测量不确定度知识概论
测量不确定度评定培训课件
根据仪器的不确定度参数和测量结果，计 算单次测量的不确定度。
重复测量不确定度评定案例
01
02
03
测量过程描述
对某一长度进行多次重复 测量，并记录测量结果的 平均值和标准偏差。
不确定度来源
仪器的分辨率、读数误差 、环境温度、湿度等。
不确定度评定
根据测量结果的平均值和 标准偏差，计算重复测量 的不确定度。
的测量数据。
评定步骤
1. 对每个测量数据进行统计分析，得 到单次测量的标准偏差。
2. 使用贝塞尔公式计算平均值的标准 偏差。
3. 将平均值的标准偏差乘以√n，得到 扩展标准不确定度。
B类评定方法
数据要求：通常需要10个独 立的、具有代表性的测量数
据。
定义：B类评定是不使用统计 方法进行不确定度评定的方
与质量控制融合
将测量不确定度评定应用于质量控制领域，提高产品质量和生产效 率。
与决策科学融合
将测量不确定度评定应用于决策科学领域，为决策提供更加科学、可 靠的支持。
THANKS
电磁干扰
测量环境中应避免电磁干扰，以 免对测量结果产生影响。
采用先进的测Байду номын сангаас方法和技术
校准和检定
对测量仪器设备进行定期的校准和检定，确保其 准确性和可靠性。
重复测量
对同一被测量参数进行多次重复测量，取其平均 值作为最终结果。
数据分析
采用先进的统计方法对测量数据进行处理和分析 ，提高测量结果的准确性和可靠性。
稳定性。
测量不确定度的分类
A类不确定度
合成不确定度
基于观测列数据的统计分析得到的不 确定度。
由A类和B类不确定度合成得到的不确 定度。
测量与不确定度的基础知识
时间测量的不确定度评估方 法
可以采用贝塞尔公式、最大允许误差等方法进行评 估。
主要是由于计时设备的精度、测量环境的影 响以及测量方法的误差等因素。
时间测量的不确定度对测 量结果的影响
不确定度越小，测量结果越准确，反之则误 差越大。
THANKS
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误差的来源与减小方法
误差的来源
误差的来源多种多样，主要包括测量仪器、设备、实验环境、操作方法、读数 方法等因素。例如，测量仪器的精度限制、温度变化、气流扰动等都可能引起 误差。
减小误差的方法
为了减小误差，可以采用多种方法，如选择高精度测量仪器、定期校准仪器、 控制实验环境、采用合适的操作方法和读数方法等。此外，可以通过多次测量 求平均值或采用统计方法来减小随机误差。
可靠性和准确性。
03
不确定度基础
不确定度的定义与意义
定义
不确定度是测量结果的可信程度或可 靠性的度量，表示测量结果的不确定 性或分散性。
意义
不确定度用于评估测量结果的可靠性 和准确性，帮助决策者了解测量结果 的可信程度，并指导改进测量方法和 提高测量精度。
不确定度的来源与计算方法
来源
不确定度的来源包括仪器误差、操作 误差、环境因素、数据处理等。
误差的表示与处理
误差的表示
误差通常用相对误差和绝对误差来表示。相对误差是指误差与真实值之比，用百分比表 示；绝对误差是指误差的绝对值。在数据处理中，通常将相对误差和绝对误差结合起来
考虑。
误差的处理
在数据处理中，需要对误差进行处理和修正。对于系统误差，可以通过校准和修正来消 除或减小；对于随机误差，可以采用统计方法进行处理；对于粗大误差，需要识别并剔 除。在数据分析和科学研究中，通常需要对测量数据进行不确定度评估，以评估结果的
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容
1. 基本概念(誤差與不確定度) 2. 不確定度之來源 3. 不確定度之分量 4. 合成標準不確定度 5. 擴展不確定度 6. 不確定度評估之方法與程序 7. 自由度與置信度 8. 測量結果之表示 9. 測量結果之有效位數 10. 整理
2 ACI-EMC internal training
1. 基本概念(誤差與不確定度)
–B類標準不確定度
•通過對觀測列進行非統計分析對標準不確定度進行估算的 方法
•用已有的知識估計其標準差，即根據對事件即將發生的相 信程度為依據的假設機率密度，求出B類標準不確定度。
10 ACI-EMC internal training
• A類不確定度 = 隨機不確定度
????
