武汉大学质量发展战略研究院
学术动态
2009年第11期（总第56期）
武汉大学质量发展战略研究院编 2009年3月25日
学术报告厅举行2009年第11期（总第43期）珞珈质量双周学术论坛。论坛邀请湖北省纤维检验局时根火局长作“计量单位发展的前沿和纤检体制改革的思考”的专题演讲。论坛的与会人员与时根火局长进行了热烈与深入的探讨。以下是论坛的主要内容：
计量单位发展的前沿
和纤检体制改革的思考
主讲人：湖北省纤维检验局 时根火局长
一、计量单位发展的前沿
（一）计量对人类和社会发展的影响
计量：
测量的科学
社会的一大支柱（从人类文明的最早期到现在，社会的三大支柱一直是：法律、货币、计量）
现代国际的一项基本的基础设施
法律是制定人类社会基本框架的必要依据——法律面前人人平等；
稳定的货币制度是贸易与商业的前提；
统一而稳定的度量衡体系对于保证买卖商品的具体量化和贸易公平至关重要。
中国度量衡起源于公元前四世纪晚期秦朝的商鞅变法。
考古挖掘中已发现了很多这一时期的计量标准。
与西方王朝帝国所用的标准类似，中国的计量单位都是以那些人为选择的适应日常需要的尺寸的实物为基础的，这种情况一直延续到现代科学兴起之后（尽管有证据表明，在秦始皇统一中国之前，中国人就已经采用竹笛来作为长度标准了）。
直到1583年伽利略发现钟摆周期与其长度相关的特性之后，人们才初次尝试根据物理原理来研制可复制的计量标准。当时，伽利略观察到比萨教堂中摆灯的摆动很有规律，并且与其摆动的幅度无关。他意识到这可以作为一种时间标准，并实际使用长度可变的摆测量了他的脉搏。
众所周知，十进制米制是18世纪末法国大革命时期创立的。它建立在对巴黎子午线测量的基础上，当时新的长度单位“米”被定义为地球极点到赤道距离的一千万分之一。
计量进一步的发展开始于19世纪60年代，制造产品国际贸易的增长呼唤着基于十进制米制的世界范围的度量衡体系的诞生。
其结果是，米制公约于1875年5月20日在巴黎签署。该公约建立了米制公约国际组织，其中包括国际计量委员会(CIPM)和国际计量局(BIPM)。在米制公约的框架下，决定建立新的米和千克国际标准，并将它们保存在国际计量局。
人们日常生活的各个方面都依赖于准确可靠的测量。而测量只有建立与基本物理常数密切相关连的单位制基础上，其准确性和可靠性才能得以保证。绝大多数制造业在经济上的成功与否主要取决于其产品质量的优劣，而在这一过程中，测量发挥着关键的作用。
作为所有测量基础的物理学理论本身，只有在其预言可以被定量验证的程度上才是可信的，而这通常要求具有最高准确度水平的测量。 （二）计量单位的定义与发展
单位是一种用来比较同一量的不同值的特殊的量。单位必须有严格的定义，以便适用于所有使用者，并让所有使用者们放心，他们使用的是同一单位。
单位定义的全球统一对于以下领域有着重要意义：
贸易
科学、技术、工程、勘测
医药（药物浓度测量）
环境（大气中臭氧测量）
如何最佳构建单位制？
1.严格定义一小部分基本量；
2.将所有其他单位作为导出单位，用基本单位来定义，表示为基本单位幂次的积。
我们把这些单位作为基本单位
(iii)将速度单位作为导出单位,等于米/秒, m/s。该导出单位就是用米和秒的定义导出的
所有导出单位都是用基本单位的定义导出的。
基本量 基本单位
长度 l 米 m
时间 t 秒 s
质量 m 千克 kg
电流 I 安培 A
温度 T 开尔文 K
物质的量 n 摩尔 mol
发光强度 Iv 坎德拉 cd
（三）SI单位定义的实现以CIPM关于基本单位重新定义的建议
以下两种情况下SI单位定义的实际复现以及作用：
(a)当前定义
(b)直接基于基本物理常数的新定义
最终的参考标准不再是实物量具，而是根据物理定律所定义的单位，因此，我们就需要建立科学实验室来“实际复现”这些单位。
这些实验室过去被称为国家标准实验室，近年来，通常称之为“国家计量院（National Metrology Institutes-NMIs ）”。
对基本单位定义的特定要求
应该选择那些我们确信在时空变换下在天体尺度上保持稳定，即与本质上不变的量相关的参考标准。
定义复现的准确度必须能够满足最佳实际测量的要求。
应努力选择尽量简单的定义，无论是在理解上还是在复现上都要求如此，复现所采用的设备不应过于昂贵或过于复杂。
