การทดสอบความเท่ากันในการวิเคราะห์คุณภาพ (ส่วนที่ 2) อะไรคือความแตกต่างที่ทำให้เกิดความแตกต่าง

จากบทความก่อนหน้านี้ที่ว่าด้วยเรื่องการทดสอบความเท่าเทียมกัน (equivalence test) ซึ่งเป็นเรื่องที่ต้องใช้การทดสอบสมมติฐานของค่าเฉลี่ยเป็นเครื่องมือในการหาคำตอบ ซึ่งทำให้เราสามารถค้นหาคำตอบว่าค่าเฉลี่ยนั้นเท่ากับเป้าหมายที่ตั้งไว้ หรือ เท่ากับค่าเฉลี่ยของประชากรอื่นๆที่ต้องการเปรียบเทียบหรือไม่

ความสำคัญที่แตกต่างจากการทดสอบแบบอื่นๆ คือ ในการวิเคราะห์ความเท่าเทียมกันต้องระบุเบื้องต้นว่าขนาดความแตกต่างที่ไม่ว่าจะเป็นการเปรียบเทียบกับเป้าหมาย หรือ กับค่าเฉลี่ยของประชากรอื่น ขนาดความแตกต่างนั้นมีค่าเท่ากับเท่าไหร่ ซึ่งจะเป็นความแตกต่างที่จะทำให้เกิดความมีนัยสำคัญ

และในความเป็นจริงแนวความคิดนี้ก็ควรจะต้องใช้กับการทดสอบสมมติฐานโดยทั่วไปด้วย เพราะคุณจะไม่สามารถประเมินได้อย่างแท้จริงถ้าในการทดสอบนั้นคุณมีความรู้เกี่ยวกับเรื่องที่คุณวิเคราะห์ไม่มากพอ และคุณจะไม่สามารถบอกได้ว่าความแตกต่างที่มีนัยสำคัญทางสถิตินั้นมีความหมายในทางปฏิบัติในโลกแห่งความเป็นจริงหรือไม่นอกเหนือจากทฤษฎีความน่าจะเป็นที่ว่าไว้

แต่เนื่องจากการทดสอบด้วย t แบบมาตรฐาน ไม่มีความจำเป็นต้องกำหนดค่าความแตกต่างนี้ไว้ก่อน โดยทั่วไปในการวิเคราะห์ด้วยแนวความคิดที่ไม่ชัดเจนนักจะทำเพียงแค่มองหาว่าสิ่งที่ต้องการอยากรู้ประมาณไหน ความผิดพลาดคาดว่าไม่น่าจะมีก็เท่านั้น เปรียบเหมือนเครื่องมือวัดหาสารเรดอน (Radon) โดยไม่รู้ว่าระดับสารเรดอนเท่าไหร่ที่จะมีอันตรายต่อมนุษย์

การกำหนดข้อจำกัดของความเท่าเทียมกัน: ขึ้นกับคุณ

ความใกล้เคียงของค่าเฉลี่ยกับค่าเป้าหมายหรือกับค่าเฉลี่ยของประชากรอื่นที่คุณต้องการเปรียบเทียบ มีค่าเป็นเท่าไหร่ จึงจะเรียกว่ามี“ความเท่าเทียมกัน” (equivalence)

zone of equivalence w640
พื้นที่ความเท่าเที่ยมกัน

พื้นที่ความเท่าเทียมกัน (zone of equivalence) จะกำหนดด้วยค่าขีดจำกัดด้านล่างของความเท่าเทียมกัน (The lower equivalence limit -LEL) ซึ่งเป็นค่าที่บอกถึงค่าที่น้อยที่สุดที่ยอมรับได้ก่อนจะเรียกว่ามีความแตกต่าง และ ค่าขีดจำกัดด้านบนของความเท่าเทียมกัน (The upper equivalence limit – UEL) ซึ่งเป็นค่าที่บอกถึงค่าที่มากที่สุดที่ยอมรับได้ก่อนจะเรียกว่ามีความแตกต่าง ถ้าค่าเฉลี่ยใดที่ตกอยู่ในพื้นที่ความเท่าเทียมกันจะถือว่าไม่มีความสำคัญ

ในบางอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมการผลิตยา ข้อกำหนดของความเท่าเทียมกันอาจจะกำหนดมาจากข้อบังคับต่างๆ แต่ในกรณีที่ไม่มีข้อบังคับใดๆเป็นแนวทาง คุณจะต้องมีการกำหนดพื้นที่ความเท่าเทียมกันโดยใช้ความรู้ที่คุณมีในกระบวนการทำงานของคุณเพื่อกำหนดความแตกต่างตรงนี้

