胡迪忠,譚愷炎
(葛洲壩集團試驗檢測有限公司,湖北宜昌,443002)
精度、精密度、精確度、準確度、正確度等釋義與應用
胡迪忠,譚愷炎
(葛洲壩集團試驗檢測有限公司,湖北宜昌,443002)
通過比較前蘇聯(lián)、我國計量術(shù)語標準以及國際通用計量術(shù)語標準的定義及其發(fā)展歷程,還“精度”一詞本來面目,并進行重新定義。論證精度不同于精密度、也不同于準確度和正確度,而是一個類似于準確度概念的可定量。
精度;精密度;精確度;準確度;正確度
當前在一些技術(shù)標準中,經(jīng)常需要對測量儀器和測量結(jié)果的準確性進行定量規(guī)定,有用準確度表示,也有用精度來表示的。尤其是關(guān)于精度一詞,長期以來頗受爭議,有作精密度解,也有作精確度解,有必要追根溯源來探討一下這些基本計量術(shù)語的內(nèi)涵及其發(fā)展過程。
關(guān)于精度、精密度、精確度、準確度、正確度等概念,1995年12月計兵發(fā)表在《宇航計測技術(shù)》第6期的《“準確度”和“精度”》一文詳細介紹了前蘇聯(lián)標準和我國早期標準的相關(guān)解釋。
(1)1970年,前蘇聯(lián)發(fā)布了計量術(shù)語標準ΓOCT16263-1970之后,哈爾濱工業(yè)大學121教研室和黑龍江省計量處長度室翻譯成中文,有關(guān)定義如下。
測量準確度(Accuracy of measurements):反映測量結(jié)果與被測量的真值接近程度的那個量。
注:①測量的高準確度相應于各種小的測量誤差(無論是系統(tǒng)誤差還是偶然誤差);②數(shù)量上,準確度可用相對誤差的倒數(shù)來表示。
測量精度(Precision of measurements):反映在相同條件下測量結(jié)果相互間接近程度的那個量。
該標準明確“準確度”與“精度”是兩個不同的概念,其對應的英文名詞分別為Accuracy和Preci?sion,且都是定量的概念。首次提出“精度”概念,顯然,這里的精度是精密度的意思。
(2)JJG 1001-1982《中華人民共和國計量器具檢定規(guī)程》有關(guān)定義如下。
準確度(精確度)(Accuracy):是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機誤差的綜合,表示測量結(jié)果與真值的一致程度。
注:從誤差觀點來看,準確度反映了測量的各類誤差的綜合。若已修正所有已定系統(tǒng)誤差,則準確度可用不確定度來表示。
精密度(Precision):表示測量結(jié)果中隨機誤差大小的程度。
注:①精密度是指在一定條件下進行多次測量時,所得測量結(jié)果彼此之間符合的程度,精密度通常用隨機不確定度來表示;②精密度可簡稱為“精度”。
顯然,該標準從概念上參考了前蘇聯(lián)標準,只是準確度的表示不同,并規(guī)定了精確度就是準確度。
(3)替代JJG 1001-1982的JJG 1001-1991《通用計量名詞及定義》,有關(guān)定義如下。
測量準確度(Accuracy of measurements):表示測量結(jié)果與被測量的(約定)真值之間的一致程度。
注:①測量準確度反映了測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜合;②準確度又稱精確度。
測量精密度(Precision):表示測量結(jié)果中隨機誤差大小的程度。
注:①精密度是指在規(guī)定條件下對被測量進行多次測量時,所得測量結(jié)果之間符合的程度;②測量精密度可簡稱為精度。
該標準基本沿襲了1982年版標準,又提出了精確度就是準確度。由于刪除了表示方式,所以不能確定是定量還是定性的概念。
(4)1984年制定和出版的《國際通用計量學基本名詞》的有關(guān)規(guī)定如下。
計量準確度(Accuracy of measurement):計量結(jié)果與被計量的(約定)真值之間的一致程度。
注:應避免用術(shù)語“精密度”代替“準確度”(The use of the term precision for accuracy should be avoided)。
首先,由于翻譯的原因,將“measurement”譯成“計量”。其次,“精密度”不同于“準確度”。
(5)1993年修訂的《國際通用計量學基本名詞》替代了1984年版標準,有關(guān)規(guī)定如下。
測量準確度(Accuracy of measurement):測量結(jié)果與被測量真值之間的一致程度。
注:①“準確度”是一個定性概念;②不要用術(shù)語“精度”表示“準確度”(The term“precision”should not be used for“accuracy”)。
由此定義可知,“準確度”定義沒有變化,只是明確了這是一個定性的概念而非定量,不能用“pre?cision”代替,這里魯紹曾同志將“precision”譯成了“精度”,而1984年版翻譯的是“精密度”,對于這一字之差,劉志敏等同志認為“precision”應是“精密度”而非“精度”[1]。
從以上可以看出,由國際計量局(BIPM)、國際電工委員會(IEC)、國際標準化組織(ISO)、國際法制計量組織(OIML)等國際權(quán)威組織制定的《國際通用計量學基本名詞》并無“精度”與“精密度”的明確定義,只是在“準確度”的注釋中提示不要與“pre?cision”混同。而前蘇聯(lián)和我國早期標準都規(guī)定了“準確度”與“精密度”或“精度”的定義,其中“精密度”就是“精度”。
JJF 1001-1998《通用計量術(shù)語及定義》替代JJG 1001-1991,關(guān)于測量準確度的定義與1993年修訂的《國際通用計量學基本名詞》一致。