应选择在任何时候、任何地点，任何人都可自由获取的定义。
它意味着我们应选择一个物理方程，我们所希望测量的量（长度、时间，等）和其他不同的量（变量或常数）同时出现在其中，这样，我们就可以通过已知的其他基本单位来进行测量。
这种操作被称之为测量的“基本方法”，它是SI基本单位实际复现的基础。
（四）结论
建立SI：我们非常谨慎地定义7个基本单位；而导出单位则遵从物理学方程。
每个基本单位的定义都固定某个量。我们也可通过规定所要固定的量的精确（数）值来定义基本单位。
我们希望选择固定基本物理常数来进行定义，因为这些常数被认定为宇宙中真正不变的量。
正因如此，我们希望在千克、安培、开尔文和摩尔的新定义中固定h、e、kB和NA。
二、纤维检验机构体制思考
（一）纤维检验机构的职能：
1、负责在全省范围内实施对棉、毛（绒）、麻、茧丝等纤维的质量监督和行政执法。
2、受省质监局委托对纤维制品进行质量监督和行政执法。
3、承担纤维及纤维制品（如纺织品、服装等）的监督检验、委托检验、公证检验、仲裁检验和复核检验。
4、负责纤维及纤维制品标准的制、修订，纤维实物标准的更新、仿制。
5、纤维专用计量器具的检定。
特点：具有行政执法、监督管理、检验检测三位一体的职能
依据的政策法规：
棉花质量监督管理条例（2001年）
茧丝质量监督管理办法（2003总局令第43号）
毛绒纤维质量监督管理办法（2003总局令第49号）
麻类纤维质量监督管理办法（2005总局令第73号）
絮用纤维制品质量监督管理办法（2006总局令第89号）
（二）需要思考的问题
问题1：
纤检机构承担了监督管理、行政执法和检验服务等多项职能。但在实际工作中，存在以经济效益为中心、重公正检验，放松监督管理和行政执法的现象；从三鹿奶粉事件反思纤检工作，纤维及絮用纤维制品的质量监管制度不完善、措施不得力、执行不到位的问题影响到监管职能缺位；影响公正检验质量的因素依然存在
问题2：
影响公正检验质量的因素依然存在
（1）管理体系和制度
（2）人员能力
（3）质量意识
问题3：
服务意识和发展能力有待提高。
（1）参照公务员管理的体制，强化了监管和执法职能，但在一定程度上制约了高水平专业技术人员的引进
（2）业务范围比较单一，依赖棉花公检的局面没有突破，拓展非棉纤维及纤维制品检验领域的能力还不足
（3）服务意识还不够强，监督管理、行政执法和检验服务三者之间的关系需要正确处理
问题4：机制不活执行力不够
（1）分配机制，如何充分调动广大干部职工爱岗敬业、善于创新的积极性
（2）评价机制，如何营造优秀专业人才脱颖而出的成长环境
（3）创新机制，如何加强科学研究和检验技术装备建设，不断满足日趋变化的检验需求
（4）管理机制，如何实现质量管理体系与行政管理体系的有机结合，如何提高执行力和有效性
学术讨论
问：刚刚你谈到的很多东西都是很前沿的，我的工作中也用到了“不确定度”，请时局长介绍一下“不确定度”在国内的现状、发展及影响。
答：“不确定度”是关于测量方面的事情，是从计量工作引进来的。首先，为什么会提出“不确定度”这个问题，大家可能都知道，跟我刚才讲的很多方面都有关系。我们以前做一个测量，往往只习惯于测出来多少就是多少，但是知道多少以后还不够，为什么呢？举个最简单的例子，女同志去买项链，项链上标的是100克， 1克是多少钱。你是按照这个100克付了钱了，标的是100克，但是你往往会产生一个疑问，这100克到底差了多少？如果差的一点点，你可能会算个账，差个0.01克的话，可能也就几块钱，你可能觉得不在乎，但是要是差了5克、10克那你一算就差好几百块钱了，那你肯定就要在乎了，所以在这个时候，你可能就希望他在告诉我这100克的同时还要告诉我这100克到底差多少，范围在多少，告诉你它少不会少于99.5克，多不会多于100.5克。这个“不确定”概念就有了，说明这个项链的重量可能是在99.5克到100克之间，任何一个测量的结果，受条件影响它都有一个不确定性，以前我们也有这个概念，就是所谓“误差”的概念，“误差”为什么后来引入不出这个概念，而不是以前这个“误差”的概念。这要从定义的角度来说，“误差”是测量结果减去增值，从这个角度讲“误差”是一个固定的数，我们从坐标上来看，一般的测量从统计上来看，就是在某个范围之间，受测量条件、测量环境的影响，测量结果在整个范围之内都是有可能的，在这个情况下就不是一个固定的点了，所以就不是一个“误差”的概念，而是在某个范围之内的这个区间就叫做“不确定度”，定义是和测量结果相联系的一个参数，表征了测量结果的分散性，因为任何一个测量都有分散性，它是表示测量结果分散性的一个参数，它表征的是这个概念。这就是关于为什么会提出这个问题出来，它和以前的“误差”的概念有什么不一样。
