計量作為現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱之一，如何充分發(fā)揮計量基礎作用，通過構建國家先進測量體系，提升國家核心競爭能力是一項亟需解決的問題。

一、測量能力

測量是指通過實驗獲得并可合理賦予某量一個或多個量值的過程。測量是對被測量而言，被測量一般用參數(shù)表征。參數(shù)是描述總體特性的概括性數(shù)字度量，它是研究者想要了解的總體的某種特性值，總體未知的指標叫做參數(shù)。

參數(shù)測量就是實驗中待測量或正在測量的參數(shù)，測量什么參數(shù)，什么參數(shù)就叫測量參數(shù)，不確指固定的物理量。

材料和產品都有其本身的參數(shù)，參數(shù)則是材料和產品各方面測量的具體指標，例如耐熱性能參數(shù)（包括熱熔點、馬丁耐熱、耐低溫沖擊等）、機械性能參數(shù)（包括沖擊強度、彎曲強度、拉伸強度等）、耐電性能參數(shù)（包括介電常數(shù)、介電損耗因子、介電強度等），是評價該材料和產品的性能強弱和等級的依據(jù)。

測量的目標是為了獲得測量結果的可信度。測量用于不同領域時具有不同的特定形式。如測量儀器的檢定、校準，產品質量檢驗和工程質量檢測等。

檢定的核心是通過參數(shù)測量來確定測量儀器的特性參數(shù)值是否符合法定要求。

校準的核心是通過參數(shù)測量來確定測量儀器的示值和測量標準提供的量值之間的關系。

檢驗是指通過一組特性參數(shù)測量來確定給定產品的特性參數(shù)值是否符合標準規(guī)定的技術要求。

檢測的核心是通過特性參數(shù)測量來確定給定產品的特性參數(shù)值是否符合規(guī)定要求。

由此看出，檢定、校準﹑檢驗和檢測的共同點是參數(shù)測量，其核心是通過參數(shù)測量實現(xiàn)預期目的?？梢哉f參數(shù)測量是所有檢定、校準、測試、檢驗、檢測、檢疫的基本要素和通用技術手段，檢定、校準、測試、檢驗、檢測、檢疫等都是測量的一種特定形式，其核心是用計量保證測量的準確可靠。

測量是對被測量而言，是一個具體的合理賦予量值的操作過程，其量值的準確可靠通過計量保證實現(xiàn)。計量支撐所有應用領域的測量，計量是所有應用領域任何特定測量形式的技術基礎，計量所關注的是所有測量應用領域中測量結果的可信度。檢定、校準、檢驗、檢測、檢疫、測試等都屬于以計量為核心的測量能力的范疇。

以計量為核心的測量能力是國家核心競爭力的重要標志之一。構成國家核心競爭力的要素包括科學技術水平、企業(yè)規(guī)模和生產能力、產業(yè)集聚發(fā)展程度、國際經濟交往，以及國家軍事力量等，這些要素是起決定性作用的因素。而測量能力是這些重要要素的技術基礎和技術保障，測量能力在一定程度上決定著這些要素的能力和水平，反映了國家核心競爭力的水平。所以，以計量為核心的測量能力關系到國家發(fā)展戰(zhàn)略和公眾利益，在國家發(fā)展戰(zhàn)略中具有重要的技術基礎和技術保障地位，以計量為核心的測量能力是國家核心競爭力的重要組成部分。

一個國家的測量能力的國際互認對于消除貿易技術壁壘，進而參加多邊貿易協(xié)議（如世界貿易組織）是關鍵性的。因此，國家測量能力與水平通過國際互認，就可以保障國家在國際競爭中贏得勝機的超常發(fā)展能力，可以增強國家在國際上的話語權。

二、國家先進測量體系

國家先進測量體系是指面向國家經濟﹑社會和國防發(fā)展的重大技術需求，以需求牽引為導向，以支撐技術和科技發(fā)展為使命，以提高國家核心競爭力為目標的測量體系。國家先進測量體系由國家計量體系﹑國家產業(yè)計量測試體系（或國家產業(yè)測量體系）構成。國家先進測量體系的主要特征是，以量子計量基準為核心、以扁平化量值溯源為特征﹑以超精密參數(shù)測量技術和計量科技創(chuàng)新能力為重點的國家先進測量體系。國家先進測量體系，是指包括戰(zhàn)略性新興產業(yè)、高技術產業(yè)、現(xiàn)代服務業(yè)、現(xiàn)代農業(yè)、傳統(tǒng)產業(yè)等經濟社會重點領域中的測量技術支撐體系。它是涉及全社會現(xiàn)代產業(yè)體系領域的測量技術活動的統(tǒng)稱。    

