Whiz Tools

Beräknare för Standardavvikelseindex

Beräkna Standardavvikelseindex (SDI) för att bedöma noggrannheten i dina testresultat.

La desviació estàndard ha de ser superior a zero.

Standardavvik Index (SDI) Beräknare

Introduktion

Standardavvik Index (SDI) är ett statistiskt verktyg som används för att bedöma noggrannheten och precisionen av ett testresultat i förhållande till ett kontroll- eller jämförelsegruppsmedel. Det kvantifierar antalet standardavvikelser ett testresultat ligger från kontrollmedlet, vilket ger värdefull insikt i prestandan hos analytiska metoder i laboratoriemiljöer och andra testmiljöer.

Formel

SDI beräknas med följande formel:

SDI=Testresultat−KontrollmedelStandardavvikelse\text{SDI} = \frac{\text{Testresultat} - \text{Kontrollmedel}}{\text{Standardavvikelse}}

Där:

  • Testresultat: Värdet som erhållits från det test som utvärderas.
  • Kontrollmedel: Det genomsnittliga värdet som härleds från kontrollprover eller data från jämförelsegrupper.
  • Standardavvikelse: Ett mått på spridningen eller variabiliteten i kontrolldata.

Gränsfall

  • Noll Standardavvikelse: Om standardavvikelsen är noll är SDI odefinierad eftersom division med noll inte är möjligt. Detta kan indikera ingen variabilitet i kontrolldata eller ett fel i datainsamlingen.
  • Negativ Standardavvikelse: Standardavvikelse kan inte vara negativ. Ett negativt värde indikerar ett fel i beräkningen.

Beräkning

För att beräkna SDI:

  1. Skaffa Testresultatet: Mät eller erhåll resultatet från testprovet.
  2. Bestäm Kontrollmedlet: Beräkna medelvärdet från kontrollprover eller erhåll det från data från jämförelsegrupper.
  3. Beräkna Standardavvikelsen: Beräkna standardavvikelsen för kontrolldatasatsen.
  4. Tillämpa SDI-formeln: Sätt in värdena i SDI-formeln.
Exempelberäkning

Anta:

  • Testresultat = 102
  • Kontrollmedel = 100
  • Standardavvikelse = 2

Beräkning:

SDI=102−1002=22=1.0\text{SDI} = \frac{102 - 100}{2} = \frac{2}{2} = 1.0

Ett SDI på 1.0 indikerar att testresultatet ligger en standardavvikelse över kontrollmedlet.

Tolkning av Resultat

  • SDI mellan -1 och +1: Acceptabel prestanda.

    Testresultaten ligger inom en standardavvikelse från kontrollmedlet, vilket indikerar god överensstämmelse med förväntade värden. Ingen åtgärd krävs vanligtvis.

  • SDI mellan -2 och -1 eller mellan +1 och +2: Varningsområde.

    Resultaten är acceptabla men bör övervakas. Detta område antyder potentiell avvikelse från normen som kan kräva uppmärksamhet. Undersök möjliga orsaker och överväg omtestning.

  • SDI mindre än -2 eller större än +2: Oacceptabel prestanda.

    Utredning krävs för att identifiera och åtgärda problem. Resultat i detta område indikerar en betydande avvikelse från förväntade värden och kan indikera systematiska problem i testprocessen eller instrumenteringen. Omedelbara korrigerande åtgärder rekommenderas.

Användningsområden

Laboratoriemedicin

I kliniska laboratorier är SDI avgörande för:

  • Kvalitetskontroll: Övervakning av noggrannheten hos tester och instrument för att säkerställa tillförlitliga patientresultat.
  • Kompetensprovning: Jämföra resultat med jämförande laboratorier för att säkerställa konsekvent prestanda över olika platser.
  • Metodvalidering: Utvärdera nya testmetoder mot etablerade standarder för att bekräfta deras noggrannhet.

Industriell Kvalitetskontroll

Industrier använder SDI för att:

  • Utvärdera Processstabilitet: Upptäcka skift eller trender i tillverkningsprocesser som kan påverka produktkvaliteten.
  • Produktprovning: Säkerställa att produkter uppfyller kvalitetsstandarder genom att jämföra dem med kontrollstandarder, vilket minimerar defekter.

Forskning och Utveckling

Forskare tillämpar SDI för att:

  • Dataanalys: Identifiera betydande avvikelser i experimentella resultat som kan påverka slutsatser.
  • Statistisk Processkontroll: Upprätthålla integritet i datainsamling och analys, vilket förbättrar tillförlitligheten i forskningsresultat.

Alternativ

  • Z-poäng: Mäter hur många standardavvikelser ett element ligger från medelvärdet i en population.
  • Variationskoefficient (CV%): Representerar förhållandet mellan standardavvikelsen och medelvärdet, uttryckt som en procent; användbart för att jämföra graden av variation mellan olika datasätt.
  • Procentuell Skillnad: Enkel beräkning som indikerar den procentuella skillnaden mellan ett testresultat och kontrollmedlet.

