度量

title: 方法论.
content: 一个性质的量测可以依以下几项来分类:度量类别、数量、计量单位及不确定性。
title: 标准.
content: 如果不考虑少部分的量子常数,度量单位基本上可以任意选定。因此度量单位是约定俗成的,是由人们设定后,然后一社群有共识后开始使用。自然界在本质上没有规定一米的长度,也没有规定以英里为距离单位会比公里来的恰当。  不过在人类的历史上,为了方便及必要性,会演变出一些度量单位的标准,使一个群体有共同的度量基准。法律中一开始规范度量单位的目的也是为了防止商业诈骗。  今日的度量单位多半是以科学的基础上订定,并且受到政府或国际机构的监督。在1875年17个国家订定了《米制公约》,并且依公约设立了国际度量衡大会(CGPM)。最早米的定义是自地球北极到赤道之通过巴黎的子午线,期间距离的千万分之一,中间经过数次的更改,而在1983年时,国际度量衡大会重新定公义米是光在自由空间中1⁄299,792,458秒所行进的距离,而在1960年时美国、英国、澳洲及南非也定义了国际码(international yard)为0.9144米。  在美国的度量单位管理是由美国商务部以下的国家标准技术研究所(NIST)负责。在英国则是由英国国家物理实验室(NPL),澳洲主管单位是澳洲国家计量研究院,在南非是由科学和工业研究理事会负责,在印度是由印度国家物理实验室管理,在台湾是由经济部标准检验局以下的国家度量衡标准实验室管理。
title: 单位及系统.
title: 英制系统.
content: 英制单位是一种源自英国的单位制,是从罗马帝国的度量衡衍生而来,曾在英国、大英帝国及美国等国家使用。原使用英制的国家中,大部分已转换为国际单位制,英国、加拿大及爱尔兰等国已立法将单位改为国际单位制,但日常使用仍常用到英制。而从英制单位演变而来的美制单位(又称美式英制单位)仍是美国及一些加勒比地区国家使用的单位系统。  上述不同的系统,之前曾依其长度、质量及时间的单位而统称为「磅-英尺-秒」系统,不过其中有许多单位是不一样的。例如英制的英吨、英担、加仑就和美式英制的单位有些差异。英国官方已将一些单位改为国际单位制,不过日常使用仍常使用英制,例如道路的标示仍使用英里、码及英里每小时等单位,以品脱为计算啤酒及牛奶的单位,以英尺及英寸为身高的单位,以英石及磅为体重的单位。许多英联邦的国家已改用国际单位制,但在许多商业交易中,土地及室内的面积仍以英亩或平方英尺来计算,而汽油也仍以加仑来计算。
title: 公制系统.
content: 公制系统是一个十进制的单位系统,以米及公斤为长度及质量的单位。不过因着其基本单位的不同,也衍生出许多不同的单位系统。自1960年起,国际单位制成为国际认可的公制系统。像电学中的电压、电流等都是用公制来表示。  公制系统会针对一些物理量订定基本单位,可由基本单位衍生出其他物理量的单位。除了时间以外的单位,其倍数及小数均以单位的十的乘幂来表示。若同一物理量的不同单位互相转换,只要乘以(或除以)10或100、1000......等系数,换句话说,只要移动小数点位置即可,因此单位相当的简单。例如1.234米等于1234毫米,也等于0.001234公里。类似2/5米之类的分数使用相当少见。公制系统虽有不同的单位系统,但任一系统中,长度或距离都是用米、毫米(千分之一米)或公里(一千米)表示,因此不会有类似英制,同一物体量的不同单位转换时,其转换系数较复杂不一致的问题。
title: 国际单位制.
content: 国际单位制(简称SI制)是从公制系统衍生的单位制,也是世界上最广为日常生活及科技应用接受的单位系统。国际单位制在1960年设置,参考了米-千克-秒(MKS)系统,而不是有许多变化形的厘米-克-秒制(CGS)系统。国际单位制在发展中也导入了许多新的,以往未列在公制系统中的物理量单位。七个原始的国际单位制如下: 国际单位制的单位可分为基本单位及衍生单位。基本单位是量测时间、长度、质量、温度、物质数量、电流及发光强度的单位,衍生单位则是由基本单位组合而成的单位。例如功率的单位瓦特可以用基本单位定义为m·kg·s。也可依此定义其他物理量的单位,例如物质密度的单位kg/m。
title: 长度.
content: 尺是用来量测长度或是绘制直线的工具,在几何、工程制图、工程等领域会都用到。不过也有只能量测长度、无法绘制直线的卷尺。图中的是二米的折叠尺,折叠后的长度只有20公分,可以放进口袋内,而长度五米的卷尺可以用在小房间的量测。
title: 建筑交易.
content: 澳洲的建筑界在1966年导入了公制,用来量测长度的单位为米(m)及毫米(mm)。为了避免混淆,避免使用厘米(cm)的单位。例如二米又五十公分的长度会记录成2500毫米或是2.5米,而不会用不标准的250公分。
title: 测量师的系统.
