度量- 维基百科,自由的百科全书

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最早公尺的定義是自地球北極到赤道之通過巴黎的子午線,期間距離的千萬分之一,中間經過數次的更改,而在1983年時,國際度量衡大會重新定公義公尺是光在自由空間中1⁄ ... 度量 維基百科,自由的百科全書 跳至導覽 跳至搜尋   提示:此條目的主題不是計量單位或距離函數。

各種量表 度量(英語:measurement),也叫測量,是指對於一個物體或是事件的某個性質給予一個數字,使其可以和其他物體或是事件的相同性質比較[1][2]。

度量可以是對一物理量(如長度、尺寸或容量等)的估計或測定,也可以是其他較抽象的特質。

度量通常以一標準或度量衡表示。

度量以數字加上單位來表示,如距離即以多少英里或多少公里來表示。

度量是大部份自然科學、技術、經濟學(英語:Measurementineconomics)及其他社會科學中定量研究的基礎。

度量的過程為估計一數量的多寡和相同類型(如長度、時間、重量等)一單位的多寡之間的比例。

度量即為此過程的結果,表示為「數字加上一個單位」,其中實數為估計的比例。

如9公尺,其便包含物體長度和長度單位,即公尺之間的比例。

不像計數和整數個數個物體一般地可精確知道,每一個度量都是個存在些許不確定性的估計。

度量包括了測量尺度(包括量值)、計量單位及測量不確定度。

透過度量可以比較不同的量測,並且減少誤會。

有關度量的科學稱為計量學。

一個標準的捲尺,上面有公制及英制的刻度,和二個1美分硬幣作為比較 目次 1廣義上的測量 2方法論 3標準 4單位及系統 4.1英制系統 4.2公制系統 4.3國際單位制 4.4長度 4.5建築交易 4.6測量師的系統 4.7時間 4.8質量 4.9經濟學 5度量的困難點 6定義及理論 6.1古典的定義 6.2資訊理論的定義 6.3量子力學的定義 7相關條目 8參考資料 廣義上的測量[編輯] 在廣義上,測量是應用及其廣泛一種技術,並不局限於某一領域,也不能明確是從哪個行業發展而來的,因為人類自古就會測量。

測量是人類探知自然界的主要手段之一,包括現代科技社會。

科學家錢學森曾指出:「信息技術包括測量技術、計算機技術和通訊技術。

測量技術是關鍵和基礎。

」在當前世界各學科領域中,研究測量的學科是「計量學」。

對測量的定義非常多,許多學科都從自己的角度給與定義,按照計量學的定義,測量是指:以確定量值為目的的一組操作。

目前這一定義在世界範圍內是一致的。

建築測量、產業測量都只是測量的極小分支,或者說是測量在具體行業里的應用[3]。

測量(measurement)是一種行為,它是針對自然界的現象做量的認識,稱為量化,這種過程我們稱其為量測。

應用量測的結果將可以讓我們對自然界的現象能有更正確的認知。

故量測的目標就是要獲得標準值。

方法論[編輯] 一個性質的量測可以依以下幾項來分類:度量類別、數量、計量單位及不確定性。

度量的類別是度量時對不同種類的數據,依據其尺度水平所劃分的類別。

例如二個性質可以用其比例、差值或是其名目值來比較。

度量類別一般不會直接寫出,但在說明度量程序中多半可以看出。

數量是指該性質對應的數值,一般會用適當的測量儀器來取得。

單位是人為設定的一個量,在實務上,類似一個數學上的比例系數,二個性質,不同單位的量測,可以根據單位的關係,轉換為相同的單位再進行比較。

不確定性表示量測程序中的測量誤差(包括隨機誤差及系統誤差)。

誤差可以用重覆進行相同量測來求得,也要考慮測量儀器的準確性與精密性。

標準[編輯] 如果不考慮少部份的量子常數,度量單位基本上可以任意選定。

因此度量單位是約定俗成的,是由人們設定後,然後一社群有共識後開始使用。

自然界在本質上沒有規定一公尺的長度,也沒有規定以英里為距離單位會比公里來的恰當。

不過在人類的歷史上,為了方便及必要性,會演變出一些度量單位的標準,使一個群體有共同的度量基準。

法律中一開始規範度量單位的目的也是為了防止商業詐騙。

今日的度量單位多半是以科學的基礎上訂定,並且受到政府或國際機構的監督。

在1875年17個國家訂定了《米制公約》,並且依公約設立了國際度量衡大會(CGPM)。

最早公尺的定義是自地球北極到赤道之通過巴黎的子午線,期間距離的千萬分之一,中間經過數次的更改,而在1983年時,國際度量衡大會重新定公義公尺是光在自由空間中1⁄299,792,458秒所行進的距離[4],而在1960年時美國、英國、澳洲及南非也定義了國際碼(internationalyard)為0.9144公尺。

