和速度,对其中一个知道得越精确,则对另一个就知道得越不准确”。

又如不确定性经济学是西方经济学的大家族中派生出来的交叉学科和边缘学派。在经济理论中,对不确定性的分析和认识不仅是经典的(阿罗—德布鲁)一般均衡理论的基本内容,同时也是信息经济学、行为以及实验经济学、制度经济学、演化经济学等新兴理论、以及现代金融理论、产业组织理论、企业理论、劳动经济学等学科的基本内容。不确定性的分析和认识不仅决定着经济学对现实的分析和解释力,同时也是经济学现代发展的一个极为重要的方向。

在哲学上,不确定性是一个很重要的命题,从网页搜索到作者在2009年5月28日对此哲学命题作了如下叙述:
【世界是确定的还是不确定的?这是一个具有深刻哲学意义和科学实践价值的问题,一直是科学前沿和哲学长期争论的问题。对这一问题的回答,西方哲学史上一直存在着两种对立的思想。一种认为世界是确定的,在此基础上形成了一种追求有序、必然、精确的思维,可称之为“确定性思维”。长期以来,确定思想一直占据着西方哲学的主导地位,是西方哲学的主力思想。科学理论,特别是牛顿引力论的成功,使得法国科学家拉普拉斯在19世纪初论断,宇宙是完全被决定的。他认为存在一组科学定律,只要我们完全知道宇宙在某一时刻的状态,我们便能依此预言宇宙中将会发生的任一事件。这种情形下的宿命论是显而易见的,拉普拉斯进一步假定存在着某些定律,它们类似地制约其他每一件东西,包括人类的行为。尽管很多人强烈地抵制这种科学宿命论的教义,但直到20世纪初,这种观念仍被认为是科学的标准假定。另一种则认为世界是不确定的,并在此基础上形成了一种强调无序、偶然、近似的思维,可称之为“不确定性思维”。确定性现象是指在一定条件下,必定会导致某种确定的结果;不确定现象是指在一定条件下,它的结果是不确定的。不确定思想虽然未形成主流,但这种思想从未间断过。随着现代科学的发展和人类对现代理性社会的反省、反叛、解构,人们逐渐意识到世界的绝对确定是“人们的一种错觉”,不确定才是世界的真实一面。不确定现象是客观事物的本质属性,而确定现象只是人们认识上或观念上的产物,而这既有本质区别又有内在联系,相互矛盾,相互依存,在一定条件下是可以相互转化的。确定现象往往通过大量的不确定现象呈现出来,不确定现象是确定现象的补充和表现形式,两者之间的关系是辩证统一的。在2003年第一届不确定系统年会上,清华大学的刘宝碇教授在他的报告中提出:“确定是相对的,不确定是绝对的”。】

从此段叙述,可以认识到目前医师和患者所追求的所谓准确的测量结果,其本质或内涵就存在着不确定性,正是此二者的统一使人们对测量的结果和应用有一个全面的理解,二者缺一,只报告测量所谓的准确结果而不报告其内在的不确定度,或者反之只报告不确定度都不能让人们全面理解和正确地使用测量的结果。 (必发365娱乐:admin)

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