教育用 · 案内付き約5分+自由実験

その改善、本当に効いた?

平均値が変わって見える。その差はどれくらい確かで、実務上ほしい改善幅に届くのでしょうか。

教育用の架空データです。目標膜厚は100nm、変更前の真の平均は108nm。目標へ近づく変化を調べます。薄くするほど良いという意味ではありません。条件間・観測間で独立した正規分布を仮定し、測定と工程のばらつきをまとめています。実工程の物理モデルではありません。

回答・設定・測定値はこの画面内だけで扱い、保存・送信しません。利用状況は段階などの固定分類だけを計測します。

まずは各条件5個から

3ケースで測定を増やし、推定の幅を比べます。真の平均は振り返りで確認できます。

5→20→100個は同じ実験に測定を追加する学習用の比較です。結果を見ながら良いところで止めたり、都合のよい実験だけを選んだりすると、通常の95%という説明をそのまま判断に使えません。実務では測定数と評価時点を先に計画します。

平均差と、推定の幅を分けて読む

平均差は「変更前の平均−変更後の平均」です。点は今回のサンプルから求めた差、横線はその推定の幅です。差ゼロの線と、実務上ほしい改善幅の線を別々に見比べます。量産への採用を自動判定するものではありません。

測定数を増やすと何が変わる?

真の平均差は測定数で変わりません。標本平均は取り出すサンプルによって揺れます。同じばらつきなら測定数が多いほど推定の精度は高まりますが、測定を追加するたびに区間が必ず狭くなるわけではありません。

測定数を増やしても、比較方法の偏りや交絡は解消できません。実工程では測定の信頼性、無作為化、独立性、工程の安定性も確かめます。

95%信頼区間の意味と計算式

この推定の幅は、Welch方式の両側95%信頼区間です。同じ手順で独立した実験を繰り返すと、作られる区間のおよそ95%が真の平均差を含む、という方法の性質を表します。今回の区間に95%の確率で真値がある、という意味ではありません。

区間がゼロを含んでも「差がない」「同等」と証明したことにはなりません。独立した正規分布の2群を前提に、等分散を仮定しないWelch方式を使います。p値や必要サンプル数は算出しません。

平均差 d = 平均A − 平均B

標準誤差 SE = √(sA²/nA + sB²/nB)

自由度 ν = (sA²/nA + sB²/nB)² ÷ ((sA²/nA)²/(nA−1) + (sB²/nB)²/(nB−1))

区間 = d ± t(0.975, ν) × SE

s²は不偏分散、nは測定数。表示のみ小数2桁に丸め、計算と基準線との比較は丸め前の値を使います。

出典・更新日

架空値・生成ルール・学習構成は独自の教材です。実設備の推奨条件や性能保証ではありません。

最終更新日: / 出典確認日: