質(zhì)量管理學(xué)-常用的收集整理數(shù)字資料的方法

質(zhì)量管理學(xué) 第五章 常用的收集整理數(shù)字資料的方法 第一節(jié) 預(yù)備知識 一、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及其分類 (一 ) 收集數(shù)據(jù)的目的 1. 用于調(diào)研和分析 2. 用于調(diào)節(jié)和控制 3. 用于檢驗(yàn)和判斷 (二 ) 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的種類 1. 計(jì)量值數(shù)據(jù) 凡是可以連續(xù)、任意取值的，或者說可以用測量工具具體測量出小數(shù)點(diǎn)以下數(shù)值的這類數(shù)據(jù)，就是計(jì)量值數(shù)據(jù)。如長度、重量、化學(xué)成分、產(chǎn)量、溫度、容積等。如長度 1可以連續(xù)測出 2. 計(jì)數(shù)值數(shù)據(jù) 凡是不可以連續(xù)取值的，或者說即使用測量工具也得不到小數(shù)點(diǎn)以下的數(shù)據(jù)，而只能得到 0、 1、 2、 3、 4等自然數(shù)的這類數(shù)據(jù)，就是計(jì)數(shù)值數(shù)據(jù)。如不合格品數(shù)、疵點(diǎn)數(shù)、缺席人數(shù)等。測量不合格品數(shù)，只能得到 1件、 2件、3件 等 二、總體、個(gè)體和樣本 總體是指在某一次統(tǒng)計(jì)分析中研究對象的全體，也稱母體?？傮w可以是有限的，也可以是無限的。例如，某企業(yè)某日生產(chǎn)手機(jī)零部件 10萬個(gè)，盡管數(shù)量相當(dāng)大，但總是可以數(shù)得清的，因此這批 10萬個(gè)零部件稱為有限總體。而該企業(yè)過去、現(xiàn)在和將來生產(chǎn)的該零部件總量就稱為無限總體。 個(gè)體是指組成總體的每一個(gè)基本單元（產(chǎn)品或零件的質(zhì)量特征數(shù)據(jù)）常用 體中包含的個(gè)體數(shù)稱為總體含量或總體大小，常用符號 樣本是指從總體中隨機(jī)抽取出來，并對其進(jìn)行詳細(xì)研究分析的一部分個(gè)體（樣品），樣本中包括的樣品數(shù)目稱為樣本量或樣本大小，常用符號 三、隨機(jī)抽樣的方法 (一 ) 抽樣與隨機(jī)抽樣的概念 1. 抽樣：是指從總體中抽取樣品組成樣本的過程。 2. 隨機(jī)抽樣：是指要使總體中的每一個(gè)個(gè)體都有同等機(jī)會被抽取出來組成樣本的過程。 抽取樣本的過程只是手段，目的是通過研究局部（樣本）來推斷全部（總體）從而達(dá)到保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。當(dāng)然，運(yùn)用樣本估計(jì)、推斷總體不會是百分之百正確，會存在“存?zhèn)巍?、“棄真”現(xiàn)象。只不過要根據(jù)目的不同，采取適當(dāng)?shù)姆椒p少錯(cuò)誤的發(fā)生。 （二）隨機(jī)抽樣方法 1. 一般隨機(jī)抽樣法 2. 順序隨機(jī)抽樣法 3. 分層抽樣法 4. 整群抽樣法 四、常用的統(tǒng)計(jì)特征數(shù) (一 ) 樣本平均值 這是表示數(shù)據(jù)集中位置的各種特征數(shù)中最基本的一種 . (二 ) 樣本中位數(shù) 把收集到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) ， 大小順序重新排列，排在正中間的那個(gè)數(shù)就叫中 位數(shù)，用符號表示 當(dāng) 中間的數(shù)只有一個(gè)；當(dāng) 中位置有兩個(gè)數(shù)，此時(shí)，中位數(shù)為正中兩個(gè)數(shù)的算術(shù)平均值。 (二 ) 樣本中位數(shù) 把收集到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) ， 大小順序重新排列，排在正中間的那個(gè)數(shù)就叫中 位數(shù)， 當(dāng) 中間的數(shù)只有一個(gè)；當(dāng) 中位置有兩個(gè)數(shù)，此時(shí)，中位數(shù)為正中兩個(gè)數(shù)的算術(shù)平均值。 中位數(shù)也是表示數(shù)據(jù)集中位置的一種特征數(shù)，只是較樣本平均值所表示的數(shù)據(jù)集中位置要粗略一些，但可減少計(jì)算的工作量。 (三 ) 樣本方差 (四 ) 樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差 (五 ) 收集數(shù)據(jù)應(yīng)注意的問題 1. 為了使數(shù)據(jù)正確地反映客觀現(xiàn)狀，避免人為因素，要用隨機(jī)抽樣的方法。 2. 在現(xiàn)場收集數(shù)據(jù)時(shí)，要力求準(zhǔn)備充分，方法簡單，快速快捷。 3. 抽樣與測定要盡量標(biāo)準(zhǔn)化，要按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操縱。 