「不確かさ」に関する設問は「化学分析概論及び濃度の計量」と「計量管理概論」の2科目から出題されている頻出テーマですが、「不確かさ」を解説する書籍はどれも実務者向けの難しいものばかりで、受験生向けの良い書籍が見当たりません。
そこで、僭越ながら低学歴・低収入な底辺派遣社員である私が環境計量士を目指す皆様のために、「不確かさ」について解説してみることにしました。
１．計量値とばらつき
統計学では、ある現象が大小さまざまの大きさで起こることを「分布をする」といいます。
たとえば、料理用の小さじで食塩を１杯計量したときの食塩の重さは、大小さまざまな重さになるので、小さじ１杯で計量した食塩の重さは分布をすると言えますね。
でも、私たち化学分析屋は「分布をする」と言わずに、「ばらつく」と言います。
この「ばらつく」という用語について、JIS K0211 と JIS Z8103 ではそれぞれ次のように定義しています。
２．パスタの茹で汁の塩加減
ところで、小さじ１杯で計量した食塩を１リットルの水に溶かせば、パスタ100ｇを茹でるのに適した食塩水の濃度になると言われています。
小さじ１杯で計量した食塩の重さがおよそ６ｇですから、食塩水の濃度はおよそ 6g/L です。
でも、小さじ１杯で本当に６ｇの食塩がきちんと計量できるのでしょうか？
つまり何が言いたいのかというと、計量した食塩や水の値は必ず「ばらつき」ます！ってこと。そして、このばらつきが食塩水の濃度に影響を与えるので、食塩水の濃度も「ばらつき」ます！ってことを覚えておいてください。
そして、「ばらつき」は必ず生じますから「真の値」というものを我々は知ることはできません。できることは「真の値」が存在するであろう範囲を統計学的に推測するぐらいです。
３．ばらつきと信頼
計量した値は必ずばらつくことを理解してもらったところで、こんどは「ばらつき」と「信頼」の関係について考えていきます。
ここに２種類の食塩水があるとします。
１つは１リットルの水に小さじ１杯の食塩を溶かした食塩水で、もう１つは１リットルの水にキッチンスケールで計量した６ｇの食塩を溶かした食塩水です。
さて、どちらの食塩水のほうが６ｇ/ L の食塩水として信頼できるでしょうか？
もちろん、キッチンスケールで計量した食塩水のほうが６ｇ/ L の食塩水として信頼できますね。なぜなら、キッチンスケールで計量したほうがばらつきが小さくなるからです。
つまり、私たちは日常的にばらつきが小さければ信頼できると評価し、ばらつきが大きければ信頼できないと評価しています。
ここで、話を少し応用してみましょう。
ばらつきの大小が信頼性評価の基準になるということは・・・
ばらつきを数値化すれば信頼性の評価も数値化できる！・・・ということになりませんか？
こうした方法で信頼を評価することを不確かさとよびます。
４．不確かさの定義について
わたしの記憶が確かならば・・・「不確かさ」の定義について試験で問われたことはありません。試験で問われるのは「不確かさの算出方法」です。
とは言っても、今後出題されることがあるかもしれないので紹介だけしておきます。
非常に難解な文章ですね。
この難解な文章の解読に挑むのも結構ですが、貴重な勉強時間を無駄にしてしまいますから、ほどほどにしましょう。