• B類不確定度 = 系統不確定度
4 ACI-EMC internal training
•隨機誤差 (Random Error)
是由無法預料到的變化或影響量，隨時間 和空間改變所致，這種改變導致被測量之重複 觀測值的差異
–可藉由增加觀測次數而減小，理論上假設經 過無限多次的觀測取樣後，隨機誤差的期望 值可趨近於零
5 ACI-EMC internal training
(3) 抽樣的測量結果代表性不夠。
(4) 對測量過程中受環境條件的影響不能充分理解或測量 的環境狀況不理想。
(5) 使用模擬式儀器產生的讀取偏差。
(6) 測量儀器性能限制。
7 ACI-EMC internal training
(7) 計量標準源與參考物質的值不準確。 (8) 常數的值與其他來源得到的參數值，及數據簡化運算
•何謂 不確定度(Uncertainty) ?
–對量測結果有效性的可疑程度(觀念) –表徵合理地被賦予被測量之值的分散性，與測量結
第5讲测量不确定度2012CG
(4)对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环 境条件的测量与控制不完善。
同样以上述钢棒测量为例，不仅温度和压力会影响其 长度，实际上，湿度和钢棒的支撑方式也会产生影响。由 于认识不足，没有注意采取措施，也会引入测量不确定度 。另外，测量温度、压力的温度计、压力表的不确定度也 是测量不确定度的来源之一。
不确定度表达这样的事实， 即对于一个已知被测量及 其测得量值而言，分散在测得量值四周的不是一个值，而 是无数个值。 也就是说，如果对被测量进行重复条件下的多次测量 ，则所得的测得量值将出现分散性，这种分散性就是这一 条件下的测量不确定度， 而表征这种分散性的参数就是实 验标准偏差。 不确定度的含义虽然为表征赋予被测量量值的分散性 。但分散性的形成原因：一是随机效应；二是系统效应。 当系统误差的主要部分作为修正值修正后，系统误差分量 和随机误差分量的数学期望都趋于零。因而，给定的测得 量值不确定度可以理解为是一种误差的量度。 如果从传统误差定义去理解，可以将不确定度理解为 是测量结果的可能误差，或可理解为被测量真值所处范围 的量度。
四、不确定度的分类
•
根据测量不确定度定义，在测量实践中如何对测量不确 定度进行合理的评定，这是必须解决的基本问题。对于一 个实际测量过程，影响测量结果的精度有多方面因素，因 此测量不确定度一般包含若干个分量，各不确定度分量不 论其性质如何，皆可用两类方法进行评定，即
• •
A类评定与B类评定
A类评定：是指对样本观测值用统计分析的方法 进行不确定度评定。 B类评定；是指用不同于统计分析的其他方法进 行不确定度评定的方法。
测量不确定度可以理解为是测量结果中可能误差的量 度，或可理解为被测量真值所处范围的量度。 测量不确定度的处理方法是由误差处理方法（有时称“ 传统方法”或“真值方法”）演变成不确定度处理方法的。 在误差处理方法中，测量的目的是要确定尽可能接近该单 一真值的量值，由于“误差”的存在，误差方法认为仪器和 测量并不能产生该真值。“误差”分为系统误差和随机误差 ，并假定这两类误差是可以被识别的。在误差传递中，必须 对它们作不同的处理，但是，通常没有一种一致的规则能将 它们合成而构成给定测量结果的总误差。通常只能估计总误 差绝对值的上限。 在不确定度方法中，测量目的不是要确定一个尽可能 接近真值的量值。恰恰相反，在不确定度方法中，测量的 目的是根据所用到的信息， 赋予被测量量值一个区间，以 表征被测量量值的分散性。
不确定度--基础知识
2021/4/7
作者:于振凡
3
特别指出：
1、不确定度是一个评价测量结果的分散性的数值； 测量结果越分散，其U值(不确定度)越大，测量质 量越差；测量结果越集中，其U值(不确定度)越小， 测量质量越好。
不确定度U值表示“被测量之值的分散性” 2.11
2、 不应说真值以95%的概率落入该区间。
此数值记为U(U>0)（uncertainty)； 2、不确定度U与测量结果y共同构成了一个随机区间
（ y -U， y +U) ，该区间以“95%的概率” 套住 被测量的真值。
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作者:于振凡
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以该测量结果y为中心的区间（ y - U ， y +U) ，数 值U是区间的半宽。由于测量结果随机变动，所以 该区间是个随机区间（U值不变）。
