第七章 量值溯源

第一节 量值溯源的基本概念

我国传统的量值传递体系中主要强调量值的自上而下传递方式，对自下而上的量值溯源不够重视，存在以量值传递包含量值溯源的现象，在具体操作时则表现为计量检定（强制检定和非强制检定）一种形式。随着我国由计划经济向市场经济过渡，传统的、单一的检定传递方式已不能满足社会各个领域的溯源要求。

近年来，国际上广泛采用和推行的“校准溯源制度”在我国开始受到越来越多的重视，以校准方式来进行量值溯源开始进行，校准市场开始形成。现行计量法律法规对于计量器具的量传溯源仅规定了检定的方式，这是由于对计量校准及其作用的认知存在历史局限性造成的。尽管现有计量法律法规没有明确对计量校准活动的管理要求，但计量校准作为实现量值统一和准确可靠的活动，在社会生产和生活各领域有广泛应用，对我国经济、社会发展和科技进步有着不可替代的影响作用。由于长期形成的量值传递与量值溯源不分、检定与校准不分的情况没有完全改观，我国的校准市场呈现较为混乱的局面。

为适应新形势下对计量校准活动监督管理的需要，规范计量校准市场，加强事后监督，突出责任主体，原质检总局计量司组织有关单位起草了《计量校准管理办法》（质检量函〔2017〕6 号文），将计量校准纳入国家计量体系予以统一规范，这也符合国务院《计量发展规划（2013-2020年）》和《计量法》最新修订稿的要求和精神。

一、量值溯源的定义

量值溯源国际上通常称为溯源性。JJF 1001—2011《通用计量术语及定义》中对计量溯源性的定义是：通过文件规定的不间断的校准链，测量结果与参照对象联系起来的特性，校准链中的每项校准均会引入测量不确定度。

这条不间断的比较链称为“溯源链”。也就是说，任何一项测量业务，其结果都可以按照这条溯源链一直追溯到国家基准上去。若需要，则可溯源到国际基准上去，从而使测量的准确性和一致性得到技术保证。否则，量值出于多源或多头，必然会在技术上和管理上造成混乱。随着量子计量基准的建立与发展，基准仪器将会进一步简化，成本也会大幅度降低，这样，将来有些基准有可能在基层实验室直接溯源。

量值溯源的含义包括如下几个方面：

1）量值溯源是计量器具通过连续不间断的各等级测量标准相比较来实现的，比较可能是检定、校准、比对、测量、测试等形式。即量值溯源是通过溯源链实现的。目前实现量值溯源的最主要的技术手段是校准和检定。

2）量值溯源是由计量器具开始，将其测量结果自下而上的追溯到国家测量基准或国际测量基准。即量值溯源是不间断向上的计量单位量值的统一。

3）量值溯源的结果是保证计量器具的测量结果能够与参考标准，直到国家测量基准或国际测量基准联系起来。即量值溯源的证据，也是计量器具量值准确可靠的“可追溯性”证据。

4）量值溯源往往是计量器具使用、生产、经营的企业或单位自身的要求，希望获得准确的量值，并被认可。

由于溯源性的定义强调把测量结果与有关标准联系起来，因此它强调数据的溯源，从而体现数据的管理特征。溯源性反映了测量结果或计量标准量值的一种特性，也就是任何测量结果和计量标准的量值，最终必须与国家的或国际的计量基准联系起来，这样才能确保计量单位统一，量值准确可靠，才具有可比性、可重复性和可复现性，而其途径就是按比较链，向测量（计量）基准的追溯。

与量值传递相反，量值溯源是自下而上的过程，是非强制性的，往往是企业自愿的行为。由于比较链的存在，可以越级也可以逐级溯源，因此企业可根据测量准确度的要求，自主地寻求具有较佳不确定度的参考标准进行测量设备的校准。

二、量值溯源的必要性

量值准确一致的前提是测量结果必须具有溯源性，具有溯源性的被测量的量值必须具有能与国家计量基准或国际计量基准相联系的特性。要获得这种特性，就要求用以测量的计量器具必须经过具有适当准确度的计量标准的检定，而该计量标准又受到上一等级计量标准的检定，逐级往上追溯，直至国家计量基准或国际计量基准。由此可见，溯源性的概念是量值传递的逆过程。大力进行溯源性的宣传教育，是使人们正确认识计量工作的重要环节。

对于新制的或修理后的计量器具，必须用适当等级的计量标准来确定其计量特性是否合格；对于使用中的计量器具，由于磨损、使用不当、维护不良、环境影响或零件、部件内在质量的变化等引起的计量器具的计量特性的变化，是否仍在允许范围之内，也必须用适当等级的计量标准来确定其示值和其他计量性能。