และเป็นโชคร้ายที่ว่าไม่มีนักสถิติคนไหนบนโลกนี้ที่จะสามารถช่วยคุณในการกำหนดขอบเขตความเท่าเทียมกันนี้ได้ เพราะนี้ไม่ใช่คำถามที่สถิติจะหาคำตอบได้ คำถามเรื่องความเท่าเทียมกันหรือความแตกต่างกัน เป็นคำถามที่คุณต้องหาว่าขนาดความแตกต่างต้องมีขนาดเท่าไหร่ที่จะทำให้ลูกค้าของคุณรับรู้ได้กับความแตกต่างนี้

ความแตกต่างขนาด 0.005 mg จากค่าเฉลี่ยเป้าหมาย ความแตกต่างขนาด 10% จากค่าเฉลี่ยเป้าหมาย จะเห็นว่าเกณฑ์ต่างๆจะไม่เหมือนกัน เปรียบเหมือนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดตาข่าย (stent)  กับหลอดดูดน้ำดื่มทั่วไป

การทดสอบความเท่าเทียมกันที่ใช้ในทางปฏิบัติ

ตัวอย่างการทดสอบความเท่าเทียมกันแบบสิ่งตัวอย่างกลุ่มเดียวที่มีใน Minitab Help ในกรณีที่คุณต้องการจะทดลองทำการวิเคราะห์ตามไปด้วยคุณสามารถ download ข้อมูลได้จาก ข้อมูลตัวอย่าง. และกรณีที่คุณยังไม่มี Minitab คุณสามารถ download โปรแกรมได้จาก a free trial version here

สมมติว่าบริษัทต้องการทวนสอบให้มั่นใจว่าแรงที่ใช้ในการเปิดถุงขนมจะมีค่าอยู่ในช่วง 10% ของค่าเป้าหมาย 4.2N (นิวตัน) จากการทดสอบเบื้องต้นทางบริษัทพบว่าแรงที่น้อยกว่า 10% ของค่าเป้าหมาย ทำให้เปิดถุงขนมง่ายแต่ลดความสดใหม่ของขนมในถุง  และด้วยแรงที่มากกว่า 10%ของค่าเป้าหมาย ทำให้เปิดถุงขนมยากขึ้น ทีมทดสอบทำการสุ่มขนมมาจำนวน 100 ถุง และวัดแรงที่ใช้เปิดถุงขนม จากนั้นไปทำการทดสอบค่าเฉลี่ยแรงว่ามีความเท่าเทียมกันกับค่าเป้าหมาย ด้วยวิธี Stat > Equivalence Tests > 1-Sample และทำการใส่ข้อมูลต่างๆในหน้าต่างคำสั่งดังนี้

equivalence dialog

เคล็ดลับ เลือกทำเครื่องหมายในส่วน Multiply by Target เมื่อต้องการให้ทดสอบกับค่าขีดจำกัดความเท่ากันในลักษณะเป็นค่าเปอร์เซนต์ของค่าเป้าหมาย อย่างเช่นในตัวอย่างนี้ ค่าขีดจำกัดด้านล่าง คือ 10% ของค่าเป้าหมาย และค่าขีดจำกัดด้านบน คือ 10% ของค่าเป้าหมาย ในกรณีที่ต้องการให้ค่าขีดจำกัดความเท่ากันเป็นค่าตัวเลข (ที่ไม่ใช่เปอร์เซนต์) คุณสามารถใส่ค่าที่แท้จริงลงไปได้และไม่ต้องเลือกทำเครื่องหมายถูกในช่อง Multiply by Target 

เมื่อเลือกและใส่ข้อมูลครบให้เลือก OK

force

ช่วงความเชื่อมั่นที่อยู่ในช่วงของความเท่าเทียมกัน จะสามารถสรุปได้ว่ามีความเท่าเทียมกัน

test

ค่า P-Values ทั้งสองค่าที่เท่ากับ 0.000 สามารถสรุปได้ว่ามีความเท่าเทียมกัน

equivalence plot

เนื่องจากช่วงความเชื่อมั่นสำหรับค่าความแตกต่างตกอยู่ในพื้นที่ความเท่าเทียมกัน ทำให้สามารถปฏิเสธสมมติฐานหลักที่ว่าค่าเฉลี่ยแตกต่างจากค่าเป้าหมาย และสรุปว่าค่าเฉลี่ยและค่าเป้าหมายมีความเท่าเทียมกัน (equivalence)