由于真值是未知的，我们把接受参考值作为 真值的估计值，所以对已查明的系统误差的 修正是不完全的。 3）已查明的系统误差的修正值的不确定度。
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作者:于振凡
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综上所述： 测量结果的不确定度包含了:
1）所有的随机误差 2）未查明的系统误差 3）已查明的系统误差的修正值的不确定度。 4）真值变化的幅度。
取值的概率。
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作者:于振凡
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有限次数测量平均值(总 体均值的一个无偏估计)
总体概率分布的期望
总体均值
样本 均值
真值
v yi y
测得值
误差
残差
单次测量值
测得值概率 分布曲线
随机 误差 系统误差
k
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y
t
yi
图1.1 测量误差示意图
测量不确定度
1．不确定度的概念国家计量技术规范（JJF1059—1999）测量不确定度评定与表示中解释，不确定度是表征合理地赋予被测量值的分散性，与测量结果相联系的参数。
测量不确定度意为对测量结果正确性的可疑程度，表征被测量的真值所处范围的评定，所以它可以是诸如标准差或其倍数，或说明了置信水准的区间的半宽度。
理论上，我们不可能得到被测量的真值，“真值按其本性是不确定的”。
实际中，我们对同一测量重复无限多次，得到N个结果。
我们常用这N个结果的算术平均值-代替真值（称为无偏估计），N次测量值的标准偏差，（称为贝塞尔公式）表征了测量结果的分散性，也即是测量值的标准不确定度。
用不确定度评定代替误差评定，更严谨。
误差，定义为测量结果与真值或约定真值之差，为一确定的值。
真值不可知，所以误差也不能确定；而不确定度表示的是一个区间，表示真值所处的范围，更合理。
至于不确定度的大小有，不确定度越小代表测量结果精密度越高，但是其风险也越大。
也就是说，不确定度越大，测量结果包含真值的可能性也越大，给出一个很小的不确定度，虽然精密度提高了，但是也提高了不包含真值（出错）的风险。
所以不确度评定中也有矛盾关系。
2．不确定度的分类按是否用统计方法求得，不确定度分为A类评定和B类评定，它们都以标准不确定度表示。
A类评定，是用对测量列进行统计分析的方法，来评定不确定度；B类不确定度则是不是用统计分析方法示得的不确定度，其原始数据并非来自观测值，而是基于实验或其他信息，含有主观鉴别的成分。
从产生顺序角度理解，A类不确定度是本次测量产生的；B类则是前次带来的。
A类评定相对简单，实质就是用贝塞尔公式计算标准差；而B类评定困难得多，首先是找出B类不确定的来源，然后求出各分量的方差或标准差估计（即通过一个假定的概率密度函数得到，此函数基于事件发生的可信程度，即主观概率或先验概率）。
其中，“怎么找”来源主要考虑三个方面：一是，仪器设备引起的；二是，测量方法；三是，引用数据。
测量不确定度评定基本知识
测量不确定度评定基本知识第一节测量不确定度的基本概念一、与测量有关的几个基本术语1、（可测量的）量顾名思义，可以测量的量。
如长度、时间、温度、质量、电阻等。
2、量值一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。
如：5.34m或534mm，15kg，10s，40℃等3、（量的）真值与给定的特定量定义一致的值。
——指该量客观存在的真实量值真值一般不容易获得《测量不确定度表示指南》（简称GUM）用“被测量之值”代替“真值”。
在不致引起混淆时，推荐这一用法。
4、（量的）约定真值对于给定目的具有适当不确定度的、赋予特定量的值，有时该值是约定采用的。
约定真值有时也称为指定值、最佳估计值、约定值或参考值。
常用某量的多次测量结果来确定约定值。
5、被测量作为测量对象的特定量——需要测量的量。
如：工件的长度，孔的内径尺寸，轴的外圆尺寸。
对被测量的详细描述，可要求包括对其他有关量（时间、温度和压力）作出说明。
根据所需，被测量应予以完整定义。
例如：一根标称1m长的钢棒其长度需测至微米级准确度等。
6、测量结果由测量所得到的赋予被测量的值。
——测量后确认、申报的值！此值可能是测量器具示值，或已经过修正，或是平均值，或已经过计算，等。
注意与测得值的区别，如锥体塞规小端尺寸。
