品質情報解析研究室  
食品のサンプリングに関するガイダンス
 
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食品のサンプリングに関するガイダンス
>サンプリングの基礎

サンプリングの基礎

 1.サンプリングの必要性
全数検査、全量検査を行わずに母集団に関する正確な情報を効率的に知りたいときにサンプリングが必要になります。


 2.サンプリングの目的
サンプリングする母集団の情報を得ることです。 


 3.良いサンプリングとは
一般には知りたい母集団の情報を安く、早く、正確に得られるサンプリングが良いサンプリングです。


 4.サンプリングに気をつけるべき母集団の特徴
母集団が不均一な場合、サンプリングが特に重要になります。不均一さが増すほどサンプリングの重要性も増します。


 5.サンプリングの良い悪いは何に影響しますか
サンプルから得られる情報が母集団の情報とどの程度良く一致するかに影響します。


 6.サンプル数は何に影響しますか
サンプリング誤差の大きさに影響します。サンプル数が多くなるとサンプリング誤差は小さくなります。別の言い方をしますと、サンプル数が多くなるとサンプルから得られる母集団の情報の精度が良くなります。また、コストにも影響します。一般にサンプル数が増えるとコストも増加します。


 7.サンプル数は多いほど良いですか
最適なサンプル数は調査に必要な精度とコストのバランスから決まるため多ければ良いとは言えません。サンプリング誤差(標準偏差)の大きさはサンプル数の平方根に逆比例します。例えば、サンプル数を4倍にした場合、サンプリング誤差の大きさは1/2になり、9倍にした場合には1/3になります。サンプリング誤差が小さくなる割合はサンプル数が増えるにしたがって小さくなります。つまり、コストや時間を掛けてサンプル数を多くしてもサンプリング誤差が思ったほど小さくならない場合があります。そのため、必要な精度を満たす理論的サンプル数を検討しておくことが役立ちます。また、サンプル数がどんなに多くてもサンプリング方法が良くなければ母集団の正確な情報は得られません。


 8.サンプル量は何に影響しますか
サンプリング誤差の大きさに影響します。母集団(ロットなど)において調査対象成分がどのように分布しているかに依存しますが、サンプル量を増やすとサンプリング誤差は一般に小さくなります。例えば、穀物のような粒状サンプルの場合、サンプル量とサンプル数は比例します(厳密には粒の大きさにより重さが異なるので比例しませんが、平均的に見れば比例します)。この場合、サンプル量を増やすことはサンプル数を増やすのと同じ意味を持ちます。したがって、サンプル量を4倍にするとサンプリング誤差(標準偏差)は1/2になり、9倍にすると1/3になることが期待されます。
母集団の均一性が高い程、サンプル量のサンプリング誤差への影響は小さくなります。


 9.サンプル量は多いほど良いですか
サンプル量は、結果に必要な精度、サンプリング誤差、分析方法などを考えて決めるので多ければ良いとは言えません。ただし、母集団の不均一さが増すほどサンプル量を多くしないと必要な精度を確保できなくなります。


 10.リスク評価でサンプリングが重要なのはなぜですか
リスク評価で対象にする量はppm、ppbのような極微量が多く、極微量の分析値はばらつきが大きいことが理由の一つです。分析値のばらつきは一般に濃度が低くなるほど大きくなります(Horwitzの式という化学分析値の変動係数と濃度の間の経験則があります)。
次に、サンプリング方法、サンプル数などによっても分析値のばらつき(精度)が変わります。分析値の精度が変わると、サンプルの分析値から母集団(ロットなど)が合格かどうか判定するので、母集団の判定結果が変わるかもしれません。母集団の濃度(代表値)は基準値以下なのにサンプルの分析値が基準値を超えていれば、母集団は不合格と判定されます。これは生産者に余計な負担を掛けることになります。逆に、母集団の代表値は基準値を超えているのにサンプルの分析値が基準値以下ならば、母集団は合格と判定されます。これは、基準値を超えている食品を消費者が口にするかもしれないことを意味します。つまり、サンプリングの仕方により生産者、消費者の両方に影響を与えます。

 

 

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