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誤差

正しい機器を使用し、注意深く測定しても、得られた測定値には誤差 (error)が含まれ、測る量の真の値(これは実際にはわからないが、わ かっているものとする)とは異なる。測定値と真の値の差を絶対誤差 (absolute error)、または単に誤差と言い、誤差を真の値で割ったもの を相対誤差(relative error)または比例誤差という。相対誤差は、普通、 百分率(%)で表す。


誤差 = 測定値-真の値


\begin{displaymath}相対誤差(比例誤差) = \frac{誤差}{真の値} = \frac{測定値-真の値}
{真の値}\end{displaymath}

誤差は生じる原因によって、次のように分類される。

(1)
系統誤差(systematic error)
120D
理論誤差 : 使用する理論の省略などによる誤差
220D
器械誤差 :器械の目盛りのずれや時計の遅れ・すすみ などによる誤差であり、実験を何度繰り返しても測定値は真の値に対 して常に一定方向にはずれる。この誤差を無くすにはその原因を追求 し、器械や測定技術の改良をすることが必要である。実験時の気象デー タや器械の状態を記録しておくことは、こうした系統誤差の原因を見 つけるのに有効である。
320D
個人誤差 : 測定者の性格、癖による誤差。これは、 訓練によって無くすようにしなければならない。
(2)
偶然誤差(random error)
環境や測定器の微細な変化などによって、偶然に、しかも必ず生じる原 因不明の誤差。測定を繰り返し、統計的な処理を施すことにより減少さ せることができる。
(3)
過失誤差
不注意による誤差。
(4)
測定方法による誤差
器械の目盛りに対して垂直な位置に目を持ってこなければ、誤差が生じる。 このような誤差を視差という。

偶然誤差以外の誤差は、適切な対策を講じることにより人為的に取り除く ことができるが、測定値には必ず偶然誤差が含まれるから、測る量 の真の値を求めることはできない。このことから、もっとも確からしい値、 すなわち最確値を求めることが、測定においては特に重要となる。最確値 を求めるための誤差論では、偶然誤差だけを扱う。



Kenichi Kuroda
2000-06-23