統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制

應(yīng)用 數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的工具處理工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的理論和方法。所謂產(chǎn)品質(zhì)量是指產(chǎn)品的各種性能指標(biāo)、外觀、使用壽命等等。在沒(méi)有提出統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理以前，產(chǎn)品的質(zhì)量是在每件產(chǎn)品完成后進(jìn)行檢查以判別它是否合格。在大批量、快速生產(chǎn)的現(xiàn)代工業(yè)中，如再采用這種檢查，可能不合格品已大量形成，及至發(fā)現(xiàn)已為時(shí)太晚。于是迫切需要一種監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)的手段，使不合格品在即將形成或剛開(kāi)始形成時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，予以阻止。由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)通常是按照同一設(shè)計(jì)、采用同樣的原料、在相同的設(shè)備和操作條件下進(jìn)行的，產(chǎn)品質(zhì)量在一定程度上是均勻的;又由于許多不可避免的隨機(jī)因素的作用,產(chǎn)品質(zhì)量又必然會(huì)有波動(dòng)。若沒(méi)有系統(tǒng)性因素的作用，則產(chǎn)品質(zhì)量特征是服從一定的概率分布的。這使數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法有可能應(yīng)用到質(zhì)量管理中去，從而產(chǎn)生了統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理的理論和方法。盡管不少統(tǒng)計(jì)方法都可在質(zhì)量管理中起到一定作用，但通常把統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理理解為以下三方面的內(nèi)容：

1、控制圖　用于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè), 以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常因素，從而避免不合格品大量出現(xiàn)。

2、抽樣檢驗(yàn)　即對(duì)一批產(chǎn)品作抽查, 以對(duì)整批產(chǎn)品作出接收或拒收判斷。

3、可靠性理論和方法 它研究產(chǎn)品的失效規(guī)律和壽命分布,以評(píng)定和提高產(chǎn)品完成其規(guī)定功能的能力(見(jiàn)可靠性數(shù)學(xué)理論、壽命數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析)。

所有企業(yè)統(tǒng)計(jì)的目的是為企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策及管理提供統(tǒng)計(jì)信息。在新經(jīng)濟(jì)條件下，企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策存在高風(fēng)險(xiǎn)性，而高風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生于不確定性，不確定性又與信息的準(zhǔn)確和及時(shí)程度直接相關(guān)，信息愈準(zhǔn)確有效，不確定性就明顯降低，反之，亦然。準(zhǔn)確無(wú)誤和及時(shí)有效是對(duì)統(tǒng)計(jì)資料的兩項(xiàng)基本要求。其中，準(zhǔn)確無(wú)誤是第一位的，是統(tǒng)計(jì)工作的基礎(chǔ)，它決定著統(tǒng)計(jì)資料的優(yōu)劣，是衡量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的根本標(biāo)志。準(zhǔn)確無(wú)誤的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，便于決策和管理者正確地把握形勢(shì)，客觀地剖析問(wèn)題，從而作出科學(xué)的決策。反之，有水分的、失實(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，相互矛盾的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，給決策者以相反的信號(hào)，將會(huì)誤導(dǎo)決策和調(diào)控，對(duì)企業(yè)的發(fā)展將會(huì)造成致命損失。因此，統(tǒng)計(jì)工作者必須對(duì)本職工作高度負(fù)責(zé)的精神，以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為對(duì)象，以消除統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的差錯(cuò)為目標(biāo)，必須要有準(zhǔn)確無(wú)誤的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，達(dá)到強(qiáng)化統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的目的。

統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制指使用統(tǒng)計(jì)技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量控制，這些技術(shù)包括頻率分布的應(yīng)用、主要趨勢(shì)和離散的度量、控制圖、回歸分析、顯著性檢驗(yàn)等到。統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制簡(jiǎn)稱(chēng)SQC，是在質(zhì)量控制圖的基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法使質(zhì)量控制數(shù)量化和科學(xué)化，有效預(yù)防和控制工序質(zhì)量。它的主要目標(biāo)是保證所有工序生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量特征值盡可能長(zhǎng)地等于或接近期望值，提高生產(chǎn)過(guò)程的工序能力，因此通常也稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC )，它的主要特點(diǎn)就是充分體現(xiàn)了現(xiàn)代控制理論的過(guò)程預(yù)防原則。

傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制基于體哈頓圖，監(jiān)測(cè)控制同一產(chǎn)品的同一質(zhì)量特征的變化規(guī)律，使之滿足精度并保持穩(wěn)定，這種方法在大批量生產(chǎn)中取得了巨大經(jīng)濟(jì)效益。但是它是以大量檢測(cè)數(shù)據(jù)為前提，樣本組數(shù)至少為20 -25建立的控制界限。在以多品種小批量生產(chǎn)模式為主的CMS環(huán)境下，很難獲得足夠的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)建立控制界限，往往是控制界限還沒(méi)建立，此產(chǎn)品的生產(chǎn)已經(jīng)結(jié)束，因而傳統(tǒng)的SQC不能直接應(yīng)用在CMS環(huán)境下。但SQC低投入、高產(chǎn)出的技術(shù)特性和在大批量生產(chǎn)中取得的巨大經(jīng)濟(jì)效益，使學(xué)術(shù)界一直沒(méi)有放棄將SQC技術(shù)引入CMS環(huán)境中的努力。這方面的研究主要集中在提高算法精度和提出新的質(zhì)量控制圖，但這方面的研究無(wú)法解決質(zhì)量數(shù)據(jù)不足的根本問(wèn)題，在CMS環(huán)境下實(shí)施SQC需要采取更有效的解決方法。筆者針對(duì)這種現(xiàn)實(shí)，對(duì)CMS模式下統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制系統(tǒng)進(jìn)行了系列的研究。

