計量技術規範JJF1059—1999《測量不確定度評定與表示》中正(zhèng)文的最後一句話(見1059第23頁):“如果相關係數(shù)的絕對值接近(jìn)1時,則相關係數應給出三位數字。”筆者認為意義不大,討論如下。
在不確定度的(de)評定過程中,隻有在合成標準不確定度時,才考慮各輸入量估計值之間是否相關(guān)。對於獨立或不相關情況下的合成采用不確定度(dù)傳播律公式來計算合成標準不確定度。而當輸入量相關時,計算合成標準不(bú)確定度的表達(dá)式則為:
(1)
式中:u(xi,xj)為協方差。
為(wéi)了易於理解(jiě)和計算,引(yǐn)入了相關係數的概念,其估計值為:
r(xi,xj)=r(xj,xi)=[u(xi,xj)]/[u(xi)·u(xj)]
將其代入(1)式化簡後得:
(2)
由(2)式可以看出(chū):相關係數僅用於計算協方差項。
現在假設有數學(xué)模型函數(shù):y=x1+x2,兩輸入(rù)量x1與x2強相關,r≈1代(dài)入(2)式得:
uc(y)=
因為相關係數r是一個估計值,存在取舍(shě)問題(tí),若按1059中所述取3位或取(qǔ)2位(wèi)以至取1位,合成後的不確定度有怎樣的不同呢?筆者對各種(zhǒng)情況分別進行了試驗、計算和(hé)比較,參看下表:
表中:Δ=(uc最大-uc最(zuì)小)/uc可以看出:
1.兩強相關的分量大小相同或相當時,相(xiàng)關係數取1位與取3位對合(hé)成標準不確定(dìng)度的影響最大(dà)為2.5%;
2.兩強相(xiàng)關分量大小不相當時,相關係數取1位與取3位對合成標準不確定度的影(yǐng)響均小於2.5%;
由此可以看出:相關係數的絕對值(zhí)接近1時,相關(guān)係數給出3位與給出1位對合成標準不確定度的影響可以忽略不計(jì)。為什麽JJF1059—1999和GUM要求給出3位(wèi)呢(ne)?請讀者參與討論(lùn)。