誤差とは？実験で避けられないバラつきの正体｜実験計画法の基礎概念⑩

結論から言うと、誤差はゼロにできません。

でも、誤差の正体を理解すれば、「誤差と上手く付き合う」ことができるようになります。

誤差とは？【説明できないバラつき】

誤差（ごさ）とは、実験結果に含まれる原因がわからないバラつきのことです。

英語では「Error（エラー）」と言います。

🎯 的当てゲームで理解する誤差

あなたが的当てゲームを3回やったとします。

同じ人が、同じ距離から、同じ的を狙っているのに、結果が微妙に違います。

この「微妙なズレ」が誤差です。

誤差が生まれる原因【3つの発生源】

誤差はさまざまな原因で発生します。大きく分けると3つあります。

① 材料のバラつき

同じ材料でも、微妙に品質が違います。

• 同じ銘柄の小麦粉でも、ロットによって微妙に成分が違う
• 同じメーカーの部品でも、1個1個のサイズが微妙に違う
• 同じ畑の野菜でも、1つ1つの甘さが微妙に違う

② 環境の変化

実験中に環境が少しずつ変わります。

• 朝と夕方で室温が違う
• 湿度が変化する
• 機械が温まって動作が変わる

③ 測定のブレ

測定する人や機器によって、結果が微妙に変わります。

• 目盛りの読み方が人によって微妙に違う
• 測定機器にも精度の限界がある
• 同じ人でも、体調によって判断がブレる

なぜ誤差を理解することが重要なのか？

誤差を理解することには、2つの大きなメリットがあります。

① 「本当の効果」と「たまたま」を区別できる

因子を変えて結果が変わったとき、それが…

• 因子を変えた本当の効果なのか？
• ただの誤差（たまたま）なのか？

これを判断するには、「普段どれくらいのバラつきがあるか（＝誤差の大きさ）」を知っている必要があります。

② 分散分析の「ものさし」になる

実験計画法では、分散分析という手法でデータを解析します。

このとき、誤差は「比較の基準」として使われます。

つまり、誤差がわからないと、因子の効果を正しく評価できないのです。

誤差と上手く付き合う方法

誤差はゼロにできませんが、小さくしたり、正しく見積もったりすることはできます。

これらは、すでに学んだ「実験の3原則」そのものですね。3原則は誤差をコントロールするためのルールでもあるのです。

まとめ

次の記事では、「残差と誤差の違い」を解説します。似ているようで違うこの2つの概念を、スッキリ理解しましょう。

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