content: 美国的测量师使用埃德蒙·冈特在1620年导入,以十进制为基础的量测系统。其基础单位是66英尺的冈特测链(1链),可以分为4杆,每杆16.5英尺,也可以分为100令 (单位),每令0.66英尺,令的缩写是lk。
title: 时间.
content: 时间是用来描述物体变化程度的抽象单位,时间的单位有小时、天、周、月、年等,更长的时间单位有世纪、千年等。时间单位也用来量测二个事件之间所经过的时间。
title: 质量.
content: "质量"是所有物质都有的特性,和其抵抗动量变化的程度有关。另一方面,重量是指一物体在重力场中所受到的向下引力。英制的质量单位有盎司、磅及英吨,公制的质量单位则是公斤及公克。  量测质量的设备称为天平,将物质和已知质量的砝码比较,以确认其重量。弹簧秤量测物体受的重力,量测的其实是抵抗重量的力,不是质量。不过天平和弹簧秤都要在重力场下才有效。这类设备中最准确的是是由荷重计配合数码数字输出,不过仍需要在重力场下才有效。
title: 经济学.
content: 经济学中的度量包括实际的度量、名义价格度量及实际价格等。其差异包括所量测的事物,以及刻意排除影响的事物,例如实际价格就是排除通货膨胀后的价格。
title: 度量的困难点.
content: 精确的度量是许多领域的基础,因为所有的度量都需要近似,需要花许多的心力使度量准确。例如考虑如何量测物体从一米高度落下的时间。根据物理学可以证明,在地球的重力下,若不考虑空气阻力,落下的时间约只需要0.45秒。不过这个数字本身就有一些测量不确定度:  此外,也有可能有其他测量误差:  科学实验需要非常的小心,设法避免各种错误,并且合理的估计其误差。
title: 定义及理论.
title: 古典的定义.
content: 依古典的定义,度量是确定或估算二个数量之间的比例,这也是物理科学的标准。数量和度量二者互相定义,量化属性是指那些至少理论上可能被量测的量。古典理论有关量的概念可以回推到约翰·沃利斯及艾萨克·牛顿,也早在欧几里得的《几何原本》中就有相关的叙述。
title: 信息论的定义.
content: 只有统计上的意义。因此度量是定义为「对于数值的一组观察,可减少结果的不确定性。」定义中也隐含了科学家实际在量测时的作法:在量测时对一个物理量进行多次的量测,得到其平均值及统计特性等资讯。实务上,一开始可能会根据猜测的方式得到一个数值,后续再利用许多的仪器及方法,设定减少数值中的不确定性。这种理论和实证主义的表征理论不同,实证主义认为所有的量测都是不确定的,因此量测的结果不是一个数值,而是一个数值的范围,这也代表了有关估计和度量有时没有清楚的界限。确认量测误差的程度也是方法论中的一个基本面向,误差的来源可分为系统性及非系统性。
title: 量子力学的定义.
content: 在量子力学中,量测是指一个可确定物体的位置、动量及极性(只针对光子)等的行为。在量测前,物体的波函数可表示其量测结果为不同值的几率,但量测后波函数塌缩,因此结果只有一个值。量测问题在量子力学中的意义是量子力学的基本未解问题之一。

Summary: 度量是指对于一个物体或是事件的某个性质给予一个数字,使其可以和其他物体或是事件的相同性质比较。度量可以是对一物理量(如长度、尺寸或容量等)的估计或测定,也可以是其他较抽象的特质。

Measurement: Measurement is the assignment of a number to a characteristic of an object or event, which can be compared with other objects or events. The scope and application of measurement are dependent on the context and discipline. In the natural sciences and engineering, measurements do not apply to nominal properties of objects or events, which is consistent with the guidelines of the "International vocabulary of metrology" published by the International Bureau of Weights and Measures. However, in other fields such as statistics as well as the social and behavioural sciences, measurements can have multiple levels, which would include nominal, ordinal, interval and ratio scales.