誤差評価の概念

測定の信頼性の評価には、「誤差評価」と、「不確かさ評価」という２つの考え方があります。

誤差は真値との差を指しますが、真値が分かりえないことから「誤差評価」は実用的ではなく、概念的な説明に用いられるとされています。そして、未知なものは考慮しない「不確かさ」の考え方に移行しており、計量トレーサビリティの世界では、「誤差評価」の考え方はでてきません。

しかしながら、実際ものづくりの現場では「誤差評価」の用語が使われることも多くあるため、「誤差評価」の用語についても説明をします。

最新のJIS規格(JIS Z 8103：2019)では、「総合精度・精確さ(Accuracy)」が真の値との一致度合いを意味します。 「総合精度・精確さ(Accuracy)」は正確さ(Trueness)と、精密さ(Precision)に分解して考えます。

簡単に表現すると、下記の図のようになります。

反復測定した際の「かたより」の小さい程度を正確さ(Trueness)、 「ばらつき」の小さい程度を精密さ(Precision)、両方を合わせた測定対象量の真値との一致の度合いを精確さ(Accuracy)と表現します。

そして、「精密さ(Precision)」(ばらつき)には「繰返し性」「中間再現性」「再現性」の3種類の表現方法があります。

繰返し性：
同一の測定手順、同一のオペレーター、同一の測定システム、同一の操作条件及び同一の場所を含む一連の条件の下での測定の精密さ(ばらつき)。^*

中間再現性、中間精度：
同一の測定手順、同一の測定場所、及び長時間にわたる同一又は類似の対象反復測定で、その他の条件は変更することがある一連の条件の下での測定の精密さ(ばらつき)。^*
ここでいう変更とは新たな校正、キャリブレータ、オペレーター、測定システムなど。

再現性：
異なる測定場所、異なるオペレーター、異なる測定システム、及び、同一または類似の対象についての反復測定からなる一連の条件の下での測定の精密さ(ばらつき)。^{*
 _{* JIS Z 8103：2019 から引用}}

精密さ Precisionの各用語の測定条件

_{^{* JIS Z 8103：2019 から引用}}

POINT

JIS Z 8103：2000では「再現性」は、「測定条件を変更して行われた、同一の測定量の測定結果の間の一致の度合い。」と定義されていました。 JIS Z 8103：2019では、「再現性」が全てが異なる再現条件の下での測定の精密さとなっており、一部の条件が異なる「再現性」を表すために「中間再現性」が必要とされました。測定場所が異なる再現性を「試験所間再現性」、オペレーターが異なる再現性は「オペレーター再現性」などといいます。

POINT

誤差評価でよく使われる「精度」という用語は、寸法測定の世界では「総合精度・精確さ(Accuracy)」の意味で用いられる場合がほとんどですが、これらの用語はJISの版数によって定義が異なったり、技術分野や国によって違うため、厳密な言い回しには注意が必要です。

例えば、従来、機械・物理分野では、「精度」を「精確さ(総合精度)Accuracy」の意味で使っており、化学分野では「精密さPrecision」の意味で使ってきました。そのため、「精度」という用語を用いる場合は、「精確さ(総合精度)」と「精密さ」とのどちらの意味を使っているかを明確にしておくことが望ましいとされます。

誤差評価の関連用語

測定した結果に対して様々な言葉で信頼性が表現されます。それぞれの用語がどのような意味を持つかをご説明します。

_{^{*1 JIS Z 8103：2019から引用
*2 JIS Z 8103：2000から引用}}

σ（シグマ）表記

寸法測定機のカタログや仕様書では σ、2σ、3σなどが記載されています。「σ」について解説します。
σは標準偏差 Standard deviationのことで、測定値のばらつき、つまり測定値の大きさがそろっていないことを意味します。

よく管理されている測定器で、同一手順で多数回の繰返し測定をした測定値はほとんどの場合正規分布すると言われます。