质量改进统计工具和技术2

统计工具和技术讲座主讲人：司东生一、统计技术基础概述1.统计统计就是有目的地收集数据，整理数据，并使用相应的方法制图、列表与分析数据的过程。统计的基本要素包括总体、样本、推断及推断的可靠性。2.统计技术统计技术是以概率论为理论基础，研究随机现象中确定的数学规律的学科。是应用数学的一个分支。统计技术是一个大的概念，是指整个学科而言，指的是一门技术的总概括。统计方法是指统计技术中的具体方法。2.1描述性统计2.1.1描述性统计定义描述性统计是指以揭示数据分布特性的方式汇总并表达定量数据的方法。在质量管理中对数据特性特别关心的是它们的中心值（最常用的是均值）以及散布和离散程度（通常通过极差或标准差来度量）。2.1.2描述性统计的用途描述性统计用于汇总和表征数据，它通常是对定量数据进行分析的初始步骤。如果满足统计假设，则在规定的误差界限和置信水平内，样本数据的特性可作为推断总体特征的基础。2.1.3描述性统计的方法描述性统计方法包括的内容很多，如：调查表、流程图、水平对比法、分层图、头脑风暴法、因果图、树图、关联图、折线图、条形图、箱线图、饼分图、直方图、排列图、散布图、趋势图、概率图等等很多方法。3.统计工具统计工具是指简化的统计方法。统计技术的基础是概率论。20世纪60年代日本质量管理专家开发了因果图、排列图、调查表、散布图、控制图、直方图和分层法，为质量管理常用的（老）七种工具。70年代日本质量管理专家又开发出系统图、关联图、矩阵图、矢线图、KJ（亲和图）法、PDPC（过程决策程序图）法和矩阵数据解析法，称之为质量管理的新七种工具。所谓工具，指不讲统计方法的原理和设计，也不讲对统计结果的分析，只讲操作步骤。4.质量管理的发展阶段4.1产品质量检验阶段4.2统计质量管理阶段4.3全面质量管理阶段4.3全面质量管理阶段4.3.1全面质量管理的基本要求4.3.1.1“三全一多样”的基本要求（1）全过程的质量管理全过程的质量管理包括从市场调研、产品的设计开发、生产（作业）、销售、服务等全部有关的质量管理。①预防为主、不断改进的思想。②为顾客服务的思想。（2）全员的质量管理①必须抓好全员的质量教育和培训。②要制定各部门、各级各类人员的质量责任制，明确任务和职权，各司其职。③要开展多种形式的群众性质质量管理活动，充分发挥广大职工的聪明才智和当家作主的进取精神。（3）全企业的质量管理全企业的质量管理可以从纵横两个方面来加以理解。（4）多方法的质量管理常用的所谓的老七种工具，具体包括因果图、排列图、直方图、控制图、散布图、分层图、调查表；还有新七种工具，包括关联图法、KJ法、系统图法、矩阵图法、矩阵数据分析法、PDPC法、矢线图法。4.3.1.2“四一切”的基本要求“四一切”的基本要求，即是一切为用户着想，一切以预防为主，一切以数据说话，一切工作按PDCA循环进行。（1）一切为用户着想——树立质量第一的思想。（2）一切以预防为主——好的产品是设计和生产出来的。（3）一切用数据说话——用统计的方法来处理数据。（4）一切工作按PDCA循环进行。5.质量管理体系与统计技术的关系从质量管理的三个发展阶段可以看出统计技术在质量管理中始终起着重要的作用。自ISO9000族标准产生以来，更加显示出统计技术在质量管理中的重要性。在原1994版ISO9000标准中统计技术是质量管理体系的20个要素之一。而在ISO9000的2000版和2008版标准中，对统计技术的要求比1994版的要求更加明确、更加严格。在ISO9000《质量管理体系基础和术语》中明确规定了统计技术是质量管理体系的基础，并在2.10条款中专门强调了“统计技术的作用”。国际质量管理专家为了使统计技术更好地在质量管理体系中发挥作用，还专门制定了ISO/TR10017：2003(E)《ISO9001：2000统计技术指南》这一标准作为ISO9000族标准统计技术的应用指导。