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不確かさuncertainty


(目次)

 1. 不確かさとは
 2. 計測の信頼性
 3. 計測のトレーサビリティ
 4. 不確かさの要因
 5. 不確かさの種類
 6. タイプAの評価方法
 7. タイプBの評価方法
 8. 不確かさの合成
 9. 不確かさの拡張
 10. 不確かさの報告

1. 不確かさとは

01 不確かさとは(解説)
 1.不確かさについて、説明して行きます。
 2.不確かさの歴史
  グローバル化の進展に伴い、国際的な計測の信頼性
  の指標が必要になりました。1977年に国際度量
  衡委員会(CIPM)が作成を要請し、1993年
  GUM(不確かさの表現)が発行されました。
 3.不確かさの定義は、以下の通りです。
 (不確かさ)=(バラツキ)+(未知のカタヨリ




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2. 計測の信頼性

02 計測の信頼性(解説)
 1.計測の信頼性について、説明して行きます。
 2.測定には必ず誤差が有ります。この誤差は、下記の
  様に定義されます。
  (誤差)=(試料平均)−(真の値)
 3.しかし、真の値は誰にも分からない値です。従って
  誤差も分かりません。
 4.そこで、不確かさをバラツキ未知のカタヨリ
  定義します。
 5.「真の値と母平均は近く、未知のカタヨリは小さい
  」と考え、バラツキを計測の信頼性とします。


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3. 計測のトレーサビリティ

03 計測のトレーサビリティ(解説)
 1.測定のトレーサビリティについて、説明して行き
  ます。
 2.測定器においては、校正が非常に重要となります。
 3.校正では最終的に国家標準(例、キログラム原器)
  に繋がる必要があります。
 4.この繋がりをトレーサビリティと呼びます。
 5.国家標準は世界標準と同じであり、これにより国際
  的な計測の信頼性が確保できます。




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4. 不確かさの要因

04 不確かさの要因(解説)
 1.不確かさの要因について、説明して行きます。
 2.不確かさの要因は色々有りますが、代表的な物を
  下記に示します。
  ・測定器 : 標準器、校正
  ・測定手順: 繰り返し精度
  ・測定対象: サンプル箇所
  ・測定環境: 温度、湿度
 3.上記の中で、標準器、繰り返し精度、温度が特に
  重要と考えられます。



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5. 不確かさの種類

05 不確かさの種類(解説)
 1.不確かさの種類について、説明して行きます。
 2.不確かさの種類は、タイプAとタイプBの2つが
  有ります。
 3.タイプAの不確かさ
  データを取り統計処理を行い試料平均のバラツキ
  を算出します。
 4.タイプBの不確かさ
  確率分布を仮定して、バラツキを推測します。




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6. タイプAの評価方法

06 タイプAの評価方法(解説)
 1.タイプAの評価方法について、説明して行きます。
 2.タイプAでは測定を実施します。
 3.まず測定値、平均値、データ数から標準偏差を算出
  します。
 4.そして、標準偏差とデータ数から標準不確かさを
  計算します。
 5.ここで注意して欲しいのは、測定値の標準偏差では
  無く、平均値の標準偏差である事です。
 6.標準不確かさは、uです。



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7. タイプBの評価方法

07 タイプBの評価方法(解説)
 1.タイプBの評価方法について、説明して行きます。
 2.タイプBでは測定は行いません。確率分布を仮定
  して推測を行います。
 3.確率分布は、下記4つが有ります。
  ・一様分布
  ・三角分布
  ・U字分布
  ・正規分布
 4.左図のaは、測定器や温調装置などのスペックで、
  通常は仕様書に○○±aと表記されています。


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8. 不確かさの合成

08 不確かさの合成(解説)
 1.不確かさの合成について、説明して行きます。
 2.不確かさの要因が複数ある時は、不確かさの合成を
  行います。
 3.合成方法は、分散の加法性を利用した方法です。
 4.それぞれの標準不確かさを2乗して合計し、それの
  平方根を取る計算方法です。
 5.合成不確かさは、uです。





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9. 不確かさの拡張

09 不確かさの拡張(解説)
 1.不確かさの拡張について、説明して行きます。
 2.合成不確かさは標準偏差なので、そのまま使用する
  と信頼区間が約68%となります。
 3.信頼区間を95%にするには包括係数k(k=2)
  を掛けます。
 4.式で表すと、下記の様になります。
  拡張不確かさ: U=ku(k=2)
 5.拡張不確かさは、Uです。




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10. 不確かさの報告

10 不確かさの報告(解説)
 1.不確かさの報告について、説明して行きます。
 2.不確かさの報告は、有効数字2桁で行います。
 3.合成不確かさを使用する場合
  m=1.000g, u=0.025g
 4.拡張不確かさを使用する場合
  m=1.000g±0.050g(k=2)






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