4. 在取得數(shù)據(jù)后，要盡快進(jìn)行作圖和分析。 5. 計(jì)算過程要予以保存，便于復(fù)核。 (六 ) 收集數(shù)據(jù)應(yīng)注意的問題 收集數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)注意下列問題： 1. 為了使數(shù)據(jù)正確地反映客觀現(xiàn)狀，避免人為因素，要用隨機(jī)抽樣的方法。 2. 在現(xiàn)場收集數(shù)據(jù)時(shí)，要力求準(zhǔn)備充分，方法簡單，快速快捷。 3. 抽樣與測定要盡量標(biāo)準(zhǔn)化，要按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操縱。 4. 在取得數(shù)據(jù)后，要盡快進(jìn)行作圖和分析。 5. 計(jì)算過程要予以保存，便于復(fù)核。 二、分層法 (一 ) 概念 1. 定義 分層法又叫分類法、分組法。它是按照一定的標(biāo)志，將收集到的大量質(zhì)量特征數(shù)據(jù)按其數(shù)據(jù)的不同來源進(jìn)行歸類、整理和匯總的一種方法。 2. 分層的標(biāo)志 (1) 人員?？砂床僮魅藛T的年齡、工級和性別等分層。 (2) 機(jī)器?？砂丛O(shè)備的類型、新舊程度、不同生產(chǎn)線等分層。 (3) 材料?？砂床牧系漠a(chǎn)地、批號、制造商、成分等分層。 (4) 方法?？砂床煌墓に囈?、操作參數(shù)和方法等分層。 (5) 測量?？砂床煌臋z測設(shè)備、測量方法、測量人員等分層。 (6) 時(shí)間?？砂床煌陌啻?、日期等分層。 (7) 環(huán)境?？砂礈囟?、濕度、照明度、清潔度等分層。 (8) 其它?？砂吹貐^(qū)、使用條件、缺陷部位和內(nèi)容等分層。 (二 ) 用途 分層法的作用主要是歸納整理所收集到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。具體可用于： 1. 對生產(chǎn)或工作現(xiàn)場發(fā)生的質(zhì)量問題進(jìn)行歸類分析； 2. 與其它統(tǒng)計(jì)方法，如直方圖、排列圖、控制圖、散布圖等配合應(yīng)用； 3. 為尋找較佳的解決問題的方法，實(shí)施質(zhì)量改進(jìn)提供途徑。 三、簡易圖表 簡易圖表有許多種，在此僅介紹餅分圖、環(huán)形圖、雷達(dá)圖、甘 特圖、折線圖和磚圖等幾種常用的圖表。 (一 ) 餅分圖 餅分圖也稱圓形圖，是指在平面圖上，通過圓心將該圓劃分為若干份后所得到的圖形。 (二 ) 環(huán)形圖 在餅分圖上以圓心為中心挖空一個(gè)圓形面積，余下部分的圖形就是環(huán)行圖。該圓形的面積表示一個(gè)總體，總體中的每一部分?jǐn)?shù)據(jù)用環(huán)中的一段面積表示。以同一圓心依次畫許多個(gè)環(huán)，則成為放在一起的多個(gè)圓形圖。 (三 ) 雷達(dá)圖 雷達(dá)圖是指形狀與電子雷達(dá)圖像相形的圖形，也稱蜘蛛圖。 (四 ) 甘特圖 1. 概念 甘特圖是指在一個(gè)表內(nèi)有計(jì)劃內(nèi)容、日期及完成計(jì)劃的箭頭的圖示方法。 2. 用途 用于安排各種活動計(jì)劃，在質(zhì)量活動中獲得廣泛應(yīng)用。 3. 應(yīng)用步驟 (1) 確定活動內(nèi)容 (2) 畫圖 (五 ) 折線圖 折線圖是指在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，有一條或若干條折線的圖示方法。 (六 ) 磚圖 外觀像用方磚砌起來的圖示方法稱為磚圖。 第三節(jié) 排列圖、直方圖、過程能力指數(shù) 一、排列圖 (一 ) 概念 (二 ) 用途 排列圖有三個(gè)作用： 1. 按重要性順序顯示出每個(gè)質(zhì)量改進(jìn)項(xiàng)目對整個(gè)質(zhì)量問題的作用。 2. 識別進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)機(jī)會。 3. 比較改進(jìn)前后的效果。 排列圖又叫帕累托圖。它是將質(zhì)量改進(jìn)項(xiàng)目從最重要到最次要進(jìn)行排列而采用的一種簡單的圖示技術(shù)。排列圖由一個(gè)橫坐標(biāo)、兩個(gè)縱坐標(biāo)、幾個(gè)按高低順序排列的矩形和一條累計(jì)百分比折線組成。 二、直方圖 (一 ) 概念 直方圖是頻數(shù)直方圖的簡稱。是指用一系列寬度相等、高度不等的矩形表示數(shù)據(jù)分布的圖。矩形的寬度表示數(shù)據(jù)范圍的間隔，矩形的高度表示在給定間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)頻數(shù)，變化的高度表示數(shù)據(jù)的分布情況。通過對數(shù)據(jù)分布形態(tài)和與公差的相對位置的研究，可以掌握過程的波動情況。 (二 ) 用途 1. 顯示質(zhì)量波動分布的狀態(tài)。 2. 