在美國的度量單位管理是由美國商務部以下的國家標準技術研究所(NIST)負責。

在英國則是由英國國家物理實驗室(NPL),澳洲主管單位是國家計量研究院(英語:NationalMeasurementInstitute,Australia)[5],在南非是由科學和工業研究理事會(英語:CouncilforScientificandIndustrialResearch)負責,在印度是由印度國家物理實驗室(英語:NationalPhysicalLaboratoryofIndia)管理,在台灣是由經濟部標準檢驗局以下的國家度量衡標準實驗室管理。

單位及系統[編輯] 英制系統[編輯] 主條目:英制單位 英制單位是一種源自英國的單位制,是從羅馬帝國的度量衡衍生而來,曾在英國、大英帝國及美國等國家使用。

原使用英制的國家中,大部份已轉換為國際單位制,英國、加拿大及愛爾蘭等國已立法將單位改為國際單位制,但日常使用仍常用到英制。

而從英制單位演變而來的美制單位(又稱美式英制單位)仍是美國及一些加勒比地區國家使用的單位系統。

上述不同的系統,之前曾依其長度、質量及時間的單位而統稱為「磅-英尺-秒」系統,不過其中有許多單位是不一樣的。

例如英制的英噸、英擔、加侖就和美式英制的單位有些差異。

英國官方已將一些單位改為國際單位制,不過日常使用仍常使用英制,例如道路的標示仍使用英里、碼及英里每小時等單位,以品脫為計算啤酒及牛奶的單位,以英尺及英寸為身高的單位,以英石及磅為體重的單位。

許多大英國協的國家已改用國際單位制,但在許多商業交易中,土地及室內的面積仍以英畝或平方英尺來計算,而汽油也仍以加侖來計算。

公制系統[編輯] 四個使用公制系統的量測設備 公制系統是一個十進制的單位系統,以公尺及公斤為長度及質量的單位。

不過因著其基本單位的不同,也衍生出許多不同的單位系統。

自1960年起,國際單位製成為國際認可的公制系統。

像電學中的電壓、電流等都是用公制來表示。

公制系統會針對一些物理量訂定基本單位,可由基本單位衍生出其他物理量的單位。

除了時間以外的單位,其倍數及小數均以單位的十的乘冪(英語:Powersof10)來表示。

若同一物理量的不同單位互相轉換,只要乘以(或除以)10或100、1000……等係數,換句話說,只要移動小數點位置即可,因此單位相當的簡單。

例如1.234公尺等於1234公釐,也等於0.001234公里。

類似2/5公尺之類的分數使用相當少見。

公制系統雖有不同的單位系統,但任一系統中,長度或距離都是用公尺、公釐(千分之一公尺)或公里(一千公尺)表示,因此不會有類似英制,同一物體量的不同單位轉換時,其轉換系數較複雜不一致的問題。

國際單位制[編輯] 主條目:國際單位制 國際單位制(簡稱SI制)是從公制系統衍生的單位制,也是世界上最廣為日常生活及科技應用接受的單位系統。

國際單位制在1960年設置,參考了米-千克-秒(MKS)系統,而不是有許多變化形的厘米-克-秒制(CGS)系統。

國際單位制在發展中也導入了許多新的,以往未列在公制系統中的物理量單位。

七個原始的國際單位制如下[6]: 基本量 基本單位 符號 目前的SI制定義 新提議的SI制定義[7] 時間 秒 s 銫-133的超精細分裂 和目前SI制相同 長度 公尺 m 真空中的光速c 和目前SI制相同 質量 千克 kg 國際千克原器(IPK)的質量 普朗克常數h 電流 安培 A 真空磁導率,真空電容率 電子的電荷e 溫度 克耳文 K 水的三相點,絕對零度 波茲曼常數k 物質的量 莫耳 mol 碳12的莫耳質量 阿伏伽德羅常數NA 發光強度 燭光 cd 540THz光源的發光效率 和目前SI制相同 國際單位制的單位可分為基本單位及衍生單位。

