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Z 8462-1 : 2001 (ISO 11843-1 : 1997)

(1) 

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,財団法人日本規格協会 (JSA) から工業標準

原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大

臣が制定した日本工業規格である。

JIS Z 8462-1

には,次に示す附属書がある。

附属書 A(参考)  化学分析で用いられる用語

附属書 B(参考)  参考文献

JIS Z 8462

は,一般名称を“測定方法の検出能力”として,次の各部によって構成される。

−第 1 部:用語及び定義

−第 2 部:校正関数(検量線)が直線で表せる場合の方法論*(予定)

附属書 及び附属書 は参考文書である。

*ISO 11843-2 : 2000 Capability of detection

−Part2 : Methodology in the linear calibration case を対応規格とし

て JIS 化予定。


日本工業規格

JIS

 Z

8462-1

 : 2001

 (ISO 11843-1

: 1997

)

測定方法の検出能力−

第 1 部:用語及び定義

Capability of detection Part I : Terms and definitions

序文  この規格は,1997 年に第 1 版として発行された ISO 11843-1, Capability of detection−Part1 : Terms and

definitions

を翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成した日本工業規格である。

なお,この規格で点線の下線を施してある“参考”は,原国際規格にはない事項である。

適用範囲 

この規格では,実際に調べようとしている測定対象系の状態と,基底状態(ブランク状態)との差の検

出に関連する用語及び定義を規定する。

JIS Z 8462

のこの部に規定する一般的概念,すなわち,応答変数の限界値,正味状態変数の限界値,検

出可能な最小正味状態変数値(定義 9.10.及び 11.参照)は,物質中のある成分の存在,サンプル若しく

はプラントからのエネルギーの放射,又は外力による静力学的形状変化のチェックなど種々の場合に適用

する。

応答及び正味状態変数の限界値は,測定対象系の未知の状態を評価するための一連の実際の測定から導

くことができ,一方,測定方法の特性として,検出可能な最小正味状態変数値は,適切な測定プロセスを

選択するときに役立つ。測定プロセス,試験室又は測定方法の特性を明らかにするために,それぞれのレ

ベルに対応するデータ,すなわち,一連の測定,測定プロセス,試験室又は測定方法に該当するデータが

存在する場合は,検出可能な最小値を記述することができる。検出可能な最小値は,一連の測定,測定プ

ロセス,試験室又は測定方法によって異なることがある。

参考  測定方法は measurement method の訳であり,計測,分析方法を含む概念である。

この規格は,基本的に連続な量(計量値)に適用される。また,応答変数の期待値と状態変数値との関

数関係を校正関数(検量線)で表すことができる測定プロセスと測定装置に適用する。応答変数又は状態

変数がベクトル量の場合は,この規格の概念を,ベクトル成分や成分の関数に対して別々に適用する。

備考1.  定義6.及び11.は,実際には未知である理論的な量に関する定義である。理論量の推定値は実

験結果から求めることができる。

2.

この規格の対応国際規格を,次に示す。

なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21 に基づき,IDT(一致している)

,MOD

(修正している)

,NEQ(同等でない)とする。

ISO 11843-1 : 1997 Capability of detection

−Part 1 : Terms and definitions (JDT)

用語及び定義 

正味状態変数(定義 4.参照)は負ではなく,校正関数(検量線)

(定義 6.参照)は厳密な単調増加関数で


2

Z 8462-1 : 2001 (ISO 11843-1 : 1997)

あると仮定するが,この仮定は,この規格の一般的な適用を制限するものではない。定義 9.

備考 1.も参

照されたい。

図 は定義された概念の一部を示す。応答変数の分布の形状と校正関数(検量線)は,単なる一例であ

り,実際の分布がこのような形状になることを意味しているわけではない。この規格で用いられる記号を

図 に示す。ただし,記号それ自体は,この規格の規定事項ではない。

図 1  校正関数(検量線),応答変数の限界値,正味状態変数の限界値及び 

検出可能な最小正味状態変数値


3

Z 8462-1 : 2001 (ISO 11843-1 : 1997)

1.

状態変数 (state variable)

Z

測定対象系の状態を表す量。

備考1.  一般に,測定対象系は複数の状態変数によってその特性が表される。ただし,調査の目的に

よっては,実際の状態と基底状態(ブランク状態)の差を検出するために状態変数を一つだ

け選択することがある。

2.

通常,選択された状態変数は,基底状態(ブランク状態)で最小値をとる。

a)

混合物中のある物質の濃度又は量。

b)

発生源から放射されるエネルギー(放射線,音など)の強さ(エネルギー密度,出力密度な

ど)

c)

外力を受けたときの静力学的形状変化。

2.

