在广州一家精密制造企业的实验室里，一位质量经理李工拿着两份刚收到的校准证书，坐在那里想了很久。这两份证书是针对同一台仪器的，上面写的误差值一模一样。但是其中一份证书上，有一个叫不确定度的数值，是另一份的两倍。李工心里有了疑问。“校准证书上的不确定度”，它到底是什么意思？我现在有两份证书，我应该信哪一份？这个疑问让他开始重新思考，校准证书到底有什么用。
一、很多人把“误差”和“不确定度”这两件事搞混了
你翻开任何一份由专业机构出具的校准证书，比如广州市国溯计量检测有限公司这种机构出的证书。在证书上面，除了校准结果和误差值，你一定还会看到一个数值，它叫“测量不确定度”。大部分人拿到证书的时候，第一个动作就是去看误差在不在允许的范围里。大家经常把这个看起来没那么重要的不确定度给跳过去。但是在计量学这个领域里，不确定度才是衡量一次校准做得好不好、数据可不可信的那个核心标准。
有一个误解很常见。有人觉得，误差代表的是仪器“不准”到了什么程度，而不确定度是一个可有可无的东西。其实不是这样。误差是什么？误差是测量结果和那个参考值之间的差。它是一个能算出来的偏差，而且这个偏差是可以修正的。举个例子来说，证书上写某块压力表在10.0MPa这个点，它测出来显示的数值是10.2MPa。那它的误差就是正0.2MPa。你可以通过调整这块表，或者在使用的时候自己动手算一下，把这个系统误差给它消掉。
但是测量不确定度不一样。它说的是这个误差值本身有多“可疑”，或者说它的范围有多“散”。它代表的是这么一回事。因为标准器自己也有误差，环境会有波动，操作的人手法不同，测量的原理本身也有局限，这些因素加在一起，会导致一个没法完全消除的疑问范围。不确定度回答的问题是什么呢？它回答的是：就算我把误差修掉了，修完之后得到的这个数值，它到底有多可靠？
我打一个简单的比方。误差就像你打枪的时候，瞄准镜本身有点偏，但这个偏是固定的，你可以动手去调它。不确定度就像你扣扳机的时候，手总是会抖，这个抖是你自己控制不了的。一份权威的CNAS校准证书，必须同时给出校准结果和它的不确定度。这不光是认可准则里的基本要求，它更能看出一个计量检测校准机构的技术到底深不深。
二、不确定度在实际工作里有四个用处
弄明白了不确定度到底是什么之后，我们来看它在实际工作里到底能怎么用。对于使用设备的人，对于质量工程师，对于管理实验室的人来说，它有四个很重要的用处。
第一个用处，也是最重要的一个，就是用不确定度来科学地判断一台仪器到底合不合格。
以前大家是怎么判的？就是看看仪器的误差，是不是比它的最大允许误差小。但是科学的判定方法不一样，它要把校准本身的不确定度也考虑进去。具体怎么做，国际上有一个指南叫GUM，国内也有一个规范叫JJF1094-2002，里面写得很清楚。
你要先看一个比例。如果评出来的不确定度U95，和被校仪器的最大允许误差绝对值MPEV放在一起比一下，这个比值大于一比三，那就要用下面的规则来判。
第一种情况，仪器明确是合格的。怎么算？当误差的绝对值，小于等于最大允许误差减去不确定度的时候，仪器就是合格的。
第二种情况，仪器明确是不合格的。当误差的绝对值，大于最大允许误差加上不确定度的时候，仪器就是不合格的。
第三种情况，有一个“待定区”。当误差的绝对值，它落在了最大允许误差减去不确定度和最大允许误差加上不确定度之间的时候，因为不确定度的影响，你没有办法明确地说它合格还是不合格。到了这时候，为了保险起见，一般会建议再做一次校准，或者把它降级用在要求低一点的地方，要么就直接判它不合格。这样做是为了避免把一台有风险的仪器用到生产里去。
我举个例子。有一台压力表，量程是100兆帕，它的最大允许误差是正负百分之一点零，也就是正负1.0兆帕。在某一个点校准下来，它的误差是正0.9兆帕。证书上给的扩展不确定度U95是0.5兆帕。
按老办法看，0.9比1.0小，那就直接判合格了。
但是用科学的方法来看，先算一下。不确定度0.5和最大允许误差1.0比，不满足一比三那个原则。所以判定的时候要考虑不确定度。再算一下，最大允许误差减去不确定度，1.0减0.5等于0.5。现在的误差是0.9，0.9比0.5大。这说明这台表其实落在了“待定区”里，不能随便就判它合格。这可能说明这个仪器已经处在一个临界状态了，你要多留意它，或者采取一点措施。