7、测量准确度测量结果与被测量的真值之间的一致程度。
由于真值不易得到，对测量准确度的评价一直是人们研究的一个课题。
8、（测量结果的）重复性在相同条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。
在对测量准确性分析时经常用到。
9、（测量结果的）复现性在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。
在测定有关检测方法可行性、人员测量技能水平时经常用到。
二、测量误差概念1、测量误差测量误差= 测量结果—真值由于真值无法获得，故测量误差也无法准确得出。
由于测量结果可能比真值大，可能比真值小，所以测量误差数值可能是正的，可能是负的。
2、测量误差的客观性无论所使用的器具多么精密，方法多么完善，操作者多么熟练、高超，环境条件多么适宜，测量结果与真值总会有一差值，只不过差值可能大一点，可能小一点。
10测量不确定度
10测量不确定度测量不确定度测量不确定度4-1测量不确定度第一节测量不确定度的基本概念第一节测量不确定度的基本概念第二节标准不确定度的评定第二节标准不确定度的评定第二节标准不确定度的评定第二节标准不确定度的评定4-2第三节测量不确定度的合成第四节测量不确定度应用实例第四节测量不确定度应用实例第三节测量不确定度的合成第一节测量不确定度的基本概念测量不确定度的基本概念4-3评定测量结果的质量的质量误差无法以其误差的具体数值来评定1、研究不确定度的必要性概述4-4测量不确定度（ uncertainty of measurement）1、研究不确定度的必要性误差概念和误差分析在用于评定测量结果时, 有时显得既不完备，也难于操作。
寻求概述4-5一种更为完备合理、可操作性强的评定测量结果的方法，实现测量结果的相互比对。
诞生测量不确定度：合理表征测量结果的分散性参数；容易定量、便于操作的质量指标。
1、研究不确定度的必要性（续）在ISO/IEC导则25“校准实验室和测试实验室能力的通用要求” 中指明，实验室的每个证书或报告，必须包含有关评定校准或测试结果不确定度的说明。
ISO9001中规定ISO9001中规定，使用时保证所用设备的测量不确定度已知。
使用时保证所用设备的测量不确概述4-6为了与国际接轨，各类合同、协议、文件中有关测量结果和测量不确定度的表述，都有应该采用与国际一致的表达方式。
2、不确定度的由来?1927年德国物理学家海森堡提出测不准关系，也称为不确定度关系。
?1953年Y. Beers在《误差理论导引》一书中给出实验不确定度。
?1970年C. F. Dietrich出版了《不确定度、校准和概率》。
?1970年C. F. Dietrich出版了《不确定度、校准和概率》。
?1973年英国国家物理实验室的J. E. Burns等指出，当讨论测量精确度时，宜用不确定度。
?1978年国际计量局（ BIPM）发出不确定度征求意见书，征求各国和国际组织的意见。
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测量不确定度知识概论测量不确定度（基础知识讲座）目录第一章引言 (1)一、正确表述测量确定度的意义 (1)二、“GUM”的由来 (1)第二章测量不确定度的基本概念 (2)一、概率统计 (2)二、测量不确定度的基本概念 (5)三、测量不确定度的来源 (6)四、测量不确定度的分类 (8)第三章测量不确定度与误差的区别 (9)第四章测量不确定度的评定方法 (9)一、标准不确定度的评定 (9)二、合成标准不确定度的确定 (11)三、扩展不确定度的确定 (13)第五章报告测量结果不确定度的方法 (14)一、何时用合成标准不确定度 (14)二、何时用扩展不确定度 (14)三、结果的表达方法 (14)四、注意事项 (15)五、评定测量不确定度的步骤 (16)第一章引言一、正确表述测量不确定度的意义测量是在科学技术、工农业生产、国内外贸、工程项目以至日常生活的各个领域中不可缺少的一项工作，测量的目的是确定被测量的量值。
测量的质量会直接影响到国家与企业，假如我们出口货物，由于秤重不准，多了就白送给外商，少了就要赔款，都会造成很大缺失。
测量的质量也时科学实验成败的重要因素。
假如对卫星的重量测量偏低，就可能导致卫星发射因推力不足而失败。
测量的质量也会影响人身的健康与安全，在用激光治疗时，若对剂量测量不准，剂量太小达不到治病的目的，剂量太大会造成对人体的伤害。
测量结果与由测量的得出的结论还可能成为决策的重要根据。
因此，当报告测量结果时，务必对测量结果的质量给出定量说明，在确定测量结果的可信程度。
