相対標準偏差とは?
相対標準偏差(RSD)は変動係数(%CV)とも呼ばれ、データのばらつきが平均値に対してどの程度かを示す指標です。標準偏差を平均値で割って100を掛けるため、結果は単位を持たないパーセント(%)で表されます。この性質のおかげで、単位が異なるデータや桁が大きく違うデータどうしでも、測定の精度(バラつき具合)を公平に比較できます。これは、単なる標準偏差だけでは実現できないRSDならではの強みです。
このツールの使い方
データの数値を、カンマまたはスペースで区切って入力してください。続いて、標本標準偏差(n−1を使用。データがより大きな集団の一部である場合に用いる、最も一般的な選択肢)か、母標準偏差(nを使用。データが集団全体を表す場合)のどちらを使うかを選びます。計算ツールはRSDをパーセントで返すとともに、平均値・標準偏差・データ件数も表示します。
計算式の解説
まず平均値(\(\bar{x}\))を求めます。次に、平均値からの偏差を二乗した値をもとに標準偏差(\(s\))を計算します。最後に、次の式で算出します。
$$\text{RSD} = \frac{s}{\bar{x}} \times 100\%$$RSDが小さい(おおよそ10%未満)ほどデータが密に集まっており精度が高いことを示し、RSDが大きいほどばらつきが大きいことを意味します。
計算例
データセット 10, 12, 14, 16, 18 の場合:平均値は14です。標本分散は
$$\frac{(-4)^2 + (-2)^2 + 0^2 + 2^2 + 4^2}{4} = \frac{40}{4} = 10$$となり、\(s = \sqrt{10} \approx 3.1623\) です。したがって
$$\text{RSD} = \frac{3.1623}{14} \times 100 \approx 22.59\%$$となります。
よくある質問
RSDと%CVは同じものですか? はい。相対標準偏差(RSD)とパーセント変動係数(%CV)は、まったく同じ計算を指す呼び名です。
標本と母のどちらを選べばよいですか? データがより大きな母集団から抽出した標本である場合は標本(n−1)を選びます。実験やアンケート調査のほとんどはこちらに該当します。集団のすべての要素を漏れなく測定した場合のみ、母(n)を使ってください。
RSDはどのくらいなら良いとされますか? 分野によって異なります。分析化学ではRSDが2%未満なら非常に高い精度とされることが多い一方、他の分野では15〜20%程度までは許容される場合もあります。