計測誤差・とは？中学生にも分かるやさしい解説と身近な例共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

はじめに

私たちは日常のあらゆる場面で「測る」ことをします。体温、距離、時間、点数のようなものです。測定には必ず「誤差」が付き物で、これは測定器の精度や操作の仕方、周りの環境によって生じます。ここでいう「計測誤差」とは、測定値と本来の値との間に生じるズレのことです。正しく理解すれば、データの信頼性を高める対策をとることができます。

計測誤差とは何か

計測誤差は、測定値と真の値との間に生じるズレを指します。真の値は通常、自然に観測できる値を一意に決めることが難しく、理論的な値や厳密な条件の下で定義されることが多いです。現実の世界では、測定器の限界や操作の違いによって、測定結果は必ずしも真の値と等しくありません。測定を繰り返すと、同じ条件でも値が少しずつ変わることがあります。これが計測誤差です。

計測誤差には主に2つのタイプがあります。偶然誤差と系統誤差です。偶然誤差は、観測ごとにばらつく小さなズレで、たくさん測れば平均をとることで正しい値に近づけられます。系統誤差は、測定器の癖や方法の偏りなど、一定の方向にずれてしまう誤差です。こちらは、適切な校正や方法の見直しで減らすことができます。

誤差の種類

<th>種類

説明
偶然誤差	観測ごとにばらつく小さなずれ。測る回数を増やし、平均をとるとestimateが安定します。
系統誤差	測定器の癖や測定手順の偏りによって常に同じ方向へずれる誤差。

なぜ計測誤差は起こるのか

原因はさまざまです。物の性質そのものが完全に安定していない場合や、測定器の精度の限界がある場合、測定時の操作が丁寧でない場合、環境の温度・湿度・振動などの外的要因が関係します。人間の感覚や判断にも影響を及ぼすことがあります。

身近な例

身の回りの例としては、定規で長さを測るときの指の当たり方、温度計の置く場所、体重計の置き方、スマホのセンサー精度などがあります。これらはすべて計測誤差の原因になる可能性があります。

計測誤差を減らす方法

計測誤差を減らすコツは次の通りです。

校正された道具を使い、定期的に正確さを確かめる。

同じ対象を複数回測定して平均をとる。

測定条件をできるだけ一定に保つ（場所、姿勢、測る順序など）。

適切な道具を選ぶ。高精度の測定器を使うことが効果的です。

データを分析して、ばらつきの原因を探る。

まとめ

計測誤差は完全に消すことは難しいですが、正しい測定方法と適切な道具を組み合わせることで、誤差を小さくしてデータの信頼性を高められます。測定結果を解釈する際には、誤差の存在を前提にして、複数回の測定や比較を行うことが大切です。これを理解しておけば、学校の実験だけでなく、日常の科学的な判断にも役立ちます。