测量不确定度与测量误差之间的联系，由于在任何测量中误差始终存在着。
假如一切测量结果都是真值，那么就没有误差的存在，没有误差，就没有误差的分散，也就没有估计分散的标准差，当然就不可能由如今的测量不确定度了。
但需注意，它们是不一致的两个概念，不能等同，不能混淆，两者在计量学中个有其确切的定义（后面我们将进行全面的介绍）。
测量不确定度就是对测量结果的质量的定量评定。
测量结果是否有用，在很大程度上取决于其不确定度的大小，因此测量结果务必有不确定度说明时，才是完整与有意义的。
测量不确定度表示方法的统一是国际贸易与技术交流不可缺少的，它可使各国进行的测量与得到结果进行相互比对，取得相互的承认或者共识。
根据GB/T15481－2000idtISO/IEC17025：1999《检测与校准实验室能力的通用要求》或者CNAL/AC01：2002《检测与校准实验室认可准则（ISO/IEC17025：1999）》中5.4.6.2.条款的规定“检测实验室应具有并应用评定测量不确定度的程序”。
而且在CNAL/AC11：2002》《测量不确定度政策》5.4条款中明确规定：“检测实验室应有能力对每一项有数值要求的测量结果进行测量不确定度评定”。
二、“GUM”的由来《测量不确定度表示导则》（Guide to Expression of uncertainty in measurement）简称“GUM”其由来已久（实际上四百年前就有人提出了测量不确定度）。
1963年，美国国家标准局（NBS）的Eisenhart建议用测量不确定度。
1977年，国际电离辐射咨询委员会（CCEMRI）讨论了表达不确定度的几种不一致建议。
1978年，国际计量局（CIPM）着手统一测量不确定度的说明。
1993年，国际标准化组织（ISO）正式公布了《测量不确定度表示导则》，由七个国际组织（ISO、IEC、OIML、CIPM、IFCC、IUPAC、IUPAP）联合起草，澄清了模糊概念，统一了评定方法与表示方法。
第二章测量不确定度基本概念一、概念统计1、概率与概率分布概率：某一随机事件在试验重出现可能性大小的一个度量。
置信水平：测量值落在△x区间内的概率。
概率分布：测量结果的值与该值出现的概率之间的结应关系。
概率密度函数P（x）：当△x→0时测量值落在（x0、x0+△x）区间的概率与△x之比的极限。
若已知某个量的概率密度函数，则测量值落在区间（x0,x0+△x）内的概率P可用下式计算P（x0<x<x0+△x）＝x0+△x[∫P（x）dx]x0由此可见，概率P是区间（x0、x0+△x）在概率密度曲线下包含的面积。
当P＝0.9，说明测量值有90％的可能性落在该区间内，该区间包含了概率分布总面积的90％，因此P称之置信水平，区间（x0、x0+△x）称之置信区间。
2、期望、方差与标准偏差数学期望：随机变量的统计平均值，简称期望。
期望是理想的被测量的值，由于不可能进行无限次测量，也不可能没有测量误差，因此不可能通过测量获得真值。
方差：无穷多次测量的测得值的误差平方的算术平均值，用б2表示。
标准偏差：简称标准差，是方差的正平方根，用σ2表示。
σ小说明测量值比较集中，σ大说明测量值比较分散，所有常用标准偏差来表征测量值的分散程度。
期望的最佳估计值－算术平均值：在相同条件下对被测量χ进行有限次独立重复测量得到的测量列χ1、χ2、…χ3，则算术平均值为有限次测量时标准偏差的估计值（实验标准偏差）：用有限次测量的数据估计得到的测量值的估计标准偏差称之实验标准偏差，用S表示式中，n……次测量的算术平均值χi－……残差n－1……自由度算术平均值的标准偏差：若单次测量值的估计标准偏差为S（x），则算术平均值的估计标准偏差为由此可见，有限次测量的算术平均值随测量次数增加而分散性减小，而测量次数的增加意味着测量时间与测量成本的增长。
通常情况下，n取4～20次。
3、几种概率分布（1）、正态分布k=1, p＝68.27％k=2, p=95.45％k=2.576, p=99％k=3, p=99.73％（2）、均匀分布当用a表示均匀分布的半宽度时，其标（3）、三角分布三角分布的标准偏差为（4）、反正弦分布反正弦分布的标准偏差为（5）、t分布4、协方差与有关系数有关：两个随机变量，其中一个量的变化会导致另一个量的变化。
比如：使用的工具对结果产生的影响协方差：两个随机变量X与Y，各自的误差之积的期望。
V（X、Y）＝E[（x-μx）（y-μy）]有关系数：Q（X、Y）=注：在计算中，分别对自变量进行求导。
