• ベストアンサー

データの相対誤差について

複数のサンプルに対する相対誤差の算出法を教えてください。 例として、真の値100の場合ケース1の結果が70、ケース2の結果が110、ケース3の結果が90といった場合これらのケースの相対誤差の算出法はどうなるんでしょうか?単純に平均値で相対誤差をだして 9%になるのでしょうか?質問が分かりにくいかもしれませんが、教えてください。

  • getm
  • お礼率64% (20/31)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

計算過程を示します。 1)測定値の平均値を求める   (70+110+90)÷3=90 2)各測定値から平均値を引いて2乗する   (70-90)^2=400   (110-90)^2=400   (90-90)^2=0 3)上記を合計する   400+400+0=800 4)上記をデータ数で割る。この値を「分散」という。   800÷3=267 5)分散の平方根を求める。これを「標準偏差」という   √267=16 6)標準偏差を誤差とみなせば相対誤差は   16/90×100=18[%] なお、最初に真値=100と書かれていますが、測定の問題では真値など分かるはずはありません。真値が分かっていたら測定の必要は無いわけです。結果的には、真値は平均値の近傍と考えます。

getm
質問者

お礼

ありがとうございました。 とても分かりやすかったです。

関連するQ&A

  • 相対誤差について

    ある実験をして、測定値が4.357*10^4で、真の値が45000だとします。このように有効数字が異なる場合は、どのようにして相対誤差を求めたら良いのでしょうか??

  • 相対誤差の真の値について

    分子量を求める実験をしたのですが 相対誤差を求めるのに、真の値を 文献値の分子量とおくのか 実験の測定値の平均値をおくのかで 迷っています。 ご教示いただければ幸いです。

  • 相対誤差を使うのに適した場面

    今、実験器具の精度に関するレポートを書いています。 同じ対象をいろんな器具で測定して、それぞれの誤差について考えろという、高1の実験です。 これに対して考察をするときに、 ためしにどれが誤差がでかいというのを比べるために相対誤差を出してみました。 真の値には理論値を求めましたが、 メスシリンダーやメスフラスコや電子天秤などで起こる微妙な誤差を含めるだけで、 この理論値はまったく違うものになります。 まず最初に考えているのはpHの測定。 試験紙、試験液などは見方によって0.1~0.2の誤差が出てしまうと思います。 pHはどうがんばっても0~14なので、0.1の誤差というのはとても大きな割合をしめます。 また、pH4に対して誤差0.1とpH8に対して誤差0.1とを相対的に考えると大きな差がありますが、 はたして相対的に考えていいものなのかと思います。 理由はうまく説明できませんが、物理のようにはっきりと目に見えるような値でないから、ちょっと抵抗があるのかもしれません。 そこで質問なんですが、ここで相対誤差を話題に出すのはおかしいですか? よろしくお願いします。

  • 相対的な誤差(厳密には違い?)について質問があります。

    相対的な誤差(厳密には違い?)について質問があります。 先日、とある実験を行いました。 その結果として真数グラフにおいて、ある直線Aを得ることができました。 最小二乗法を用いて傾きも求めることができました。 その傾きが-0.21でした。(添付画像参照) 横軸も縦軸も目盛に一致してはいない中途半端な数字です。 しかし、理論式は傾きが-0.27であります。 この理論式は横軸は目盛に一致している数字です。(縦軸は中途半端) この場合、理論式との誤差(本来の使い方と間違っているのは承知の上あえて使います・・・) を求めたいのですがどうすれば正しい評価ができるでしょうか? 考えた方法は2つあります。 1つは2つの傾きから誤差を出す方法です。 その場合、 (1-((-0.21)/(-0.27)) )×100 =20 となり、20%程度の誤差ってことになってしまいます。 しかし、あまりにも大きい誤差です。 もう一つの方法が相対誤差を用いる方法です。 実験値X―理論値Y = W のWを求め、理論値Yで割り ( W ÷ Y )×100 = G とする式より相対誤差を1つ1つの値で求めてみました。 すべての値で0.1~0.6%ほどとなりました。 どちらの誤差が正しいのでしょうか? 傾きで誤差を求めるのはやや抵抗があります。 というか、正しい気がしません。 一方、相対誤差で求める方法にも納得できていません。 理論値と実験値で、縦軸の値を使って相対誤差を求めました。 しかし、理論値は目盛にぴったりですが、実験値はそうではありません。 つまり、相対誤差を求めるには横軸の値が 実験値と理論値では違いがあります。 したがって、この相対誤差の方法も正しいとは思えません。 まあ、実験値は理論値になるようになるべく横軸を目盛にあうような 整数にしようとして測定したので、(ほとんど整数にはならず、近い値を取った) 横軸は近い値なのですが・・・・ どのようにして誤差を求めたらよいのでしょうか?

