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科学

誤差率:誤差の大きさと方向を分けて考える

絶対誤差率と符号付き変化を区別して、測定値を基準値と比較します。

計算方法

誤差は同じ量について、観測結果と明示された基準を比較します。まず両方を同じ単位にします。観測値から基準値を引けば方向が残り、負なら基準より小さく、正なら大きいことが分かります。基準にも不確かさがあり、必ずしも厳密な真値とは限りません。

誤差率の計算ツールは大きさを示します。差の絶対値を基準値の絶対値で割り、100を掛けるので符号は消えます。符号付き相対差と絶対誤差率は異なる質問に答えるため、どちらを使ったか明示してください。このツールでは正の基準値を入力します。

符号付きの差から誤差の大きさを求める
  1. 基準値200 g
  2. 符号付きの差194 − 200 = −6 g; 206 − 200 = +6 g
  3. 誤差率の大きさ6 ÷ 200 × 100 = 3%

絶対誤差率と符号付き変化を区別して、測定値を基準値と比較します。

計算例

基準が200 gなら、194 gの測定値の差は−6 gです。誤差の大きさは6 g、誤差率は3%です。206 gの差は+6 gですが、絶対誤差率は同じ3%です。大きさが同じでも、基準の同じ側にあるとは限りません。

観測値194、基準値200を入力して、6 gと3%を確認します。200から194への変化率は−3%となり、この正の基準では方向を保持します。基準がゼロの場合、ゼロで割る必要があるため誤差率は未定義です。元の単位で差を報告し、分母を黙って1に置き換えないでください。

⁦194 − 200 = −6 g⁩

⁦|194 − 200| ÷ 200 × 100 = 3%⁩

⁦206 − 200 = +6 g⁩

⁦|206 − 200| ÷ 200 × 100 = 3%⁩

同じ誤差率でも方向は逆
測定値:194 g
3 %基準より小さい (−6 g)
測定値:206 g
3 %基準より大きい (+6 g)

基準は200 gです。2つの測定値は誤差の大きさが同じですが、方向が逆です。

確認事項と限界

1回の測定の誤差が小さくても、繰り返し精度や差の原因は分かりません。繰り返し測定、機器の限界、基準の不確かさは別に評価します。3%の誤差を信頼区間や「測定が間違っている確率」と解釈しないでください。意味のある基準と測定に適した表示精度を選びます。

関連する計算ツール

出典: NIST