（一）國家計量體系

國家計量體系要素包括：法制計量體系、計量技術體系和行政監(jiān)管體系。

計量技術體系主要包括：法定計量檢定機構體系、測量標準體系、量值傳遞體系。計量是以技術為手段，由各級計量技術機構組成的國家法定計量檢定機構體系，是滿足法制計量要求的技術基礎。

國家量值傳遞體系將計量基準復現(xiàn)的量值逐級傳遞到各個區(qū)域的社會公用計量標準，并由各級人民政府組織建立社會公用計量標準進行量值傳遞，統(tǒng)一本地區(qū)的量值。計量檢定是量值傳遞體系運行的主要技術手段，分級設置的計量檢定機構是國家量值傳遞體系的主體。

建立測量結果的計量溯源性，其核心是建立計量溯源鏈。建立和完善國家量值傳遞體系，通過對測量儀器的檢定或校準，將國家測量標準所實現(xiàn)的單位量值通過各等級的測量標準傳遞到工作測量儀器，以保證測量所得的量值準確一致。國家量值傳遞體系的能力和水平決定了國家整體測量能力和水平。

2018年11月16日，第26屆國際計量大會通過了以基本物理常數(shù)重新定義國際計量單位的決議。新定義將利用“自然法則創(chuàng)建測量法則”，將原子及量子級的測量與宏觀世界的測量關聯(lián)在一起。國際單位制（SI）新定義徹底改變了人類測量活動采用實物基準的歷史，全面開啟了以量子基準為核心的現(xiàn)代先進測量時代。世界測量技術規(guī)則將予重構，國際計量體系正發(fā)生歷史性重大變革,由此帶來的影響廣泛而深遠。

SI重新定義最顯著的特點就是未來所有測量活動都將不再依賴于實物基準，而是依賴特征物理量和網絡傳輸，同時依托準確的時間基準，實現(xiàn)無處不在的準確測量。目前，德國、英國、日本等國家在競相研究和布局以量子計量基準為核心、扁平化量值溯源為特征的新一代國家計量體系。

對此，中國計量科學研究院方向院長建議：高度重視SI全面重新定義帶來的重大發(fā)展機遇，將以量子計量基準為核心、扁平化量值溯源為特征的“國家先進測量體系”作為國家科技基礎設施發(fā)展的優(yōu)先領域，并納入新一輪國家科技中長期發(fā)展規(guī)劃。

（二）國家產業(yè)計量測試體系

國務院印發(fā)的《計量發(fā)展規(guī)劃（2013-2020年）》提出：“在高技術產業(yè)、戰(zhàn)略性新興產業(yè)、現(xiàn)代服務業(yè)等經濟社會重點領域，研究具有產業(yè)特點的量值傳遞技術和產業(yè)關鍵領域關鍵參數(shù)的測量、測試技術，開發(fā)產業(yè)專用測量、測試裝備，研究服務產品全壽命周期的計量技術，構建國家產業(yè)計量測試服務體系。” 

計量服務和支撐現(xiàn)代產業(yè)發(fā)展的重大舉措是構建國家產業(yè)計量測試服務體系，國家產業(yè)計量測試服務體系是現(xiàn)代產業(yè)體系的重要技術基礎，是提高產業(yè)核心競爭力的重要組成部分。

國家產業(yè)計量測試服務體系是指面向產業(yè)發(fā)展的重大技術需求，以需求牽引為導向，以服務和支撐產業(yè)發(fā)展為使命，以提高產業(yè)核心競爭力為目標，以計量測試技術能力、計量科技創(chuàng)新能力、產品全壽命周期計量保證能力為手段，為促進、引領和創(chuàng)新產業(yè)發(fā)展提供全方位計量技術服務的體系。

1.戰(zhàn)略定位

通過國家產業(yè)計量測試體系的建設，創(chuàng)新計量服務模式，延展計量服務鏈，拓寬計量服務領域，以前瞻性的戰(zhàn)略定位和戰(zhàn)略目標，即以服務于全溯源鏈、全壽命周期、全產業(yè)鏈的戰(zhàn)略定位，實現(xiàn)促進、引領和創(chuàng)新產業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。

