首頁>技術中心>技術資訊>二十世紀計量學三大成果及我國的相應舉措
二十世紀計量學三大成果及我國的相應舉措
發布時間：2017-09-01
20世紀，在世界范圍內科學技術有了突飛猛進的發展，貫穿于科學技術發展的計量科學也隨之得到很大發展，特別明顯地是在20世紀后半葉，計量學研究成就碩果累累，從大的方面來總結有三大成果:即計量單位制的統一；通用計量術語及定義的統一；測量結果質量表達方法的統一。
一、關于計量單位制的統一
經歷了從1791年米制單位制在法國的創立，到1875年5月20日由17個國家外交代表共同簽署的“米制公約”的誕生(現在，每年的5月20日定為世界計量日)，從而公認了“米制”為國際通用的計量單位制，并決定成立國際計量委員會和國際計量局，同時組織制造鉑銥合金“米”和“千克”原器。目前世界上共有48個米制公約國家。
經過大量的實踐，認為米制存在局限性和多種單位制在一個國家使用帶來不便，1948年第九屆國際計量大會決定:要求國際計量委員會創立一種更簡單、科學、實用的單位制。1954年第十屆國際計量大會決定采用米、千克、秒、安培、卡爾文和坎德拉作為基本單位。1960年第十一屆國際計量大會決定將這6個單位為基本單位的實用計量單位制命名為“國際單位制”，規定其符號為“SI”。1974年第十四屆國際計量大會又決定將“物質的量的單位摩爾作為基本單位”，因此，目前國際單位制(SI)共有7個基本單位。計量單位制從1791年在法國創立，到1974年國際單位制(SI)的建立，走過了漫長的183年時間。
我國在計量單位制統一方面的工作，有過兩次重大決策:1959年國務院發布了《關于統一計量制度的命令》，確定米制為我國的基本單位制度，并于1977年5月20日加入米制公約組織；1984年2月27日國務院又發布了《關于在我國統一實行法定計量單位的命令》。該命令決定我國在采用先進的國際單位制的基礎上，統一實行法定計量單位。在國際單位制中，采用帕斯卡(Pa)作為壓力計量單位。
二、關于通用計量術語及定義的統一
國際法制計量組織(OIML)于1978年出版了《法制計量學名詞》(簡稱VML-1978)，OIML又于1995年提出了《法制計量學名詞》新草案；4個國際組織(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))又于1984年出版了共同制定的《國際通用計量學基本名詞》(簡稱VIM-1984)。該版本的發布，在國際上獲得廣泛采用，在對概念的統一理解和名詞的統一應用方面發揮了積極作用。經過幾年的實踐，感到VIM-1984在計量名詞方面仍存在廣泛性和協調性不足的問題，為此，擴大了工作組人員，由7個國際組織共同修訂，并于1993年出版了《國際通用計量學基本術語》(簡稱VIM1993)，共有120條術語。修訂版與第一版相比，減少了18個術語，主要是測量方法的術語，并對大部分術語定義作了修改，如對真值、量值、計量學、不確定度、隨機誤差、系統誤差等術語定義都作了修改，尤其是隨機誤差和系統誤差的定義按誤差定義作了修改，把誤差概念突出出來，比第一版更簡練、更確切、更科學。
我國在通用計量術語與定義統一方面的工作，有過4次重大舉措:
1.國家計量總局于1982年批準出版了JJG1001-1982《常用計量名詞術語及定義》(試行)。
2.國家技術監督局于1991年批準出版了JJG1001-1991《通用計量名詞及定義》。
3.國家質量技術監督局于1998年批準出版了JJF1001-1998《通用計量術語及定義》。JJF1001-1998共收集術語158條，其中119條術語取自VIM-1993，27條術語取自VIM-1995，11條術語取自《測量不確定度表示指南》(GUM-1995)和《校準和檢測實驗室能力的通用要求》(ISO/IEC Guide 25:1990)，只有一條計量術語是按我國國情對術語重新定義的(我國《計量法》是1985年頒布的，13年后才有“計量”術語的定義，可見定義與術語的制定，是有技術難度的)。
4.國家質檢總局于2011年批準出版了JJF1001-2011《通用計量術語及定義》。JJF1001-2011是對JJF1001-1998的修訂，并保持了原來章節，共收集術語215條，增加了47條。
修訂后的規范的推廣使用，必將促進我國計量技術工作在國內、國際上的交流和合作。
三、關于測量結果質量表達方法的統一
為了評價測量結果的質量，1963年，原美國國家標準局(NBS)的數理統計學家埃森哈特在研究“儀器校準系統的精密度和準確度估計”時，提出了使用不確定度的概念，當時受到國際上的普遍關注。20世紀70年代，美國NBS在研究和推廣測量保證方案(MAP)時，發展了測量不確定度的概念。“不確定度”來源于英文“uncertainty”，含義為不確定、不穩定、疑惑等意思。
為了使測量不確定度評定和表示在國際上統一起來，國際計量委員會(CIPM)要求國際計量局等7個國際組織成立專門工作組，起草測量不確定度評定指導性文件。
經過大約7年的工作，終于在誤差理論的基礎上，以7個國際組織(ISO、IEC、BIPM、OIML、國際理論化學與應用化學聯合會(IU_PAC)、國際理論物理與應用物理聯合會(IUPAP)、國際臨床化學聯合會(IFCC))的名義聯合發布、由ISO于1993年正式出版發行《測量不確定度表示指南》(GUM)。從1963年不確定度概念的提出，到1993年《測量不確定度表示指南》(GUM-1993)的發布，整整花了30年的時間，可見工作的艱巨性。
1995年對GUM-1993版內容作了一些更正后成為GUM-1995版，它為在全世界采用統一的測量結果的不確定度評定和表示方法奠定了基礎。
計量學指南聯合委員會(JCGM)于2008年發布了ISO/IEC Guide 98-3:2008《測量不確定度表示指南》(GUM)，即為JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》制定時的主要參考文件。ISO/IEC Guide 98-3/Supp 1.1:2008，是Guide98-3的一個補充件:用蒙特卡洛法傳播分布(簡稱MCM)，即現在的JJF1059.2-2012《用蒙特卡洛法評定測量不確定度》制定時的參考文件。
我國在測量結果表達方法統一方面，也有重大舉措:
1999年，國家質量技術監督局批準發布了JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》。本規范原則上等同采用GUM的基本內容，給出了測量不確定度評定與表示的原則、方法、簡要步驟，適用于測量工作的各領域。它是我國計量技術領域和管理部門進行測量不確定度評定的指導性文件，通過廣泛應用，必將推進我國計量技術工作的發展。本規范經過10多年的使用和實踐，在計量標準的建立、計量技術規范的制定、證書/報告的發布和量值的國際比對等方面發揮了重要的指導和規范作用。
為了適應我國計量事業發展的需要，國家質檢總局在廣泛征求意見的基礎上對JJF1059-1999進行了修訂。國家質檢總局于2012年發布了JJF1059.1-2012和JJF1059.2-2012技術規范。JJF1059.1-2012是一個通用規范，適用于涉及有明確定義的，并可以用唯一值表征的被測量估計值的不確定度的評定與表示。