基底状態,ブランク状態 (basic state)

測定対象系の実際の状態を評価するために基準として使用する測定対象系の特定の状態。

例  平衡状態又は最小状態。

3.

参照状態 (reference state)

状態変数 に関し,基底状態(ブランク状態)からの偏差が既知であるとみなされる測定対象系の状態。

4.

正味状態変数  (net state variable)

X

状態変数 と基底状態(ブランク状態)におけるその値 z

0

との差。

備考1.  正味状態変数は,基底状態(ブランク状態)における状態変数の値がゼロに対応するとした

ときの,間隔尺度である。

2.

基底状態(ブランク状態)における状態変数の値が未知の場合(普通は,この状態であるこ

とが多い。

)は,正味状態変数の値だけが測定され,状態変数自体は求まらない。

3.

基底状態(ブランク状態)が状態変数のゼロ値で表されると仮定できるときは,正味状態変

数は,概念的には状態変数と同じである。

5.

応答変数,レスポンス変数 (response variable)

Y

実験処理の観測結果を示す変数  (ISO 3534-3 : 1985)  。

参考  ISO 3534-3 では,ある実験条件の組合せのことを処理と呼ぶ。

この規格では,上記の一般的な定義を次のように表現する。

直接観測できる状態変数 Z の代用値

備考  応答変数の期待値は,校正関数(検量線)を介して正味状態変数 と関連づけられる。

例  状態変数が物質の濃度又は量であり,分光光度法が適用されるときには,応答変数はピーク高さ,

又はピーク面積となるであろう。

参考  上記の表現には誤りがあり,“状態変数が物質の濃度又は量であり,検出に分光光度法を用いる


4

Z 8462-1 : 2001 (ISO 11843-1 : 1997)

クロマトグラフィが適用されるときには,応答変数はピーク高さ,又はピーク面積となるであ

ろう。

”が正しい。

6.

校正関数,検量線 (calibration function)

応答変数の期待値と正味状態変数 との関数関係。

備考1.  “用語及び定義”の第1段落を参照。

2.

校正関数(検量線)をグラフ表示する場合は,正味状態変数を横座標にとり,応答変数を縦

座標にとるのが普通である。

図 を参照。

3.

校正関数(検量線)は概念的なものであり,真の関数関係は実験的には求められない。これ

は校正(検量線作成)によって推定される。

7.

校正,検量線作成 (calibration)

規定された条件のもとで,複数の参照状態から得られる応答変数 の観測値を用いて校正関数(検量線)

を推定する一連の操作。

備考  この定義は,International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology(国際計量基本用語

集)における“calibration(校正)

”の定義に,基本的には一致している。しかし,この規格で

は,ここで定義した用語を用いて定義を行っている。

8.

一連の測定 (measurement series)

同じ校正(検量線作成)に基づいて評価を行う測定のすべて。

備考  この場合の評価とは,推定された校正関数(検量線)によって応答変数の値を正味状態変数の

推定値に変換することをいう。

9.

応答変数の限界値  (critical value of the response variable)

yc

その値を超えると,あらかじめ定めた誤りの確率

α

で,観測した測定対象系が基底状態(ブランク状態)

ではないと判定される応答変数 の値。

備考1.  正味状態変数が負であるか,又は校正関数(検量線)が厳密に単調減少関数の場合には,そ

れに応じてこの定義を調整しなければならない。

2.

応答変数の限界値とは,統計的検定の棄却限界値のことである。この場合の帰無仮説は“状

態変数に関して検討対象の状態は基底状態(ブランク状態)と同じである”であり,対立仮

説は“状態変数に関して検討対象の状態は基底状態(ブランク状態)とは異なる”である。

上述の統計的検定の検定統計量,すなわち,応答変数の値は,単一測定の場合には観測値

であり,繰返し測定の場合には中心となる値(例えば,平均値,中央値)である。

3.

帰無仮説が真で,上述の結論に至るルールを尊重するとすれば,帰無仮説を誤って棄却する

確率(第 1 種の誤りの確率)は

α

である。

4. 

応答変数の限界値は,次のものに依存して決まる。

−  あらかじめ定めた確率

α

(第 1 種の誤りの確率 JIS Z 8101-1 の“有意水準”も参照)

−  校正(検量線作成)のために選択した参照状態。

−  校正(検量線作成)のために選択したサンプルサイズ。


5

Z 8462-1 : 2001 (ISO 11843-1 : 1997)

−  未知の状態を調査するために選択したサンプルサイズ。

参考  ここでいうサンプルサイズは,特定の状態において独立に測定を繰り返して得られたデー

タの個数を示す。

−  繰り返し測定の場合,観測値から得られた中心となる値の種類(例えば,平均値,中央値

など)

−  測定対象系のばらつき。

5.

