構造化出力は「形」を保証するが「中身の正しさ」は保証しない：OpenAI・Anthropic・Geminiの対応、制約、失敗時の挙動を、公式資料で確かめる

この記事は、実際に使って確かめた記録ではありません。この記事は公式の文書を読んでまとめたものです。情報は2026年10月22日に確認しました。変わることがあります。

先に結論

• 構造化出力は、AIの返事を「機械が読める、決まった形」にする仕組みです。人間向けの文章ではなく、プログラムに渡すデータが欲しいときに使います。
• 3社とも、JSONスキーマ（データの形を書く決まった書式）を渡して使います。OpenAIとAnthropicには、「形に合うことを保証する」という趣旨の厳密なモードがあります。GoogleのGeminiは、文書が保証しているのは「文法的に正しいJSON」までで、値が意味として正しいかは確認しなさい、と書いています。
• 実運用では、形の保証とは別に、次の3つを必ず処理します。拒否（refusal）、途中切れ（max tokensなど）、値の検証。

前提：何の話か

APIは、アプリの中からAIを呼び出す開発者向けの窓口です。通常、AIの返事は自由な文章なので、そこから必要な値を取り出すのは面倒で、形が崩れることもあります。

JSONは、{"name": "田中", "age": 30}のような、名前と値の組でデータを表す書式です。JSONスキーマは、そのJSONがどんな形であるべきか（どの項目があり、文字か数字か、必須か）を書く決まった書式です。構造化出力は、このスキーマを渡して、返事がそれに合うようにする機能です。

似たものに「JSONモード」があります。OpenAIの文書によると、JSONモードは有効なJSONを返すところまでで、スキーマへの一致は保証しません。構造化出力はその進化形とされ、スキーマに合うことが保証される、と書かれています。

3社の比較

各社の中身

OpenAI

公式のStructured Outputsの文書によると、次の通りです。

• 有効にする：Responses APIではtext: { format: { type: "json_schema", "strict": true, "schema": ... } }。Chat Completions APIではresponse_format: { type: "json_schema", json_schema: {"strict": true, "schema": ...} }。JSONモードはjson_objectという別の指定です。
• 使いわけ：道具や関数、データに繋ぐときは関数呼び出し（function calling）、ユーザーへの返事の形を決めたいときはjson_schemaの返事形式。
• 使える型：文字列、数値、真偽値、整数、オブジェクト、配列、列挙（enum）、anyOf。文字列にはpattern（正規表現）とformat（date-time、date、email、uuidなど）、数値にはminimum、maximum、multipleOfなど、配列にはminItems、maxItemsが使えると書かれています。
• 例の書き方：例のスキーマはすべて"additionalProperties": falseで、全項目をrequiredに入れています。ただし、読んだ範囲では、これを正式な決まりとして書いた箇所は見つかりませんでした。
• 拒否：安全上の拒否は、プログラムで検出できる、と書かれています。拒否は必ずしもスキーマに合わないので、応答に別のrefusalの項目が入ります。読む前に確認する、とあります。
• 途中切れ：出力が上限に達すると、statusがincomplete、incomplete_details.reasonがmax_output_tokensになります。例では、この2つを確認してから解析しています。ほかに、コンテンツフィルターで中断される場合もあり、その扱いが例に出ています。
• 初回の遅れ：「どんなスキーマでも、最初のリクエストはスキーマを処理するぶん遅れる。同じスキーマの2回目以降は遅れない」と書かれています。