基本單位是量測時間、長度、質量、溫度、物質數量、電流及發光強度的單位,衍生單位則是由基本單位組合而成的單位。

例如功率的單位瓦特可以用基本單位定義為m2·kg·s−3。

也可依此定義其他物理量的單位,例如物質密度的單位kg/m3。

長度[編輯] 二公尺的木匠尺 尺是用來量測長度或是繪製直線的工具,在幾何、工程製圖、工程等領域會都用到。

不過也有只能量測長度、無法繪製直線的捲尺。

圖中的是二公尺的摺疊尺,摺疊後的長度只有20公分,可以放進口袋內,而長度五公尺的捲尺可以用在小房間的量測。

建築交易[編輯] 澳洲的建築界在1966年導入了公制,用來量測長度的單位為公尺(m)及毫米(mm)。

為了避免混淆,避免使用厘米(cm)的單位。

例如二公尺又五十公分的長度會記錄成2500毫米或是2.5公尺,而不會用不標準的250公分[8]。

測量師的系統[編輯] 美國的測量師使用埃德蒙·岡特(英語:EdmundGunter)在1620年導入,以十進制為基礎的量測系統。

其基礎單位是66英尺的岡特測鏈(英語:Gunter'schain)(1鏈),可以分為4桿,每桿16.5英尺,也可以分為100令(英語:Link(unit)),每令0.66英尺,令的縮寫是lk。

時間[編輯] 主條目:時間 時間是用來描述物體變化程度的抽象單位,時間的單位有小時、天、週、月、年等,更長的時間單位有世紀、千年等。

時間單位也用來量測二個事件之間所經過的時間。

質量[編輯] 主條目:計重秤 質量是所有物質都有的特性,和其抵抗動量變化的程度有關。

另一方面,重量是指一物體在重力場中所受到的向下引力。

英制的質量單位有盎司、磅及英噸,公制的質量單位則是公斤及公克。

量測質量的設備稱為天平,將物質和已知質量的砝碼比較,以確認其重量。

彈簧秤量測物體受的重力,量測的其實是抵抗重量的力,不是質量。

不過天平和彈簧秤都要在重力場下才有效。

這類設備中最準確的是是由荷重計配合數位數字輸出,不過仍需要在重力場下才有效。

經濟學[編輯] 經濟學中的度量包括實際的度量、名義價格(英語:nominalprice)度量及實際價格(英語:realprice)等。

其差異包括所量測的事物,以及刻意排除影響的事物,例如實際價格就是排除通貨膨脹後的價格。

度量的困難點[編輯] 精確的度量是許多領域的基礎,因為所有的度量都需要近似,需要花許多的心力使度量準確。

例如考慮如何量測物體從一公尺高度落下的時間。

根據物理學可以證明,在地球的重力下,若不考慮空氣阻力,落下的時間約只需要0.45秒。

不過這個數字本身就有一些測量不確定度: 此處用的重力加速度為9.8公尺每二次方秒(32英尺每二次方秒),不過此數值只有二位數的精確度。

地球的重力加速度會隨海拔及其他因素有些微的變化。

0.45秒的計算過程會用到平方根,計算過程也會犧牲一些精確度。

此外,也有可能有其他測量誤差: 粗心。

如何確定物體開始落下及碰到地面的精確時間。

高度及時間的度量本身都會有誤差。

空氣阻力。

科學實驗需要非常的小心,設法避免各種錯誤,並且合理的估計其誤差。

定義及理論[編輯] 古典的定義[編輯] 依古典的定義,度量是確定或估算二個數量之間的比例,這也是物理科學的標準[9]。

數量和度量二者互相定義,量化屬性是指那些至少理論上可能被量測的量。

古典理論有關量的概念可以回推到約翰·沃利斯及艾薩克·牛頓,也早在歐幾里得的《幾何原本》中就有相關的敘述[9]。

資訊理論的定義[編輯] 資訊理論認為所有資料在本質上都是不精確的,[來源請求]只有統計上的意義。

因此度量是定義為「對於數值的一組觀察,可減少結果的不確定性。

」[10]定義中也隱含了科學家實際在量測時的作法:在量測時對一個物理量進行多次的量測,得到其平均值及統計特性等資訊。

實務上,一開始可能會根據猜測的方式得到一個數值,後續再利用許多的儀器及方法,設定減少數值中的不確定性。

這種理論和實證主義的表徵理論不同,實證主義認為所有的量測都是不確定的,因此量測的結果不是一個數值,而是一個數值的範圍,這也代表了有關估計和度量有時沒有清楚的界限。

