度量

度量（拼音：duó liáng，注音：ㄉㄨㄛˋ ㄌㄧㄤˊ，英語：measurement）又称测量、计量，是指對於一個物體或是事件的某個性質給予一個數值及单位，使其量化而可以和其他物體或是事件的相同性質比較。度量可以是對某一“物理量”（如時間、長度、容量、重量等）的估計或測定，此時必須以某一標準或度量衡表示；度量也可以是其他較抽象的特質，例如給定一個“數學量”。 度量的過程為估計“某一數量的多寡”和“相同類型一個單位量的多寡”之間的比例，而量值即為此過程的數字結果，但必須加上计量单位體現為「數字加上單位」，其中實數數字為估計的比例；如：9公尺，其便包含物體長度和長度單位，即其與一公尺之間的比例，而9公尺的物理意義為距離，必須以多少公尺或多少英尺來表示。 一个完整的度量过程应包括四个要素：测量对象、测量单位、测量方法、测量精度。 不像計數或整數個數的物體可精確知道其量值，每一次度量過程都是存在些許不確定性的估計。度量包括了：測量尺度（包括量值）、计量单位及测量不确定度三項。 度量是大部份自然科學、技術、經濟學（英语：Measurement in economics）及其他社會科學中定量研究的基礎，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计量学。 在广义上，测量是应用及其广泛一种技术，并不局限于某一领域，也不能明确是从哪个行业发展而来的，因为人类自古就会测量。测量是人类探知自然界的主要手段之一，包括现代科技社会。 科学家钱学森曾指出:“信息技术包括测量技术、计算机技术和通讯技术。测量技术是关键和基础。”在当前世界各学科领域中，研究测量的学科是“计量学”。对测量的定义非常多，许多学科都从自己的角度给与定义，按照计量学的定义，测量是指：以确定量值为目的的一组操作。 目前这一定义在世界范围内是一致的。建筑测量、产业测量都只是测量的极小分支，或者说是测量在具体行业里的应用。 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。 一個性質的量測可以依以下幾項來分類：度量類別、數量、计量单位及不确定性。 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，一般會用適當的测量仪器來取得。 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。 不确定性表示量測程序中的测量误差（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，也要考慮测量仪器的準確性與精密性。 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，而在1960年時美國、英國、澳洲及南非也定義了國際碼（international yard）為0.9144公尺。 在美國的度量單位管理是由美国商务部以下的國家標準技術研究所（NIST）負責。在英國則是由英国国家物理实验室（NPL），澳洲主管單位是國家計量研究院（英语：National Measurement Institute, Australia），在南非是由科學和工業研究理事會（英语：Council for Scientific and Industrial Research）負責，在印度是由印度國家物理實驗室（英语：National Physical Laboratory of India）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。 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。而从英制單位演变而来的美制单位（又称美式英制單位）仍是美國及一些加勒比地区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，国际单位制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幂（英语：Powers of 10）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。 国际单位制（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。国际单位制在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。国际单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。七個原始的国际单位制如下： 国际单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。 尺是用來量測長度或是繪製直線的工具，在幾何、工程制图、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。 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。 美國的測量師使用埃德蒙·岡特（英语：Edmund Gunter）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（英语：Gunter's chain）（1鏈），可以分為4桿，每桿16.5英尺，也可以分為100令（英语：Link (unit)），每令0.66英尺，令的縮寫是lk。 時間是用來描述物體變化程度的抽象單位，时间的單位有小時、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。 經濟學中的度量包括實際的度量、名義價格（英语：nominal price）度量及实际价格（英语：real price）等。其差異包括所量測的事物，以及刻意排除影響的事物，例如实际价格就是排除通貨膨脹後的價格。 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测量不确定度： 此處用的重力加速度為9.8米每二次方秒（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，也有可能有其他测量误差： 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。 空氣阻力被忽略不計。 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。 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。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。 信息论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。」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。 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（英语：measurement problem）在量子力學中的意義是量子力學的基本未解問題之一。 艾利点（英语：Airy points） 單位轉換 检测极限（英语：Detection limit） 微分线性（英语：Differential linearity） 因次分析 无量纲量 计量经济学 度量衡 科技史 仪表装置（英语：Instrumentation） 積分線性（英语：Differential linearity） 最小计数（英语：Least Count） 純量類別 量子測量 測量儀器 全国标准实验室协会（英语：NCSL International） 數感（英语：Number sense） 数量级 心理统计学 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（英语：List of unusual units of measurement） 有趣量測單位的列表（英语：List of humorous units of measurement） 測試方法（英语：Test method） 度量，此處作動詞，讀音從動詞讀法。漢語沒有動名詞，動詞與名詞不分立，是謂“名动包含”理论。 計量（拼音：jì liáng，注音：ㄐㄧˋ ㄌㄧㄤˊ），此處也作動詞。计量的量读 liáng，是“計算度量”；但，计量的量若读 liàng，是“計算數量”，见：量 、量。 存档副本. [2022-03-13]. （原始内容存档于2022-03-13）.  Pedhazur, Elazar J.; Schmelkin, Liora Pedhazur. Measurement, Design, and Analysis: An Integrated Approach 1st. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. 1991: 15–29. ISBN 0-8058-1063-3.  International Vocabulary of Metrology – Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM) (PDF) 3rd. International Bureau of Weights and Measures. 2008: 16 [2017-01-04]. （原始内容 (PDF)存档于2019-10-31）.  王運元, 理查曼. 測量學概要: 6版. 鼎文書局. 2012: 8–9. ISBN 9789574793426.  胡瑢华, 甘泽新. 公差配合与测量. 清华大学出版社有限公司. 2005: 80. ISBN 9787302098966.  中国水利电力部. 人民长江杂志, 第 5-8 期. 中国水利电力部长江流域规划办公室. 2006: 118. ISBN 无 请检查|isbn=值 (帮助).  JJF1001-1998《通用计量术语及定义》 17th General Conference on Weights and Measures (1983), Resolution 1.. [2012-09-19]. （原始内容存档于2013-06-23）.  about National Measurement Institute. [2017-01-04]. （原始内容存档于2021-03-22）.  International Bureau of Weights and Measures, The International System of Units (SI) (PDF) 8th: 147, 2006, ISBN 92-822-2213-6 （英语）  C.S. Peirce (July 1879) "Note on the Progress of Experiments for Comparing a Wave-length with a Metre" American Journal of Science, p.261 Naughtin, Pat. What is metrication (PDF). Pat Naugthin: 4, 5. 2007 [2013-06-13]. （原始内容 (PDF)存档于2022-04-04）.  Michell, J. (1999). Measurement in psychology: a critical history of a methodological concept. New York: Cambridge University Press. Douglas Hubbard: "How to Measure Anything", Wiley (2007), p. 21