【正文】 協(xié)會(huì)）更廣泛地把精密度定義為包括來(lái)自不同的讀數(shù)、量具、人員、實(shí)驗(yàn)室或條件的變差。重復(fù)性傳統(tǒng)上把重復(fù)性看作“評(píng)價(jià)人內(nèi)變異性”。重復(fù)性是由一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用同一種測(cè)量?jī)x器，多次測(cè)量同一零件是同一特性時(shí)獲得的測(cè)量變差。它是設(shè)備本身固有的變差或性能。重復(fù)性一般指儀器的變差（EV），盡管這樣容易使人誤解。事實(shí)上，重復(fù)性是從規(guī)定的測(cè)量條件下連續(xù)試驗(yàn)得到的普通原因（隨機(jī)誤差）變差。當(dāng)測(cè)量環(huán)境是固定的，并且被規(guī)定了——即固定的零件、儀器、標(biāo)準(zhǔn)、方法、操作者、環(huán)境和假設(shè)時(shí)，對(duì)于重復(fù)性最好的術(shù)語(yǔ)是系統(tǒng)內(nèi)部變差。除了設(shè)備內(nèi)部變差以外，重復(fù)性將包括所有來(lái)自處于誤差模式的任何情況下的內(nèi)部變差（見(jiàn)下文）。重復(fù)性不好的原因可能包括： 零件（樣品）內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性 儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障，質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng) 基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級(jí)別、磨損 方法內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點(diǎn)密度的變差 評(píng)價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗(yàn)、操作技能或培訓(xùn)、感覺(jué)、疲勞 環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動(dòng)、亮度、清潔度的短期起伏變化 違背假定——穩(wěn)定、正確操作 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好 應(yīng)用錯(cuò)誤的量具 （量具或零件）變形，硬度不足 應(yīng)用——零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞，觀察誤差（易讀性、視差）再現(xiàn)性傳統(tǒng)上把再現(xiàn)性看作“評(píng)價(jià)人之間”的變異。再現(xiàn)性通常定義為由不同的評(píng)價(jià)人，采用相同的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)測(cè)量平均值的變差。手動(dòng)儀器受操作者技術(shù)影響常是實(shí)際情況，然而，在測(cè)量過(guò)程（即自動(dòng)操作系統(tǒng)）中操作者就不是主要的變差源了。為此，再現(xiàn)性被看作是系統(tǒng)之間的或測(cè)量條件之間的平均變差。ASTM（美國(guó)實(shí)驗(yàn)及材料協(xié)會(huì)）的定義超出上述定義范圍，它不僅包括評(píng)價(jià)人不同，而且量具、實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境（溫度、濕度）也不同，同時(shí)在再現(xiàn)性計(jì)算中還包括重復(fù)性。再現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在原因包括： 零件（樣品）之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時(shí)，當(dāng)測(cè)量零件的類型為A、B、C時(shí)的均值差。 