与量值传递相比，量值溯源要优越、灵活得多。目前的量值传递系统存在的诸多问题仅靠其自身是无法解决的，因此必须建立量值溯源系统，以弥补量值传递的不足，实现量值的准确、可靠传递和溯源。

三、量值溯源的途径和方法

量值溯源主要是通过校准来实现。

计量技术机构可以通过多种途径直接或间接实现量值溯源，包括：

1）依据计量法规建立的内部最高计量标准（即参考标准，通常应取得计量标准器具核准的证明），通过使用校准实验室或法定计量检定机构所建立的适当等级的计量标准的校准或定期检定，溯源至国家计量基（标）准；获认可机构内部使用最高计量标准，需要时按照国家量值传递的要求实施向下传递，直至工作计量器具。

2）将工作计量器具送至被认可的校准实验室或法定计量检定机构，通过使用相应等级的社会公用计量标准进行定期计量检定或校准实现量值溯源。

3）将工作计量器具（需要时）按照国家量值溯源体系的要求溯源至本部门（或本行业）的最高计量标准，进而溯源至国家计量基（标）准。

4）必要时，工作计量器具的量值可直接溯源至工作基准、国家副计量基准或国家计量基准。

5）当已认可机构使用标准物质进行测量时，只要可能，标准物质必须追溯至SI测量单位或有证标准物质。

6）当溯源至国家计量基（标）准不可能或不适用时，则应溯源至公认实物标准，或通过比对试验、参加能力验证等途径提供证明。

四、量值溯源与量值传递的主要区别

为了正确理解量值传递与量值溯源，有必要对这两个概念进行区分。

所谓“量值溯源”，是指自下而上通过不间断的校准而构成溯源体系；而“量值传递”，则是自上而下通过逐级检定而构成检定系统。它们之间的区别主要体现在以下几个方面。

（一）意志不同

“量值传递”含有自上而下的意志，从“自上而下”中可以体现出一种政府的意志，政府建立了从上到下的传递网络，直到企业使用的测量设备都在这个网络之内，因此“量值传递”往往体现出政府的行为，有一种强制性的含意。

“量值溯源”含有自下而上的意志，从“自下而上”中可以体现出一种自发性，自觉地寻找源头——“溯源”，体现出企业的自身需要；而“溯源性”往往指企、事业行为，有一种非强制的特点。

世界各个国家，都存在“量值传递”和“溯源性”两种方式，使用这两种方式的场合不一样。在市场经济体制的国家，在对政府涉及社会关心的利益的行为时往往使用“量值传递”这个方式，而对企业行为时通常称之为“溯源”。在我国今后也将逐步与国际通行做法相一致，逐步对涉及企业的非强检行为也使用“溯源性”的概念。

（二）方式不同

在“量值传递”的方法中强调“通过对计量器具的检定或校准”这两种方式；而在“溯源性”的方法中是采用连续的“比较链”。由于“比较链”没有特别指出哪种方式，实际上是承认多种方式。目前世界上量值传递方式的改革向更多样化和增加深度、广度的方向发展。

量值溯源是一种自下而上追溯的自愿行为，可通过检定、校准、比对、测试等形式，将测量结果与计量基准相联系，以保证被测量值的统一和准确。它与我国传统的按照国家计量检定系统表，自上而下将计量基准复现的单位量值通过计量标准、工作计量器具逐级传递的法制行为相比要优越、灵活得多。但应该注意溯源的起点是测量结果或测量标准的值，终点是国家基准或国际基准。此外，量值传递是逐级传递，而溯源是自主行为，可根据需要和经济合理的原则在不间断的比较链中选择向上溯源的标准器，可以跨区、跨国进行。

（三）限制不同

“量值传递”一般按等级传递。“溯源性”由于“比较链”的存在可以越级，也可以逐级溯源，因此“溯源”可以不受等级的限制，可根据用户自身的需要来决定。等级过细往往容易造成多次累计的不确定度，易损失准确度。

（四）重点不同

从“溯源性”的定义中可以看出：强调把测量结果与有关标准联系起来；而“量值传递”的定义中强调传递到工作计量器具。因而“溯源性”强调数据的溯源，“量值传递”强调器具的传递。一个体现了数据管理的特点，一个体现了器具管理的特点。在某些新的溯源方式中就是直接将测量数据送到校准实验室中，而不用把器具送到校准实验室。

我国需要对现有的量值传递体系进行调整和完善，除了加强计量的法制管理外，还要补充工业企业需要的量值溯源的校准方式，以适应现代化工业发展的要求，并和国际通行做法相一致。比如采用计量器具ABC分类管理、实验室认可制度、计量保证方案等。随着量值传递体制的改革，量值溯源越来越为人们所接受并广泛使用。