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再現性と反復性

1960
実験室における、再現性と繰り返し性を評価するための精密測定装置。

(画像はイメージです)

繰り返し精度は同一条件下での精度を評価するものであり、再現精度は操作者、測定機器、測定場所など、1つ以上の条件が変化した場合の精度を評価するものである。再現性のばらつきは常に繰り返し精度のばらつき以上となる。この区別は、特に条件が本質的に異なる研究室間比較において、測定のばらつきを理解する上で非常に重要である。

繰り返し精度と再現精度の区別は、測定システム分析(MSA)の基本であり、ISO 5725などの規格で正式に定義されています。繰り返し精度は、測定システムの最良の精度を表し、管理された条件下でプロセスに内在するランダム誤差のみを捉えます。一方、再現精度は、測定環境の変化に起因する系統誤差とランダム誤差を包含します。これらの変化には、異なるオペレーター、同じ種類の機器の異なる設定、異なる実験室、およびより長い期間にわたる測定などが含まれます。

両者の関係は、分散成分によって表されることが多い。再現性条件下で観測される全分散([latex]s_R^2[/latex])は、繰り返し性分散([latex]s_r^2[/latex])と、実験室間分散([latex]s_L^2[/latex])などの条件変化による分散の合計としてモデル化できる。[latex]s_R^2 = s_r^2 + s_L^2[/latex]。このモデルは、再現性が常に繰り返し性以下であること(つまり、[latex]s_R ge s_r[/latex])を強調している。繰り返し性は高いが再現性が低い方法は、頑健性に欠け、その結果は特定の状況に大きく依存するため、標準化には適さない。ゲージR&R研究は、測定システムが製造工程の管理など、本来の目的に対して適切であるかどうかを判断するために、変動のこれら2つの要素を定量化するように特別に設計されています。

UNESCO Nomenclature: 2209
計測および計装

タイプ

抽象システム

混乱

基礎

使用法

広く普及している

前駆物質

  • ロナルド・フィッシャーによる実験計画法と分散分割の概念
  • グローバルな貿易と規制を支えるための標準化された試験方法の必要性が高まっている。
  • シューハートとデミングによる統計的品質管理の発展
  • 規制機関および認定機関による技能試験制度の確立

アプリケーション

  • 検査機関間技能試験
  • さまざまな業界における試験方法の標準化
  • 測定手順の堅牢性を評価する
  • 標準参照物質を確立するための共同研究
  • 製造業におけるゲージR&R研究

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • software platforms that automate the design and analysis of inter-laboratory reproducibility studies
  • virtual reality training systems that simulate different operator techniques to study their impact on reproducibility
  • a global ‘reproducibility score’ for published scientific experiments based on independent verification data
  • IoT networks that monitor and record all measurement conditions to better diagnose sources of poor reproducibility
  • AI that suggests modifications to a measurement procedure to improve its robustness and reproducibility
  • standardized ‘digital twin’ models of instruments to simulate reproducibility without physical experiments
  • transferable calibration models for instruments that minimize between-instrument variability
  • smart contracts that release payment for analytical services only when reproducibility criteria are met between labs
関連キーワード:繰り返し性、再現性、精度、ゲージR&R、ラボ間比較試験、測定システム分析、分散成分、計測学。

歴史的背景

再現性と反復性

1957
1957
1959-11
1960
1960
1960
1960
1950
1957
1958
1960
1960
1960
1960
1960

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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