儀器之間：同樣的零件、操作者、和環(huán)境，使用A、B、C等的均值差。注意：在這種研究情況下，再現(xiàn)性錯(cuò)誤常與方法和/或操作者混淆。 標(biāo)準(zhǔn)之間：測(cè)量過(guò)程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響。 方法之間：改變點(diǎn)密度，手動(dòng)與自動(dòng)系統(tǒng)相比，零點(diǎn)調(diào)整，夾持或夾緊方法等導(dǎo)致的均值差。 評(píng)價(jià)人（操作者）之間：評(píng)價(jià)人A、B、C等的訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗(yàn)不同導(dǎo)致的均值差。對(duì)于產(chǎn)品及過(guò)程資格以及一臺(tái)手動(dòng)測(cè)量?jī)x器，推薦進(jìn)行此研究。 環(huán)境之間：在第3等時(shí)間段內(nèi)測(cè)量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差。這是對(duì)較高自動(dòng)化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過(guò)程資格中最常見(jiàn)的研究。 違背研究中的假定 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性 操作者訓(xùn)練效果 應(yīng)用——零件尺寸、位置、觀察誤差（易讀性、視差）正如在上述兩種定義中提到的，由ASTM采用的定義和本手冊(cè)采用的定義有不同之處。ASTM的文獻(xiàn)資料著重于多個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間的評(píng)價(jià)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)室之間包括不同的操作者之間、量具和環(huán)境以及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的重復(fù)性的區(qū)別。因此，他們的定義需要包括這些不同。按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備保持在原有狀態(tài)時(shí)（一名操作者、一個(gè)量具、小段時(shí)間內(nèi)），重復(fù)性就會(huì)是最好的，而再現(xiàn)性則體現(xiàn)更典型的，有多種來(lái)源的變差的操作環(huán)境。量具Ramp。R或GRR量具Ramp。R有重復(fù)性和再現(xiàn)性合成變差的一個(gè)估計(jì)。換句話說(shuō)，GRR等于系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的方差的總和。靈敏度靈敏度是導(dǎo)致一個(gè)可檢定到的（可采用的）輸出信號(hào)的最小的輸入。它是測(cè)量系統(tǒng)對(duì)被測(cè)量特征改變的響應(yīng)。靈敏度由量具設(shè)計(jì)（分辨力）、固有質(zhì)量（OEM）、使用中的維護(hù)以及儀器和標(biāo)準(zhǔn)的操作條件決定。它通常被描述為測(cè)量的一個(gè)單位。影響靈敏度的因素包括： 使儀器減振的能力 操作者的技能 測(cè)量裝置的重復(fù)性 在電子或氣動(dòng)量具情況下提供無(wú)漂移運(yùn)行的能力 儀器正被使用的環(huán)境，如大氣、塵埃、濕度一致性一致性是隨時(shí)間得到測(cè)量變差的區(qū)別。它也可以看成重復(fù)性隨時(shí)間的變化。影響一致性的因素是變差的特殊原因，如： 零件的溫度 電子設(shè)備的預(yù)熱要求 設(shè)備的磨損均勻性均勻性是量具在整個(gè)工作量程內(nèi)變差的區(qū)別。它也可以被認(rèn)為是重復(fù)性在量程上的均一性（同一性）。影響均勻性的因素包括： 夾緊裝置對(duì)不同定位只接受較小/較大尺寸 刻度的可讀性不好 讀數(shù)視差能力測(cè)量系統(tǒng)的能力是基于短期的評(píng)估，對(duì)測(cè)量誤差（隨機(jī)的和系統(tǒng)的）合成變差的估計(jì)。簡(jiǎn)單的能力包括 下幾個(gè)部分： 不正確的偏倚或線性 重復(fù)性和再現(xiàn)性（GRR），包括短期一致性參考第三章的典型方法和示例量化每一部分。因此，測(cè)量能力的估計(jì)是對(duì)于規(guī)定條件、范圍和測(cè)量系統(tǒng)量程內(nèi)的預(yù)期誤差的表達(dá)（不同于測(cè)量不確定度，測(cè)量不確定度是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果有關(guān)的誤差或值的預(yù)期范圍的表達(dá)）。當(dāng)測(cè)量誤差互不相關(guān)時(shí)（隨機(jī)的和獨(dú)立的），合成變差（方差）的能力表達(dá)可以量化為：對(duì)于理解和準(zhǔn)確應(yīng)用測(cè)量能力有兩個(gè)基本點(diǎn)：首先，能力的估計(jì)總是與規(guī)定的測(cè)量范圍——條件、量程和時(shí)間有關(guān)。例如，如果沒(méi)有測(cè)量條件的定量范圍和量程。再次強(qiáng)調(diào)，這就是為什么誤差的模型對(duì)于定義測(cè)量過(guò)程是如此重要的原因。測(cè)量能力的評(píng)價(jià)范圍應(yīng)該是在測(cè)量范圍有限的部分內(nèi)或在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)，很具體的或者是一個(gè)概括的操作說(shuō)明。上面所說(shuō)的：完成GRR評(píng)價(jià)的時(shí)間；一個(gè)規(guī)定的生產(chǎn)期，或由校準(zhǔn)頻率表示的時(shí)間。測(cè)量能力的說(shuō)明只需要完整到能合理地再現(xiàn)測(cè)量條件和量程。一個(gè)文件化的控制計(jì)劃可以達(dá)到這一目的。其次，在測(cè)量量程內(nèi)的短期一致性和均勻性（重復(fù)性誤差）被包含在能力的評(píng)價(jià)中。一個(gè)簡(jiǎn)單的儀器，如25mm測(cè)微計(jì)，在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)使用典型的，有技術(shù)的操作者，其重復(fù)性被期望是一致的和均勻的。在此例子中，能力的評(píng)價(jià)可以包括在普通條件下多種類型特性的整個(gè)測(cè)量范圍。測(cè)量范圍越長(zhǎng)或測(cè)量系統(tǒng)越復(fù)雜（如CMM），就越表明了在一定的量程范圍內(nèi)或尺寸方面存在（不正確）的線性、均勻性和短期一致性的測(cè)量誤差。因?yàn)檫@些誤差是相互關(guān)聯(lián)的，所以他們不能用上述簡(jiǎn)單的線性公式組合起來(lái)。當(dāng)（不正確）的線性、均勻性或一致性在一定量程范圍內(nèi)明顯變化時(shí)，測(cè)量計(jì)劃者和分析者就只有兩種實(shí)際選擇：1） 報(bào)告對(duì)于整個(gè)規(guī)定的條件、范圍和測(cè)量系統(tǒng)量程的最大（最壞的情況）能力或2） 對(duì)于規(guī)定的測(cè)量量程敬意（即低、中、較大量程）確定和報(bào)告多種能力評(píng)估。性能如同過(guò)程性能，測(cè)量系統(tǒng)性能是所有有效的和可確定的變差源隨時(shí)間的最終影響。性能量化了合成測(cè)量誤差（隨機(jī)的和系統(tǒng)的）的長(zhǎng)期評(píng)估。因此，性能包括的長(zhǎng)期誤差為以下幾部分： 能力（短期誤差） 穩(wěn)定性和一致性參考第三章典型方法和示例量化每一部分測(cè)量性能的估計(jì)是一個(gè)規(guī)定的條件、范圍和測(cè)量系統(tǒng)量程的預(yù)期誤差的表達(dá)（不同于測(cè)量不確定度，測(cè)量不確定度是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果有關(guān)的誤差或值的預(yù)期范圍的表達(dá)）。