【国家标准(GB)】 产品几何技术规范（GPS） 工件与测量设备的测量检验 第3部分：关于对测量不确定度的表述达成共识的指南

ICS17.040.01
中华人民共和国国家标准
GB/T18779.3—2009/ISO/TS14253-3:2002产品几何技术规范（GPS）
工件与测量设备的测量检验
第3部分：关于对测量不确定度的表述达成共识的指南
Geometrical Product Specifications (GPS)-Inspection by measurement of workpieces and measuring equipment-Part3:Guidelinesforachievingagreementsonmeasurement uncertainty statements（ISO/TS14253-3:2002,IDT）
2009-03-16发布
数码防伪
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-11-01实施
GB/T18779.3—2009/ISO/TS14253-3:2002言
GB/T18779《产品几何技术规范（GPS）工件与测量设备的测量检验》分为以下四部分：第1部分：按规范检验合格或不合格的判定规则；第2部分：测量设备校准和产品检验中GPS测量的不确定度评定指南；第3部分：关于对测量不确定度的表述达成共识的指南；第4部分：有关判定规则的结果和PUMA方法的信息。本部分为GB/T18779的第3部分。本部分等同采用ISO/TS14253-3：2002《产品几何量技术规范（GPS）工件与测量设备的测量检
第3部分：关于对测量不确定度表述达成共识的指南》（英文版）。验
为便于使用，本部分做了下列编辑性修改：“本部分国际标准”一词改为本部分”；在第2章“规范性引用文件”中将已转化为国家标准的ISO标准给出一致性程度标识；删除了国际标准的前言；
增加了国家标准的前言；
将国际标准表述改为适用于国家标准的表述。本部分的附录A为资料性附录。本部分在GPS体系中的位置在附录A中说明。本部分由全国产品尺寸和几何技术规范标准化技术委员会提出并归口。本部分起草单位：中机生产力促进中心、郑州大学、北京市计量检测科学研究院。本部分主要起草人：李晓沛、张琳娜、倪育才、吴迅、陈景玉。I
1范围
GB/T18779.3—2009/IS0/TS14253-3:2002产品几何技术规范（GPS）
工件与测量设备的测量检验
第3部分：关于对测量不确定度的表述达成共识的指南
GB/T18779的本部分给出了关于测量不确定度的表述达成协议的方法和详细说明的程序，以帮助供、需双方解决依据GB18779.1一2002判定合格与否时，解决由测量不确定度引起的争议，从而避免高额昂贵的争论。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T18779的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T18779.1一2002产品几何量技术规范（GPS）工件与测量设备的测量检验第1部分：按规范检验合格或不合格的判定规则（eqvISO14253-1:1998）GB/T18779.2一2004产品几何量技术规范（GPS）工件与测量设备的测量检验第2部分：测量设备校准和产品检验中GPS测量的不确定度评定指南（ISO/TS14253-2：1999，IDT）GB/Z20308—2006产品几何技术规范（GPS）总体规划（ISO/TR14638：1995，MOD）JJF1001-1998通用计量术语及定义[国际计量学通用基础术语（VIM)BIPM，IEC，IFCC，ISO，IUPACIUPAP，OIML第2版1993
