誤差率(相対誤差)の計算
誤差率の計算は、測定値と真の値(理論値・目標値)を入れるだけ。許容差を入れると範囲内かどうかも判定し、絶対誤差と相対誤差も表示します。
出典:Wolfram MathWorld – Relative error and percentage error。更新日:
計算方法
誤差率(パーセント誤差)= |測定値 − 真の値| ÷ |真の値| × 100% です。重力加速度を 9.81 m/s² のところ 9.6 m/s² と測定したなら、誤差率は 0.21 ÷ 9.81 × 100% ≈ 2.14%(小さめ)です。
絶対誤差・相対誤差・誤差率
- 絶対誤差:Δ = 測定値 − 真の値。測定値と同じ単位です(ここでは −0.21 m/s²)。
- 相対誤差:δ = Δ ÷ |真の値|。単位のない数です(−0.0214)。
- 誤差率:|δ| × 100%(2.14%)。Δ の符号で、測定値が大きすぎたか小さすぎたかがわかります。
実験・品質管理・予算管理
理科の実験では理論値や文献値、会社では予算が「真の値」にあたります。予算50万円、実績46万5千円なら(465,000 − 500,000)÷ 500,000 = −7%。許容差(例:±5%)を入れると、合格かどうかがすぐにわかります。結果は適切な有効数字で丸めましょう。
2つの値のパーセント差
どちらも基準ではない場合(2台の測定器、2つの見積もりなど)は、対称なパーセント差 |A − B| ÷((A + B) ÷ 2)× 100% を使います。40と60なら順番に関係なく40%です。40から60への変化率なら +50%(逆は −33.3%)で、これはパーセント計算で求められます。
ヒント
エクセルでは =ABS(測定値-真の値)/ABS(真の値) をパーセント表示にします。複数回の測定は先に標準偏差の計算でまとめ、ずれが統計的に意味があるかはp値の計算で確かめられます。
よくある質問
誤差率の求め方は?
測定値から真の値を引き、真の値でわって絶対値をとり、100をかけます:|9.6 − 9.81| ÷ 9.81 × 100 ≈ 2.14%。
相対誤差とは?
誤差(測定値 − 真の値)を真の値でわったものです。100倍するとパーセントで表した誤差率になります。
絶対誤差と相対誤差の違いは?
絶対誤差は測る量と同じ単位(0.21 m/s²)、相対誤差は真の値に対する割合(0.0214=2.14%)です。
誤差率は何%までなら許される?
分野によります。学校の実験なら5%未満で十分なことが多く、精密測定ではずっと小さい値が求められます。
2つの数のパーセント差はどう出す?
基準がなければ差を平均でわります:|40 − 60| ÷ 50 × 100 = 40%。40を基準にすると +50% です。
出典・根拠
- Wolfram MathWorld – Relative error and percentage error
- Wolfram MathWorld – Absolute error
- NIST Technical Note 1297 – Evaluating and expressing measurement uncertainty
更新日:
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