當(dāng)測(cè)量誤差互不相關(guān)時(shí)（隨機(jī)的和獨(dú)立的），該合成變差（方差）的性能表達(dá)式可以量化為：此外，如同短期能力一樣，長(zhǎng)期性能總是與規(guī)定的測(cè)量范圍——條件、量程和時(shí)間有關(guān)。測(cè)量性能的評(píng)價(jià)范圍應(yīng)是在測(cè)量范圍有限的部分或在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)，很具體的或者是一個(gè)概括的操作說(shuō)明?！伴L(zhǎng)期”的意思可以是：幾個(gè)在時(shí)間上的能力評(píng)估的平均；來(lái)自測(cè)量控制圖的長(zhǎng)期平均誤差；校準(zhǔn)記錄評(píng)估或多種線性研究；或來(lái)自測(cè)量系統(tǒng)的壽命和量程方面的幾個(gè)GRR研究的平均誤差。測(cè)量性能的說(shuō)明只需要完整到能合理地再現(xiàn)出測(cè)量環(huán)境和范圍。在測(cè)量量程內(nèi)的長(zhǎng)期一致性和均勻性（重復(fù)性誤差）被包含在性能估計(jì)中。測(cè)量分析者必須知道誤差之間的潛在的關(guān)聯(lián)，以便沒(méi)有過(guò)高地估計(jì)性能。這要依賴于這些誤差被怎樣確定。當(dāng)長(zhǎng)期（不正確）的線性，均勻性或者一致性在一定的量程范圍內(nèi)明顯變化時(shí)，測(cè)量計(jì)劃者和分析者就只有兩種實(shí)際選擇：1） 報(bào)告對(duì)于整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)規(guī)定的條件、范圍和量程的最大（最壞的情況）性能或2） 對(duì)于規(guī)定的測(cè)量量程區(qū)間（即低、中、較大量程）確定和報(bào)告多種性能評(píng)估。不確定度測(cè)量不確定度由VIM定義為：“一個(gè)與測(cè)量結(jié)果有關(guān)的參數(shù)，其值分散的特性可以合理地歸結(jié)于被測(cè)對(duì)象?！备敿?xì)的內(nèi)容，參見(jiàn)第一章，第六節(jié)。在測(cè)量系統(tǒng)的參數(shù)中，準(zhǔn)確度和精密度對(duì)于操作人員來(lái)說(shuō)是最熟悉不過(guò)的了，因?yàn)椴粌H在每天的日常生活要使用它們，同時(shí)還要在技術(shù)和銷售方面的討論中使用它們。遺憾的是，當(dāng)這些術(shù)語(yǔ)被人們互換考慮時(shí)，它們最容易變得模糊不清。例如，如果量具由獨(dú)立的機(jī)構(gòu)鑒定為準(zhǔn)確的，或者如果儀器由賣主保證有很高的精密度，那么認(rèn)為所有的讀數(shù)都將非常接近真值是不正確的。這不只是概念錯(cuò)了，還有可能導(dǎo)致有關(guān)產(chǎn)品和過(guò)程的錯(cuò)誤判斷。這種含糊不清的表達(dá)也出現(xiàn)在偏倚和重復(fù)性之間（當(dāng)進(jìn)行準(zhǔn)確度和精密度測(cè)量量）。意識(shí)到以下這些是重要的： 偏倚和重復(fù)性是彼此獨(dú)立的 控制了這些誤差源中的一個(gè)，并不證明控制了其它的。因此，測(cè)量系統(tǒng)控制程序（傳統(tǒng)稱為量具控制程序）應(yīng)量化和記錄下所有相關(guān)的變差源。第一章——第六節(jié)測(cè)量不確定度總 則測(cè)量不確定度是國(guó)際上用來(lái)描述一個(gè)測(cè)量值的質(zhì)量的術(shù)語(yǔ)。該術(shù)語(yǔ)傳統(tǒng)上仍保留許多在計(jì)量學(xué)或量具實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成的高準(zhǔn)確度測(cè)量中，質(zhì)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)如QS9000或ISO/IEC TS16949要求：“測(cè)量不確定度已知，并與所需的任何檢驗(yàn)、測(cè)量或試驗(yàn)裝置的測(cè)量能力相一致”。本質(zhì)上，不確定度是賦值給測(cè)量結(jié)果的范圍，在規(guī)定的置信水平內(nèi)描述為預(yù)期包含有真測(cè)量結(jié)果的范圍。