測定の不確かさ

(英語:Uncertainty of Measurement)

測定値が完全に正確であり得ない場合には、その不完全さの大きさを知る必要がある。これが「測定の不確かさ」である。

「測定の不確かさ」が何であるかをできる限り説明しようとするため、簡単な例を考えてみよう。1本の糸の長さを測定することを想像して欲しい。この1本の糸を10人の人々に渡して、長さを測るよう頼むと、たぶん10個の異なる回答が得られるであろう。この理由は、「不確かさの源」による。これには、以下の理由が含まれる。

糸を真っ直ぐにすること、

糸の端部が平らになっていること(端部の繊維にかかわらず)

  • 糸の張力
  • 糸に影響を及ぼす湿気
  • 糸に影響を及ぼす温度
  • 定規の分解能(定規の最小目盛)
  • 定規の正確さ(定規を校正した時に、定規がどのくらい完璧であったか)
  • 定規を校正するために使用したマスター装置の測定の正確さ
  • 測定長さを決定するため、何回読み取りを行ったか、
  • 測定の再現性

見たとおり、環境、方法、および機器のすべてがばらつきと疑いに寄与する。結論は、以下のとおりである。

  • 測定においては、「確かなこと」は何もない。
  • 唯一の「確かなこと」は、測定では完全に正確なものはないということである。

「測定の不確かさ」を定量化することは難しいかもしれないが、これは方法の問題である。国際標準化機構(ISO)は、「測定の不確かさのガイド(GUM)」と称する文書を作成している。この文書は、「不確かな量」の測定および関連する計算に関する国際的に認められた方法を提供している。最近では、多数のISO規格およびASTM規格には、「測定の不確かさ」をどのように解決するかを詳細に説明する付属文書も含まれている。測定のばらつきは、「不確かな量」において主要な寄与をしているので、「測定の不確かさ」を表現する際には、ばらつきの確率と大きさを定める必要がある。