“不确定性”的应用状况，从我们国家来讲，有几种情况是必须要给“不确定度”的：第一，出现计量单位，肯定要给不确定度，如果不给的话，这个单位出现的程度和实际情况差不多少，你心里没底的话就没办法达到统一。所以我们国家，在国家计量院对计量标准的研究出现计量单位的时候对“不确定度”的分析是非常仔细，非常准的。第二，比对,在量值比对中，实验室检验一个压力表。这个实验室检验出来的结果，和那个实验室检验出来的结果是不是一致，就是用不确定度来评价的。在给出测量结果的时候要给出不确定度。第三，在出具校准证书的时候，校准证书在给测量结果的同时要给出不确定度。
目前不确定度分析难在检测领域，尤其是有些没有办法重复的检测试验领域。比如在检测试验中有时候要做破坏性试验，这时候无法做重复试验，对不确定评定就会带来困难。
问：纤维检验的公证检验与计量强制检定有类比性，强制检定能否实现国家买单？
答：我个人认为，强制检定应该是由政府买单。国外的强制检定肯定是政府买单，我们国家有些事情还在于能否抓住机遇促进其实现。棉花公证检验为什么能够实现国家买单，就是抓住了朱镕基总理非常重视棉花质量这个机遇。并且这部分费用也在国家承受范围之内。而强检器具的范围比较大，全部费用国家承担有一定的困难。我认为发展方向是把强检范围缩小，只把民生计量列入强检范围。目前的状况是质检部门既想国家买单，又不想缩小强检范围。只要各级机构在这个问题上面统一认识，应该不难实现政府买单。
问：纤维检验机构的体制比较特殊，现有两种机制今后将如何发展和调整？
答：各地采取的模式都不一样。纤检机构本身来讲还希望这种体制继续延续，就是监督管理和监督检验二合一。但是这种状况最终还是要改变。比如纺织品服装方面就存在这方面的问题。如省里原来有一个纺织品检验中心，现在交给省质监局来管理，一种选择是和纤检机构合并，但是纤检机构是公务员编制，而检验中心是事业编制，合并有困难。另一个选择是两个机构同时存在，但是两个机构的职能就需要调整。浙江采取的模式，是两个机构独立运行，而在纺织品检验这项工作中两家共同搭建一个平台。两家共同来完成这项工作，并按照合并前两家所占的比例来划分分配比例。
问：行政执法和检验检测这两种职能在一个单位内存在是否合适？
答：从体制上来说现在已经提出了这个问题。江苏已经打破了这种方式。但在目前的体制下还有问题。按照棉花条例的规定，公证检验要由专业的纤维检验机构来承担。因此在实际运行中还会存在很多问题。
问：检定规程规定检定周期不得随意调整，但是有时候存在政府部门用行政规定来要求调整检定周期的情况，你怎么看待这种问题？
答：计量检定人员不能随意确定检定周期。调整检定周期应该按照规定的程序和原则来进行。如果考虑从增加检定频次来增加检定收入，那就和计量法的宗旨相违背了。要缩短检定周期也是要有明确规定的。比如连续两个检定周期的检定合格率达不到某一个水平，才能考虑缩短检定周期。在不违反检定规程的情况下可以依据规定适当调整检定周期。
问：现在棉花收购已经从统购统销进入了市场化运作，在收购环节纤检局如何进行质量监管？
答：我们主要在质量和数量两个方面进行监管，一个是在棉花品级方面有规定。加工厂收购棉农的籽棉，纤检部门既要维护棉农的利益，也要维护棉花加工厂的利益。第二个方面，加工厂用于收购的秤必须要经过检定合格，以免短斤缺两。而且在收购旺季，稽查人员会到现场进行督察。
问：对生产新计量器具的厂家来说，企业自己制定的检定方法和企业产品标准之间有什么区别？
答：对生产新计量器具的厂家来说，在没有相应的检定规程的时候，是需要制定企业自己的检定方法。一般来说企业标准考虑法律法规的内容要少。检定方法就要考虑这方面的要求。有时候针对某个产品可能没有国家的计量检定规程，但是对这一类的计量器具可能有管理要求。另外检定方法中的技术参数和指标和企业标准也要一致。
问：检定、校准和比对，这三者各在什么情况下适用？它们有什么不同？
