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|3=zh-hans:开尔文;zh-hk:開爾文;zh-tw:克耳文;
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{{Distinguish|text='''度量'''（{{標音|拼音=dù liàng|注音=ㄉㄨˋ ㄌㄧㄤˋ}}，測量長短大小的工具<ref>{{Cite web |url=https://dict.revised.moe.edu.tw/dictView.jsp?ID=47646 |title=存档副本 |access-date=2022-03-13 |archive-date=2022-03-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220313113144/https://dict.revised.moe.edu.tw/dictView.jsp?ID=47646 }}</ref>）}}
{{distinguish|計量單位}}
{{distinguish|計量單位|距离函数}}
[[File:water_temperature_amp_oil_pressure.jpg|right|100px|thumb|各種量表]]
[[File:water_temperature_amp_oil_pressure.jpg|right|100px|thumb|各種量表]]


'''量度'''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<ref name=pedhazur>{{cite book |last1 = Pedhazur |first1 = Elazar J. |last2 = Schmelkin |first2 = Liora Pedhazur | title = Measurement, Design, and Analysis: An Integrated Approach | edition=1st |publisher = Lawrence Erlbaum Associates |location = Hillsdale, NJ |year = 1991 |isbn = 0-8058-1063-3 |pages=15–29}}</ref><ref name = bipm>{{cite book | title = International Vocabulary of Metrology – Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM) | year = 2008 | edition = 3rd | publisher = International Bureau of Weights and Measures | url = http://www.bipm.org/utils/common/documents/jcgm/JCGM_200_2008.pdf | page = 16}}</ref>。量度可以是對一[[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'''（{{標音|拼音=duó liáng|注音=ㄉㄨㄛˋ ㄌㄧㄤˊ}}，{{lang-en|measurement}}）{{NoteTag|1=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。}}又称'''测量'''、'''计量'''{{NoteTag|1='''計量'''（{{標音|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：[https://pedia.cloud.edu.tw/Entry/Detail?title=%E8%A8%88%E9%87%8F&search=%E8%A8%88%E9%87%8F 量] 、[https://pedia.cloud.edu.tw/Entry/Detail?title=%E5%BA%A6%E9%87%8F&search=%E5%BA%A6%E9%87%8F 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[[计量单位|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<ref name=pedhazur>{{cite book |last1 = Pedhazur |first1 = Elazar J. |last2 = Schmelkin |first2 = Liora Pedhazur | title = Measurement, Design, and Analysis: An Integrated Approach |url = https://archive.org/details/measurementdesig00pedh | edition=1st |publisher = Lawrence Erlbaum Associates |location = Hillsdale, NJ |year = 1991 |isbn = 0-8058-1063-3 |pages=[https://archive.org/details/measurementdesig00pedh/page/n15 15]–29}}</ref><ref name = bipm>{{cite book | title = International Vocabulary of Metrology – Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM) | year = 2008 | edition = 3rd | publisher = International Bureau of Weights and Measures | url = http://www.bipm.org/utils/common/documents/jcgm/JCGM_200_2008.pdf | page = 16 | access-date = 2017-01-04 | archive-date = 2019-10-31 | archive-url = https://web.archive.org/web/20191031152041/https://www.bipm.org/utils/common/documents/jcgm/JCGM_200_2008.pdf | dead-url = yes }}</ref>。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“[[量 (数学)|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。
量度通常以一[[標準]]或[[度量衡]]表示。量度以數字[[計量單位|單位]]的標準來表示，如距離即以多少[[英里]]或多少[[公里]]來表示。量度是大部份[[自然科學]]、[[技術]]、{{link-en|經濟學中的量測|Measurement in economics|經濟學}}及其他[[社會科學]]中[[定量研究]]的基礎。


一个完整的度量过程应包括四个要素：测量对象<ref>{{Cite book|author=王運元, 理查曼|title=測量學概要: 6版|publisher=鼎文書局|date=2012|pages=8-9|ISBN=9789574793426}}</ref>、测量单位、测量方法<ref>{{Cite book|author=胡瑢华, 甘泽新|title=公差配合与测量|publisher=清华大学出版社有限公司|date=2005|pages=80|ISBN=9787302098966}}</ref>、测量精度<ref>{{Cite book|author=中国水利电力部|title= 人民长江杂志, 第 5-8 期|publisher=中国水利电力部长江流域规划办公室|date=2006|pages=118|ISBN=无}}</ref>。
量度的過程為估計一[[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]]。量度即為此過程的結果，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，其便為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，每一個量度都是個存在些許[[不確定性]]的估計。量度包括了[[測量尺度]]（包括[[量值]]）、[[计量单位]]及[[不确定性]]。透過量度可以比較不同的量測，並且減少誤會。有關量度的科學稱為[[计量学]]。

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]]、{{link-en|經濟學中的量測|Measurement in economics|經濟學}}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]]。


[[File:Measuring Tape Inch+CM.jpg|thumb|300px|right|一個標準的[[卷尺]]，上面有[[公制]]及[[英制]]的刻度，和二個[[1美分硬幣]]作為比較]]
[[File:Measuring Tape Inch+CM.jpg|thumb|300px|right|一個標準的[[卷尺]]，上面有[[公制]]及[[英制]]的刻度，和二個[[1美分硬幣]]作為比較]]

