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對“重復性”要求的理解

沈立人

目前對“重復性”存在不同的解釋：一種是指在一組重復性測量條件下是測量精密度；一種是用實驗室標準偏差表征的，對同一被測量進行n次測量，表征測量結果分散性的量，可按“貝塞爾公式法”計算。

1. 在我們衡器行業中，通常理解“重復性”是：在相對恒定的試驗條件下，采用同樣的操作方法將同一載荷多次地加載，衡器能夠提供相互一致結果的能力。這個相對恒定的試驗條件包括：相同的稱量程序、相同的操作者、在相同的條件下使用相同的標準器、相同的地點、在短時間內重復稱量。在R76《非自動衡器》國際建議規定：同一載荷多次稱量結果之間的差值，不應大于衡器在該載荷下最大允許誤差的絕對值。為了能夠與國際法制計量組織保持一致，在衡器行業內進行交流應該使用這種解釋方法。

2. 在《二級注冊計量師基礎知識及專業務實》教材中，采用概率論與數理統計的理論與方法，從有限次重復測量的一列數值中，通過計算得到標準偏差。重復性用單次測量結果的實驗標準偏差表征，即：將測量列(例如10次測量結果，n=10)用貝塞爾公式計算即可。如果要計算由標準裝置重復性引入的標準不確定度，則應該用平均值的實驗標準偏差來表征：

在測量不確定度評定領域內，應該按照國際標準化組織推廣的概率論與數理統計的理論進行分析。

3. 幾種與重復性相關的試驗方法

⑴ 重復性與偏載

重復性試驗與偏載試驗的不同點，在于“相同的條件和相同的地點”之處。

在重復性試驗術語的解釋中，非常明確指出了同一載荷在“相同的條件和相同的地點”。重復性試驗的目的，是了解被試衡器是否能夠提供相互一致結果的能力。

而偏載試驗則是同一載荷“在衡器承載器的不同位置加載”，示值誤差是否符合最大允許誤差的要求。偏載試驗的目的，來檢測載荷加載到衡器承載器不同位置處是否能夠提供相同示值的能力。

⑵ 重復性與稱量

重復性試驗與稱量試驗的不同點，在于“同一載荷多次加載”之處。

在重復性試驗術語的解釋為，“同一載荷在短時間內多次加載于相同的位置”；而稱量試驗則是“從零逐步施加試驗載荷至最大秤量(Max)，再以相反次序逐步卸下試驗載荷至零，其載荷不受施加位置的限制”。

按“重復性”術語,衡器的“示值重復性”應是反映在同一條件下多次重復試驗中衡器示值的隨機波動的參數。這種多次重復試驗應在短時間內,在被試驗保持恒定不變,試驗環境及其他條件保持恒定不變并盡力避免試驗者引入的變化因素等嚴格不變的條件下進行。按這一條件,衡器多次重復試驗示值變化應不包含被試驗的影響,也不包含試驗環境條件及試驗者等因素的影響。因此,在這一條件下多次重復試驗的衡器示值變化只能是衡器本身隨機因素作用的結果,示值重復性就反映了衡器示值的這種隨機變化。顯然,這種示值的隨機波動性可用統計方法作出評定。即根據多次重復試驗示值,按一定的統計學公式給出其表征參數。因此,對于一臺衡器來講，衡器本身的重復性性能的優劣，直接影響到衡器的整體性能。