白猫の回答詳細

おそらく完全に比例です。
物理ダメージだと揺れとかあって1人で確かめれませんが属性だと検証しやすいです。
属性の最大強化500に必要なのは167
消費1あたり3%で消費166で498%強化、最後の伸びは2%です。
物理は最大強化1200%に必要なのは174
消費1あたり6.89655…%
なんかキリ悪いですよね。
あるところでは最大強化に必要なのは180と書かれており、これだと消費1あたり6.6666%といい感じなので自分はこっちで計算してます、が、174と結論づけたからにはきっとデータがあるのだろうと思います。

ということでスカルマグナ武器は消費が少なくても結構大きな効果があります。ジュダが正月に1回パラメータ調整された時はスカル前提だったのでスカルを使わざるを得ませんでしたが、その時消費15（45)のスキル3でもガチャ武器の倍以上火力が出てました。45でも300%くらい強化されるので、当時のオートだと破格の強化。
今だとオートも強化されてるのでほぼ差はないです。
しかし消費が少なくても結構効果があるなら消費少なめのキャラでも使っていいんじゃないかとは僕も思います。消費が少なければ恩恵少ないぶん180とか消費するキャラよりは幾分か使いやすいですし。
そのへんは使用感や火力の伸びと相談。
でもスカルの強化を大きくするためにキメラをつけるのはキメラ自体の効果やステからしてありですが、アクセを割いてまで消費を上げる価値はないと思いますね。

あとスカルで参照するSPについて。
本来消費するはずだったSPではなくて実際消費。SPを100まで下げて開幕1発叩きこむという運用がありますが、あれだと666%しか強化は受けれません。それだけ強化受けれれば充分だったりしますが。
それから派生スキル、派生元スキルはもちろんそのスキルの消費分、派生後スキルで参照する消費量は、派生元＋派生後の累計。ここでも参照するのは実際消費なので、派生スキルはSP 0でも派生できますがそのぶん火力は落ちます。

各種スカル武器について
大剣
さすがにきつすぎてリスクに見合ってないと思います。大剣は通常強いので、SP溜めるためにそんなに通常振ってるならギガスで通常強化した方がダメージ稼げると思います。実際の運用で見たことあるのはソアラでのSP下げての1発芸人。
斧
これも大剣同様。実際の運用はルミエとかで見たことはありますがそれは莫大な強化を受けれるからであって、今のキャラレベルの補正だとやはり割にあわないと思います。
変身
唯一ネロだけがスカルの穴をついて使えますが、やはりなしです。火力がバースト前提じゃなくなるのはいいですが、ほぼスキル1回ごとにスキル1がいるのでバースト溜めるぶんの時間はすぐにチャラになります。それで使いにくくなるのだからいいことはなかったです。ただただスカル使えるのが面白かっただけです。