JJF1059—1999测量不确定度评定与表示指南ISO14978：2006几何产品技术规范（GPS）GPS测量设备的基本概念和要求[GeometricaProductSpecifications(GPS)-General conceptsandrequirements forGPSmeasuringequipment]ISO/TS17450-1：2005几何产品技术规范（GPS）通用概念第1部分：几何规范和验证的模式[Geometrical ProductSpecifications(GPS)General conceptsPartl:Modelforgeometric specifica-tionandverification
ISO/TS17450-2：2002几何产品技术规范（GPS）通用概念第2部分：基本原则、规范、操作集和不确定度[GeometricalProductSpecifications（GPS)—GeneralconceptsPart2：Basictenets，spec-ifications，operatorsanduncertainties3术语和定义
GB/T18779.1—2002、GB/T18779.2—2004JJF1001-1998、JJF1059—1999、ISO14978:2006、ISO/TS17450-1：2005、ISO/TS17450-2：2002确立的以及下列术语和定义适用于GB/T18779的本部分。
GB/T18779.3—2009/ISO/TS14253-3:20023.1
操作集
operator
操作算子
operator
组有序的操作。
注：为获得产品的功能要求的完整描述、几何特征规范值（公差等）或特征值（实际偏差等）而使用的一组有序操作的集合。操作集也可称为操作算子。3.2
specificationoperator
规范操作集
一组有序的规范操作。
注1：规范操作集是根据GPS标准，在产品技术文件中规定的GPS规范的完整、综合描述。注2：规范操作集可能是不完整的，在这种情况下，会导致规范不确定度。注3：例如规范操作集定义圆柱直径，它并不定义通用概念上的直径，而是定义特定的直径（两点直径、最小外接圆直径、最大内切圆直径、最小
乘圆直径等）。
注4：规范操作集与功能操作集之间的差异会导致相关不确定度。3.3
检验操作集
verification operator
一组有序的检验操作
注1：检验操作集是规范操作集的计量学仿真，，是测量程序的基础
注2：检验操作集凹能不是给定的规范操作集的理想模拟,在这种情况下，两者之间的差异会导效不确定度产生，该不确定度质①测量不确定度的
实际规范操作集
actual specification operator由实际的产品技术文件给出的实际规范得到的规范操作集。注1：由实际规范操作集所确定的规范设计结果可能是明确的，也可能是不明确的。注2：实际规范操作集既可能是完整的规范操作集，也可能是不完整的规范操作集。注3：一个实际规范操作集可能是特定规范操作集，也可能是缺省规范操作集。3.5
实际检验操作集
actual verification operator组有序的实际检验操作
注：可能所选定的实际检验操作集与理想检验操作集不同。两者之间的差异会引起测量不确定度（即：方法不确定度与执行不确定度之和
理想检验操作集
perfectverification operator按规定顺序组合的完整的一组理想检验操作的检验操作集注1：理想检验操作集唯一的测量不确定度分量是由操作集所用测量仪器的计量特性偏差引起的。注2：校准的目的通常是为获取由测量仪器产生的测量不确定度的值。3.7
specificationuncertainty
规范不确定度
用于实际工件（要素）的实际规范操作集内在的不确定度。注1：规范不确定度与测量不确定度性质相同，它可能是不确定度概算的一部分。注2：规范不确定度量化了规范操作集的不确定性。注3：GB/T18779本部分中，规范不确定度被认为是符合不确定度的一部分。注4：规范不确定度是与实际规范操作集有关的特性。注5：规范不确定度的大小也取决于工件预期的或实际的几何特性偏差（形状或角度偏差）。2
