計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1059—1999《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》中正文的最后一句話(見1059第23頁):“如果相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值接近1時(shí),則相關(guān)系數(shù)應(yīng)給出三位數(shù)字。”筆者認(rèn)為意義不大,討論如下。
在不確定度的評(píng)定過程中,只有在合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度時(shí),才考慮各輸入量估計(jì)值之間是否相關(guān)。對(duì)于獨(dú)立或不相關(guān)情況下的合成采用不確定度傳播律公式來計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。而當(dāng)輸入量相關(guān)時(shí),計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的表達(dá)式則為:
(1)
式中:u(xi,xj)為協(xié)方差。
為了易于理解和計(jì)算,引入了相關(guān)系數(shù)的概念,其估計(jì)值為:
r(xi,xj)=r(xj,xi)=[u(xi,xj)]/[u(xi)·u(xj)]
將其代入(1)式化簡(jiǎn)后得:
(2)
由(2)式可以看出:相關(guān)系數(shù)僅用于計(jì)算協(xié)方差項(xiàng)。
現(xiàn)在假設(shè)有數(shù)學(xué)模型函數(shù):y=x1+x2,兩輸入量x1與x2強(qiáng)相關(guān),r≈1代入(2)式得:
uc(y)=
因?yàn)橄嚓P(guān)系數(shù)r是一個(gè)估計(jì)值,存在取舍問題,若按1059中所述取3位或取2位以至取1位,合成后的不確定度有怎樣的不同呢?筆者對(duì)各種情況分別進(jìn)行了試驗(yàn)、計(jì)算和比較,參看下表:
表中:Δ=(uc最大-uc最小)/uc可以看出:
1.兩強(qiáng)相關(guān)的分量大小相同或相當(dāng)時(shí),相關(guān)系數(shù)取1位與取3位對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的影響最大為2.5%;
2.兩強(qiáng)相關(guān)分量大小不相當(dāng)時(shí),相關(guān)系數(shù)取1位與取3位對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的影響均小于2.5%;
由此可以看出:相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值接近1時(shí),相關(guān)系數(shù)給出3位與給出1位對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的影響可以忽略不計(jì)。為什么JJF1059—1999和GUM要求給出3位呢?請(qǐng)讀者參與討論。