JJF 1001-2011《通用計量術(shù)語及定義》替代JJF 1001-1998,有關(guān)定義如下。
測量準確度(Measurement accuracy,Accuracy of measurement)簡稱準確度(Accuracy):被測量的測得值與其真值間的一致程度。
注:①概念“測量準確度”不是一個量,不給出有數(shù)字的量值。當測量提供較小的測量誤差時就說該測量是較準確的;②術(shù)語“測量準確度”不應與“測量正確度”、“測量精密度”相混淆,盡管它與這兩個概念有關(guān);③測量準確度有時被理解為賦予被測量和測得值之間的一致程度。
測量正確度(Measurement trueness,Trueness of measurement)簡稱正確度(Trueness):無窮多次重復測量所得量值的平均值與一個參考量值間的一致程度。
注:①測量正確度不是一個量,不能用數(shù)值表示;②測量正確度與系統(tǒng)測量誤差有關(guān),與隨機測量誤差無關(guān);③術(shù)語“測量正確度”不能用“測量準確度”表示,反之亦然。
測量精密度(Measurement precision)簡稱精密度(Precision):在規(guī)定條件下,對同一或類似被測對象重復測量所得示值或測得值間的一致程度。
注:①測量精密度通常用不精密程度以數(shù)字形式表示,如在規(guī)定測量條件下的標準偏差、方差或變差系數(shù);②規(guī)定條件可以是重復性測量條件、期間精密度測量條件或復現(xiàn)性測量條件;③測量精密度用于定義測量重復性、期間測量精密度或測量復現(xiàn)性;④術(shù)語“測量精密度”有時用于指“測量準確度”,這是錯誤的。
該標準參考了《國際通用計量學基本名詞》的最新版本(VIM、VIML),規(guī)定了與測量誤差(總誤差)、系統(tǒng)誤差、隨機誤差相關(guān)的三個術(shù)語,分別是準確度、正確度、精密度。術(shù)語中沒有精確度、精度的正式定義。準確度、正確度都是定性概念,不是一個量,不能用數(shù)值表示。
名詞“精度”在我國使用十分廣泛,從我國建國初期延用至今,在高校及廣大工程科技界仍是普遍使用的名詞,從有名詞“精度”之時起,“精度”的主導概念一直是清楚而明確的[1-2]。早期將“精密度”簡稱為“精度”,有時又作“精確度”,這應是一種誤解,由于漢語詞語的多義與相近,口語中很少用“精密度”、“精確度”,極易簡化為“精度”使用,這也是這個詞條備受爭議的緣由?,F(xiàn)行計量術(shù)語標準已回避了這一問題,這實際也是給“精度”松綁,使它可以重新定義,回到其本來面目,即:現(xiàn)實中“精度”一詞有準確度的概念[2]。然而,JJF 1001-2011明確了“準確度”不是一個量,不能用數(shù)字表示,所以當需要量化表示時,就可以用“精度”來表示了。
在日常工作與生活中,通常用相對誤差和引用誤差的最大值來表示精度,如用相對誤差表示時,即指測量所造成的絕對誤差與被測量真值(約定真值)之比乘以100%所得的數(shù)值,以百分數(shù)表示(%RO),其中RO是Rated Output的縮寫,有時RO省略。用引用誤差表示時,意為相對于特定值(一般用滿量程代替)的一種誤差,絕對誤差與滿量程之比乘以100%所得的數(shù)值,以百分數(shù)表示(%FS),其中FS是Full Scale的縮寫。一般來說,相對誤差和引用誤差比絕對誤差更能反映測量的可信程度。從這點上講,精度是表征測量誤差范圍大小和測量可信度的一個量。
關(guān)于accuracy與precision,都有準確、正確、精確的意思,后者還有精密的意思,且互相作為英文注解,所以將精密度等同于precision是不恰當?shù)腫2]。
重新定義的“精度”可解釋為:被測量的測得值與其真值間的最大差異,英文accuracy,可用絕對誤差、相對誤差、引用誤差的最大值表示。精度等級則表示精度相等的一類或一族,等同于準確度等級。
正如文獻[1]、文獻[2]所述,“精度”已為我國各界廣泛使用,幾乎無法回避,JJF 1001-2011已經(jīng)為“精度”松綁,割裂了其與“精密度”之間的關(guān)系,可以考慮重新定義“精度”了。另外,精確度在JJF 1001-2011中已不再定義,建議今后不再使用該術(shù)語。
由于漢語使用習慣與譯者翻譯習慣、歷史沿襲的差異等因素,使“精度”一詞在各領(lǐng)域應用存在一定分歧,長期以來飽受爭議,應盡早正面明確其含義,避免歧義、防止誤用。
[1]劉志敏,劉風.有關(guān)誤差的基本概念與表示[J].宇航計測技術(shù),1995,15(6):60-63.
[2]張善鐘,張之江,于贏潔.關(guān)于精密度、正確度、準確度和精度[J].宇航計測技術(shù),1996,16(2):51-55.
2017-03-15
胡迪忠(1985-),男,江西九江人,工程師,長期從事大壩安全監(jiān)測工作。
作者郵箱:hdz7785854@163.com
Explanation on accuracy,precision and trueness and its application
HU Di-zhong and TAN Kai-yan
China Gezhouba Group Testing Co.,Ltd.
By comparison the definitions in regulations of the former Soviet Union and China,the term precision,accuracy and trueness are redefined.Different from accuracy and trueness,it can be quanti?fied.
precision;precision;accuracy;accuracy;trueness
TV698.1
A
1671-1092(2017)05-0015-03