==廣義上的測量==
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<ref>JJF1001-1998《通用计量术语及定义》</ref>。
[[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==
==方法論==
一個性質的量測可以依以下幾項來分類：[[測量尺度|度量類別]]、[[量 (数学)|數量]]、[[计量单位]]及[[不确定性]]。
一個性質的量測可以依以下幾項來分類：[[測量尺度|度量類別]]、[[量 (数学)|數量]]、[[计量单位]]及[[不确定性]]。


*量度的[[測量尺度|類別]]是量度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。量度類別一般不會直接寫出，但在說明量度程序中多半可以看出。
*度量的[[測量尺度|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。
*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。
*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）<!--it indicates a confidence level in the measurement.-->。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[[準確與精密|準確性與精密性]]。
*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）<!--it indicates a confidence level in the measurement.-->。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[[準確與精密|準確性與精密性]]。
==標準==
==標準==
若不考慮少部份的量子常數，量度單位基本上可以任意選定。因此量度單位是約定俗成的，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。
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，會演變出一些量度單位的標準，使一個群體有共同的量度基準。[[法律]]中一開始規範量度單位的目的也是為了防止商業[[詐騙]]。
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]]。


今日的量度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<ref name="Res1">{{cite web |url=http://www.bipm.org/en/CGPM/db/17/1/ |title=17th General Conference on Weights and Measures (1983), Resolution 1. |accessdate=2012-09-19}}</ref>，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。
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<ref name="Res1">{{cite web |url=http://www.bipm.org/en/CGPM/db/17/1/ |title=17th General Conference on Weights and Measures (1983), Resolution 1. |accessdate=2012-09-19 |archive-date=2013-06-23 |archive-url=https://www.webcitation.org/6HZzR7ENa?url=http://www.bipm.org/en/CGPM/db/17/1/ |dead-url=no }}</ref>，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。


在美國的量度單位管理是由[[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{{le|澳洲國家計量研究院|National Measurement Institute, Australia|國家計量研究院}}<ref>[http://www.measurement.gov.au/Pages/about.aspx about National Measurement Institute]</ref>，在南非是由{{le|科學和工業研究理事會|Council for Scientific and Industrial Research}}負責，在印度是由{{le|印度國家物理實驗室|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。
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{{le|澳洲國家計量研究院|National Measurement Institute, Australia|國家計量研究院}}<ref>{{Cite web |url=http://www.measurement.gov.au/Pages/about.aspx |title=about National Measurement Institute |access-date=2017-01-04 |archive-date=2021-03-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210322213723/https://www.industry.gov.au/policies-and-initiatives/national-measurement-institute |dead-url=no }}</ref>，在南非是由{{le|科學和工業研究理事會|Council for Scientific and Industrial Research}}負責，在印度是由{{le|印度國家物理實驗室|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。


==單位及系統==
==單位及系統==
第36行： 第49行：
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。
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。英國官方己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。
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===
===公制系統===
第86行： 第99行：
|-
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| 物質的量
| 物質的量
| [[莫耳]]
| [[摩尔 (单位)|莫耳]]
| mol
| mol
| [[碳]]12的莫耳質量
| [[碳]]12的莫耳質量
第114行： 第127行：
|publisher = Pat Naugthin
|publisher = Pat Naugthin
|accessdate = 2013-06-13
|accessdate = 2013-06-13
|pages = 4, 5}}</ref>。
|pages = 4, 5
|archive-date = 2022-04-04
|archive-url = https://web.archive.org/web/20220404162546/http://www.metricationmatters.com/docs/WhatIsMetrication.pdf
}}</ref>。


===測量師的系統===
===測量師的系統===
美國的測量師使用{{le|埃德蒙·岡特|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{{le|岡特測鏈|Gunter's chain}}（1[[鏈 (量度單位)|鏈]]），可以分為4[[桿]]，每桿16.5英尺，也可以分為100{{le|令 (單位)|Link (unit)|令}}，每令0.66英尺，令的縮寫是lk。
美國的測量師使用{{le|埃德蒙·岡特|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{{le|岡特測鏈|Gunter's chain}}（1[[鏈 (度量單位)|鏈]]），可以分為4[[桿]]，每桿16.5英尺，也可以分為100{{le|令 (單位)|Link (unit)|令}}，每令0.66英尺，令的縮寫是lk。


===時間===
===時間===
{{Main|時間}}
{{Main|時間}}


時間是用來描述物體變化程度的抽象單位，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。
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===
===質量===
第133行： 第149行：
===經濟學===
===經濟學===
<!--{{Main|Measurement in economics}}-->
<!--{{Main|Measurement in economics}}-->
經濟學中的量度包括實際的量度、{{le|名義價格|nominal price}}量度及{{le|实际价格|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]]。
經濟學中的度量包括實際的度量、{{le|名義價格|nominal price}}度量及{{le|实际价格|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]]。