简化检验操作集simplifiedverificationoperatorGB/T18779.3—2009/ISO/TS14253-3:2002包含一个或多个简化检验操作，或偏离预定的排列顺序，或皆而有之的检验操作集。注1：在操作集执行过程中，除了计量特性偏差引起的测量不确定度贡献因素外，简化检验操作集、操作顺序的偏离或二者一起也会引起测量不确定度贡献因素。注2：这些不确定度分量的数值与实际工件的几何特征（形状和角度的偏差）有关。3.9
测量任务
measuringtask
根据定义对被测量的定量确定。[GB/T18779.2—2004定义3.3]
基本测量任务
basicmeasurementtask
作为评估工件或测量设备更复杂特征量之基础的（一个或多个）测量任务。[GB/T18779.2—2004定义3.4]
总体测量任务
overallmeasurementtask
复杂的测量任务，被测量之值以若干可能不同的基本测量为基础而确定的。[GB/T18779.2—2004定义3.5]
measurement
以确定量值为目的的一组操作。注：由于本部分的目的，术语“测量过程”作为测量的同义词使用。3.13
基本测量过程（基本测量）basicmeasuringprocess（basicmeasurement）单独的测量过程或与其他同类测量过程一起，构成更综合的GPS特征的测量或评估的基础。3.14
总体测量过程（总体测量）
)overall measuringprocess (overall measurement)由若干可能不同的基本测量过程组成的综合测量过程。3.15
task-related calibration
与任务相关的校准
仅针对预期应用中影响测量不确定度的计量特性的校准。注1：与工作任务相关的校准通常只包括对在预期应用中对测量不确定度有主要影响的那些计量特性的校准。注2：执行相关任务校准时可用其他的比综合校准更经济的程序；它也可被设计用于特定的校准方案（量值和条件）的优化。
［ISO149782006定义3.11]
4在给定的扩展不确定度上达成协议4.1关于给定测量不确定度的早期协议客户或供方中的任一方如对另一方提供的测量不确定度产生质疑时，就必须要有一个支持和证明该测量不确定度的不确定度概算。这个证明不确定度评定中的各个分量和扩展不确定度评估结果合理性的不确定度概算应由测量不确定度的提出方准备。理想情况下，客户和供方应在讨论工件的产品规范的预签约阶段同时讨论其测量不确定度。在签订合同之前就测量不确定度的大小和它的使用规则取得共识，可以避免以后在接收或拒收产品时的纠3
GB/T18779.3—2009/ISO/TS14253-3:2002纷，避免以后应用GB/T18779.1中给出的缺省规则判定产品合格时的纠纷。注：一个工件多数情况下都具有几个规定的GPS特性，对每一个规定的GPS特性，一定有一个带有相应测量不确定度的测量任务
由于学识、经验和假设的不同，不同的人可能会给出不同的不确定度。在签订合同之前解决这些差异，多半会减少在生产或交货阶段因产品的接收或拒收产生的争论，以及由此引起的代价昂贵的等待。4.2解决给定测量不确定度的争议的可能性取得共识的最基本的方法是同意从双方的测量不确定度报告中选定一个。如果这种解决方式不合适，另一种方案是采用第5章中给出的更精细的程序，或向第三方咨询和（或）由第三方来评定测量不确定度。GB/T18779.1一2002中的第6章给出了按规范检验合格或不合格时处理测量不确定度的具体规则：
供方按规范检验合格（GB/T18779.1-2002中6.2），客户按规范检验不合格（GB/T18779.1—2002中6.3）。测量不确定度的大小非常重要，因为它将使规范区减小（当供方证明合格时）或增加（当客户方证明不合格时)。
根据GB/T18779.1，测量不确定度由按规范检验合格或不合格的一方给定，例如确定测量值的一方。在本部分的以下条文中，确定测量不确定度的一方称为“甲方”，双方中另一方称为“乙方”“乙方”多半是质疑或否定给定测量不确定度的一方注：当供方按技术规范进行合格检验时，供方是“甲方”，而客户是给出技术规范的“乙方”，当客户进行不合格检验
