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二十世纪计量学三大成果及我国的相应举措
发布时间：2017-09-01
20世纪，在世界范围内科学技术有了突飞猛进的发展，贯穿于科学技术发展的计量科学也随之得到很大发展，特别明显地是在20世纪后半叶，计量学研究成就硕果累累，从大的方面来总结有三大成果:即计量单位制的统一；通用计量术语及定义的统一；测量结果质量表达方法的统一。
一、关于计量单位制的统一
经历了从1791年米制单位制在法国的创立，到1875年5月20日由17个国家外交代表共同签署的“米制公约”的诞生(现在，每年的5月20日定为世界计量日)，从而公认了“米制”为国际通用的计量单位制，并决定成立国际计量委员会和国际计量局，同时组织制造铂铱合金“米”和“千克”原器。目前世界上共有48个米制公约国家。
经过大量的实践，认为米制存在局限性和多种单位制在一个国家使用带来不便，1948年第九届国际计量大会决定:要求国际计量委员会创立一种更简单、科学、实用的单位制。1954年第十届国际计量大会决定采用米、千克、秒、安培、卡尔文和坎德拉作为基本单位。1960年第十一届国际计量大会决定将这6个单位为基本单位的实用计量单位制命名为“国际单位制”，规定其符号为“SI”。1974年第十四届国际计量大会又决定将“物质的量的单位摩尔作为基本单位”，因此，目前国际单位制(SI)共有7个基本单位。计量单位制从1791年在法国创立，到1974年国际单位制(SI)的建立，走过了漫长的183年时间。
我国在计量单位制统一方面的工作，有过两次重大决策:1959年国务院发布了《关于统一计量制度的命令》，确定米制为我国的基本单位制度，并于1977年5月20日加入米制公约组织；1984年2月27日国务院又发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》。该命令决定我国在采用先进的国际单位制的基础上，统一实行法定计量单位。在国际单位制中，采用帕斯卡(Pa)作为压力计量单位。
二、关于通用计量术语及定义的统一
国际法制计量组织(OIML)于1978年出版了《法制计量学名词》(简称VML-1978)，OIML又于1995年提出了《法制计量学名词》新草案；4个国际组织(国际计量局(BIPM)、国际电工委员会(IEC)、国际标准化组织(ISO)、国际法制计量组织(OIML))又于1984年出版了共同制定的《国际通用计量学基本名词》(简称VIM-1984)。该版本的发布，在国际上获得广泛采用，在对概念的统一理解和名词的统一应用方面发挥了积极作用。经过几年的实践，感到VIM-1984在计量名词方面仍存在广泛性和协调性不足的问题，为此，扩大了工作组人员，由7个国际组织共同修订，并于1993年出版了《国际通用计量学基本术语》(简称VIM1993)，共有120条术语。修订版与第一版相比，减少了18个术语，主要是测量方法的术语，并对大部分术语定义作了修改，如对真值、量值、计量学、不确定度、随机误差、系统误差等术语定义都作了修改，尤其是随机误差和系统误差的定义按误差定义作了修改，把误差概念突出出来，比第一版更简练、更确切、更科学。
我国在通用计量术语与定义统一方面的工作，有过4次重大举措:
1.国家计量总局于1982年批准出版了JJG1001-1982《常用计量名词术语及定义》(试行)。
2.国家技术监督局于1991年批准出版了JJG1001-1991《通用计量名词及定义》。
3.国家质量技术监督局于1998年批准出版了JJF1001-1998《通用计量术语及定义》。JJF1001-1998共收集术语158条，其中119条术语取自VIM-1993，27条术语取自VIM-1995，11条术语取自《测量不确定度表示指南》(GUM-1995)和《校准和检测实验室能力的通用要求》(ISO/IEC Guide 25:1990)，只有一条计量术语是按我国国情对术语重新定义的(我国《计量法》是1985年颁布的，13年后才有“计量”术语的定义，可见定义与术语的制定，是有技术难度的)。
4.国家质检总局于2011年批准出版了JJF1001-2011《通用计量术语及定义》。JJF1001-2011是对JJF1001-1998的修订，并保持了原来章节，共收集术语215条，增加了47条。
修订后的规范的推广使用，必将促进我国计量技术工作在国内、国际上的交流和合作。
三、关于测量结果质量表达方法的统一
为了评价测量结果的质量，1963年，原美国国家标准局(NBS)的数理统计学家埃森哈特在研究“仪器校准系统的精密度和准确度估计”时，提出了使用不确定度的概念，当时受到国际上的普遍关注。20世纪70年代，美国NBS在研究和推广测量保证方案(MAP)时，发展了测量不确定度的概念。“不确定度”来源于英文“uncertainty”，含义为不确定、不稳定、疑惑等意思。
为了使测量不确定度评定和表示在国际上统一起来，国际计量委员会(CIPM)要求国际计量局等7个国际组织成立专门工作组，起草测量不确定度评定指导性文件。
经过大约7年的工作，终于在误差理论的基础上，以7个国际组织(ISO、IEC、BIPM、OIML、国际理论化学与应用化学联合会(IU_PAC)、国际理论物理与应用物理联合会(IUPAP)、国际临床化学联合会(IFCC))的名义联合发布、由ISO于1993年正式出版发行《测量不确定度表示指南》(GUM)。从1963年不确定度概念的提出，到1993年《测量不确定度表示指南》(GUM-1993)的发布，整整花了30年的时间，可见工作的艰巨性。
1995年对GUM-1993版内容作了一些更正后成为GUM-1995版，它为在全世界采用统一的测量结果的不确定度评定和表示方法奠定了基础。
计量学指南联合委员会(JCGM)于2008年发布了ISO/IEC Guide 98-3:2008《测量不确定度表示指南》(GUM)，即为JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》制定时的主要参考文件。ISO/IEC Guide 98-3/Supp 1.1:2008，是Guide98-3的一个补充件:用蒙特卡洛法传播分布(简称MCM)，即现在的JJF1059.2-2012《用蒙特卡洛法评定测量不确定度》制定时的参考文件。
我国在测量结果表达方法统一方面，也有重大举措:
1999年，国家质量技术监督局批准发布了JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》。本规范原则上等同采用GUM的基本内容，给出了测量不确定度评定与表示的原则、方法、简要步骤，适用于测量工作的各领域。它是我国计量技术领域和管理部门进行测量不确定度评定的指导性文件，通过广泛应用，必将推进我国计量技术工作的发展。本规范经过10多年的使用和实践，在计量标准的建立、计量技术规范的制定、证书/报告的发布和量值的国际比对等方面发挥了重要的指导和规范作用。
为了适应我国计量事业发展的需要，国家质检总局在广泛征求意见的基础上对JJF1059-1999进行了修订。国家质检总局于2012年发布了JJF1059.1-2012和JJF1059.2-2012技术规范。JJF1059.1-2012是一个通用规范，适用于涉及有明确定义的，并可以用唯一值表征的被测量估计值的不确定度的评定与表示。
