一貫性（いっかんせい、英語: coherence）とは、計量学の分野において計量単位相互の関係が整合的かつ単純であることを指す用語である。計量学に関する国際的な用語について書かれた国際文書（JCGM 200:2012）において、一貫性のある組立単位（英: coherent derived unit、仏: unité dérivée cohérente）と一貫性のある単位系（英: coherent system of units、仏: système cohérent d'unités）の用語が挙げられている。

一貫性は、英語で一貫性を表す名詞 coherence、ないしは一貫性を表す形容詞 coherent の訳語である。波動について「コヒーレンス」という場合は、波の振幅・位相の揃い具合を意味する。いずれも整合的な状態、首尾一貫している状態が「コヒーレント」な状態である。

単位についていうときは、システィマティックかつ整合的で単純な、単位の組み合わせ方を「コヒーレント」であるという。一貫性は日本語の文脈でも「コヒーレント」とすることがある[1]。
概要

矩形の敷地は間口と奥行をかければ敷地面積が得られる。間口が6間、奥行が10間の敷地の面積は6×10=60坪である。一方、間口が12ヤード、奥行が20ヤードの敷地の面積は12×20/4840≈0.049エーカーである。坪で表す面積が単純な掛け算で求められるのに対して、エーカーで表す面積は単純な掛け算ではなく数係数1/4840を含んでいる。坪が単純な掛け算で求められるのは、間とのあいだに一貫性のある単位だからである。一方でエーカーはヤードとの間に一貫性のない単位のため、計算の際に数係数が必要となる。

一貫性のある単位を用いるとき、数値方程式が量方程式と数係数を含めて同じ形になる[2]。そのため、量方程式にそのまま数値を入れるだけで計算ができる。例えば、質量 0.145kg のボールの速度が 40m/s のとき、運動エネルギーは (1/2)×0.145×402=116 であり、116J と単純に計算できる。一方で同じ質量を 145g と表現したとき、運動エネルギーの計算は (1/2)×145×402÷1000=116 として数値1000で除する必要がある。

一貫性のある単位系であるSIでは、仕事率の単位は「1秒につき1ジュール」と定義されるワットである[3]。一貫性のない米国慣用単位（ヤード・ポンド法）では、仕事率の単位は「1秒につき550フィート重量ポンド」と定義される馬力であり、550という比例係数が入っている。同様にガロンは、立方ヤードほかいずれの長さの単位の立方とも一致せず、何らかの数係数を伴う。

場合によっては、あえて一貫性のない単位が用いられることもある。例えば密度の単位として、しばしばグラム毎立方センチメートル（g/cm3）が用いられる[4]。SIにおける一貫性のある組立単位はキログラム毎立方メートル（kg/m3）であり、g/cm3 はSIにおいて一貫性のない組立単位である。しかし密度に関しては、水の密度がほぼ1.0 g/cm3 であり、水との比較により直感的に分かりやすいため g/cm3 が用いられる。SIにおいて一貫性のある組立単位では、水の密度は 1000 kg/m3 となる。
定義

計量学に関する用語について、JCGMの作業部会において国際文書が作成されており、冒頭に挙げた二つの用語が次のように示されている。
一貫性のある組立単位
与えられた量体系と選ばれた基本単位の組に対して、基本単位の冪乗の積として与えられる組立単位で、1以外の係数を含まないもの[5]
一貫性のある単位系
与えられた量体系に基づいた単位系で、その単位系における組立単位の各々が一貫性のある組立単位であるもの[6]

一貫性の概念は与えられた量体系と選ばれた基本単位に対してのみ定まる[7]。また、ある単位系において、ある単位が一貫性を持ち得たとして、別の単位系でも一貫性を持つとは限らない[8]。先に挙げた密度の例ではSIにおいて一貫性のない単位 g/cm3 も、CGS単位系においては g/cm3 は一貫性のある組立単位である。
国際単位系における一貫性の経緯

