一、计量服务国民经济
2008年，中国计量科学研究院鲜明地提出了课题研究为国民经济服务的要求。2009年之后相继开展了大规模的调查研究。随后进行了大量的讨论和梳理，形成了若干项目建议书。其中一些已经获得批准，进入研究阶段，并且取得成果。中国计量科学研究院适时抓住了机遇，在为国民经济服务的深度和广度上，比过去有了很大的提高。可以相信，循此前进，假以时日，必将取得更大的进步。
回顾计量本身的含义，为国民经济服务是其出发点和落脚点。在与国际计量咨询委员会委员的几次接触中，感到他们对此问题非常关注。听了他们的经验介绍，感觉到他们将为经济社会服务作为计量研究工作一个主要的源泉。
回顾历史，在一个相当长的时期内，我们也提为国民经济服务。但主要方向或者精锐力量的投向，还在“赶超”国外先进国家方面。表现在跟踪国外先进国家的计量发展，学习模仿改进国外的计量标准装置，并以此衡量我们的计量技术水平。这对提高计量技术水平，对当时的国民经济以及国防建设确实发挥了重要的作用。
如果把国民经济实际中的计量问题看作为“源”的话，那么跟踪国外先进国家的计量发展则可以看作为“流”。源和流两者具有同样重要的作用。今后我们还要学习国外先进经验，尤其在量子物理以及基本常数测量等方面的经验。但国内经济发展方式的改变，经济总量的大幅度提高，“生产大国”向“生产强国”的转变，以及生活水平的提高，已经产生了大量的实际计量需求，其中部分属于高水平的需求。特别是一些计量问题，还没有相应的国际标准和国际建议；有的问题，国际上还没有引起重视，我国还没有开展研究。这类需求今后还将继续提出，从总体上看，来源于实际的计量需求的整体水平将不断提高。
笔者认为，从本国的实际需要独立提炼计量研究课题，形成某个鲜明的发展方向，进而引导、影响国际计量事业的发展，是计量先进国家的特点之一。在发展我国计量事业，争取进入国际计量先进行列的努力中，我们应该注意到这一点，至少能够参加到这种方向性的讨论中去。
二、机遇与挑战同在
我们遇到了一个难得的发展机会，与过去的几十年相比，作为科技人员，我们感到幸运。在我们面前呈现了一个为国家为人民贡献才智的广阔平台。但是大量的实际需求和相对充分的经费支持，并不等于必然取得进步，更不等于必然取得优异成绩。不是将实际需求拿过来就能取得成果。相反，与跟踪国外先进国家这一类课题相比，解决实际需求的课题，还有其不同的特点。
1978年改革开放以来，我国相继开展过一些服务国民经济，满足企业要求的研究工作。有成功的经验，也有失败的教训。
从笔者了解的情况，抛开社会、历史和个人的原因，从学术和技术的角度分析，实际问题往往是多因素结合在一起的。与我们熟悉的单个物理量不同，用单一的物理效应一般不能完全解决最终的问题。同时，实际需求所处的环境(检测环境)是复杂的，实验室条件下校准(检定)的仪器能否满足实际使用，其中有不少问题需要研究。此外，实际需求往往与经济、政治紧密联系在一起，一旦出现问题，研究工作者难以应对。
从已经接触到的项目调查报告和课题论证看，有很多课题提炼得比较切实。表现在以下三个方面:题目来自于实际，有需要；确实表现为一个计量问题，有深度；提供的是量值溯源的依据，无竞争。这为研究的进一步顺利开展，以至为最后取得优异成绩奠定了基础，创造了条件。但这是一个长期的过程，需要不断地总结提高。
同时我也感到，有一些方面还需要进一步加强。例如，在为国民经济服务的过程中，如何突出“计量”的特色，或者更具体地说，如何把一个实际问题转化成为一个计量问题，值得重视。
三、“多维计量标准”的内涵
先讨论实际问题转化为计量问题。
中国计量科学研究院力学声学所关于汽车制造行业的调查报告是一个典型的例子。该所已经具有各种量值范围的力(和力矩)的标准(本文中使用“标准”这个词，包括“基准”在内，应不至于产生混淆)，但是他们对汽车制造行业的调查表明，这些标准不够使用了，不是力(和力矩)值的范围不够，而是需要分解到X、Y、Z三个方向上去。院校和科研单位已经提供了这种三方向力(和力矩)的测量仪器，但是需要溯源。因此，还需要建立进一步的标准装置。
汽车生产企业的研究、制造和调试，是希望将燃油的热能尽可能多地转变成向前走的力，或者用更进一步的表述，三个方向(前进、侧向、上下)上的力的分配要有一个合适的比例。汽车生产企业的研究、制造和调试需要测量结果的指引。这样的测量仪器已经开发，其溯源问题归结为需要建立三个方向上的力和力矩的计量标准。
这是一个典型的从实际问题到计量问题的转换。所产生的计量问题与汽车质量(能效、安全)有关，并最终联系节能减排这个社会需求。同时这个转换把问题与原有的计量标准联系起来。尽管研究解决这个问题有很大的难度，但是找到了学术和技术上的联系。
