実験回数の決め方

質問

ある実験をこれから行おうとしているのですが、実験回数を決める方法などありますでしょうか。

統計学や計画法を調べたのですが、「異なる条件で実験するときに何回実験すればどちらの条件がいいか」などが載っており、今回の件に当てはまりませんでした。（ダッジ・ロミッグ解やMinimax解など）
また、1バッチあたりの歩留まりがσ％だけ高くなったら利益がいくら上がるかという値ｂと、実験1反復当たりの損失aで表わされる、λ＝a/bとなるλが推定困難な場合は8～10反程度が望ましいとありました。
この場合も8～10回程度はよいのでしょうか。

今回の場合、帯電量を求めるのですが、回数による問題は、帯電量の精度とかかる時間になってきます。どのくらい回数をこなせば測定平均値が帯電量が真の値に十分近づいたとみなせるか、です。
それとも実際やってみないと実験回数はわからないのでしょうか。

わかりにくい説明ですが、どうぞよろしくお願いします。

回答No.1

phobos · ベストアンサー

う～ん、なんか難しいですね。経験的な回答としてですが、やはり
> それとも実際やってみないと実験回数はわからないのでしょうか。
ということになるのではないでしょうか？

測定を何回繰り返せばよいか、誤差をどう解釈するかは、
・測定値がどれくらいバラつくか
次第だからです。

> この場合も8～10回程度はよいのでしょうか。
ふつうはどんな測定でも10回も繰り返せば十分だと思います。

例えば最初の３～４回くらいでほとんど誤差がなければ、それ以上測定しても無駄ですし、
逆に10回の測定値が毎回大きくバラつくようだったら、なにか根本的な間違いをしている可能性が高いので、やはり何度測定しても無駄になります。

> 今回の場合、帯電量を求めるのですが、
帯電量の測定というのは経験がないので、以下は一般論となりますが、
・得られた測定値のバラつき具合をよく検討し、
・バラつきの原因を推測しそれを減らして必要な現象のみ検出できるよう工夫をして、
・それでも最終的に残るバラつきに対して、「○回の測定をしたのでデータは統計的に有意である」と解釈するときに初めて、言われるような統計的手法が役に立つのだと思います。

測定をする前から（バラつきの度合いも判らないうちから）統計的に実験回数を予測する、というのはなんか順序が逆のように思えますが、いかがでしょう。

お礼

回答ありがとうございます。
なるほど。納得しました。
実際にやってみてですね。
とりあえず、10回程度やるとして3,4回目にそれほど誤差がなければすの位の回数で実験してみたいと思います。

それほど誤差がない、と判断する基準を具体的にどの程度にするかというのを考えてみたいと思います。

わかりやすい説明とさっそく回答していただきありがとうござました。