實驗工程量測不確定度分析：基礎與實務指引

本書內容涵蓋化學、微生物、機械、土木、電性領域實驗室內評估量測不確定度時非常實用的指引手冊，書中眾多案例均為實務上所常遇見者或是國際間各領域所頒布不確定度指引中所引例子者。

第一章實驗、量測誤差和不確定度
1. 1 實驗
1.1.1 為何要實驗
1.1.2 資料好壞的程度( Degree of Goodness)
1.2 實驗方法
1.2.1 問題的解決方案
1.2.2 實驗計畫之階段
1.3 誤差和不確定度
1.3.1 基本觀念和定義
1.3.2 系統和隨機誤差:不確定度
1.3.3 系統誤差和校正

第二章量測不確定度和工程統計
2.1 專有名詞之解釋
2.1.1 儀具與量測專有名詞
2.1.2 統計專有名詞
2.1.3 不確定度專有名詞
2.2 常態分配函數之特性
2.2.1 大數法則
2.2.2 中央極限原理
2.3 學生t 分配函數之特性
2.4 機率分配函數與標準差
2.4.1 積分求變異數(機率密度函數已知)σ² 和平均值μ
2.4.2 利用最大可能性方法(The Method of Maximum Likelihood) 求變異數
2.4.3 其他方法
2.4.4常用機率密度函數、平均值和標準差
2.5 最小平方法
2.5.1 線性迴歸統計量分析
2.5.2 非線性嵌合
2.5.3 曲線嵌合的進一步分析
2.6 不確定度評估實例一
2.6.1 數學模型
2.6.2 土壤秀打之數學模式
2.6.3 曲線嵌合結果
2.6.4 進一步評估
2.7 校正問題的理論分析
2.8 不確定度評估實例二
2.9 線性嵌合(線性回歸)不確定度之探討
2.9.1 u(Xp )之應用實例說明
2.9.2 u(Xp )的誤差來源
2.10 異常值處理( Outlier Treatment)
2.10.1 修正後的Thompson τ Technique
2.10.2 Grubb's Test
附錄A.l：Modified Thompsonτ數值表
附錄A.2：Critical Values for Grubbs' Test .

第三章量測不確定度分析原理
3.1 不確定度基本觀念
3.1.1 儀具
3.1.2 人員操作和環境
3.1.3 數據的表達
3.1.4 量測結果完整的表達方式
3.1.5 隨機誤差(A 類不確定度)之評估
3.1.6 系統誤差(B 類不確定度)之評估
3.1.7 組合標準不確定度 uc
3.1.8 擴充不確定度U
3.2 量測模型和量測方程式
3.3 量測不確定度傳遞原理
3.4 擴充不確定度U 之評估
3.5 標準不確定度的自由度
3.6 有效白由度Veff 之計算
3.6.1 有效自由度之計算實例
3.6.2 量測方程式的建立
3.6.3 相對不確定度%公式
3.6.4 不確定度分量之量化
3.6.5 有效自由度
3.7 相對不確定度
3.8 系統不確定度B 類不確定度)非對稱時之評估方法
3.9 加權不確定度
3.10 量測不確定度分析步驟
3.11 量測不確定度、有效白由度的有效位數
附錄A：學生t 分佈
附錄B：平均值標準不確定度的證明

第四章ISO 和ANSI 量測不確定度分析方法的比較
4.1 源起
4.2 ISO GUM 系統
4.2.1 A 類標準不確定度
4.2.2 B 類標準不確定度
4.2.3 組合標準不確定度
4.2.4 擴充不確定度(Expanded Uncertainty)
4.2.5 有效自由度(Veff)
4.3 ANSI/ASME 系統
4.3.1 系統與隨機誤差(不確定度)
4.3.2 量測不確定度
4.3.3 量測不確定度傳遞原理
4.3.4 擴充不確定度
4.4 倆不確定度評估系統之比較
4.4.1 標準不確定度
4.4.2 組合標準不確定度
4.4.3 量測不確定度傳遞原理
4.4.4 擴充不確定度
4.4.5 系統誤差相關性的評估
4.5 ISO/ ANSI 評估系統比較後之結論
4.6 ANSI 不確定度評估系統之實例

第五章量測不確定度分析軟體的建構
5.1 Kragten 電子表格技術
5.2 量測不確定度評估軟體設計
5.2.1 有限差分法介紹
5.2.2 電子表格方法計算不確定度
5.3 數值誤差
5.4 運算表格設計
5.5 設計表格的使用方法
5.6 量測不確定度評估軟體實例比較
5.6.1 案例一:標準原子吸收光譜(AAS) 金屬含量不確定度評估
5.6.2 案例二：流量不確定度評估
5.6.3 案例三：水泥沙漿強度不確定度評估
5.6.4 案例四：輕質混凝土試體抗壓強度評估
5.7 軟體建構的說明

第六章量測不確定度在規格符合性判定和風險分析上的應用
6.1 前言
6.2 專有名詞解釋

6.3 決策法則下的允收區和拒收區

6.3.1 使用N : 1 決策法則下的簡單允收和拒收

6.3.2 使用Z%保護段之嚴苛允收和寬鬆拒收
6.3.3 使用Z%保護段之嚴苛拒收和寬鬆允收
6.4 量測不確定度和符合性測試：風險分析
6.4.1 檢試的量測和通過/不通過的決策
6.4.2 頻率分佈：製程變異和量測離散
6.4.3 機率密度函數：(Probability Densities Function)
6.4.4 工件檢試：量測和量測不確定度
6.4.5 測定界限和保護段(Gauging Test Limits and Gard Band)
6.4.6 個別工件的品質管制
6.4.7 批量工件平均品質的管制
6.4.8 消費者風險(Rc) 和生產者風險( Rp )的計算
6.5 規格符合性探討和實例計算
6.6 鋼筋強度試驗之符合性檢定及風險分析
6.6.1 生產者風險(Rp)與消費者風險之計算(Rc)
6.6.2 現行規範之探討
附錄A：高斯分配之相關計算
附錄B：風險分析
附錄C：風險計算

第七章化學分析量測不確定度評估指引和實例
7.1 前言
7.2 常態分配
7.3 檢量線誤差(校正曲線)
7.4 重複性測試誤差(精密度誤差)
7.5 標準液之配製
7.5.1 標準品純度(p)
7.5.2 流程中所用之所有定容器具(V)
7.5.3 標準品秤重u(ms)
7.5.4 標準品配製之組合標準不確定度
7.6 回收率試驗(添加樣品試驗)
7.7 空白實驗
7.8 要因圖(魚骨圖)
7.9 評估實例

第八章微生物定量測試不確定度評估指引和實例
8.1 前言
8.2 基本統計
8.3 最大可能數(Most Probable Number)：MPN
8.3.1 多個試管稀釋測試(Mu1tiple Tube Dilution Test)
8.3.2 多個試管單一稀釋位準時
8.3.3 多重稀釋位準多重試管MPN 之標準誤(標準差)
8.3.4 單一稀釋位準多重試管時MPN 之標準誤(標準差)
8.4 量測基本公式
8.5 計量的形式
8.6 組合不同計量型態不確定度的原理
8.7 量測尺度的轉換( Transformation of the scale of Measurement)
8.8 不確定度成份的估算
8.8.1 讀數的不確定度
8.8.2 單一菌落計數的波松離散
8.8.3 菌落計數和之波松離散
8.8.4 測試部份其體積的不確定度
8.8.5 稀釋效應之不確定度
8.9 定量微生物測試結果的數學模型及其不確定度
8.9.1 單盤方法(The one plate instrument)
8.9.2 多盤方法(The mu1tiple-plate instrument)
8.9.3 單一稀釋MPN 方法(The single- dilution MPN instrument)
8.9.4 多重稀釋MPN 方法(The mu1tiple dilution MPN instrument)
8.10 微生物定量測試不確定度評估案例

第九章電性領域RF 量測不確定度評估指引和實例
9.1 前言
9.2 專有名詞定義和說明
9.3 量測不確定度(Measurement Uncertainty) 簡介
9.3.1 常用名詞解釋
9.3.2 不確定度的主要來源
9.3.3 其他的來源
9.3.4 個則不確定成份的估算
9.3.5 A類不確定度的估算
9.3.6 B類不確定度的估算
9.3.7 有關影響量的不確定度
9.3.8 總量測不確定度估算的方法
9.3.9 量測模型( Measurement Model)
9.4 量測不確定度的分析
9.4.1 The BIPM 方法
9.4.2 不同單位的個別標準不確定度之組合
9.4.3 擴充不確定度
9.4.4 不同的參數當他們的互相影響與EUT 相關，其標準不確定度的組合
9.5 RF量測的不確定度成份
9.6 評估案例：藍牙白動測試系統不確定度分析
9.6.1 藍牙自動測試系統基本上其量測方式與手動相同
9.6.2 測試系統之特性
9.6.3 量測不確定度
9.6.4 動測試系統
9.6.5 誤差源之分析
9.6.6 量測讀值
9.6.7 Mismatch 不確定度
9.6.8 結論
附錄A：RF 測試不確定度成份清單
附錄B：不確定度成份:範圖上下限的計算公式
附錄C：不匹配之量測不確定度
附錄D：影響量相關函數
附錄E：最大累積量測不確定度
附錄F：BER

第十章其他相關領域定量測試不確定度評估實例
10.1 圓錐量熱儀熱釋放率量測不確定度評估
10.2 圓錐量熱儀軟體查驗實例
10.3 固體材料所生煙霧之比光學密度，試驗不確定度評估
10.4 防火門遮煙試驗量測不確定度評估
10.5 銷樣規量測未知直徑圓形孔不確定度評估
10.6 粗細粒料篩分析不確度評估
10.7 排烟、防火閘門洩漏量不確定評估
10.8 液晶數位投影機亮度測試不確定度評估