確認量測誤差的程度也是方法論中的一個基本面向,誤差的來源可分為系統性及非系統性。

量子力學的定義[編輯] 在量子力學中,量測是指一個可確定物體的位置、動量及極性(只針對光子)等的行為。

在量測前,物體的波函數可表示其量測結果為不同值的機率,但量測後波函數塌縮,因此結果只有一個值。

量測問題(英語:measurementproblem)在量子力學中的意義是量子力學的基本未解問題之一。

相關條目[編輯] 艾利點(英語:Airypoints) 單位轉換 檢測極限(英語:Detectionlimit) 微分線性(英語:Differentiallinearity) 因次分析 無量綱量 計量經濟學 度量衡 科技史 儀表裝置(英語:Instrumentation) 積分線性(英語:Differentiallinearity) 最小計數(英語:LeastCount) 純量類別 量子測量 測量儀器 全國標準實驗室協會(英語:NCSLInternational) 數感(英語:Numbersense) 數量級 心理統計學 統計 計量單位 不確定性原理 不確定性 虛擬儀器 網站分析 特殊量測單位的列表(英語:Listofunusualunitsofmeasurement) 有趣量測單位的列表(英語:Listofhumorousunitsofmeasurement) 測試方法(英語:Testmethod) 參考資料[編輯] ^Pedhazur,ElazarJ.;Schmelkin,LioraPedhazur.Measurement,Design,andAnalysis:AnIntegratedApproach1st.Hillsdale,NJ:LawrenceErlbaumAssociates.1991:15–29.ISBN 0-8058-1063-3.  ^InternationalVocabularyofMetrology–BasicandGeneralConceptsandAssociatedTerms(VIM)(PDF)3rd.InternationalBureauofWeightsandMeasures.2008:16[2017-01-04].(原始內容(PDF)存檔於2019-10-31).  ^JJF1001-1998《通用計量術語及定義》 ^17thGeneralConferenceonWeightsandMeasures(1983),Resolution1..[2012-09-19].(原始內容存檔於2013-06-23).  ^aboutNationalMeasurementInstitute.[2017-01-04].(原始內容存檔於2021-03-22).  ^InternationalBureauofWeightsandMeasures,TheInternationalSystemofUnits(SI)(PDF)8th:147,2006,ISBN 92-822-2213-6(英語)  ^C.S.Peirce(July1879)"NoteontheProgressofExperimentsforComparingaWave-lengthwithaMetre"AmericanJournalofScience,p.261 ^Naughtin,Pat.Whatismetrication(PDF).PatNaugthin:4,5.2007[2013-06-13].  ^9.09.1Michell,J.(1999).Measurementinpsychology:acriticalhistoryofamethodologicalconcept.NewYork:CambridgeUniversityPress. ^DouglasHubbard:"HowtoMeasureAnything",Wiley(2007),p.21 閱論編度量衡制度公制 國際單位制· 米-千克-秒制· 厘米-克-秒制· 米-噸-秒制· 重力米制 自然單位制 幾何化單位制· 普朗克單位制· 史東納單位制· 洛倫茲-亥維賽單位制· 原子單位制· 量子色動力學單位制 常規單位 天文學單位· 電學常規單位(英語:Conventionalelectricalunit)· 國際實用溫標 日常單位 中國傳統· 常衡· 藥劑師(英語:Apothecaries'system)· 英制· 緬甸· 市制、營造尺庫平制· 康沃爾(英語:OldCornishunitsofmeasurement)· 丹麥(英語:Danishunitsofmeasurement)· 荷蘭(英語:Dutchunitsofmeasurement)· 英格蘭(英語:Englishunits)· 芬蘭(英語:Finnishunitsofmeasurement)· 法國(英語:Frenchunitsofmeasurement)· 德國(英語:Germanunitsofmeasurement)· 印度(英語:Hinduunitsofmeasurement)· 香港· 愛爾蘭(英語:OldIrishunitsofmeasurement)· 日本· 馬耳他(英語:Malteseunitsofmeasurement)· 挪威(英語:Norwegianunitsofmeasurement)· 勃固(英語:PeguWeightsandMeasures)· 