按照目前一般的观点，上述问题也可以归结为现有计量标准的应用，类似的实际问题往往称之为 “现场校准”、“在线测量”等。这些称呼，隐含了对现有标准的一种肯定和坚守的观点。即计量特别是物理计量，经过100多年的发展，已经非常完美，并且能够适应实际的需要。接下来的问题，是它们的应用。笔者不否认这种观点的现实基础和某种合理性，但是从上面的例子可以看到，现有的标准需要进一步发展，这是提高产品质量的需要，是改善生活质量的需要。
根据上例，我们需要建立一个空间三个方向上的力的标准，它不是原来力的标准的简单应用，这种将力的标准向三个坐标的分解(或者推广)已经不是“应用”这个概念所能够包括，其结果是一个新的标准装置，一个与原来标准地位平等的新标准，尽管它与原来的标准有联系。
这种分解(或者推广)将带来实质性的进步。这可以用电信号在频率范围上的扩展为例说明(尽管过程的次序有所不同)。正如我们不能把高频微波电压(功率)标准看成是低频电压(功率)标准的简单应用，而是一种技术进步一样，考察这种分解(或者推广)，是在电压(功率)标准中加入频率这个“维度”引起的。当我们不断扩大电压(功率)量值本身的范围，认为非常完美的时候，一旦加入频率这个“维度”，随着研究的深入，一系列新的领域出现在我们面前，从微波、光学，一直到电离辐射。其中一些领域目前还在研究之中。可见“维度”这个因素不可小视，同时，这种思维还可以推广。这个例子可以用来思考我们目前所处的状态。
笔者建议，大量实际计量问题可以归结为“多维计量标准”(简称“多维标准”)。它们是在原有计量标准基础上扩展新的“维度”，而形成新的计量标准装置。
所谓“多维”，在上面的例子中，力或力矩的量值从大到小有一个范围，这本身是一个维度，加入空间三个方向上的分解，是三个新的维度。
磁场强度本身大小是一个维度，在南北、东西、上下三个方向上的分解，又是三个不同的维度。其他，温度、湿度等也是不同的维度。
例如，电能标准是在实验室温度、湿度这个参考条件之下建立的，目前所有的技术文件，包括国际标准、国际建议、国家标准和检定规程都是这样规定的。但是计费用的电能表却工作在不同的温度和湿度条件下。黑龙江省与海南省的温度差别，以及东南沿海与新疆的湿度差别显然很大。问题的深入研究，必将涉及不同温度、不同湿度下电能量值的溯源，或者说是不同温度、不同湿度下电能标准装置的建立。这是电能的多维标准。
目前调研中不少“现场检定”、“现场校准”的问题，与此类似。一般而言，这些问题起源于现有标准当初建立的时候，对实际情况的简化；起源于目前实际情况的发展，特别是产品质量和社会生活质量的要求，需要考虑标准的新的“维度”。在这些实际问题面前，作者建议将“多维标准”作为解决实际问题的一种视角。
四、几点考虑
“多维标准”这个词，除了上述表达的意思外，还有相关的几个问题。
1.随着健康、生命安全、节能减排等热点问题的提出，近几年来，化学和生物专业得到了很大的加强。可以预见，今后还将继续加强。这种加强是必要的，是人类进入21世纪的必然现象。
但这并不意味着物理计量已经完成，不需要继续努力。恰恰相反，这些专业还需要继续发展(忽视这一点可能要犯历史性错误)。“多维标准”可能是这种发展的需要和特点之一。
2.在为国民经济服务的过程中，计量研究工作者不能代替相关专业技术人员。例如上面的例子中，计量工作者只保证三个方向上的力(和力矩)测量的准确，但如何在设计、装配和调试中实现三个方向上的力(和力矩)有一个合适的比例，这是汽车制造专业技术人员的任务。
“多维标准”这个概念表明，计量工作的着重点在于提供“标准”装置，是一种支持性质的工作，重点还是量值的溯源；进一步的应用离不开相关专业技术人员的努力。专业技术人员在这些标准的帮助之下，将极大地提高工作效率，正像计量在历史上已经体现的作用一样。没有计量不行，只有计量也不行。
3.在为国民经济服务中体现计量的特色，计量要作出比实际需求水平更高的工作，这是“多维标准”本身的内在含义。因为计量工作必须达到比实际需求更高的技术指标，这是作为一个“标准”所必须具备的特征。否则，怎么校准别的仪器？怎么保证必要的量值传递环节的运转？
4.尽管我们在建成“标准”之后，将关注并积极指导这种“标准”的应用，但从原则上说，我们的工作的边界就到这里。因此，“多维标准”这个概念，也有规避我们不熟悉的领域及由此产生风险的含义在内。说“标准”，表明对于某个确定的维度，分工是明确的，责任是有限的。
但是“多维标准”不是无所作为的代名词。恰恰相反，使用中出现新的问题，将是下一个维度标准研制的开始。说“多维”，也是不设边界，强调不断前进。