統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理產(chǎn)生于20世紀(jì)20年代，開(kāi)創(chuàng)性的工作，是由在貝爾電話實(shí)驗(yàn)室工作的W.A.休哈特和H.F.道奇在1925年分別提出的休哈特控制圖和計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)方案，當(dāng)時(shí)只在少數(shù)工廠中應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)中由于對(duì)武器數(shù)量和質(zhì)量的需求和美國(guó)政府的強(qiáng)制推行，使控制圖和抽樣檢驗(yàn)的理論和方法得到進(jìn)一步的發(fā)展和完善；此外，隨著復(fù)雜武器系統(tǒng)的研制以及電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品可靠性問(wèn)題也越來(lái)越突出，從而又開(kāi)創(chuàng)了可靠性理論與可靠性工程，使統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理進(jìn)入新的發(fā)展階段。戰(zhàn)后美國(guó)及其他國(guó)家相繼成立了有關(guān)質(zhì)量管理的專(zhuān)門(mén)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，出版了許多刊物，還陸續(xù)制定了軍用的、國(guó)家的和國(guó)際的抽樣檢驗(yàn)表和有關(guān)統(tǒng)計(jì)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)50年代,美國(guó)A.V.費(fèi)根又提出了全面質(zhì)量管理的思想,它主要是要求企業(yè)中全體從業(yè)人員，從最高領(lǐng)導(dǎo)到一般工人，都應(yīng)把產(chǎn)品質(zhì)量第一的思想放在首要地位。這當(dāng)然已不單純屬于統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理的范圍。

第二次世界大戰(zhàn)以后，在美國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家和質(zhì)量管理專(zhuān)家的幫助下，日本的質(zhì)量管理得到迅速發(fā)展，在不到30年的時(shí)間里，創(chuàng)建了日本式的全面質(zhì)量管理，使日本的工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量躍居世界前茅。

中國(guó)從20世紀(jì)70年代后期開(kāi)始，吸取了日本的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本國(guó)具體情況，有計(jì)劃地普及和應(yīng)用全面質(zhì)量管理，取得了較好的成效。

本書(shū)是國(guó)內(nèi)第一本系統(tǒng)介紹統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制圖的中文書(shū)籍，也是第一本較詳細(xì)綜合介紹近年來(lái)有關(guān)質(zhì)量控制研究成果的書(shū)籍，同時(shí)又是第一本非常系統(tǒng)介紹ARL或ATS計(jì)算方法的書(shū)籍。非常適合統(tǒng)計(jì)學(xué)專(zhuān)業(yè)的高年級(jí)本科生、研究生及科研工作者使用。自Shewhart 博士在20 世紀(jì)20 年代提出第一個(gè)控制圖后，現(xiàn)在關(guān)于控制圖的研究結(jié)果已十分豐富，且取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益. 特別是，近年來(lái)出現(xiàn)的多個(gè)新的研究方向也取得了一些很好的研究成果，但系統(tǒng)介紹這些成果的著作并不多，而《統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制圖理論與方法》將作這方面的努力與嘗試，其中有部分成果來(lái)自作者所在的課題組，特別是關(guān)于監(jiān)測(cè)profile 的研究?jī)?nèi)容. 本書(shū)主要講述近年來(lái)關(guān)于統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制圖的一些基本理論與方法，如階段Ⅰ控制圖、Shewhart 控制圖、CUSUM 控制圖、EWMA 控制圖、關(guān)于監(jiān)控profile 的控制圖等；另外，本書(shū)也包含有關(guān)相關(guān)數(shù)據(jù)、多元數(shù)據(jù)及非參數(shù)控制圖的一些內(nèi)容；再者，本書(shū)也介紹了有關(guān)動(dòng)態(tài)控制圖的一些研究成果；最后，作者把有關(guān)控制圖的ARL 及ATS 的計(jì)算方法進(jìn)行了較詳細(xì)的總結(jié)。

常用的基本統(tǒng)計(jì)方法有以下幾種： (1)頻數(shù)分布法，如頻數(shù)表、直方圖、排列圖等；(2)管理圖法， 如—R管理圖、 P管理圖、 P_n管理圖、X管理圖等；(3) 抽樣檢驗(yàn)法，如計(jì)數(shù)抽檢、計(jì)量抽檢等；(4) 特殊方法，如正交試驗(yàn)法、相關(guān)分析法、方差分析法、PERT技術(shù)、可靠性管理等。2100433B

齊默曼是美國(guó)生物醫(yī)學(xué)質(zhì)量控制研究組織副主席。他寫(xiě)了超過(guò)100篇文章和20多本書(shū)。齊默曼還在超過(guò)150項(xiàng)質(zhì)量和軟件活動(dòng)中發(fā)表了大量軟件方面的演講。他被阿肯色大學(xué)授予工業(yè)和管理工程博士學(xué)位。

愛(ài)斯諾戈?duì)柺悄习⒗婉R大學(xué)米凱爾經(jīng)濟(jì)學(xué)院副教授。她在過(guò)程設(shè)計(jì)和改進(jìn)領(lǐng)域有數(shù)年的咨詢(xún)經(jīng)驗(yàn)，并在幾個(gè)專(zhuān)業(yè)雜志上發(fā)表了大量文章。愛(ài)斯諾戈?duì)柧哂袉讨蝸喆髮W(xué)博士學(xué)位。