メートル法の単位には1800年代からの科学技術の発展に応じて、様々な雑多な単位が発生し追加されてきたためにやや混乱気味であった。これに対して、改めて一貫性のある単位系として1948年にメートル法を洗練させた国際単位系（SI）[注 1]が設計されることになり、その後にSI基本単位、SI組立単位、SI接頭語の追加などによりSIが確立されてきた。このような事情から、SIにおけるSI単位全体が一貫性を持つと誤解されることがあった。

この誤解を解くために、国際度量衡委員会（CIPM）は2001年に次の提案を承認した[9]。

「SI単位（SI units および units of the SI）は、基本単位、一貫性のある組立単位、および推奨される倍量および分量接頭語と結合することによって得られる全ての単位の名称と見なされるべきであると提案する。その意味が基本単位と一貫性のある組立単位のみに制限されるとき、「一貫性のあるSI単位」（coherent SI units）という名称が使われるべきである」

これを受けて、国際単位系の2006年公式文書とその日本語訳注では、以下のような注意を与えている[10]。

しかしながら，接頭語が SI 単位とともに用いられるときには、その組み合わせは一貫性のあるものとはならない。なぜならば、接頭語は 10のべき乗という数係数を組立単位と基本単位の関係式に事実上持ち込んでいるからである。

訳注：第2章で述べる SI基本単位（表1）、そのべき乗の積からなるSI組立単位（表2）、固有の名称と記号を与えられた SI組立単位（表3）、及びSI基本単位とSI組立単位のべき乗の積からなるSI組立単位（表4）のことを本文書では「一貫性のあるSI単位」と呼ぶ。第3章で述べるSI接頭語（表5）を付した単位は、SI単位ではあるが一貫性のある単位ではない。

すなわち、用語法として、「一貫性のあるSI単位」の語と「SI単位」の語は次のように定義される。
一貫性のあるSI単位：基本単位と一貫性のある組立単位からなる集合

SI単位：基本単位、一貫性のある組立単位、SI接頭語からなる集合

したがって、SI接頭語を付した単位を組み合わせた場合には、一貫性は失われることに留意すべきである。
単位の例示

既に述べたように、ある単位系において一貫性のある単位が、別の単位系でも一貫性を持つとは限らない。例えば、国際単位系とCGS単位系は、力学量に限れば同一の量体系に基づくが、両者で共に一貫性のある単位は、時間の基本単位である秒（s）とその組立単位であるヘルツ（Hz = s−1）、無次元量の単位としての 1 などに限られる。
一貫性のあるSI組立単位の例

SIにおいて固有の名称が与えられた29のSI単位はすべて一貫性のあるSI単位である。このうちの7のSI単位がSI基本単位として位置付けられ、残りの22のSI単位は一貫性のあるSI組立単位である。

平面角（ラジアン）= 長さ（メートル、m） ÷ 長さ（メートル、m）

立体角（ステラジアン）= 面積（平方メートル、m2） ÷ 長さの二乗（m2）

周波数（ヘルツ） = 時間の逆数（s−1）

力（ニュートン） = 質量（キログラム） × 加速度（m/s2）

圧力、応力（パスカル） = 力（ニュートン） ÷ 面積（m2）

エネルギー、仕事、熱量（ジュール） = 力（ニュートン） × 長さ（メートル）

仕事率、放射束（ワット） = エネルギー（ジュール） ÷ 時間（秒）

電荷（クーロン） = 電流（アンペア） × 時間（秒）

電位差（ボルト） = 仕事率（ワット） ÷ 電流（アンペア）

静電容量（ファラド） = 電荷（クーロン） ÷ 電位差（ボルト）

電気抵抗（オーム） = 電位差（ボルト） ÷ 電流（アンペア）

コンダクタンス（ジーメンス） = 電流（アンペア） ÷ 電位差（ボルト）

磁束（ウェーバ） = 電位差（ボルト） × 時間（秒）

磁束密度（テスラ） = 磁束（ウェーバ） ÷ 面積（m2）

インダクタンス（ヘンリー） = 磁束（ウェーバ） ÷ 電流（アンペア）

セルシウス温度（セルシウス度）= K （注）温度差を表すときのみ一貫性がある。

光束（ルーメン）= 光度（カンデラ） × 立体角（ステラジアン）