Historia

Konceptet med Standardavvik Index utvecklades ur behovet av standardiserade metoder för att bedöma laboratorieprestanda. Med framväxten av kompetensprovningsprogram under mitten av 1900-talet behövde laboratorier kvantitativa mått för att jämföra resultat. SDI blev ett grundläggande verktyg som tillhandahöll ett enkelt sätt att utvärdera noggrannhet i förhållande till data från jämförelsegrupper.

Framstående personer inom statistik, såsom Ronald Fisher och Walter Shewhart, bidrog till utvecklingen av statistiska kvalitetskontrollmetoder som ligger till grund för användningen av index som SDI. Deras arbete lade grunden för moderna kvalitetsäkringspraxis inom olika industrier.

Begränsningar

  • Antagande om Normalfördelning: SDI-beräkningar antar att kontrolldata följer en normalfördelning. Om data är snedfördelad kan SDI kanske inte korrekt återspegla prestanda.
  • Påverkan av Uteliggare: Extremvärden i kontrolldata kan snedvrida medelvärdet och standardavvikelsen, vilket påverkar SDI-beräkningen.
  • Beroende av Urvalsstorlek: Små kontrollgrupper kanske inte ger tillförlitliga uppskattningar av standardavvikelsen, vilket leder till mindre exakta SDI-värden.

Exempel

Excel

' Beräkna SDI i Excel
' Anta att Testresultat finns i cell A2, Kontrollmedel i B2, Standardavvikelse i C2
= (A2 - B2) / C2

Python

def calculate_sdi(test_result, control_mean, standard_deviation):
    return (test_result - control_mean) / standard_deviation

## Exempelanvändning
test_result = 102
control_mean = 100
standard_deviation = 2

sdi = calculate_sdi(test_result, control_mean, standard_deviation)
print(f"SDI: {sdi}")

R

calculate_sdi <- function(test_result, control_mean, standard_deviation) {
  (test_result - control_mean) / standard_deviation
}

## Exempelanvändning
test_result <- 102
control_mean <- 100
standard_deviation <- 2

sdi <- calculate_sdi(test_result, control_mean, standard_deviation)
cat("SDI:", sdi, "\n")

MATLAB

% Beräkna SDI i MATLAB
test_result = 102;
control_mean = 100;
standard_deviation = 2;

sdi = (test_result - control_mean) / standard_deviation;
disp(['SDI: ', num2str(sdi)]);

JavaScript

function calculateSDI(testResult, controlMean, standardDeviation) {
  return (testResult - controlMean) / standardDeviation;
}

// Exempelanvändning
const testResult = 102;
const controlMean = 100;
const standardDeviation = 2;

const sdi = calculateSDI(testResult, controlMean, standardDeviation);
console.log(`SDI: ${sdi}`);

Java

public class SDICalculator {
    public static void main(String[] args) {
        double testResult = 102;
        double controlMean = 100;
        double standardDeviation = 2;

        double sdi = (testResult - controlMean) / standardDeviation;
        System.out.println("SDI: " + sdi);
    }
}

C/C++

#include <iostream>

int main() {
    double testResult = 102;
    double controlMean = 100;
    double standardDeviation = 2;

    double sdi = (testResult - controlMean) / standardDeviation;
    std::cout << "SDI: " << sdi << std::endl;

    return 0;
}

C#

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        double testResult = 102;
        double controlMean = 100;
        double standardDeviation = 2;

        double sdi = (testResult - controlMean) / standardDeviation;
        Console.WriteLine("SDI: " + sdi);
    }
}

PHP

<?php
$testResult = 102;
$controlMean = 100;
$standardDeviation = 2;

$sdi = ($testResult - $controlMean) / $standardDeviation;
echo "SDI: " . $sdi;
?>

Ruby

test_result = 102
control_mean = 100
standard_deviation = 2

sdi = (test_result - control_mean) / standard_deviation
puts "SDI: #{sdi}"

Go

package main

import "fmt"

func main() {
    testResult := 102.0
    controlMean := 100.0
    standardDeviation := 2.0

    sdi := (testResult - controlMean) / standardDeviation
    fmt.Printf("SDI: %.2f\n", sdi)
}

Swift

let testResult = 102.0
let controlMean = 100.0
let standardDeviation = 2.0

let sdi = (testResult - controlMean) / standardDeviation
print("SDI: \(sdi)")

Diagram

Ett SVG-diagram som illustrerar SDI och dess tolkning.

Acceptabel Prestanda (-1 till +1) Varningsområde (-2 till -1 och +1 till +2) Oacceptabel Prestanda (< -2 och > +2) -3 -2 0 +2 +3 SDI Tolkning Diagram

Referenser

  1. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) - Använda Kompetensprovning för att Förbättra Kliniska Laboratorier
  2. Westgard, J.O. - Grundläggande QC-praxis
  3. Wikipedia - Standardpoäng
  4. Montgomery, D.C. - Introduktion till Statistisk Kvalitetskontroll
Återkoppling