ISO/TR10017:2003《ISO9001：2000的统计技术指南》（GB/Z19027-2005）是国际标准化组织质量管理和质量保证技术委员会（ISO/TC176）制定的指导性技术文件。表2-1定量数据的需求及支持性统计技术ISO9001条款使用定量数据的需求统计技术5.6.2评审输入5.6.2a）审核结果获得并评审审核数据的需求描述性统计；抽样6.2.2c）评价所采取措施的有效性评价人员的能力和培训有效性的需求描述性统计；抽样7.2.2与产品有关的要求的评审评价组织满足已确定的要求的能力的需求描述性统计；测量方法；过程能力分析；抽样；统计容差法7.3.3设计和开发输出验证设计输出满足输入要求的需求描述性统计；试验设计；假设检验；测量分析；回归分析；可靠性分析；抽样；模拟；时间序列分析7.3.6设计和开发确认确认产品满足需求和规定用途的需求描述性统计；试验设计；假设检验；测量分析；过程能力分析；回归分析；可靠性分析；抽样；模拟7.4.3采购产品的验证确定并实施检验和其他活动，以确保采购的产品满足规定要求的需求描述性统计；假设检验；测量分析；过程能力分析；可靠性分析；抽样7.5生产和服务提供7.5.1生产和服务提供的控制监视和控制生产和服务活动的需求描述性统计；测量分析；过程能力分析；回归分析；可靠性分析；抽样；SPC图；时间序列分析ISO9001条款使用定量数据的需求统计技术7.6监视和测量设备的控制确保监视和测量过程以及设备与要求相一致的需求要求时评价以往测量的结果有效性的需求描述性统计；测量分析；过程能力分析；回归分析；抽样；SPC图；统计容差法；时间序列分析描述性统计；假设检验；测量分析；回归分析；抽样；统计容差法；时间序列分析8.2.2内部审核策划内部审核方案和报告审核数据的需求描述性统计；抽样8.2.4产品的监视和测量在产品实现的适当阶段，监视和测量产品的特性，以验证产品的要求得到满足的需求描述性统计；试验设计；假设检验；测量分析；过程能力分析；回归分析；可靠性分析；抽样；SPC图；时间序列分析8.5.2纠正措施分析与不合格有关的数据，以帮助理解其原因的需求描述性统计；试验设计；假设检验；过程能力分析；回归分析；抽样；SPC图；时间序列分析续表2-1该标准还推荐了12大类常用的统计技术，它们分别为：描述性统计、实验设计假设检验、测量分析、过程能力分析、回归分析、可靠性分析、抽样、模拟、SPC图、统计容差法、时间序列分析。二、质量改进统计工具和技术质量管理其中有两项最重要的任务，即质量控制和质量改进。质量控制是维持产品质量的现状；质量改进使产品质量在现有的质量水平上加以提高。在产品质量分析和改进中最常用的统计工具和方法是描述性统计，描述性统计即是指揭示数据分布特性的方式汇总并表达定量数据的方法。故在有些质量管理标准中又把它称为质量改进的工具和技术。1、调查表调查表的概念调查表又称检查表、统计表、检验结果统计表、质量分析表等称谓。它是统计图表的一种，是用来记录、收集和整理数据所用的图表。调查表的应用调查表用于系统地收集数据，以获得对事实的明确认识。调查表是收集和记录数据的一种形式，它便于按统一的方式收集数据并进行分析。程序①确定建立收集数据的具体目的（将要解决的问题）。②识别为达到目的所需要的数据（解决问题）。③确定由谁以及如何分析数据（统计工具）。④编制用于记录数据的表格，并提供记录以下信息的栏目：谁收集的数据，何时、何地、以何种方式收集数据。⑤通过收集和记录某些数据来试用表格。⑥必要时，评审和修订表格。调查表的类型①不合格品项目调查表；②缺陷位置调查表；③质量分布调查表；④矩阵调查表。XX厂XX配件缺陷位置调查表2、分层法分层法的概念分层法也叫分类法、分组法，是整理质量数据的一种重要方法。所谓分层法即是将收集到的数据按不同的目的、特征加以分类，把性质相同或条件一致的数据归在一起，以便进行分析比较。分层的作用和原则1）分层的作用①是分析数据、利用数据的基础；②为有效地使用其他工具与技术创造条件；③可以提高数据的使用价值，便于找到原因和采取正确的措施。