五、实际问题向计量问题的转换
笔者认为这个转换包括四个环节:
1.实际需求(一般要求);2.对计量的一般要求(对“量”的测量要求);3.对计量的具体要求(对计量标准的要求);4.计量问题的实现(计量标准装置)。
其中第2、3两个环节可以合为一个，为了方便讨论问题，这里将它们分开叙述。
以本文上面的例子来说明从实际需求到计量标准建立这个过程。
提高汽车的能效和安全性能，实现节能减排的目标，这是实际需要，属于一般要求。这是第一个环节(简称A)。
要求对三个方向上的力(和力矩)进行测量，归结为三个方向上的力(和力矩)这样的物理量的测量。这是第二个环节(简称B)。
提出建立三个方向上的力(和力矩)标准的要求，包括提出这个标准的具体技术指标，这是第三个环节(简称C)。
通过具体研究得到三个方向上的力(和力矩)标准装置，这是第四个环节(简称D)。
它们之间的相互联系如图1所示。
<CTSM>图1从实际需求到计量问题解决过程中的环节</CTSM>
A环节一般比较容易，企业的管理层将提出这些基本的要求。
从A到B比较困难。我们有不少问题，现在能够提出一般的要求，但是提不出“量”的要求。例如，我们希望提高针灸的效果，但是目前还不知道归结成一个什么样的“量”。
实现B本身也有其他不同的入口。例如:国外计量的示范；现有校准(检定)工作中发现不能覆盖的计量仪器，不能覆盖的仪器功能；计量自身完整性的需要等。
从B到C比较容易理解，是将B的一般要求化为具体的要求。它有不同的实现方法，例如现有标准的改进、新标准的建立、采用适当的测量方法等。
从C到D是计量研究人员花大量时间和精力去完成的任务。有很多技术方法和经验可供我们选择使用，例如数学的、物理的、电工的、自动控制的知识等。
在这四个环节中，应用“多维标准”的概念，可以扩大我们的视野，从“多维”这个角度考虑可能的选择，同时可以将现有多种不同维度的标准作为范例，作为研究的参考，从而有可能较为容易地实现从A过渡到B这个最难的一步。
六、“多维标准”与创造性研究
由图1能够得到一些心得。
从C到D所需要的知识和技术是我们在学校里学习的，如上所述，有数学的、物理的、电工的、自动控制的知识等，内容丰富，学习历时十几年至几十年之久。但是都是告诉我们仅从C到D这一步的实现方法。
至于从B到C的学习和训练就少多了，我们在研究生阶段有过这样的经历。在那里，要解决从对某个量的测量要求，到确定更具体的技术指标，再到找出具体的技术路线。当然在那里，也会论述实际的需要和应用，但往往是事后“贴”上去的，没有深度。
反观跟踪国外计量发展，学习模仿国外计量标准的工作，其实是从C到D的过程。我们的大部分创造性工作，集中在C和D两个环节上。至于问题本身如何从A到B这些转换工作，已经由外国计量工作者完成了。
从A到B是最难的，却是学校不教的。我们也很少得到磨炼。笔者深感自己在这方面的不足。
这种情况其实不单计量领域如此，其他研究领域大体相似。许多人反映学校里学习的知识到工作中用不上，或埋怨教学内容没有选对。其实是不会从A到B的过渡，或者说没有得到这个过渡的教育。A是客观存在的，不断出现的；从C到D是学校里学了的；但是没有了B，缺乏从A到B的联系，中间断了，有劲使不上。
显然，我们要意识到这个问题的重要性，要加强这方面的努力，积累这方面的经验。一方面接触到实际问题，开始阶段不可轻易放过；另一方面，可以从细心体察国内外这方面的案例开始学习。笔者感觉这个问题有可能成为一门学问。
从A到B怎么转化，与最后成果的形式和水平有非常密切的关系。从接触到的课题论证会看，虽然最后都是解决实际问题，但一开始怎么认识实际的需求，如何转变成计量技术问题，确实有高低之分，影响最后成果的创造性程度。
七、结束语
笔者认为“多维标准”是解决实际需求的观点之一。那些“第一维”标准还在建立和完善中的问题，以及仅用现有标准方法就能解决的问题，当然不包括在这个观点之内。不过，“多维标准”概念的内在含义之一，是提倡一个维度一个维度地解决问题，不需要寻求一个标准，用一个方法解决全部问题，从而有可能简化问题。“多维标准”概念本身，也要求观察现有标准的局限性，听取来自实际的声音，从D再回到A，寻找新的维度，开始新的过程。
从实际需求到确定计量一般要求的转换是一个特别重要的过程。面对大量从调查得到的实际需求，我们要花大力气做好开始的转化工作。在此过程中，“标准的多维化”概念可以帮助我们扩大视野，增加选择。这个过程也许需要与调查结合起来，也许需要多次反复，不断提高等，但是无论如何要引起我们的重视，把这个过程做精做细。从而在解决国内实际需求的过程中，作出更多国际一流水平的研究成果。