ข้อสังเกต คือ ถ้าเราใช้วิธีการทดสอบ 1-sample t-test แบบที่เคยใช้ ผลลัพธ์จากการวิเคราะห์ข้อมูลจะแสดงว่าความแตกต่างระหว่างค่าเฉลี่ยและค่าเป้าหมายมีนัยสำคัญ ที่ระดับนัยสำคัญ 0.05

1 t

จะเห็นว่าผลของการวิเคราะห์นั้นแตกต่างกันมาก

ในการทดสอบความเท่าเทียมกัน นั้นจะกำหนดความหมาย ความเท่ากันของค่าเฉลี่ยและค่าเป้าหมายด้วยการกำหนดให้เป็นพื้นที่ความเท่าเทียมกัน แต่การทดสอบด้วยวิธี t แบบทั่วไปไม่ได้มีการกำหนดว่าความมีนัยสำคัญคืออะไร จึงทำให้การทดสอบ t เป็นการประเมินความแตกต่างกับค่าเป้าหมายในเชิงความมีนัยสำคัญทางสถิติเท่านั้น

 จากทั้งหมดที่กล่าวมาจะเห็นได้ว่า การทดสอบความเท่าเทียมกัน จะมีกลไกที่ดีกว่า การทดสอบด้วยวิธี t แบบทั่วไป แต่ต้องขึ้นกับความรู้เกี่ยวกับกระบวนการทำงานที่มีจะสามารถกำหนดหรือประเมินความแตกต่างที่มีนัยสำคัญในการทดสอบความเท่าเทียมกันอย่างไร เพิ่มเติมจากความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ

ท่านสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมในหัวข้อการทดสอบความเท่าเทียมกัน

การทดสอบความเท่าเทียมกันมีทั้งหมด 4 รูปแบบ โดยคุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมจาก Help > Help ในช่อง Index เลื่อนลงมาจนถึงเรื่อง Equivalence testing และ เลือก Overview


บทความต้นฉบับ : Equivalence Testing for Quality Analysis (Part II): What Difference Does the Difference Make?

ต้นฉบับนำมาจาก Minitab blog, แปลและเรียบเรียงโดยสุวดี นำพาเจริญ,

บริหารจัดการ SCM Blog โดยชลทิชา จำรัสพร บริษัท โซลูชั่น เซ็นเตอร์ จํากัด ตัวแทน Minitab ในประเทศไทย

Minitabbloglogo

เพิ่มเติมเกี่ยวกับบริษัท Minitab

Minitab ช่วยให้บริษัทและองค์กรต่างๆ สามารถมองเห็นแนวโน้มของข้อมูล, แก้ปัญหาและค้นพบประเด็นสำคัญจากข้อมูลเชิงลึก โดยนำเสนอชุดโซลูชั่นที่ครอบคลุมทุกด้านและดีที่สุดสำหรับซอฟต์แวร์ในระดับเดียวกัน ที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลและการปรับปรุงกระบวนการ 
ด้วยวิธีการที่เป็นเอกลักษณ์ และการนำเสนอซอฟต์แวร์และบริการแบบองค์รวม Minitab ช่วยให้องค์กรเข้าถึงกระบวนการตัดสินใจในส่วนที่ช่วยผลักดันให้เกิดความเป็นเลิศทางธุรกิจได้ดีขึ้น ความง่ายในการใช้งานที่โดดเด่นกว่าใครมีส่วนช่วยให้ Minitab สามารถทำให้การเข้าถึงข้อมูลเชิงลึกเป็นเรื่องที่ง่าย ทีมงานของ Minitab ซึ่งประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญทางด้านการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้ผ่านการอบรมมาเป็นอย่างเข้มงวด จะช่วยให้ผู้ใช้งานมั่นใจว่าจะได้รับประโยชน์สูงสุดจากการใช้งานวิเคราะห์ข้อมูลและพร้อมที่จะให้คำปรึกษาตลอดเวลาที่ใช้งานเพื่อนำไปสู่การตัดสินใจที่ดีขึ้น รวดเร็ว และแม่นยำ 
เป็นเวลากว่า 50 ปีที่ Minitab ได้ช่วยองค์การต่าง ๆ เพิ่มรายได้ ควบคุมและลดต้นทุน เพิ่มคุณภาพ เสริมสร้างความพึงพอใจของลูกค้า และเพิ่มประสิทธิภาพ ธุรกิจและองค์นับหมื่นทั่วโลกใช้ Minitab Statistical Software®, Companion by Minitab®, Minitab Workspace®, Salford Predictive Modeler® and Quality Trainer® เป็นเครื่องมือช่วยในการค้นพบและปรับปรุงความบกพร่องในกระบวนการ