时，客户是“中（并被认为是提供了规范的一方，因此供方是“乙方”。当“甲方”给定的测量不确定度被“乙方”质疑时，有许多种协调程序可以采用图1给出了一种最常用的协调程序。具体内容如下：a）测量不确是度由“甲方”给定（框a)b）“乙方”有两种选择（框b）。1）如果“乙方”同意这个测量不确定度表述（框b“是”），双方结论一致协议达成（框2）。注：测量不确定度表述可以是
个没有任何依据的简单值，或者是依据GB/T18779.2产生的扩展不确定度的不确定度概算。
如果“2C不同意这个测量不确定度表述(框 b\否\),则可应用本部分。2）
c）双方可利用第三方解决不
1）如果利用第一（框c“是\),第三方将评估不确定度概算（框v)。协议达成（框2)。
2）如果不利用第一方（框c“否”),双方按程序继续（框d)。792可能形成一个不确定度概算，也可能没有形成确定度概算（框d）。d）“甲方”根据GB/T1877
1）如果甲方的不确定度概算不存在，则有两种选择（框d“否”）。双方同意根据决议而不需更多的支持文件来达成一种“新的”测量不确定度表述（框e“是”），在这种情况下，“甲方”应根据协议修改不确定性表述（框D)，则协议达成（框2）。“乙方”向“甲方”索要不确定度概算（框e“否”）。则“甲方”有两种选择。i）利用第三方（框g“是\）。第三方将进行不确定度概算（框v)。协议达成（框2)。i）不利用第三方（框g否”）。“甲方”将根据GB/T18779.2（框j)中给出的指南形成一个不确定概算（框h）。当甲方给出一个不确定度概算后，程序回归起点重新开始（框a）。
2）如果不确定度概算存在（框d“是”），则进行到下一选项。e）此时“甲方”可块择是否将其不确定度概算告知“乙方”（框k）。如果不确定度概算存在，但是只有测量不确定度被告知“乙方”（框k“否”）。“甲方”还应1）
告知“乙方”不确定度概算和相关文件（框m）。则程序回归起点重新开始（框a)。4
OF CHINA
GB/T18779.3
甲方告
不确定
甲方的
不确定度表述
乙方同意
不确定度表述
利用第三方
甲方的不确定
度概算存在
甲方是否将不确
定度概算告知乙方
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甲方根据决
不确定度
转到程序中的
具体条文
甲方根据第5章中程
序修改不确定度概算
甲方和
乙方一致
决议一致
具体要素
不一致
第三方对
不确定度概算的评估
GB/T18779.3—2009/ISO/TS14253-3:2002GB/T18779.2
不确定度概算
决议一致
甲方根据决议修改
不确定度表述
转到程序的起点
甲方根据第5章中程
序修改不确定度概算
甲方和
乙方一致
甲方和乙方在不确定度表述上达成协议在不确定度表述上达成协议的程序图1
甲方应产生
不确定度概算
利用第三方
GB/T18779.3—2009/IS0/TS14253-3:20022）如果不确定度概算被告知“乙方”，则出现以下情况（框k“是”）。f）基于给出的不确定度概算而不作深入细致的研究，双方将会或不会直接达成协议（框n）。1）双方可以根据决议而不需更多的支持文件来约定一给定的或“新的”测量不确定度表述（框n“是”）。在“新的”不确定度表述情况下，“甲方”将根据协议改变不确定度概算和不确定度表述（框o），则协议达成（框z）。如果双方不能在给出的不确定度概算上直接达成一致（框n“否”），达成一致所要采用的2）
方法将取决于他们不一致的不确定度概算的水平。g）现有不确定度概算或测量不确定度值的争议，可能仅限于不确定度概算的特定分量上，也可能是一个总体的争议（框p）。
1）如果这种争议只涉及不确定度概算的可识别特定分量及其产生的先决条件，则可以直接对第5章中所述程序中的要素进行研究和重新评估（框q），“甲方”应根据共同协议修改不确定度概算或先决条件或两者均修改，以及修改其相应的不确定度表述（框1）。其中一方可能不接受结果（框s“否”）。凭借第三方评估（框v），仍可能有适当的解决办法，由此达成协议（框z）。
如果双方都接受不确定度概算修改的结果（框s“是”)，则协议达成（框z)。2）如果争议是关于不确定概算及其先决条件的一个总体争议，其解决办法是转到第5章中给出的程序的起点（框t），“甲方”应修改不确定度概算和（或）先决条件，以及相应的不确定度表述（框u)。