有关系数的估计：r（X、Y）＝二、测量不确定度的基本概念1、测量不确定度的定义[JJF1001-1998 给出的不确定度的定义]定义：表征合理地给予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数，注：定义描述了测量结果正确性的可疑程度与不确信程度，测量的水平与质量用测量不确定度来评价，不确定度越小，则测量结果的可疑程度越小，可信程度越大，测量结果的质量越高，水平越高，价值更大。
说明：（1）此参数能够是标准偏差（或者其倍数）或者说明了置信水平的区间的半宽度。
（2）此参数通常由多个分量构成。
其中一些分量可用通常测量结果的统计布评定，以实验标准偏差表征；另一些分量由基于经验或者其他信息假定的概率分布评定，也可用标准偏差表征。
（3）所有的不确定度分量，包含由系统影响产生的分量，如一些修正与参数标准有关的分量，均对分散性有奉献。
（4）仪器的测量不确定度是给定测量条件下所得的测量结果密切有关，因此应指明测量条件，也能够泛指需用测量条件下所得的测量结果的不确定度。
（5）完整的测量结果应包含被测量值的估计及其分散性参数两部分。
2、描述测量结果的有关术语（1）测量误差[JJF1001-1998]测量结果减去被测量的真值。
注：由于真值不能确定，实际上用的是约定真值。
（2）随机误差在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。
注：a 随机误差减去系统误差，b由于测量只能进行有限次，故可能确定的只是随机误差的估计值。
（3）系统误差system error[JJF100-1998]在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。
注：a如真值一样，系统误差及其原因不能完全获知。
b对测量仪器而言，就是“偏移”。
设：X0…真值，μ…期望，X i…测量结果，X s…测定标准给出值则测量误差△＝X i-X0随机误差△r＝X i-μ系统误差△S＝μ-X0由于X0，μ不能确定，误差是理想条件下的概念。
系统误差估计值：μ-X s修正值：C＝X s-μ已修正测量结果：X c＝μ+CX s,C与X c均具有不确定度。
（4）测量准确度[JJF1001-1998]测量结果与被测量真值之间的一致程度。
注：a 准确度是一个定性的概念。
B 不要用精密度表示准确度。
（5）测量精密度[JJF1001-1998]在规定条件获得的各独立测量值之间的一致程度。
注：测量精密度是定性概念的术语，定量表示时可用测量结果的重复性与复现性。
（6）测量结果的重复性[JJF1001-1998]在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。
（7）测量结果的复现性[JJF1001-1998]在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。
注：测量条件的改变包含，人员、环境条件、测量方法与所使用的工具等等。
3、测量误差与测量不确定度的区别测量误差与测量不确定度的区别将在第三章中进行全面介绍。
三、测量不确定度的来源测量过程中有许多可能引起不确定度的来源，包含下列方面：1、被测量的定义不完整例：定义被测量是一根标称值为1m长的钢棒的长度，若要求测准到微米级，则该被测量的定义就不完整，由于被测量受温度与压力的影响已比较明显。
完整的定义为：标称值为1m的钢棒在25.00℃与101325Pa时的长度。
2、被测量的定义值的实现不理想，即方法。
如上例中，对完整的定义的被测量，由于测量时温度与压力实际上达不到定义的要求，使测量结果引入不确定度。
3、被测量的样本不能完全代表定义的被测量例：取某材料的一部分样本进行测量，由于材料的均匀性使得样本不能完全代表定义的被测量，由样本引入不确定度。
4、对环境条件的影响认识不足或者环境条件的不完善测量仍以钢棒的长度为例，不光温度与压力有影响，实际上湿度与支撑方式都有影响，若认识不早点，没采措施，就引起不确定度。
5、人员对模拟式（比如指针式工具）仪器的读数偏差6、测量仪器的分辨力或者鉴别域的限制7、测量标准与标准物质的给定值或者标定值不准确8、数据处理时所引用的常数与其他参数不准确9、测量方法、测量系统与测量程序引起的不确定度例：被测量表达式的近似与假设，自动测试程序的内部数据处理程度，测量系统的不完善等。
10、同一条件下，被测量的各类随机影响与变化。
11、修正系统误差的不完善12、不明显的粗大误差四、测量不确定度的分类测量结果的不确定度通常包含若干个分量，根据其数值评定方法的不一致分为两类：A类：由观测列统计分析所作评定的不确定度。
用实验标准偏差表征。