Page 12 - การประเมินปริมาณโพแทสเซียมในดิน ด้วยเทคนิคเนียร์อินฟราเรด (NIR) The evaluation of Potassium content in soil by Near Infrared.
P. 12
ห้องสมุดกรมพัฒนาที่ดิน
12
2. ขั้นตอนการทดสอบความถูกต้องของสมการที่สร้างขึ้น (Validation test)
เมื่อได้สมการทำนายค่าองค์ประกอบทางเคมีแล้ว ต้องมีการทดสอบประสิทธิภาพของสมการก่อน
การนำไปใช้จริง ซึ่งการตรวจสอบความถูกต้องของสมการที่สร้างด้วยกลุ่มตัวอย่างตรวจสอบความถูกต้อง มี
วัตถุประสงค์เพื่อใช้ในการวัดประสิทธิภาพของสมการว่าสามารถใช้ในการทำนายค่าคุณภาพได้แม่นยำมากน้อย
เพียงใด โดยวิธีการตรวจสอบความถูกต้องที่นิยมใช้ในเทคนิค NIR spectroscopy มี 2 วิธี ได้แก่ วิธี cross
validation และวิธี prediction testing
2.1 วิธี cross validation เป็นวิธีหนึ่งที่ใช้ในการตรวจสอบความถูกต้องของสมการที่สร้างขึ้น โดย
เป็นวิธีการตรวจสอบภายใน (internal validation) ซึ่งกลุ่มตัวอย่างที่นำมาใช้ในการตรวจสอบต้องเป็นตัวอย่างชุด
เดียวกับตัวอย่างในกลุ่มที่ใช้สร้างสมการ วัดผลจากการพิจารณาค่าความคลาดเคลื่อนจากการทำนาย และค่าความ
แตกต่างระหว่างค่าที่ได้จากการทำนายด้วยสมการที่สร้างขึ้นกับข้อมูลที่ได้จาการวิเคราะห์ด้วยวิธีทางเคมี ถ้าข้อมูล
ที่ได้จากวิธีทั้งสองมีค่าไม่แตกต่างกัน แสดงว่าสมการที่สร้างขึ้นมีประสิทธิภาพและความแม่นยำสูง การตรวจสอบ
ความแม่นยำด้วยวิธีนี้มักใช้กับการวิเคราะห์ทางสถิติและ PLSR ซึ่งในการศึกษาครั้งนี้ได้ทำการตรวจสอบความ
ถูกต้องของสมการที่สร้างขึ้น โดยพิจารณาจากค่าความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ยจากการทำนายด้วยตัวอย่าง
กลุ่มทดสอบสมการ (root mean square error of cross validation; RMSECV)
2.2 วิธี prediction testing เป็นวิธีทดสอบโดยนำกลุ่มตัวอย่างตรวจสอบความถูกต้อง (test set)
มาประเมินค่าของสมการทำนายที่สร้างขึ้น โดยกลุ่มตัวอย่างตรวจสอบความถูกต้องที่นำมาวิเคราะห์ต้องมีวิธีการ
เตรียมตัวอย่าง การวัดค่าการดูดกลืนแสงของสเปกตรัม สภาวะในการทดลอง รวมถึงวิธีการแปลงข้อมูลสเปกตรัม
เหมือนกับชุดข้อมูลของตัวอย่างในกลุ่มสร้างสมการ และที่สำคัญคือกลุ่มตัวอย่างตรวจสอบความถูกต้องจะต้องมี
ค่าคุณภาพที่ต้องการประเมินอยู่ในช่วงของกลุ่มตัวอย่างสร้างสมการ การตรวจสอบความแม่นยำในลักษณะนี้
เรียกว่า การทดสอบแบบภายนอก (external validation) ซึ่งการพิจารณาค่าที่ทำนายได้จาก NIR spectroscopy
กับค่าที่วิเคราะห์ได้จริงจากวิธีมาตรฐาน ถ้ามีค่าความคลาดเคลื่อนจากการทำนายต่ำ แสดงว่าสมการทำนายที่
สร้างขึ้นมีความแม่นยำสูง การตรวจสอบความถูกต้องของสมการที่สร้างขึ้น เพื่อใช้ในการทำนายค่าคุณภาพ มี
รายละเอียดของขั้นตอนดังนี้
1) นำกลุ่มตัวอย่างตรวจสอบความถูกต้องของสมการมาทำการทดสอบความแม่นยำของ
สมการที่สร้างขึ้นด้วยวิธีการทางสถิติ
2) คัดเลือกสมการทำนายที่เหมาะสม และมีความถูกต้องในการทำนาย โดยพิจารณา
ประสิทธิภาพของสมการที่สร้างขึ้นด้วยค่าทางสถิติได้แก่ ค่า SEP (standard error of prediction) หรือ RMSEP
(root mean square error of prediction) และค่าเฉลี่ยของผลต่างระหว่างค่าที่ทำนายได้จากสมการที่สร้าง
ขึ้นกับค่าทางเคมีที่วิเคราะห์ได้จริง (bias) ซึ่งผลของค่าที่ทำนายได้จากสมการมีค่าใกล้เคียงกับค่าที่วิเคราะห์ได้จริง
คือ ค่า SEP, RMSEP และ bias ต้องมีค่าต่ำๆ หมายถึงสมการที่สร้างขึ้นมีประสิทธิภาพ และมีความแม่นยำสูง