其中一方可能不接受结果（框x“否”），利用第三方评估不确定度概算（框v），则协议达成（框z）。
一如果双方都接受不确定度概算修改的结果（框x“是），则协议达成（框z）。5对不确定度进行评估及对其表述及达成协议的后续程序5.1概述
不确定度表述的基础和依据是不确定度概算和它的先决条件（见GB/T18779.2—2004中9.2)，对不确定度表述达成协议的基础是对不确定度概算和它的先决条件达成协议。在简单的情况下，如果有经验，双方可能接受并同意不确定度表述而不需关于具体的不确定度概算的证明文件。
为了在更复杂的情况下在不确定度表述上达成共识，不确定度概算过程（在5.2～5.12中给出）中概算（见图2中1～11）的顺序应按指定顺序进行。应逐条达成协议，像商定的先决条件一样，从一开始就确立不确定度的证明和有可能的争议。如果在某一阶段作了重要修改，就要将这一修改一直应用到最后的不确定度表述，看它对产品性能和协议的影响。
以下子条款中涉及的不确定度评定和必要的概算细节在GB/T18779.2中给出。5.2关于测量任务的协议一一规范操作集（被测量）不确定度概算的先决条件之一是规范操作集。如果没有关于实际规范操作集的定义和协议，任何关于不确定度概算和不确定度表述的讨论或评估都毫无意义（见图2中框1）。双方在这一阶段应就以下方面达成一致：
基于产品文件中的技术规范定义的实际规范操作集；一总体测量任务和符合实际规范操作集的基本测量任务（如果必要）；-一定义图纸标注的GPS标准（实际规范操作集）及相应的标准链（见GB/Z20308）和它们的内容；
一可能影响规范不确定度和测量不确定度的测量对象（工件或测量设备）的不完善性。6
GB/T18779.3—2009/ISO/TS14253-3:2002实际规范操作集的结果可成为商定测量不确定度评估过程后一阶段的基础（见图2）。测量过程
测量顾
（实际
假设、
知识等
不确定度概算
从测量任务（实际规范操作集）到给定不确定度的过程5.3关于实际检验操作集可接受性的协议（GB/T18779.不确定度概女的
2004中9.2和93）
先决条件之
二是根据实际规范操作集选择实际检验操作集如果没有关
毫无意义（见图
协议。
金验操作集的定义和协议，任何关于不确定度概算和不确定度表述的讨论或评估都中框3～6）。基于商定的实际规范操作集，可以在检验操作集的详细定义上达成P
阶段应就以下方面达成协议：
双方在这
即将实施Q体和基本测量过程（见图2框3-6及GB/T18779.22004中9.2和9.3)；
测量原理
测量方法
-2004中9.2和
2框3及GB/T18779.2
2框4及GB/T18779.
测量程序，包括测量设备的选择（见图2004中9.2和9.3)；
及GB/T18779.22004中9.2和9.3）；说明或程序文件中的必要细节；划分、提取、过滤级合集成、构造和估值（见ISO/TS17450-1:2005中第8章和附录C)；工件测量设备（或测量设备组）的识别；测量条件已列入文件（见图2框6）实际检验操作集的结果应列入文件，以作为商定的不确定度评估过程随后阶段的基础。在双方确立形成不确定度概算、要求和测量的基础上，后续阶段只计算或评估不确定度的影响因素。
5.4关于假设的协议（图2中框7）通常不需要把所有行为和条件列入文件，此时应该作多种假设。在这一阶段的协议应包括：补充假设的清单。如果有争议，则“甲方”和“乙方”的联合清单能帮助解决问题。对用于假设的文件是否足够的考虑。对简化检验操作集是否可用的考虑：关于如何解决相对于理想检验操作集的差异的方法的文件，是利用简化检验操作集、相关任务校准、或者二者同时采用。5.5关于不确定度模型的协议（图2中框8）不确定度模型的选择非常重要，因为它必须反映实际检验操作集和有关条件的信息水平。这种7
GB/T18779.32009/ISO/TS14253-3:2002协议应包括：
黑箱模型或透明模型或半黑箱-半透明模型的选择（见GB/T18779.2一2004中8.4，8.5和8.6);