波蘭(英語:ObsoletePolishunitsofmeasurement)· 葡萄牙(英語:Portuguesecustomaryunits)· 羅馬尼亞(英語:Romanianunitsofmeasurement)· 俄羅斯(英語:ObsoleteRussianunitsofmeasurement)· 蘇格蘭(英語:ObsoleteScottishunitsofmeasurement)· 西班牙(英語:Spanishcustomaryunits)· 瑞典(英語:Swedishunitsofmeasurement)· 台灣· 韃靼(英語:ObsoleteTatarunitsofmeasurement)· 奧斯曼(英語:TraditionalTurkishunitsofmeasurement)· 金衡制· 美制 古單位制 古希臘(英語:AncientGreekweightsandmeasures)· 古羅馬(英語:AncientRomanweightsandmeasures)· 古埃及(英語:AncientEgyptianweightsandmeasures)· 古希伯來(英語:BiblicalandTalmudicunitsofmeasurement)· 古阿拉伯(英語:AncientArabicunitsofmeasurement)· 古美索不達米亞(英語:AncientMesopotamianunitsofmeasurement)· 古波斯(英語:Persianunitsofmeasurement)· 印度單位制歷史(英語:HistoryofmeasurementsystemsinIndia) 其他單位 非常規(英語:Listofunusualunitsofmeasurement)· 法國常用單位(英語:Mesuresusuelles)· N體單位(英語:N-bodyunits) 規範控制 AAT:300266037 GND:4038852-9 NARA:10639531 取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=度量&oldid=68812819」 分類:度量精準隱藏分類:CS1英語來源(en)含有英語的條目有未列明來源語句的條目包含AAT標識符的維基百科條目包含GND標識符的維基百科條目包含NARA標識符的維基百科條目 導覽選單 個人工具 沒有登入討論貢獻建立帳號登入 命名空間 條目討論 臺灣正體 已展開 已摺疊 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 閱讀編輯檢視歷史 更多 已展開 已摺疊 搜尋 導航 首頁分類索引特色內容新聞動態近期變更隨機條目資助維基百科 說明 說明維基社群方針與指引互助客棧知識問答字詞轉換IRC即時聊天聯絡我們關於維基百科 工具 連結至此的頁面相關變更上傳檔案特殊頁面靜態連結頁面資訊引用此頁面維基數據項目 列印/匯出 下載為PDF可列印版 其他專案 維基共享資源 其他語言 AfrikaansAlemannischAragonésالعربيةঅসমীয়াAsturianuAzərbaycancaБашҡортсаBoarischŽemaitėškaBikolCentralБеларускаяБеларуская(тарашкевіца)БългарскиभोजपुरीবাংলাBrezhonegBosanskiБуряадCatalàCebuanoکوردیČeštinaЧӑвашлаCymraegDanskDeutschΕλληνικάEnglishEsperantoEspañolEestiEuskaraEstremeñuفارسیSuomiNaVosaVakavitiFrançaisGaeilge贛語KriyòlgwiyannenGalegoעבריתहिन्दीHrvatskiKreyòlayisyenMagyarՀայերենInterlinguaBahasaIndonesiaIlokanoIdoÍslenskaItaliano日本語PatoisJawaҚазақшаಕನ್ನಡ한국어Къарачай-малкъарКыргызчаLatinaLombardLingálaLietuviųLatviešuМакедонскиമലയാളംМонголBahasaMelayuMirandésမြန်မာဘာသာनेपालीNederlandsNorsknynorskNorskbokmålNouormandOccitanਪੰਜਾਬੀPolskiPiemontèisپنجابیPortuguêsRomânăРусскийРусиньскыйसंस्कृतम्СахатылаScotsسنڌيSrpskohrvatski/српскохрватскиසිංහලSimpleEnglishSlovenčinaSlovenščinaShqipСрпски/srpskiSvenskaKiswahiliதமிழ்తెలుగుไทยTagalogTürkçeXitsongaУкраїнськаاردوOʻzbekcha/ўзбекчаTiếngViệtVolapükWinaray吴语IsiXhosaייִדיש文言Bân-lâm-gú粵語 編輯連結



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