較直觀地傳遞有關(guān)過程質(zhì)量狀況的信息。 3. 分析質(zhì)量數(shù)據(jù)波動狀態(tài)，就能掌握過程的狀況，為質(zhì)量改進(jìn)提供機(jī)會。 常見的直方圖形態(tài)有： 正常型：直方圖中間高。 偏向型：直方圖的頂峰偏向一側(cè)，形成不對稱圖形，是由于操作者傾向性加工引起的； 雙峰型：直方圖的圖形出現(xiàn)兩個(gè)高峰，其數(shù)據(jù)來源于兩個(gè)總體所形成的結(jié)果； 孤島型：在正常直方圖旁出現(xiàn)一個(gè)小直方圖，形成孤島，說明過程中有短暫異常因素在起作用； 平頂型：直方圖的頂部呈現(xiàn)較大范圍的平頂形狀，說明過程中有緩慢的異常因素在起作用； 鋸齒型：直方圖出現(xiàn)參差不齊的形態(tài)，一般是由于分組過多或測量裝置示值誤差過大所致。 對照公差（標(biāo)準(zhǔn)）分析 當(dāng)直方圖形狀為正常型時(shí)，還需對照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，以 判定過程滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的程度。常見的典型直方圖有： 理想型 無富余型 能力富余型 能力不足型 偏心型 陡壁型 三、過程能力指數(shù) (一 ) 相關(guān)概念 1. 過程 2000標(biāo)準(zhǔn)中對過程的定義是：一組將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的相互關(guān)聯(lián)或相互作用的活動。過程是由輸入、輸出和相關(guān)的活動所組成 2. 過程質(zhì)量 過程質(zhì)量是指該過程輸出產(chǎn)品的質(zhì)量的波動幅度。引起質(zhì)量波動的因素有兩大類： (1) 正常因素：也稱隨機(jī)因素，是過程中固有的，不可避免的因素。 (2) 異常因素：也稱系統(tǒng)因素，是造成異常質(zhì)量波動的因素。 3. 過程能力 過程能力也叫工序能力。是指受控狀態(tài)下工序的實(shí)際加工能力，用 常 B=6。 6是質(zhì)量特性值總體分布的 6倍標(biāo)準(zhǔn)偏差 3，總體分布的另一個(gè)特征值是分布中心 。在實(shí)際工作過程中，和 一般不可知，故用樣本均值，用樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S。因此，過程能力也可表示為： B=66S （ 6 過程能力指數(shù)也稱工序能力指數(shù)。是指工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的范圖與工序能力的比值。也即過程結(jié)果滿足質(zhì)量要求的程度，用 (三 ) 過程（工序）能力指數(shù)的評定 過程能力指數(shù)的評定是對過程能力能夠滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的程度作出判斷。其目的是對過程（工序）進(jìn)行預(yù)防性處置，以確保生產(chǎn)過程的質(zhì)量水平。 (四 ) 企業(yè)提高過程能力的作用 組織致力于提高過程能力的作用在于 1. 提高過程能力能夠大幅度降低不合格品率，提高經(jīng)濟(jì)效益。 2. 提高過程能力能夠有效地減少資源浪費(fèi)，增加社會效益。 3. 提高過程能力能夠相應(yīng)地提高組織產(chǎn)品質(zhì)量等級品率。 第四節(jié) 控制圖、散布圖 一、控制圖 (一 ) 概述 1. 控制圖的由來 20世紀(jì) 20年代，美國貝爾電話實(shí)驗(yàn)室成立了以休哈特為首的過程控制研究組，提出了過程控制理論和監(jiān)控過程的工具 控制圖。第一張控制圖誕生于 1924年 5月 16日。休哈特可稱為統(tǒng)計(jì)過程控制理論（ 創(chuàng)始人。 2. 控制圖的原理 (1) 正態(tài)分布的重要結(jié)論。通過對正態(tài)分布各相關(guān)范圍內(nèi)的概率計(jì)算得到 在 范圍內(nèi)的概率值為 在 2范圍內(nèi)的概率值為 在 3范圍內(nèi)的概率值為 在 4范圍內(nèi)的概率值為 (2) 控制圖設(shè)計(jì)原則（圖 5 3原則，以 3設(shè)計(jì)控制圖的控制界線，受控概率達(dá) 同時(shí)還體現(xiàn)在以 3為控制界限時(shí)，最經(jīng)濟(jì)的原則。 控制圖以典型分布的分布中心 為控制中心線，符號為 控制圖以典型分布的 +3為控制上限，符號為 控制圖以典型分布的 號為 在控制圖中加入 、 24條線，將控制圖劃分為6個(gè)區(qū)域，以利于控制圖的分析。 3. 控制圖的定義 控制圖（ 對過程質(zhì)量特性值進(jìn)行測 量、記錄、評估，從而監(jiān)測過程是否處于受控狀態(tài)的 一種用統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。圖上有中心線 控制 限 控制限 有按時(shí)間順序抽取的樣本統(tǒng) 計(jì)量數(shù)值的描點(diǎn)序列，參見圖