ทำกราฟ QC แบบมี Standard Deviation (SD) ด้วย Excel (อัปเดต 2026)

อัปเดต ต.ค. 2026: โพสต์นี้เขียนครั้งแรกปี 2010

เพื่อนบี๋จากโคราชโทรมาถามเรื่องการทำกราฟที่แสดง SD ในกราฟ จะเอาไปทำกราฟ Quality Control (QC) ของห้องแล็บ หลักการคือห้องแล็บต้องตรวจตัวอย่างควบคุม (control) ทุกวันหรือทุก run แล้วบันทึกค่าไว้ดูว่าเครื่องมือกับน้ำยายังให้ผลคงที่อยู่หรือเปล่า ถ้าผิดปกติก็ต้องหาสาเหตุและแก้ไขก่อนรายงานผล

กราฟที่ใช้กันเรียกว่า Levey-Jennings chart แกน X เป็นวันที่หรือลำดับ run แกน Y เป็นค่าที่วัดได้ มีเส้น Mean อยู่ตรงกลาง และมีเส้น ±1SD, ±2SD, ±3SD ขนาบอยู่สองข้าง ดูแล้วจะรู้ทันทีว่าค่าไหนหลุด หรือเริ่มเอียงไปทางใดทางหนึ่ง

ขั้นตอนที่ 1: เก็บค่าตั้งต้นเพื่อหา Mean และ SD

1. ตรวจ control อย่างน้อย 20 ค่า จาก 20 run ใน 20 วันที่ต่างกัน (ตามแนวทาง CLSI C24) ไม่ใช่ 20 ค่าในวันเดียว เพราะ SD ต้องรวมความแปรปรวนระหว่างวันด้วย ถ้าจำเป็นต้องเริ่มใช้ก่อน ใช้ค่าจากช่วงสั้นกว่าเป็นค่าชั่วคราวได้ แล้วค่อยอัปเดตเมื่อเก็บครบ
2. ทำแยกทุก level ของ control ส่วนใหญ่ใช้อย่างน้อย 2 level เช่น ระดับปกติกับระดับสูง
3. คำนวณใน Excel: Mean =AVERAGE(B2:B21), SD =STDEV.S(B2:B21) (Excel รุ่นเก่าใช้ =STDEV ได้ผลเท่ากัน เป็น sample SD ทั้งคู่) และ %CV =SD/Mean
4. คำนวณเส้นอ้างอิง 6 เส้น คือ Mean±1SD, Mean±2SD และ Mean±3SD

ขั้นตอนที่ 2: ทำกราฟใน Excel

ของเดิมใช้ Error bar วาดเส้นแนวนอน ซึ่งยุ่งยากเกินเหตุ ตอนนี้ใช้วิธีที่ง่ายกว่า

1. ทำตารางบันทึกค่าประจำวัน มีคอลัมน์ Run, วันที่ และค่าที่วัดได้
2. เพิ่มคอลัมน์ Mean, +1SD, +2SD, +3SD, -1SD, -2SD, -3SD แต่ละช่องอ้างไปที่ค่าตั้งต้นแบบล็อกเซลล์ เช่น =$F$3 ทุกแถวจะได้ค่าเท่ากัน พอพล็อตออกมาก็เป็นเส้นตรง
3. เลือกตารางทั้งหมดแล้วกด Ctrl+T แปลงเป็น Table ก่อน เวลาเพิ่มแถวใหม่ กราฟจะขยายตามเอง
4. ไปที่ Insert > Insert Line or Area Chart > Line with Markers
5. คลิกขวาที่เส้นอ้างอิงแต่ละเส้น เลือก Format Data Series เอา marker ออกแล้วปรับเป็นเส้นประ ผมใช้ ±3SD สีแดง, ±2SD สีส้ม, ±1SD สีเทา และ Mean สีเขียว

จุดสำคัญคือ Mean และ SD ต้องคงที่ตามค่าตั้งต้น ไม่ใช่คำนวณใหม่ทุกเดือนจากข้อมูลเดือนนั้น ถ้าเส้นขยับตามข้อมูล ค่าที่ค่อย ๆ drift ออกไปจะไม่มีวันหลุดเส้นให้เห็น

ขั้นตอนที่ 3: อ่านกราฟด้วย Westgard Rules

ค่าเกิน ±2SD ไม่ได้แปลว่าต้องตีตกทันที ถ้าใช้ 2SD เป็นเกณฑ์ reject ตรง ๆ กับ control 2 level จะตี run ที่ปกติดีตกไปราว 9% เกณฑ์ที่นิยมใช้คือ Westgard Rules

• 1-2s (เตือน): ค่าเกิน ±2SD 1 ค่า ให้ตรวจกฎข้ออื่นต่อ ถ้าไม่ผิดข้ออื่นก็ยอมรับ run นั้นได้
• 1-3s (reject): ค่าเกิน ±3SD 1 ค่า
• 2-2s (reject): 2 ค่าติดกันเกิน 2SD ด้านเดียวกัน ทั้งแบบ 2 level ใน run เดียวกัน หรือ level เดียวกัน 2 run ติดกัน
• R-4s (reject): ใน run เดียวกัน level หนึ่งเกิน +2SD อีก level ต่ำกว่า -2SD
• 4-1s (reject): 4 ค่าติดกันเกิน 1SD ด้านเดียวกัน
• 10x (reject): 10 ค่าติดกันอยู่ด้านเดียวกันของ Mean

โดยทั่วไป 1-3s กับ R-4s มักบอกถึง random error ส่วน 2-2s, 4-1s และ 10x มักบอกถึง systematic error เช่น น้ำยาเสื่อม หรือ calibration เพี้ยน เมื่อ QC ตกให้หยุดรายงานผล หาสาเหตุ แก้ไข แล้วตรวจ control ซ้ำ ไม่ใช่ run ซ้ำไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะผ่าน ส่วนตอนเปลี่ยนล็อต control ให้ตั้ง Mean ใหม่จากอย่างน้อย 10 ค่าใน 10 วัน โดยใช้ SD ของล็อตเดิมต่อได้

ไฟล์ Excel ให้ดาวน์โหลด

ทำไฟล์ใหม่ไว้ให้ ใช้กับ control 2 level มีหน้า Baseline ไว้กรอกค่าตั้งต้น 20–30 ค่า คำนวณ Mean, SD, %CV และเส้นอ้างอิงให้เอง (จะใส่ Mean/SD เป้าหมายเองก็ได้) หน้า QC_Log ไว้กรอกค่าประจำวันได้ 100 run พร้อมตรวจ Westgard Rules บอกผลเป็น ACCEPT / WARNING / REJECT และหน้า LJ_Chart เป็นกราฟของแต่ละ level ช่องที่ต้องกรอกเป็นสีเหลือง ตัวเลขที่ใส่ไว้เป็นข้อมูลสมมติ ลบแล้วใส่ค่าของแล็บได้เลย

• ดาวน์โหลด: QC Chart Levey-Jennings + Westgard Rules (.xlsx) ใช้ได้กับ Excel และ LibreOffice

อ้างอิง

• CLSI C24, Statistical Quality Control for Quantitative Measurement Procedures
• Westgard Rules (Westgard QC)
• How to establish mean and acceptable QC ranges (Bio-Rad QCNet)