สวัสดีครับ บทความ
การใช้ Excel ฉบับนี้ ผมจะนำทุกท่านไปเรียนรู้
การประยุกต์ใช้ Excel ช่วยคำนวณทางสถิติ เกี่ยวกับช่วงความเชื่อมั่น (Confidence Interval) ซึ่งต่อไปนี้เราจะเรียกว่า CI ครับ ตัวอย่างที่ยกมาคือ สมมุติต้องการกำหนด Specification ของค่าเฉลี่ยสมบัติทางกลของ material ชนิดหนึ่งที่ได้พัฒนาขึ้น ซึ่งในความเป็นจริง ในกระบวนการผลิต material ชนิดนี้ จะมีความคลาดเคลื่อนจากหลายๆด้านที่ทำให้ ค่าเฉลี่ยสมบัติทางกลมีการกระจายตัวในแต่ละรอบของการผลิต โดยไม่มีทางทราบค่าของ
population mean(mu) อ่านว่า มิว มาถึงตรงนี้หากวิศวกรต้องการกำหนดช่วงค่าเฉลี่ยของสมบัติทางกลของ material ชนิดนี้ในลักษณะของค่า tolerance เพื่อใช้ในการควบคุมการผลิต เราจะใช้หลักการของ 95%
confidence interval คือ ทุกครั้งที่มีการสุ่มวัดสมบัติทางกลของ material ค่าสถิติ ต่างๆ เช่น ค่าเฉลี่ยตัวอย่าง ค่าเบียงเบนมาตรฐาน ความแปรปรวน ค่า p value จะเปลี่ยนไปทุกครั้ง แต่หากกระบวนการผลิต material อยู่ภายใต้การควบคุม (process is control) หากเราสุ่มวัดสมบัติทางกลที่ได้จากการผลิต material 20 ครั้ง จะพบว่า 19 ใน 20 ครั้งจะสามารถคร่อมค่า mu ของสมบัติทางกล material ชนิดนี้ได้ ดังแสดงในภาพ ซึ่งนักสถิติจะเรียก 95% นี้ว่า Confidence Interval นั่นแปลว่า Confidence Interval เก็บค่า population mean(mu) ของ material ไว้ได้ ถึง 95% ดังนั้น เราจึงนำ Confidence Interval ไปกำหนดเป็น Specification ของค่าเฉลี่ยสมบัติทางกล material ชนิดนี้ได้ Excel มีเครื่องมือช่วยคำนวณ Confidence Interval โดยเป็นเครื่องมือใน Data Analysis ซึ่งเป็นเครื่องมือใน Analysis Toolpack (ดูขั้นตอนการติดตั้งได้ที่นี่) เริ่มต้นจาก Data Analysis จะพบกับหน้าต่างนี้
1. ให้เลือก Descriptive Statistic กด OK จะปรากฎหน้าต่าง Descriptive Statistic ดังภาพ
ให้กำหนดค่าดังนี้
1.1 Input Range เป็น $C$1:$C$25
1.2 คลิกเลือก Label in Firstrow
1.3 ในกลุ่ม Output option
1.3.1 หัวข้อ Output Range เป็น D2
1.3.2 เลือกหัวข้อ Summary statictics
1.3.3 เลือกหัวข้อ Confidence Level for mean กำหนดเป็น 95
1.4 กด OK Excel จะคำนวณค่าสถิติของข้อมูลกลุ่มนี้มาดังภาพ
แนวคิด 95% Confidence Level สามารถดูคำอธิบายเพิ่มเติม
ที่นี่
ภาพ หน้าต่าง Data Analysis
ภาพ การกำหนดเงื่อนไขในหน้าต่าง Descriptive Statistic
ผลการคำนวณ Descriptive Statistics
จากผลการคำนวณที่ได้เราสามารถหาค่า 95% Confidence Interval ได้ดังนี้
upper level = Mean + Confidence Level (95%) = 120.34 + 0.77 = 121.11
lower level = Mean - Confidence Level (95%) = 120.34 - 0.77 = 119.57
ดังนั้น 95% Confidence Interval ของค่าเฉลี่ยสมบัติทางกล material ชนิดนี้คือ [119.57 , 121.11]
สรุป ในบทความนี้ได้เสนอวิธีการใช้เครื่องมือใน Excel สำหรับช่วยคำนวณค่า Confidence Interval ซึ่งมักใช้ถูกใช้งานในทางวิศวกรรมอยุ่บ่อยครั้งทั้งใน งานวิจัยและงานควบคุมคุณภาพ ในบทความต่อๆไปเราจะนำการประยุกต์ใช้ Excel กับสถิติ เพื่อใช้กับงานทางวิษศวกรรมและวิจัยต่อไปนะครับ