（1）全溯源鏈的內涵是延伸計量溯源鏈。從傳統(tǒng)對計量器具的檢定和校準，將國家計量基準所實現(xiàn)的單位量值通過各等級的計量標準傳遞到工作計量器具的量值傳遞活動，延伸到參數(shù)測量應用領域。以參數(shù)測量所得量值的準確應用為核心，不僅要確保測量儀器的準確可靠，還要確保參數(shù)測量所得量值的準確一致，確保參數(shù)測量所得量值的準確應用，建立所有應用領域測量結果的計量溯源性，以保證所有應用領域測量結果的可信度。

（2）全壽命周期的內涵是延伸計量服務鏈。從傳統(tǒng)的實驗室檢定/校準服務活動延伸到產業(yè)產品生產領域，主動和產品生產企業(yè)合作，通過延伸計量服務鏈，將計量技術服務融入產品的設計、研制、試驗、生產、使用全過程所有環(huán)節(jié)。在產品設計階段完成計量保證和計量控制設計，完成產品技術指標參數(shù)的可計量性分析與設計。產品技術指標可計量性的三要素：一是可測量性；二是可溯源性；三是符合要求?？蓽y量性是指產品技術指標是否可用現(xiàn)有的測量方法和測量儀器實施測量；可溯源性是指用于產品檢測的測量儀器是否具備完整的溯源鏈；符合性是指產品技術指標的測量結果不確定度是否符合產品技術指標的要求，在產品全壽命周期全過程所有環(huán)節(jié)實施計量保證服務。

（3）全產業(yè)鏈的內涵是延伸計量產業(yè)鏈。將計量服務于產業(yè)鏈的路徑延伸到滿足需求程度的全產業(yè)鏈，從上游產業(yè)、中游產業(yè)和下游產業(yè)等多個層次和環(huán)節(jié)構成的完整的產業(yè)鏈系統(tǒng)，以及產業(yè)的層次程度、關聯(lián)程度、資源加工深度、滿足需求程度等方面?？茖W界定所服務的產業(yè)鏈與服務范圍，全面梳理產業(yè)發(fā)展的計量技術需求，確定適應產業(yè)發(fā)展技術需求的計量技術服務的重點領域和重點項目，并與所界定的產業(yè)名稱和范圍相適應。

 （4）前瞻性是要求從發(fā)展的眼光，著眼產業(yè)發(fā)展的未來，了解產業(yè)未來發(fā)展的大趨勢，預見未來產業(yè)發(fā)展的重大需求。以前瞻性的視野、預見性的分析和主動性的規(guī)劃，確定國家產業(yè)計量測試中心的戰(zhàn)略定位和戰(zhàn)略目標。

2.總體結構

國家產業(yè)計量測試體系包括：國家產業(yè)計量測試中心、國家產業(yè)計量測試平臺、國家產業(yè)計量科技創(chuàng)新聯(lián)盟。

國家產業(yè)計量測試體系、國家產業(yè)計量測試中心、國家產業(yè)計量測試平臺、國家產業(yè)計量科技創(chuàng)新聯(lián)盟是一個整體概念，其宗旨是計量以服務、支撐和引領產業(yè)發(fā)展為使命；以提供“三全一性”服務為重點任務。

（1）國家產業(yè)計量測試中心是指按照國家發(fā)展現(xiàn)代產業(yè)體系的總體戰(zhàn)略要求，以需求牽引為導向，以服務和支撐產業(yè)發(fā)展為使命，以提高產業(yè)核心競爭力為目標，以計量測試技術和計量科技創(chuàng)新為手段，創(chuàng)新計量服務模式，以前瞻性的戰(zhàn)略定位和戰(zhàn)略目標，即以服務于全溯源鏈、全壽命周期、全產業(yè)鏈的戰(zhàn)略定位，實現(xiàn)促進、引領和創(chuàng)新產業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。為產業(yè)發(fā)展提供計量測試技術和計量科技創(chuàng)新服務的專業(yè)計量技術機構，是構建國家產業(yè)計量測試服務體系的重要組成部分。

國家產業(yè)計量測試中心應突破以往的計量技術服務領域和工作模式，在穩(wěn)固和完善現(xiàn)有計量檢定/校準服務的基礎上，向關鍵參數(shù)測量技術和計量科技創(chuàng)新能力的方向發(fā)展。開展關鍵參數(shù)測量是為了證明產業(yè)關鍵參數(shù)指標使用要求是否得到滿足，而滿足參數(shù)測量有效性應當滿足三個基本要求：一是要測得出；二是要測得準；三是測得結果的一致性或與可比性。這不僅是測量結果有效性的標志，也是測量能力有效性的標志。

