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測定の不確かさの推定

測定の不確かさの推定

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測定の不確かさとは?

 「測定の不確かさ」とは、その語感とは裏腹に、実は測定データの「確かさ」を示す指標なのです。

例えば、風にゆらぎがあるように、ある現象を表す数値というものもある小さい幅を持って変動しており、測定データは連続的で微細な動きを短時間にサンプリングして測定したという代表的な数値に過ぎません。 これらのデータを計量学的・統計的に処理することで、この変動の可能性(存在確率)の高い幅を範囲で示したものが不確かさです。

ISO/IEC17025で認定された校正機関不確かさは、GUMという国際的な見積もりルールに従った評価をしていますから、その中身の透明性・整合性が確保できるのです。

測定の不確かさの定義
  測定の不確かさは、従来の精度誤差にほぼ匹敵する内容で、具体的にはかたよりばらつきの両方が総合的に評価されています。国際的な定義はVIM(国際計量基本用語集:1993、JIS Z 8103:2000にも組み込まれています)次のようになっています。

  合理的に測定量に結びつけられ得る値のばらつきを特徴づけるパラメータこれは測定結果に付記される。
備考1. パラメータは、例えば、標準偏差(又はその倍数)であっても、又は信頼水準を明示した区分の半分の値であってもよい。
2. 測定の不確かさは、通常、多くの成分からなる。それらの成分の一部は、一連の測定結果の統計的分布に基づいて推定可能で、試料標準偏差で示すことができる。その他の成分は、経験又は他の情報に基づいてだけ推定が可能である。
3. 測定の結果は、測定量の値の最良推定値であると理解されている。また、補正参照標準に付随する成分のような系統効果によって生じる成分も含めた、すべての不確かさの成分はばらつきに寄与すると理解されている。

不確かさのイメージ
 弓矢を的にあてることを考えてみましょう。

かたよりばらつきとを総合的に評価するということは下の図のように整理して理解することができます。このようなかたよりばらつきは、人の熟練度、道具の質などいろいろな条件によって変わってきます。

①矢が当たった位置のばらつきも、的の中心からのかたよりも大きい

②矢が当たった位置のばらつきは小さいが、的の中心からのかたよりが大きい

③矢が当たった位置のばらつきは大きいが、的の中心からのかたよりは小さい

④矢が当たった位置のばらつきも、的の中心からのかたよりも小さい

バジェット表  GUMの理解

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