求精准 度万物 量天地 衡公平


[日期:2016/12/5 14:28:12]
作者: [ 管理员]
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        从词源上看,计量一词虽未见在我国古代典籍中出现,但可以推断它是由“度量衡”的概念逐步衍生而来。度是长度,量是容量,衡是重量。在古代,所谓“权衡”其实是指用权(砝码、秤砣)来称量,而“衡器”其本意是天平,后引申为所有确定重量的量器。计量一词对应英语metrology,根据维基百科,metrology由希腊语measure加上后缀logos构成。希腊文中的logos有“宇宙万物之规律,绝对之准绳,以及人类一切的依归”的意思。那么这两个词联系到一起,我们是不是可以说“计量是测量的绝对准绳和一切的依归”?
        作为一门现代科学,计量(metrology)在国际计量术语中已经有了明晰的概念——计量是关于测量的科学,包括涉及测量理论和实用的各个方面,不论其不确定度如何,也不论其用于什么测量技术领域。这个关于计量的定义是由有关测量的数个国际组织(包括BIPM、IEC、IFCC、ISO、IUPAC、IUPAP、OIML和ILAC)联合组成的计量学联合导则委员会(JCGM,Joint Committee for Guides in Metrology)给出的。该定义的核心指向是:计量是关于测量的科学。
        需要强调的是,虽然计量是关于测量的科学,但它不同于测量。测量是为确定量而进行的全部操作,是对非量化实物的量化过程,其目的是用数据描述事物。而计量是实现单位统一、保障量值准确可靠的活动,计量的目的是确保测量结果准确。准确性、一致性、溯源性和法制性是计量最重要的4个特征,而测量并不必须具备以上这些特征。因此计量属于测量的一种,它源于测量而又严于测量。狭义地讲,计量是与测量结果的置信度相关、与不确定度相联系的一种规范化测量,具备计量特性的测量活动才能获得有效的测量结果。
 
        计量和标准的关系
        计量和标准的目的都是为了追求统一。计量是为了实现测量活动、测量结果的全球统一。从本质上讲,计量就是现代社会中最基础的标准化活动。大数据时代的今天,计量更是一切数据有效性的源泉。计量科学的本身就是为了建立和优化不断进步、永无止境的计量标准。计量标准是物化的标准、是客观的标准,是建立在科学真理基础上的准绳。我们在谈到质量时,经常说“没有规矩不成方圆”,所谓规、矩,分别是指校正圆和方的两件计量器具。当规和矩合二为一时,便为规矩,指的是法度,标准。规、矩和规矩之间,就形成了内在联系。可以说,没有规、矩,何来规矩?没有规矩,规、矩何用?如果我们认为标准确定了需要方、圆及其规格大小,则计量确保方是方、圆亦为圆,以及方圆之规格符合标准之规定,也就是确保了质量的预期。因此,可以说,标准规定了质量的要求,计量确保了质量的实现,计量是标准的基础,更是质量的基础。
 
        计量的作用和战略地位
       从政治、经济、文化、社会、国防等多个领域来看,计量是国家主权的象征,是统一国家的工具。计量是社会进步的重要基石,不仅是维护公平正义的法度和准绳,更是改善生态环境、提高生活质量、促进社会和谐的基础和关键。计量是科学技术的基础,历史上3次技术革命都和计量测试技术突破息息相关。计量还是保证国民经济正常运行和公平贸易的基础。没有计量就没有现代制造。计量也支撑国防建设,事关国家核心利益。在航空母舰、核潜艇、隐形飞机、洲际导弹、卫星导航定位系统、核武器等武器装备与设施中,需要大量计量技术的支撑。
        计量的基础作用,一般认为主要体现在两个方面:一是建立信心。计量通过建立测量的溯源性,获得可靠的测量结果,使标准的结果可以检验,过程可以复现,进而实现人们对质量信赖。二是实现创新。计量通过测量科学和技术进步之间的相互依存和相互促进推动创新;新的测量技术也必然刺激新的产品、流程和服务的创新,同时也会推动劳动力新技能的产生和掌握。
        回顾科技发展历程,计量一直和创新密切相关。一方面计量正是建立在最新科学理论和最先进的技术基础上的,很多最新发现的物理现象和理论第一次就是被用于新的计量基准。原子喷泉理论孕育了原子喷泉钟的诞生,奠定了原子时的基础,将时间基准提升到3000万年不差1秒的水平;飞秒激光光梳技术架起了光频与微波频率的桥梁,将光钟变为现实,从而有可能将时间频率标准的不确定度再提高10-18量级。最近的几十年里,共有14位计量科学家获得诺贝尔物理学奖。计量学往往是最新科学特别是物理学理论的最先应用和最佳载体,是科学发现和科技创新走向应用最重要的桥梁。
        另一方面,计量技术的发展,支撑着社会发展的各个方面,计量技术的创新,引领了科技和产业的创新。没有相应的365体育投注会不会黑钱测量技术不可能有新的科学知识,“凡是可以测量的,就要实现对它的测量;凡是还不能测量的,也要实现对它的测量”。准确有效的测量是认识世界的基础,更是改造世界的前提。秦始皇统一的度量衡制度促进了社会、军事、制造标准化的快速发展,巩固了其统治地位。美国首任总统华盛顿确定的联邦中央政府六项主要政权就包含度量衡管理权。
        在现代社会中,计量更是举足轻重。80%以上的贸易必须通过测量才能够完成,工业化的国家测量活动对国民生产总值贡献率达到4%-6%。贸易结算与公平交易,火箭发射与卫星导航,精密制造与健康安全,网络互联与智能电网等,无一不与计量密切相关,无一能离开精密测量技术。计量影响工业生产的实例很多,比如光伏产业,这是我国重要新兴产业,以275W的标准太阳电池组件为例,在企业设备测量能力不变的情况下,标准组件的测量准确性提升0.5%,则可让企业产品平均功率波动减小1W,若按我国每年光伏企业产能5GW来计算,每提升0.5%计量不确定度,至少可以节约6700万元人民币的成本支出。
        由此可见,计量是一个国家的重要技术基础,具有不可取代的战略地位。