計量服務產業(yè)發(fā)展的關鍵是參數(shù)測量。參數(shù)測量延伸了量值的應用范圍，實現(xiàn)了參數(shù)測量的可溯源性。美國國防部對承擔武器研制承包商的計量校準要求已從設備數(shù)據(jù)的可溯源性提升到武器技術參數(shù)的可溯源性。也就是說，過去要求的是測量儀器的可溯源性，而現(xiàn)在要求的是武器技術參數(shù)的可溯源性，即所有應用領域技術參數(shù)測量的可溯源性?？梢姡瑓?shù)測量技術在計量服務產業(yè)、經濟、社會和國防發(fā)展中具有重要地位。

所以，國家產業(yè)計量測試中心的核心技術能力是關鍵參數(shù)測量技術能力和計量科技創(chuàng)新能力，核心服務能力是產品全壽命周期計量保證能力。關鍵領域關鍵參數(shù)測量的核心是實施超精密參數(shù)測量技術，提高超精密參數(shù)測量技術能力與水平。

關鍵參數(shù)測量技術是全方位的，涉及計量參數(shù)測量技術﹑產品質量參數(shù)測量技術﹑工程質量參數(shù)測量技術﹑環(huán)境質量參數(shù)測量技術﹑生命安全參數(shù)測量技術等。因此，關鍵參數(shù)測量技術是面向所有應用領域的測量技術。

支持新一代信息技術、高端裝備、新材料、生物醫(yī)藥、新能源汽車、新能源、節(jié)能環(huán)保等產業(yè)領域的關鍵參數(shù)超精密測量技術服務。

支持互聯(lián)網技術、物聯(lián)網技術、智能傳感技術、太赫茲技術、大數(shù)據(jù)技術、云計算技術、納米技術、激光技術、量子技術、人工智能技術、智能芯片技術等關鍵共性技術領域的計量科技創(chuàng)新服務。

為國家重大工程技術創(chuàng)新平臺的主要基礎性、關鍵性和共性的工程提供測量技術和計量科技創(chuàng)新服務；支持產業(yè)關鍵領域的非常態(tài)量、動態(tài)量、連續(xù)參量的自動測量系統(tǒng)、智能測量系統(tǒng)、動態(tài)測量系統(tǒng)的研制與應用。開創(chuàng)產業(yè)產品全壽命周期的計量保證服務領域；為熱點領域的新技術、新工藝、新材料研究與應用提供計量支撐。應用現(xiàn)代通信網絡、傳感技術、遠程數(shù)據(jù)安全傳輸技術，實現(xiàn)遠程測量及現(xiàn)場計量集成控制。

（2）國家產業(yè)計量測試平臺是面向產業(yè)發(fā)展技術需求，以產業(yè)計量測試需求信息牽引為導向，遵循“自愿、平等、合作、共贏”的原則，以國家產業(yè)計量測試中心為依托，通過牽頭組織產業(yè)相關計量技術機構、重點實驗室、高等院校、科研院所，以及骨干企業(yè)等優(yōu)勢單位的計量資源聯(lián)合共建的合作平臺，是具有產業(yè)公共服務功能的互聯(lián)產業(yè)計量信息平臺，是國家產業(yè)計量測試服務體系的組成部分。

（3）國家產業(yè)計量科技創(chuàng)新聯(lián)盟是面向產業(yè)發(fā)展重大需求，以產業(yè)計量科技創(chuàng)新需求牽引為導向，以實現(xiàn)產業(yè)計量科技創(chuàng)新合作與協(xié)調發(fā)展為目的，以產業(yè)關鍵共性技術在產業(yè)領域廣泛應用為重點，遵循“自愿、平等、合作、共贏”的原則，以國家產業(yè)計量測試中心為依托，牽頭組織產業(yè)內相關計量技術機構、重點實驗室、高等學校、科研院所，以及骨干企業(yè)等優(yōu)勢單位的計量科技創(chuàng)新資源聯(lián)合共建的聯(lián)盟組織，是國家產業(yè)計量測試服務體系的組成部分。

因此，國家先進測量體系包括：以量子計量基準為核心、扁平化量值溯源為特征的國家計量體系，以超精密參數(shù)測量技術和計量科技創(chuàng)新能力為重點的國家產業(yè)計量測試體系。

本文刊發(fā)于《中國計量》雜志2021年第11期 作者：原江蘇省質量技術監(jiān)督局?耿維明