==量度的困難點==
==度量的困難點==
精確的量度是許多領域的基礎，因為所有的量度都需要近似，需要花許多的心力使量度準確。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]]：
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{{convert|9.8|m/s2}}，不過此數值只有二位數的精確度。
* 此處用的[[重力加速度]]為{{convert|9.8|m/s2}}，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。
* 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]]，計算過程也會犠牲一些精確度。
* 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]]：
此外，也有可能有其他[[测量误差]]：
* 粗心。
* 粗心。
* 如何確定物體開始落下及碰到地面的精確時間。
* 如何確定物體開始落下及碰到地面的精確時間。
* 高度及時間的量度本身都會有誤差。
* 高度及時間的度量本身都會有誤差。
* [[空氣阻力]]。
* [[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。
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。
第151行： 第169行：
==定義及理論==
==定義及理論==
===古典的定義===
===古典的定義===
依古典的定義，量度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<ref name="psy">Michell, J. (1999). Measurement in psychology: a critical history of a methodological concept. New York: Cambridge University Press.</ref>。數量和量度二者互相定義，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 (數學家)|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<ref name="psy"/>。
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<ref name="psy">Michell, J. (1999). Measurement in psychology: a critical history of a methodological concept. New York: Cambridge University Press.</ref>。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 (數學家)|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<ref name="psy"/>。
===信息论的定義===
===信息论的定義===
{{citation needed|[[信息论]]認為所有資料在本質上都是不精確的，}}只有統計上的意義。因此量度是定義為「對於數值的一組觀察，可減少結果的不確定性。」<ref>Douglas Hubbard: "How to Measure Anything", Wiley (2007), p. 21</ref>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[[統計學|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{{link-en|估計|estimation}}和量度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。
{{citation needed|[[信息论]]認為所有資料在本質上都是不精確的，}}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。」<ref>Douglas Hubbard: "How to Measure Anything", Wiley (2007), p. 21</ref>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[[統計學|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===
===量子力學的定義===
第189行： 第207行：
* {{le|測試方法|Test method}}
* {{le|測試方法|Test method}}
{{div col end}}
{{div col end}}

==备注==
{{NoteFoot}}


==參考資料==
==參考資料==
第195行： 第216行：
{{计量制度}}
{{计量制度}}
{{Authority control}}
{{Authority control}}
[[Category:量度| ]]
[[Category:度量| ]]
[[Category:精準]]
[[Category:精準]]

2023年8月7日 (一) 03:28的最新版本

提示：此条目的主题不是度量（拼音：dù liàng，注音：ㄉㄨˋ ㄌㄧㄤˋ，測量長短大小的工具[1]）。
提示：此条目的主题不是計量單位或距离函数。
各種量表

度量（拼音：duó liáng，注音：ㄉㄨㄛˋ ㄌㄧㄤˊ，英語：measurement）[註 1]又称测量、计量[註 2]，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[2][3]。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[4]、测量单位、测量方法[5]、测量精度[6]。

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。

一個標準的卷尺，上面有公制及英制的刻度，和二個1美分硬幣作為比較

廣義上的測量

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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[7]。 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

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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。

標準

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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[8]，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）[9]，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。

單位及系統

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英制系統

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主条目：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

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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，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

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主条目：国际单位制

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[10]：

基本量 基本單位 符號 目前的SI制定義 新提議的SI制定義[11]
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 真空磁导率，真空电容率 電子的電荷e
溫度 开尔文 K 水的三相点，绝对零度 波茲曼常數k
物質的量 莫耳 mol 碳12的莫耳質量 阿伏伽德罗常数 NA
发光强度 坎德拉 cd 540 THz光源的發光效率 和目前SI制相同

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。

長度

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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。

建築交易

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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[12]。

測量師的系統

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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

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主条目：時間

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

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主条目：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

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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。

度量的困難點

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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。

定義及理論

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古典的定義

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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[13]。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[13]。

信息论的定義

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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。」[14]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

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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。

相關條目

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备注

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  1. ^ 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。
  2. ^ 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。

參考資料

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  1. ^ 存档副本. [2022-03-13]. （原始内容存档于2022-03-13）. 
  2. ^ 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. 
  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）. 
  4. ^ 王運元, 理查曼. 測量學概要: 6版. 鼎文書局. 2012: 8–9. ISBN 9789574793426. 
  5. ^ 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. 
  6. ^ 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). 
  7. ^ JJF1001-1998《通用计量术语及定义》
  8. ^ 17th General Conference on Weights and Measures (1983), Resolution 1.. [2012-09-19]. （原始内容存档于2013-06-23）. 
  9. ^ about National Measurement Institute. [2017-01-04]. （原始内容存档于2021-03-22）. 
  10. ^ International Bureau of Weights and Measures, The International System of Units (SI) (PDF) 8th: 147, 2006, ISBN 92-822-2213-6 （英语） 
  11. ^ 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
  12. ^ 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）. 
  13. ^ 13.0 13.1 Michell, J. (1999). Measurement in psychology: a critical history of a methodological concept. New York: Cambridge University Press.
  14. ^ Douglas Hubbard: "How to Measure Anything", Wiley (2007), p. 21
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