不確定度與誤差的區別與聯系

誤差定義是測量值與真值之差，是壹個確定值，但真值是壹個理想的概念，真值的傳統定義為：當某量能被完善地確定並能而且已經排除了所有測量上的期限時，通過測量所得到的量值。真值雖然客觀存在，但通過測量卻得不出，（因為測量過程中總會有不完善之處，因此壹般情況下不能計算誤差，只有少數情況下，可以用準確度足夠高的實際值來作為量的約定真值，即對明確的量賦予的值，有時叫最佳估計值、約定值或參考值，這時才能計算誤差。）誤差也就無法知道。而誤差加前綴的名詞如標準誤差，極限誤差等其值是可以估算的，但它們表示的是測量結果的不確定性，與誤差定義並不壹致。測量不確定度是測量結果帶有的壹個參數，用以表征合理賦予被測量值的分散性，它是被測量真值在某壹個量值範圍內的壹個評定。顯然，不確定度表述的是可觀測量——測量結果及其變化，而誤差表述的是不可知量——真值與誤差，所以，從定義上看不確定度比誤差科學合理。

誤差理論與不確定度原理在分類上的區別

以往計算誤差時，首先要分清該項誤差屬於隨機誤差還是系統誤差。隨機誤差是在同壹量的多次測量中以不可預知的方式變化測量誤差分量。電表軸承的摩擦力變動、螺旋測微計測力在壹定範圍內隨機變化、操作讀數時在壹定範圍內變動的視差影響、數字儀表末位取整數時的隨機舍入過程等，都會產生壹定的隨機誤差分量。VIM93中隨機誤差的定義為：測量結果與在重復性條件下，對同壹被測量進行無限多次測量所得結果的平均值之差。（重復性條件包括：相同的測量程序；相同的觀測者；在相同的條件下使用相同的測量儀器；相同地點；在短時間內重復測量）。隨機誤差分量是測量誤差的壹部分，其大小和符號雖然不知道，但在同壹量的多次測量中，它們的分布常常滿足壹定的統計規律。系統誤差：在同壹被測量的多次測量過程中，保持恒定或以可預知方式變化的測量誤差分量稱為系統誤差，簡稱系差。系統誤差包括已定系統誤差和未定系統誤差。已定系統誤差是指符號和絕對值已經確定的誤差分量。測量中應盡量消除已定系統誤差，或對測量結果進行修正，得到已修正結果。修正公式為 ： 已修正測量結果=測得值（或其平均值）— 已定系統誤差。未定系統誤差是指符號或絕對值未經確定的系統分量。通過方案選擇、參數設計、計量器具校準、環境條件控制、計算方法改進等環節來減小未定系差的限值。因此隨機誤差是符合概率分布的，而系統誤差經過校正後，其剩余的系統誤差按原誤差理論壹般認為不具有概率分布。因此，實驗教材在數據處理時只能將隨機誤差和系統誤差分開計算。但在實際測量時，有相當多的情形很難區分誤差的性質是“隨機”的還是“系統”的，而且有的誤差還具有“隨機”和“系統”兩重性。例如用千分尺測量鋼絲直徑，測的是不同位置的直徑，測量誤差應屬系統誤差，但多次測量數據又具有統計性質，說明測量又有隨機誤差。又如磁電式電表，其準確度等級誤差是系統誤差和隨機誤差的綜合，壹般無法將它們分開計算。而不確定度取消了“隨機”和“系統”的分類方法，它把不確定度評定分為由觀測列的統計分析評定的不確定度（A類不確定度）和由非統計分析評定的不確定度（B類不確定度）。這樣的分類方法可使初、中級實驗人員在處理實驗數據時免除由於難以分清誤差的“隨機”和“系統”性而帶來的困惑，使實驗結果的不確定度易學可行。

誤差理論雖然是客觀存在的，但不能準確得到，它是屬於理想條件下的壹個定性的概念，反映測量誤差大小的術語準確度也是壹個定性的概念。誤差是不以人的認識程度而改變的客觀存在，而測量不確定度與人們對被測量和影響及測量過程的認識有關。測量不確定度（uncertainty of measurement）表征合理地賦予被測量之間的分散性，是與測量結果相聯系的參數。它反映了測量結果不能被肯定的程度，同時它是壹個物理量，可以定量表示。不確定度是誤差理論發展和完善的產物，是建立在概率論和統計學基礎上的新概念，目的是為了澄清壹些模糊的概念從而便於使用。測量不確定度反映的是對測量結果的不可信程度，是可以根據試驗、資料、經驗等信息定量評定的量。