はじめに
「全部の組み合わせを試せば、確実に正しい結果が得られるんじゃないか？」
そんなふうに思ったことはありませんか？
しかし実際には、全数試験は現実的な選択肢ではありません。
この記事では、なぜ全数試験が非効率なのかを、具体例を交えて解説します。
全数試験とは？🔎
全数試験の考え方
全数試験とは、
考えられるすべての条件の組み合わせを実験して調べる方法です
一見、「これが一番確実そうだ」と思えますが、大きな落とし穴があります。
具体例：カレー作りで考える🍛
前回と同じく、カレー作りを例に考えましょう。
あなたが試したい条件は以下の通りです。
| 因子（要因） | 水準（選択肢） |
|---|---|
| 肉の種類 | 牛 or 鶏 |
| スパイスの量 | 多め or 少なめ |
| 煮込み時間 | 長い or 短い |
| トマトの有無 | 入れる or 入れない |
この場合、組み合わせ数は
2 × 2 × 2 × 2 = 16通り
たった4つの条件でも、16回カレーを作る必要があります。
これなら何とか頑張れるかもしれません。
では、条件がもっと増えたら？
もし、さらに
- 玉ねぎの炒め時間（長い・短い）
- じゃがいもの種類（男爵・メークイン）
- ご飯の種類（白米・玄米）
なども加えたらどうでしょうか？
合計7条件になります。
すると、組み合わせ数は
2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 128通り
つまり、128回もカレーを作ることになります！
全数試験の問題点⚡
| 問題 | 内容 |
|---|---|
| 試行回数が爆発的に増える | 条件が少し増えただけで試行回数が急増 |
| 時間・コストがかかる | 材料費、人件費、時間の浪費が大きい |
| 条件が変わるリスク | 長期にわたると気温や材料の品質も変わる |
| モチベーションが下がる | 作業が多すぎて集中力が続かない |
なぜ試行回数が爆発するのか？💥
原因は、「組み合わせの掛け算」です。
| 因子数 | 水準数 | 組み合わせ数 |
|---|---|---|
| 3因子 | 2水準ずつ | 2³ = 8通り |
| 5因子 | 2水準ずつ | 2⁵ = 32通り |
| 7因子 | 2水準ずつ | 2⁷ = 128通り |
| 10因子 | 2水準ずつ | 2¹⁰ = 1024通り |
たった10個の因子でも、全数試験では1000回以上の試行が必要になります。
これでは実験が終わるころには、条件も状況もまったく違うものになってしまいます。
実験計画法が必要な理由🌟
実験計画法は、
全数試験を避けながら、必要な情報だけを効率よく引き出すために生まれた方法です。
- 本当に重要な因子に絞る
- 少ない組み合わせで効果を比較する
- 交互作用（因子同士の組み合わせ効果）もチェックできる
これにより、
「最低限の実験回数で、最大限の結論を得る」ことができるのです。
まとめ🔍
全数試験は理論的には完全ですが、
現実的には時間・コスト・労力が膨大になり、実用的ではありません。
だからこそ、実験計画法のような「効率の良い設計方法」が必須なのです。
実験計画法を使えば、
限られた資源の中で、確かな結論にたどり着ける
この強力なメリットを、ぜひこの先も学んでいきましょう。
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次の記事では、
実際にどのように実験を組み立てていくのか、
「因子」「水準」という基本的な考え方から、さらに具体的に掘り下げていきます。
あなたの実験の設計力が、確実にレベルアップします！