答：这个问题可以从两个角度来看，一个是从量值溯源的有效性来看，一个是从满足计量法律法规来看。首先说第一个角度。国际上通行的是，除了强制检定的以外，其他的都可以通过校准来进行溯源。如果某种计量器具没有建立国家基准。无法通过校准来溯源，那么可以通过比对的方法来保证其可靠性。从第二个角度来看。国内的做法是凡是有检定规程的应该进行检定，没有检定规程的可以校准。
问：纤检机构的检验职能和行政执法职能是否存在矛盾？二者分开来能否解决问题？为什么要分开，分开有什么困难？
答：这两者分开是一个趋势，但是目前要分开在体制和法律法规上还存在障碍。棉花条例规定了专业纤维检验机构的职责。如何正确处理两者的关系，不能以经济效益为中心，首先在保证监督管理和行政执法的前提下去做好公证检验工作。另一方面也要从保证公证检验的质量来确保监督管理和行政执法职能的履行。
问：计量机构和纤检机构都是技术机构，他们所面对客户的在需求上有什么不同？
答：这两种机构肯定会存在差别。对计量机构的需求是企业主动的要求。而纤检机构的客户需求在公证检验方面还存在被动的状况。这就类似于强制检定和校准之间的关系。强制检定是必须要履行的，而校准是客户的主动要求。纤维制品纺织服装这方面的客户，在需求方面与计量机构没有区别，但是棉花公证检验的客户的需求是有区别的。
问：棉花公证检验能否发展成为类似期货棉的由买方卖方主动要求去做的一种行为？
答：现在我们也在努力往这方面走，这涉及到公证检验证书的有效性的问题。就是如何让买卖双方来使用公证检验证书。棉花供需市场的变化中，双方的心态会发生变化。但是还没有按照公平和诚信原则来对待公证检验证书，所以目前公证检验的有效性还受到影响。
问：武汉大学在测绘上是非常有优势的，计量在很多领域都有应用，武汉大学测绘的核心也是在空间状态和地理状态进行测量和计量，计量科学在测绘科学上的应用是怎么样的？两者之间有什么关系？
答：测绘本身也是一种测量，也是计量应用的一个范围。通常我们把对计量器具的管理检定理解为计量，把其他的得到一个结果理解为测量。它们之间是有联系的，比如测绘要用到卫星定位系统跟时间频率计量有关，经纬仪、水准仪、测距仪也跟计量紧密的联系在一起，中国计量院研究不确定度、误差分析、长度计量、无线电计量的专家很多本身就是学测绘专业出身。这两个方面联系的比较紧，其实测绘本身就是计量的一个范畴，省计量院和省测绘局、测绘大学在计量合作方面很多，包括实验室的共建等。
问：国家成立测绘局是履行在他这个领域的行政管理职能，我们这个系统有国家标准化院，最后关于空间状态的测量的计量标准是由测绘局来制定还是由计量部门来制定，涉及到对测量的最后的标准的确定问题，两者的行政职能由谁来定？
答：两者有区别的地方，计量部门主要管理计量器具的准确性，绘制地图的测量职能还是由测绘局来负责。举一个形象的例子，比如噪声测量由环保部门负责，但是测量噪声的仪器要经过计量部门检测后出具数据才有效。我们是管测噪声的仪器要准，在打官司的时候仪器本身没有证书，不能保证溯源，数据就无效了。
问：前两天看了一个案例，一个老百姓在2000年初买了一个冰箱，一测，实际的空间面积与冰箱上的记载有很大的差别，和厂家打了十年的官司。他把冰箱放在国家计量院十年都未出具结果，还有类似房地产的空间计量等问题，在手段和最后测量的结果的问题为什么会出现？
答：这涉及到计量法的一个问题，我国目前的计量法实际上是一部计量器具法，它只是涉及管理计量器具准不准，而在新修订的计量法在这方面就有突破，是管测量结果。新计量法颁布后，要追溯到测量结果的话，这个问题就能解决了，其中明确了对计量结果的管理。
点评：计量器具和计量机构实际上已经产生了很多矛盾，有很多问题需要讨论，可是时间不够，时局长给我们印象很深的是知识非常广博，无论是计量问题还是中国纤检管理体制改革问题都是涉及到我们民生涉及到国家很多体制性的根本问题，在这方面给了我们很多信息。第二给了我们很多前沿知识，通过计量单位的创新，计量单位的参照，以前是有很大的矛盾的，今天给我们讲的基于物理学的发展，引入了一些新的主要的参照指标。时局长这种对中国国情的把握，对情况的熟悉，说明我们做每一件事情都需要广泛的知识，需要各方面知识的运用，在这三个方面给了我们很深的启发。
（何荷整理，未经主讲人审阅）