2）分层的原则①相同、相近类型或同性质的数据分在一层；②不同层的数据差异应尽量大。分层的方法分层的目的不同，分层的方法一般也不相同。通常可以按以下标志进行：①人员——可按年龄、性别、学历、职称、职业等进行分层。②时间——可按不同的班次、日期等进行分层。③测试——可按测试设备、测试方法、测试人员、抽样方法和环境条件等进行分层。④材料——可按地产、批号、供方和成分等进行分层。⑤方法——可按不同的工艺条件、操作参数、操作方法和生产速度等进行分层。⑥设备——可按不同的产地、新旧程度和工艺类型等进行分层。⑦环境条件——可按温度、湿度、场地等不同环境条件进行分层。分层法的应用程序分层法广泛应用于各行各业，各种生产类型的企业。分层法可以通过表格来表示，也可通过图形来表示。应用程序为：①收集数据；②根据目的选择分层标志；③对数据进行分层；④以层对数据进行归类；⑤根据归类结果制作表或图；⑥根据表或图找出规律或存在的问题。分层的应用示例对废品的产生的原因进行分类，则可以看出甲班产生废品的主要原因是“尺寸超差”，乙班的主要原因是“轧废”，丙班的主要原因是“耳子”，这样就可以对各自产生的原因采取相应的措施。表4-3某轧钢厂某月份废品分类（单位：t）废品项目废品数量合计废品项目废品数量合计甲班乙班丙班甲班乙班丙班尺寸超差30201565尺寸超差84820轧废10231043轧废3126耳子5102035耳子5658551693、水平对比法水平对比法的概念水平对比法就是把一个过程与那些公认的占领先地位的过程进行对比，以识别质量改进机会的一种方法。水平对比法的应用水平对比法把产品和服务的过程和性能与公认的领先者进行比较，这有助于认清目标和确定计划编制的优先顺序，以使企业在市场竞争种处于有利地位。水平对比法的应用程序如下：水平对比法的应用程序①确定对比的项目；②确定对比的对象；③收集数据；④归纳并分析数据；⑤进行对比；⑥制定改进工作的措施计划。4、头脑风暴法头脑风暴法的概念头脑风暴法是引导和启发小组成员创造性地思考，从而产生和澄清大量观点、问题或议题的一门技术。头脑风暴法的应用头脑风暴法用于识别可能的问题解决办法或潜在的质量改进机会。程序包括两个阶段：1）产生阶段组织者重申头脑风暴法的原则，本次头脑风暴会议的目的，然后小组成员提出各种观点。本阶段的目标就是产生尽可能多的观点。2）澄清阶段小组重温这些观点，确保每位成员理解所有的观点。在头脑风暴会议结束时，对观点做出评估。头脑风暴法的原则①确定组织者；②明确阐述头脑风暴会议的目的；③每位小组成员依次提出一个观点；④如可能，可对本小组其他成员的观点进行补充；⑤在此阶段，既不评价也不议论观点；⑥把所有的观点公开记录下来；⑦本过程持续到不再有新观点产生为止；⑧重温所有观点并加以明确。5、流程图流程图的概念流程图是用图的形式将一个过程的步骤表示出来，通过对过程实际情况的详细了解来调查改进的机会。流程图可分为概要流程图和细化流程图两类。流程图的形式，大体上有“上下”流程图、矩阵流程图、“前后”流程图等形式。流程图的应用流程图用于：①描述现在的过程；②设计新过程。开始和结束活动和说明决策按顺序表示从一个活动到另一个活动的流向图流程图符号流程图绘制程序1）描述某一现有过程2）设计一个新过程1）描述某一现有过程①确定该过程的开始和结束；②观察从开始到结束的整个过程；③观察该过程的步骤（活动、决策、输入、输出）；④绘制表示该过程的流程图草案；⑤与该过程有关的人员一起评审该流程图草案；⑥根据评审结果对流程图加以改进；⑦对比实际过程验证流程图；⑧注明日期，以备使用或参考（它可用作该过程设计操作记录，也可用于判别设计改进的机会）。2）设计一个新过程①规定该过程的开始和结束；②将过程中的步骤具体化并加以确定（活动、决策、输入、输出）；③绘制表示该过程的流程图草案；④与将要参加该过程的人员一起评审该流程图草案；⑤根据评审结果对