Anthropic

公式のStructured outputsの文書によると、次の通りです。

• 2つの機能：JSON出力（output_config.format。返事全体を固定）と、厳密な道具の使用（strict: true。道具の名前と引数を固定）。別々にも、同時にも使えます。
• 対応：Fable 5／5.1、Mythos 5／5.1／Preview、Opus 4.5〜4.8／5／5.5、Sonnet 4.5／4.6／5／5.5、Haiku 4.5／5.5。対応の場所として、Claude API、Claude Platform on AWS、Amazon Bedrock、Google Cloud、Microsoft Foundryが挙げられています。Bedrockについては、10月8日に読んだ版に「旧来の統合（Opus 4.6以前）のみの対応」という趣旨の脚注がありました。10月22日に取り直した版では、その脚注が見つからず、サイドバーに「Opus 4.7 and later」「Opus 4.6 and earlier」の2ページがあるだけでした。どちらで使えるかは、確認できていません。
• 拒否：stop_reason: "refusal"で、HTTPは200、生成されたトークンには課金されます。拒否の文言が優先されるので、出力がスキーマに合わないことがあります。モデルの思考を欄に書かせようとすると、reasoning_extractionの拒否になることがあるので、短い説明を求めるように、と書かれています。
• 途中切れ：stop_reason: "max_tokens"のとき、出力が不完全でスキーマに合わない場合があります。max_tokensを上げて再試行します。
• 大文字小文字：enumとconstの文字列は、大文字小文字が変わることがあります（空白のあとの語頭など）。特別なstop_reasonは出ません。比べるときは大文字小文字を無視します。
• 文法の準備：最初のリクエストでは、スキーマの文法のコンパイルのために遅れが出ます。コンパイル結果は、最後の使用から24時間キャッシュされます。スキーマの構造や道具の組を変えるとキャッシュは無効になりますが、nameとdescriptionだけの変更なら無効になりません。
• 項目の順序：必須項目がスキーマの順に先に来て、そのあとに任意項目がスキーマの順で来ます。順序が重要なら、全項目を必須にします。
• 追加のコスト：出力の形を説明するシステム用の文が追加され、入力トークンが増えます。output_config.formatを変えると、その会話のプロンプトキャッシュ（同じ前置きを安く読み直す仕組み）が無効になります。
• 併用できない：引用機能（citations）を有効にしてoutput_config.formatを使うと400エラー。メッセージの先頭書き込み（prefilling）とも併用できません。
• 併用できる：バッチ（50%割引）、トークン数の計算、ストリーミング。
• SDK：Pythonではclient.messages.parse()にPydanticモデルを渡し、検証済みの結果をparsed_outputで受け取れます。以前のベータ用のoutput_format引数は非推奨で、output_config.formatを使います。

公式文書の例の一部です（この記事では実行していません）。

output_config={
    "format": {
        "type": "json_schema",
        "schema": {
            "type": "object",
            "properties": {"name": {"type": "string"},
                           "demo_requested": {"type": "boolean"}},
            "required": ["name", "demo_requested"],
            "additionalProperties": False,
        },
    }
},

Google（Gemini）

Geminiの構造化出力の文書（generateContent版とInteractions版）によると、次の通りです。

• 有効にする：Interactions版の文書では、response_formatを指定し、MIMEタイプをapplication/jsonにして、スキーマを渡します。generateContent版の文書では、生成設定にresponse_mime_type（application/json）とスキーマ（response_json_schema）を渡す書き方で、出力の項目はスキーマの順に並ぶ、とあります。スキーマは有効なJSONスキーマであること、と書かれています。
• 使える型とキーワード：string、number、integer、boolean、object、array、null（型の配列で表す。例：["string", "null"]）。オブジェクトはproperties、required、additionalProperties。文字列はenumとformat（date-time、date、time）。数値はenum、minimum、maximum。配列はitems、prefixItems、minItems、maxItems。再帰（自分自身を参照）の例もあります。
• 制約の書き方：JSONスキーマの一部だけの対応で、非対応の項目はモデルに無視される、と書かれています。非常に大きい、または深くネストしたスキーマは拒否されることがあるが、数値の上限は書かれていません。
• 対応：generateContentの文書には、Gemini 4 Argon、3.8 Flash、3.6 Flash、3.1 Pro Preview、2.5系、2.0系などが並んでいます（2.0系はpropertyOrderingの指定が要る、とあります）。道具との併用はプレビューで、generateContent版の文書では、Gemini 4系と3系のみ、とあります（Interactions版の文書は「Gemini 3系のみ」）。
• ストリーミング：出力は「連結すれば完全なJSONになる、部分的なJSON文字列」で届きます。
• 失敗：文書は、特定のエラーの返り方を書いていません。文法的に正しいJSONは保証されるが、値が意味として正しいとは限らないので、アプリ側で検証するように、と書かれています。

選び方・判断の基準

見立てです。次の考え方が無難だと思います。

• 返事をそのままプログラムに渡す（分類、情報抽出、フォームの自動入力）：構造化出力を使います。自由な文章の返事から正規表現で抜き出すより、壊れにくいはずです。
• 道具（関数）の引数を、必ず決まった形にしたい：OpenAIとAnthropicのstrictが合います。ただしAnthropicは数の上限があるので、必要な道具だけを厳密にします。
• 値の正しさが重要な処理（金額、日付、人の名前）：形が合うことと、値が正しいことは別です。アプリ側で、範囲や整合性を検証します。
• 小さな形から始める：公式文書がそろって、複雑で深いスキーマは通らないことがある、と書いています。まず平らで小さな形で試し、必要に応じて広げるのが無難です。