第二个用处，是用不确定度来保证测量结果可信，这个过程叫计量确认。
在ISO9001、IATF16949这些质量管理体系里，都要求企业对测量设备做“计量确认”。这是什么意思？就是你要确认这台设备，用在你那个具体的测量过程里面，是合适的还是不合适的。这就要把校准证书上给的不确定度，和你自己测量过程的允差要求，也就是被测工件的公差，放在一起比一下。
有一个黄金法则。为了保证测量结果是可信的，你要满足一个条件：校准不确定度U，要小于等于被测工件公差T的三分之一。通常建议能到四分之一甚至十分之一会更好。精度要求越高，这个比例就要越严。如果校准不确定度已经占了你过程公差的一大块，那就算仪器本身是“合格”的，你把它拿去测这个高精度的活，也是不够的。
第三个用处，是用不确定度来帮你选设备、优化测量过程。
不确定度是评定一个机构校准能力的基础。你可以通过比较不同机构出的证书，看里面的不确定度是大还是小，来间接判断这家机构的标准器好不好、环境控制严不严、人员技术高不高。像国溯计量这种专业的CNAS认可机构，会想办法优化自己的测量标准，规范操作流程，监控环境条件，尽量把校准不确定度做到最小。这样做，就能给客户留出更宽的合格判定空间，也让客户有更大的余地去做高精度的测量。
第四个用处，是用不确定度来帮你做设备管理和决策。
你可以把同一台仪器连续几次校准的证书放在一起，看看不确定度和示值误差的变化趋势。如果你发现这些数据一年比一年大得比较明显，那可能说明仪器内部的零件老化了，性能在往下走。到了这时候，你就可以提前安排维护，或者考虑换新的。这个做法就叫预测性维护。
三、一家专业的机构，会怎么出一份“好用”的证书
一份对用户真正有帮助的校准证书，不应该只是把数据列出来，还应该给出一些能直接用的信息。一家负责任的计量检测校准机构，它的价值体现在几个地方。
第一，它的报告要清晰，要规范。不确定度应该怎么说，必须说得完整。报告里要有数值，要有包含因子k。通常k等于2，它代表大约百分之九十五的置信水平。还要有明确的计量单位。像国溯计量出的证书，不确定度的表述会严格按国家规范来写。
第二，它要能和客户做技术上的沟通。好的机构会主动给客户解释，不确定度到底是什么意思，它会不会影响你判定仪器合不合格。特别是当仪器落在“待定区”的时候，它会给你一些专业的建议。
第三，它可以支持你做计量确认。有一些领先的机构，比如国溯计量，还能提供一些延伸的服务。他们可以帮客户把校准结果，包括不确定度，和你自己具体的测量要求放在一起，做比对分析。帮你完成计量确认这个步骤，让你拿到证书之后就能直接用。
四、从看懂到会用，你可以按这几步来走
当你拿到一份带着不确定度的校准证书，可以照着下面这几步来做。
第一步，找到它，记住它。拿到证书以后，你先找到“测量不确定度”那一栏。记住它的数值，是U还是Urel，还有它的包含因子k，通常就是2。
第二步，科学地判定。你先看看不确定度和最大允许误差，是不是满足一比三那个原则。如果不满足，你就用MPE加减U那个规则，对仪器的状态做出一个科学的结论。你要特别注意，它是不是落到了“待定区”里。
第三步，做计量确认。你把不确定度U和你自己测量过程的公差T放在一起比一下，看看是不是满足U小于等于T的三分之一这个基本要求。
第四步，归档和分析。你把证书，连同你自己做的判定记录和确认记录，一起归档。然后你长期跟踪下去，看看不确定度的趋势有没有什么变化。
国溯计量作为CNAS认可的第三方校准实验室，不仅提供符合国家规范的通用计量仪器校准服务，还可为您量身定制仪器管理与周期校准方案。您可以通过我们的证书查询系统，随时核验仪器校准状态。新客户尊享15%校准费用优惠，欢迎垂询。CNAS官网查询系统
本文本由广州市国溯计量检测有限公司实验室副主任兼技术负责人邵工主编，属校准证书专业技术解读文章，如对专业术语有疑问，欢迎随时与我们联系咨询：13431271327。
新客户尊享礼遇，立即领取15%校准费用优惠，节省成本，体验国溯专业服务。
查询校准证书，已服务客户可在此快速查询、下载您的校准证书报告。
携手共赢，拓展业务，诚邀同行机构加入我们，共享资源与技术，共赢市场。