測(cè)量不確定度通常被描述為一個(gè)雙向量，不確定度是測(cè)量可靠性的定量表達(dá)。這個(gè)概念的一個(gè)簡(jiǎn)單的表達(dá)是：直測(cè)量值=觀測(cè)到的測(cè)量值（結(jié)果）177。UU是一個(gè)被測(cè)量對(duì)象和測(cè)量結(jié)果的“擴(kuò)大不確定度”術(shù)語(yǔ)。擴(kuò)展不確定度是測(cè)量過(guò)程中合成標(biāo)準(zhǔn)誤差（），或合成誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差（隨機(jī)的和系統(tǒng)的）。乘以一個(gè)代表所希望的置信度范圍的正態(tài)分布的分布系數(shù)（K）。正態(tài)分布經(jīng)常在測(cè)量系統(tǒng)中用作一個(gè)原理性假設(shè)。ISO/EC《測(cè)量中不確定度指南》確定了足以代表正態(tài)分布的95%的不確定度的分布系數(shù)。通常認(rèn)為K=2：U= K合成標(biāo)準(zhǔn)誤差（） 包括了在測(cè)量過(guò)程中變差的所有重要組成部分。在大多數(shù)情況下，按著本手冊(cè)完成的測(cè)量系統(tǒng)的方法可用來(lái)定量確定測(cè)量不確定度的眾多來(lái)源。通常，大多數(shù)重要的誤差合成部分可用定量表示。其它重要的誤差源根據(jù)實(shí)際測(cè)量的情況來(lái)采用這些方法。不確定度的描述必須包括識(shí)別所有重要誤差和允許被重復(fù)測(cè)量的足夠的范圍。一些不確定度描述將通過(guò)長(zhǎng)期、其它短期、測(cè)量系統(tǒng)誤差而產(chǎn)生。然而，簡(jiǎn)單的表達(dá)式能被定量表示為：重要的是要記住測(cè)量的不確定度是在測(cè)量時(shí)間上測(cè)量值可能變化多少的一個(gè)簡(jiǎn)單估計(jì)值。要考慮在測(cè)量過(guò)程中所有重要的測(cè)量變差源加上校準(zhǔn)、基準(zhǔn)、方法、環(huán)境及其它前面沒(méi)有考慮到的因素的重要誤差。在許多情況下，這個(gè)估計(jì)將使應(yīng)用MSA和GRR法來(lái)定量確定這些重要的標(biāo)準(zhǔn)誤差。定期重復(fù)評(píng)價(jià)與測(cè)量過(guò)程有關(guān)的不確定度以確保持續(xù)保持所預(yù)計(jì)的準(zhǔn)確度是適宜的。測(cè)量的不確定度和MSA（測(cè)量系統(tǒng)分析）測(cè)量不確定度和MSA（測(cè)量系統(tǒng)分析）的主要區(qū)別是：MSA的重點(diǎn)是了解測(cè)量過(guò)程，確定在測(cè)量過(guò)程中的誤差總量，及評(píng)估用于生產(chǎn)和過(guò)程控制中的測(cè)量系統(tǒng)的充分性。MSA促進(jìn)了解和改進(jìn)（減少誤差）。不確定度是測(cè)量值的一個(gè)范圍，由置信區(qū)間來(lái)定義，與測(cè)量結(jié)果有關(guān)并希望包括測(cè)量的真值。測(cè)量的溯源性可溯源性是一個(gè)測(cè)量特性或一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，借助它能將測(cè)量通過(guò)由都有具有所述的不確定度的各種比較組成的不間斷鏈與所舉例的參考資料相聯(lián)系，這些參考資料通常是國(guó)家或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。因此理解該不間斷鏈每一個(gè)環(huán)節(jié)的測(cè)量不確定度是基礎(chǔ)。如果同時(shí)將測(cè)量過(guò)程和溯源鏈引起測(cè)量變差短期源和長(zhǎng)期源都包括進(jìn)來(lái)，并確?？紤]了溯源性的所有效果，不能夠評(píng)價(jià)出測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量不確定度。這樣又可以相應(yīng)地減少測(cè)量的相關(guān)問(wèn)題。