よくある失敗・つまずき

• 拒否を見ずに解析する。拒否のときは形に合わない文字が返ることがあります。OpenAIはrefusalの項目、Anthropicはstop_reasonを先に確認します。
• 出力の上限が小さくて途中で切れ、不完全なJSONになる。OpenAIはincomplete、Anthropicはmax_tokensで気づけます。
• enumの大文字小文字がずれる（Anthropicの文書が明記）。
• スキーマが複雑すぎる。Anthropicでは400エラー「Schema is too complex for compilation」になります。
• 引用機能や先頭書き込みと一緒に使う（Anthropicでは併用不可）。
• スキーマを頻繁に変える。初回は文法の準備で遅れ、Anthropicではキャッシュも切れます。

気をつけること

• この記事は、実際に使って確かめた記録ではありません。内容は公式文書の記載です。
• OpenAIの文書は、長いため、読んだ範囲で見つからなかった項目があります。スキーマの「根はオブジェクトでなければならない」「プロパティ数の上限」「ネストの深さの上限」などは、確認できていません。
• Googleの文書は、拒否や途中切れ、エラーの返り方を書いていません。「ない」とは断定できません。
• OpenAIの対応モデルは、文書に「GPT-4o以降」とあり、新規にはgpt-6-astraを勧めています。実際に自分の使うモデルで使えるか、確認してください。
• Anthropicの文書の「Not supported」の節は、10月8日には中身を取り出せませんでしたが、10月22日の取り直しで読めました。再帰的なスキーマ、外部$ref、minimum・maximum・multipleOf、minLength・maxLength、minItemsが0か1以外の配列、false以外のadditionalProperties、一部の正規表現（後方参照、先読み・後読みなど）が挙げられています。要約を通して読んだので、使う前に、公式ページの「Supported features」と「Not supported」を直接確認してください。
• OpenAIの構造化出力の文書は、10月22日に取り直した版では、使えるスキーマの一覧が「see supported schemas」と参照されるだけで、中身は要約に出てきませんでした。incompleteの扱いや、初回の遅れの記述も、今回の取り直しでは見つかっていません。この記事のそれらの記述は、10月8日に読んだ内容のままで、10月22日には再確認できていません。
• 「保証」の範囲は、会社ごとに言葉が違います。値の意味の正しさ、拒否、途中切れは、保証の外にあります。
• データの扱い：Anthropicの文書では、スキーマは最後の使用から最大24時間キャッシュされ、医療情報（PHI）はスキーマの定義（項目名、enum、const、pattern）に入れてはいけない、と書かれています。個別の判断は専門家に相談してください。
• 仕様、対応モデル、上限は変わることがあります。

出典

• Structured model outputs（OpenAI API、OpenAI、2026年10月22日確認）
• Function calling（OpenAI API、OpenAI、2026年10月22日確認）
• Structured outputs（Claude Platform Docs、Anthropic、2026年10月22日確認）
• Structured output（Gemini API、Google AI for Developers、Google、2026年10月22日確認）
• Structured output（generateContent、Google AI for Developers、Google、2026年10月22日確認）

更新履歴

• 2026年10月25日 書き方を直しました。

  • 前：運営者が使っていないと読める書き方 → いま：「この記事は、実際に使って確かめた記録ではありません」。公式の資料を読んでまとめた記事で、使い心地は書いていない、という意味に直した

• 2026年10月22日 公式の資料を読み直して、次の点を直しました。

  • 前：Geminiで道具と併用できるのはGemini 3系のみ（プレビュー） → いま：generateContent版はGemini 4系と3系、Interactions版は3系のみ
  • 前：Gemini対応モデルは3.1 Pro Preview、3.5 Flash、2.5系など → いま：Gemini 4 Argon、3.8 Flash、3.6 Flash、3.1 Pro Preview、2.5系、2.0系など
  • 前：Bedrockは旧来の統合（Opus 4.6以前）のみ対応 → いま：その脚注が見つからず、どちらで使えるか確認できていません
  • 前：Anthropicの「Not supported」の中身は取り出せなかった → いま：読めた。再帰的なスキーマ、外部の$refなどが挙げられています
  • 前：Geminiはresponse_formatで指定 → いま：generateContent版はresponse_mime_typeとresponse_json_schemaを渡す書き方
  • 前：OpenAIのincompleteの扱いなどを記載 → いま：取り直した版では見つからず、10月8日の内容のままです

一部の出典は読めなかったため、その部分は前のままです。