校正(検量線作成)を繰り返していくと,応答変数の限界値は,時間の経過によるランダム

な要因の影響と測定対象系の特性のばらつきに依存して変化する。このような妨害的な影響

があるため,応答変数の限界値は,対応する一連の測定に限り有効である。

10.

正味状態変数の限界値  (critical value of the net state variable)

x

C

その値を超えると,あらかじめ定めた誤りの確率

α

で,観測した測定対象系が基底状態(ブランク状態)

ではないと判定される正味状態変数 の値。

備考1.  正味状態変数の限界値は,推定された校正関数(検量線)を用いて応答変数の限界値を変換

して得られる正味状態変数の値である。

2.

定義 9.

備考を参照。

3.

正味状態変数の限界値は,正味状態変数の推定値がその値を超えたときに,

“状態変数に関し

て検討対象の状態は基底状態(ブランク状態)と同じである”という帰無仮説を,誤りの確

α

で棄却する値である。

4.

定義 9.

備考 3.から備考 5.までは,正味状態変数の限界値についても同様に成り立っ。

11.

検出可能な最小正味状態変数値  (minimum detectable value of the net state variable)

x

D

確率(1−

β

)で測定対象系が基底状態(ブランク状態)にないと判定される,実際の状態における正味

状態変数 の真の値。

備考1.  定義9.の備考1.を参照。

2.

検出可能な最小正味状態変数値は,対立仮説が正しいときに,帰無仮説を誤って棄却しない

確率(第 2 種の誤り)が

β

となるときの正味状態変数の真の値のことである。

3.

定義 9.

備考 4.及び備考 5.は,検出可能な最小正味状態変数値についても同様に成り立つ。

4.

実際の一連の測定データから予測される検出可能な最小値は,その一連の測定に関する測定

プロセスの検出能力を示す。

5.

次に示す一連の測定に対する検出可能な最小値は,確率変数の実現値であり,それらの変数

の確率分布のパラメータは,それぞれ,測定プロセス,測定プロセスのタイプ又は測定方法

の特性値であると解釈できる。

−  特定の測定プロセス。

−  同一タイプの異なる測定プロセス。

−  同一測定方法に基づく異なるタイプの測定プロセス。

参考  この備考で用いられている“確率変数の実現値”という表現は,“ばらつきをもつ量”を意

味しており,そのばらつき方を表現するものとして“確率分布”を用いている。すなわち,


6

Z 8462-1 : 2001 (ISO 11843-1 : 1997)

特定の測定プロセスを対象に考えたとしても“検出可能な最小値”は,

“実際の一連の測定

データ”の値の出方によってばらつくこと(確率変数の実現値であること)と,そのばら

つき方(確率分布)は,どの測定プロセスを対象とするかに依存していることを述べてい

る。すなわち,特定の測定プロセスを対象に考えている場合,同一タイプではあるが異な

る測定プロセスを対象に考えている場合,測定方法は同一であるがタイプが異なる測定プ

ロセスまで考えている場合など,考える対象によって確率分布の平均(中心の位置)や分

散(ばらつきの程度)などの“確率分布を表す特性値”が異なると解釈している。

6.

測定方法の検出可能な最小値は,測定プロセス及びこれから行う測定の方法を選択するため

に利用できる。測定プロセス又は測定方法は,検出可能な最小値がある規定された値(すな

わち,科学的,法的,その他の理由による検出能力に関する指定された要求)以下の場合に

は,その測定業務に適しているといえる。


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Z 8462-1 : 2001 (ISO 11843-1 : 1997)

附属書 A(参考)  化学分析で用いられる用語

化学分析は,この規格における用語及び定義,並びに ISO 11843-2 に規定する方法の重要な適用分野で

ある。

表 A.1 に示す,この規格で使用する一般的用語と化学分析に使用する用語との対比表を用いると,

表の下部に示すとおりの“限界値”及び“検出可能な最小値”についての化学分析に固有の定義となる。

表  A.1

一般用語

化学分析で用いられる用語

観測する測定対象系

分析対象物質

material to be analyzed

(測定対象系の)状態

(分析対象物質の)化学組成

chemical composition (of the material to be analyzed)

状態変数

分析対象成分の濃度又は量

concentration or amount of the analyte

基底状態,ブランク状態

ブランク物質の化学組成,ブランクの化学組成

chemical composition of the blank material

参照状態

標準物質の化学組成

chemical composition of a reference material

正味状態変数

分析対象成分の正味の濃度又は量,すなわち,分析しようとする物質中の分析対象成分
の濃度又は量と,ブランク物質中の分析対象成分の濃度又は量との差。

net concentration or amount of the analyte, i.e. the difference between the concentration or

amount of the analyte in the material to be analyzed and that in the blank material