ISO表述測(cè)量中不確定度的指南ISO《測(cè)量不確定度表述指南》（GUM）是一個(gè)怎樣評(píng)價(jià)和表達(dá)某一個(gè)測(cè)量不確定度的指南。該指南就怎樣能對(duì)測(cè)量不確定度的來(lái)源進(jìn)行分類和合成向用戶提供理論上的理解并確定指南，該指南應(yīng)該被認(rèn)為是一個(gè)高水平的參考文件，而不是一個(gè)“怎么去做”的手冊(cè)。該指南是向用戶在一些更先進(jìn)的議題上提供一個(gè)指導(dǎo)。例如：變差源的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性、靈敏度分析、自由度等，這在評(píng)價(jià)更復(fù)雜、多參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)時(shí)是很關(guān)鍵的。第一章——第七節(jié)測(cè)量問(wèn)題分析引 言對(duì)測(cè)量變差及其對(duì)造成總變差的貢獻(xiàn)的了解是解決基礎(chǔ)問(wèn)題的基本步驟。當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)的變差超過(guò)所有其他變量時(shí)，必須在使用系統(tǒng)其余部分進(jìn)行工作之前分析和解決這些問(wèn)題。在某些情況下，測(cè)量系統(tǒng)的變差的貢獻(xiàn)被忽視或忽略了。當(dāng)所記錄的變差實(shí)際上是由測(cè)量裝置造成的，把過(guò)程本身作為注意的重點(diǎn)就可能導(dǎo)致時(shí)間和資源的浪費(fèi)。在這一節(jié)，對(duì)基本問(wèn)題解決步驟要進(jìn)行評(píng)審，并顯示它們是怎樣與了解測(cè)量系統(tǒng)的問(wèn)題發(fā)生關(guān)聯(lián)的。每它公司可以使用顧客認(rèn)可的問(wèn)題解決過(guò)程。如果使用本手冊(cè)中的方法來(lái)開(kāi)發(fā)測(cè)量，大多數(shù)初始步驟是現(xiàn)成的，例如利用已有的可以提供幫助的因果圖了解測(cè)量過(guò)程。這些數(shù)據(jù)應(yīng)該在任何正式解決問(wèn)題之前被收集起來(lái)并評(píng)價(jià)。第一步：識(shí)別問(wèn)題當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)工作時(shí)，無(wú)論任何過(guò)程，清楚地定義問(wèn)題是重要的。對(duì)于測(cè)量問(wèn)題，它可以用準(zhǔn)確度、變差、穩(wěn)定性等形式來(lái)體現(xiàn)。要做的重要事情是努力將測(cè)量變差和其貢獻(xiàn)與過(guò)程變差相分離（可以立足于過(guò)程，而不是測(cè)量裝置做出這個(gè)判斷）。問(wèn)題的表述應(yīng)該是任何人都能理解并能夠?qū)?wèn)題起作用的一個(gè)充分的操作性定義。第二步：確定小組在這種情況下，問(wèn)題解決小組將依據(jù)測(cè)量系統(tǒng)和問(wèn)題的復(fù)雜性而定。一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)量系統(tǒng)可能只需要二三個(gè)人。當(dāng)該系統(tǒng)和問(wèn)題更復(fù)雜時(shí)，小組在規(guī)模上可能需要擴(kuò)大（最大的小組成員應(yīng)限制在十個(gè)人以內(nèi)）。小組成員和他們代表的職能需要在問(wèn)題解決表予以表明。第三步：測(cè)量系統(tǒng)和過(guò)程的流程圖小組成員應(yīng)該評(píng)審所有已有的測(cè)量系統(tǒng)和過(guò)程流程圖。這將導(dǎo)致可能要對(duì)測(cè)量和它們與測(cè)量過(guò)程的相互關(guān)系的已知和未知的信息進(jìn)行討論。制定流程圖過(guò)程就可以識(shí)別是否對(duì)該小組補(bǔ)充成員。第四步：因果圖小組成員應(yīng)該復(fù)審所有已有的有關(guān)測(cè)量系統(tǒng)的因果圖。這在某些情況下就可能解決問(wèn)題或部分解決問(wèn)題。同樣，