  • 誤差について

    真の値 3.141592 に対して近似値が 3.14 であるとき,絶対誤差と相対誤差はいくらになりますか?

  • 相対誤差の問題

    面積 S の円を描くとき、S の相対誤差を 1 %以下にするためには、半径 r の相対誤差をおよそ何%以下にする必要があるか? という問題で ある解説書によると >半径をrとすると円の面積はπr^2となる。相対誤差とは真の値と絶対誤差との >比のこと。半径の誤差λrとすると、相対誤差はλS/Sで表されて、 > >λS/S=π(r+λr)^2-πr^2/πr^2 > >となる。この問題では相対誤差は1%以下なので > >π(r+λr)^2-πr^2/πr^2≦0.01 >という式が成り立つ。この式を解くと > >2λr/r≦0.01 >λr/r≦0.05 >となる と解説してあったのですが π(r+λr)^2-πr^2/πr^2≦0.01を解いて 2λr/r≦0.01になる仕組みが分かりません。 λ(2+λ)≦0.01になってしまうのですが… どなたかお分かりになる方、お教え頂けないでしょうか? ちなみに^2は2乗という意味で使っています。

  • 誤差について

    相対誤差を求めた後、結果・考察へ反映するときに、その誤 差は妥当な値として処理していいのか、本来の実験ではあり えない数値として処理すればいいのかが分かりません。 一般的に相対誤差がこの値以上だとおかしい、というような 目安の値はあるのでしょうか。それとも、実験内容によって 相対誤差の値の結果への反映は異なる(相対誤差が同じでも、 実験Aでは妥当な値として処理していいが、実験Bでは異常値 として処理しなければならない)のでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 中和滴定 相対誤差の求め方

    濃度不明の食酢水溶液にpH指示薬をいれて そこに水酸化ナトリウムを滴下し、濃度を調べる実験をしました。 実験結果 シュウ酸水溶液と水酸化ナトリウム水溶液 1回目 滴定値 12.57 2回目 滴定値 12.59 3回目 滴定値 12.58 平均 12.58ml 実験結果 水酸化ナトリウム水溶液と食酢水溶液(10倍希釈) 1回目 滴定値 10.79 2回目 滴定値 10.72 3回目 滴定値 10.71 平均 10.74ml (1)0.1N NaOHの力価および相対誤差(%) (2)10倍希釈試料中の酸の濃度の相対誤差 (3)食酢原液中の酢酸の濃度・質量%濃度の相対誤差 (1)の力価は(実験値より求めたNaOHのモル濃度)/(0.1)で合っていますか? 相対誤差は、どの値を平均値で割り、100倍すれば求まるのですか? (1)から(3)の解説よろしくお願いします  実験値より、水酸化ナトリウム0.07949mol/L 食酢(10倍希釈)0.08537mol/L 食酢の質量%濃度4.9%を求めました。

  • 誤差について

    誤差の伝播の仕方について質問です。 真の値をaとして測定値をa+Δaとすると、2乗すると相対誤差はもとの(Δa/aの)2倍、3乗すると3倍になるのは分かります。 ルートを取ったときはどうなるのでしょうか?計算をしようかと思ったのですが良く分からなくなってしまい、ググったのですが分かりませんでした。どなたか教えてください。

  • 誤差範囲を小さくする方法

    全体の95%が平均値の±10%に入る母集団があったとして、(平均値が50だとした場合、45~55の間に全体の95%が入る。) そこから、サンプルを3つ取り出して、真ん中の値を見たとき、その値と平均値との誤差は95%の確率で±何%になるか。 (サンプルが47,51,52の場合、51と平均との誤差は2%。これを無数に繰り返したときに95%の確率で言える 誤差。) 上記は私の仕事上の悩みです。 母集団の平均値が分からない状態で、 なるべく平均値に近いサンプルを得たいと考えています。 サンプルの取得に非常に手間が掛かるので、サンプル数は3つ以下にしたいと考えています。 また、サンプルの平均値を用いるのもある事情があり難しいです。 上記の方法以外にもうまい方法がございましたら、 ご教授をお願いいたします。