応答変数,レスポンス変数

一般用語に同じ

response variable

校正関数,検量線

一般用語に同じ

calibration function

校正,検量線作成

一般用語に同じ

calibration

一連の測定

一般用語に同じ

measurement series

応答変数の限界値, 
レスポンス変数の限界値

一般用語に同じ

1

critical value of the response variable

正味状態変数の限界値

正味濃度又は量の限界値

2

critical value of the net concentration or amount

検出可能な最小正味状態変数値 検出可能な最小の正味濃度又は量

3

minimum detectable net concentration or amount

1)

対応する定義は,次のとおりである。

レスポンス変数の限界値

その値を超えると,あらかじめ定めた誤りの確率

α

で,分析対象物質中の分析対象成分の濃度又は量が,ブランク

物質中の分析対象成分の濃度又は量よりも,高い又は多いと判定されるレスポンス変数の値。

2)

対応する定義は,次のとおりである。

正味の濃度又は量の限界値 
その値を超えると,あらかじめ定めた誤りの確率

α

で,分析対象物質中の分析対象成分の濃度又は量が,ブランク

物質中の分析対象成分の濃度又は量よりも,高い又は多いと判定される正味の濃度又は量の値。

3)

対応する定義は,次のとおりである。

検出可能な最小の正味濃度又は量

確率 (1−

β

)

で,分析対象物質中の分析対象成分の濃度又は量が,ブランク物質中の分析対象成分の濃度又は量よ

りも,高い又は多いと判定される分析対象物質中の分析対象成分の正味濃度又は量の真の値。


8

Z 8462-1 : 2001 (ISO 11843-1 : 1997)

参考1.  化学分野で用いられる用語については,対応する英語を併記した。

2.

日常的には,material to be analyzed, blank materia1 及び reference material のことをそれぞれ“分析試料”

“ブラン

ク試料”及び“標準試料”ということもある。しかし,JIS Q 0030 : 1997(標準物質に関連して用いられる用語
及び定義)  (ISO Guide 30 : 1992)  では,reference material に対応する用語として“標準物質”が当てられ,定義
が行われている。

なお,JIS Q 0030 : 1997 及び JIS Z 8402 : 1999[測定方法及び測定結果の精確さ(真度及び精度)

]  (ISO 5725)

では,特性を調べる対象の母集団を material,測定をするために採取した母集団を代表するものを sample と区別
しており,sample に対しては“サンプル”という用語が当てられている。JIS K 0211 : 1987[分析化学用語(基

礎部門)

]では,

“母集団” (population) と“試料” (sample) に対して定義が用意されている。

以上を考慮して,この規格においては,material に対しては“物質”という用語を当て,sample と混同しない

ために“試料”という用語は用いないことにした。

3.

日常的には,response variable のことを“レスポンス”

“測定値”

“出力”ということもある。

4.  JIS K 0211 : 1987

では,校正曲線に対応する英語として calibration curve が当てられている。


9

Z 8462-1 : 2001 (ISO 11843-1 : 1997)

附属書 B(参考)  参考文献

[1]  ISO 3534-1 : 1993 Statistics

−Vocabulary and symbols−Part 1 : Probability and general statistical terms

参考  この国際規格の規定内容は,JIS Z 8101-1 : 1999  統計−用語と記号−第 1 部:確率及び一般統

計用語,及び JIS Z 8101-2 : 1999  統計−用語と記号−第 2 部:統計的品質管理用語に含まれて

いる。

[2]  ISO 3534-3 : 1993 Statistics

−Vocabulary and symbols−Part3 : Design of experiments

参考  この国際規格(第 1 版)に一致する JIS は存在しないが,この規格の第 2 版の最終国際規格案

(FDIS : Final Draft International Standard)

の一致規格は,JIS Z 8101-3 : 1999 統計−用語と記号−

第 3 部:実験計画法である。

[3]  VIM : 1993 International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology

(国際計量基本用語集)

原案作成委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

鹿  庭  なほ子

国立医薬品食品衛生研究所

宮  津      隆

帝京科学大学

尾  島  善  一

東京理科大学

桑      克  彦

筑波大学

高  田  芳  矩

社団法人日本分析化学会

森  田  昌  敏

国立環境研究所

鴨  下  隆  志

計量研究所

高  津  章  子

物質工学工業技術研究所

柿  田  和  俊

株式会社日鐵テクノリサーチ

城  道      修

メルシャン株式会社

新行内  康  慈

帝京科学大学

(事務局)

橋  本      進

財団法人日本規格協会

飛  嶋  順  子

財団法人日本規格協会