在拿不准的情况下，采用PUMA原理中的上界评估的策略（见GB/T18779.2一2004中第5章；
可能的数学模型的确定（见GB/T18779.2—2004中9.3.4）；一与双方协议有效期一致的不确定度表述有效期的确定；对可能的异常值以及由异常值引起的风险的检验（见GB/T18779.2一2004中第7章）；不确定度模型确立所需说明及协议文件。5.6关于不确定度贡献因素或分量的清单的协议（图2中框9）贡献因素清单最少应包括占优势不确定度贡献因素。否则，最终的不确定度一定会太小。作为获得完整的清单和系统方法的工具，可用：GB/T18779.2一2004图6中的三个要素：“参考点”“行程”和“测量点”（见GB/T18779.22004中9.1)；
-GB/T18779.2—2004中第7章的检查清单及图3和图4；包含于列表中的规范不确定度贡献因素（如果相关）。如果双方对此清单无争议，则按此清单中所列出的不确定度贡献因素进行不确定度概算。如果有争议，则需再研究双方商定的清单以及清单中所未列出的重要贡献因素（与已有的重要贡献因素相关的更重要因素）。
5.7关于可能修正的协议
当在不确定度概算中考虑到修正时，双方应商定：依据现有的文件和标准提供的修正值进行修正；一不确定度概算中所用的修正程序与测量程序一致；修正本身的不确定度（即剩余不确定度分量）包含于不确定度概算中。5.8关于不确定度贡献因素大小的协议（图2中框9）在不确定度贡献因素或贡献的清单上达成完全一致后，必要的任务就是评估它们的大小。开始研究主要(重要)的贡献因素，检查每一个贡献因素对相应扩展不确定度的影响。对每一个不确定度分量（GB/T18779.2—2004中第8章）研究并商定：a）有关单个分量所需或所作的修正和（或）详细假设；b）评定方法，A类或B类（见GB/T18779.2—2004中第8章）；对于不确定度分量大小的证明和争议（A类评定的数据有效性和正确性；B类评定的极限值c
和分布类型假设）（见GB/T18779.2一2004中的8.3和附录A～附录C），应特别注意：用于不确定度表述的校准证书（MPE的可溯源校准值）；校准记录；
校准间隔；
影响量及所用的物理方程式和常量；公式和计算。
5.9关于贡献因素之间的相关性的协议（图2中框10a）不确定度贡献因素之间的未被确认的相关性会导致显著的低估或高估最终的扩展不确定度。因此关于可能的相关性及其性质的协议对于总体协议非常重要。应研究并商定不确定度贡献因素间可能的相关性（见GB/T18779.22004中8.6,8.7和9.3.7)。如有拿不准，应用GB/T18779.2一2004中的规则：相关系数只取0，1和一1三个数值，并采用评估其上限（PUMA)的策略（见GB/T18779.2—2004中8.6和8.7）。8
GB/T18779.3—2009/ISO/TS14253-3:20025.10关于合成规则的协议（GB/T18779.2—2004中8.6，8.7和9.3.8）检查合成标准不确定度的计算公式是否与双方同意的数学模型（见5.6）和贡献因素之间的相关性（见5.9)相符。
—测量结果的分布、置信水准（GB/T18779.2—2004中8.7和8.8）5.11关于k值的协议一
通常用于不确定度概算的数据所包含的全部信息还不足以对对应于给定置信水准的包含因子尺进行详细的讨论并确定其数值。根据GB/T18779.1一2002，如果没有任何理由表明测量结果接近于某种分布的话，应选择k等于2。
在某些情况下，如果已知占优势的不确定度贡献因素的分布类型时，可以选择k不等于2。如果占优势的不确定度贡献因素的分布类型是：矩形，k值1.7～1.8，对应于100%的置信水准；U形，k值1.41.5，对应于100%的置信水准。对于某些分布来说，为达到95%～100%的置信水准需要选择大于2的k值，例如三角分布。如果在现有文件基础上不能达成改变k值的协议，则取k=2。5.12关于扩展不确定度U的协议
关于从5.3～5.11过程中的所有阶段的协议可自动达成关于扩展不确定度U的评定值的协议。9
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