Материал: Квалиметрия. Управление качеством. учебное пособие. Барсукова Н.И., Юрьев В.А

Показатели экономические характеризуют затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию или потребление продукции, а также экономическую эффективность ее производства и применения, например, себестоимость, рентабельность и др.;

Показатели критические приводятся в обязательных стандартах, законах стран пребывания, директивах международных организаций. Они делятся на три подгруппы:

- определяющие требования по охране окружающей среды, т.е. экологические;

- определяющие требования по безопасности человека;

- определяющие требования, связанные с защитой технических объектов от повреждений и нарушением их нормального функционирования.

ПК могут быть единичными и комплексными. Единичный ПК характеризует одно из свойств продукции, комплексный, соответственно характеризует несколько ее свойств.

Номенклатура показателей качества продукции обуславливается назначением и областью применения разрабатываемой продукции, при ее определении должен учитываться опыт создания и применения подобной продукции, отраженный в технической документации и других источниках информации, — проспектах на аналогичную продукцию отечественных и зарубежных разработчиков и изготовителей, статьях, отчетах. В концентрированном виде этот опыт нашел отражение в стандартах системы показателей качества продукции (СПКП). Стандартам СПКП присвоен общий номер 4.

Стандарты СПКП, устанавливают номенклатуру основных показателей качества, включаемых в разрабатываемые и пересматриваемые государственные стандарты на продукцию.

Они помогают разработчику совместно с заказчиком решить вопрос о том, какие показатели должны включатся в техническое задание на разработку новой продукции, технические условия, карты технического уровня и качества продукции.

Классическим примером оценивания с применением шкалы порядка является оценивание твердости минералов на основе шкалы Мооса.

Шкала Мооса относительной твердости минералов состоит из 10 эталонов твердости: тальк — 1, гипс — 2, кальцит — 3, флюорит — 4, апатит — 5, ортоклаз — 6, кварц 7, топаз — 8, корунд — 9, алмаз — 10. Относительная твердость определяется путем царапания эталоном шкалы Мооса поверхности испытываемого объекта. Если эталон, имеющий твердость n, n = 1, 2, ..., 10, царапает исследуемый образец, а исследуемый образец царапает эталон с твердостью n — 1, то твердость минерала принимается равной (n — 1), 5. В рассмотренном примере оценивание в шкале порядка обусловлено тем фактом, что для оценивания исследуемого свойства не существует метода, позволяющего осуществить оценку в установленных единицах измерения.

Другим примером применения шкалы порядка может служить бальная шкала при экспертном методе. Еще один пример – бальные оценки успеваемости (неуд., удовл., хор., отл.). Шкала школьных оценок по одному предмету является порядковой шкалой, так как интервалы между отдельными баллами не отражают разрыва между реальными результатами. Мы знаем только, что ученик, получивший оценку "5" по какому-то предмету, знает этот предмет лучше того, кто получил "4". Но нельзя утверждать, что различие в знаниях этих учащихся такое же, как и в знаниях тех, кто получил "4" и "3". Так как шкала оценок является порядковой шкалой, то некорректно выставлять итоговую оценку как среднюю арифметическую текущих оценок.

Еще одним примером порядковой шкалы является шкала должностей, которые занимают работники на предприятии: директор, заместитель директора, начальник отдела, заведующий лабораторией, старший инженер, инженер, младший инженер, техник, старший лаборант, лаборант и др.

Шкала интервалов — это такой метод оценивания, при котором существенной характеристикой является разность между значениями оцениваемых параметров, которая может быть выражена числом установленных в этой шкале единиц. При этом начало отсчета может быть установлено произвольно. Примером шкалы интервалов может служить шкала температур Цельсия. В шкале Цельсия за начало отсчета принята температура таяния льда. Интервал между температурой таяния льда и температурой кипения воды разбит на 100 равных интервалов — градусов. С помощью этой единицы вся шкала Цельсия разбита на градусы в положительном и в отрицательном направлениях.

В температурной шкале Реомюра принята другая единица измерения. В этой шкале интервал между температурой таяния льда и температурой кипения воды разбит на 80 интервалов, вследствие чего градус Реомюра больше градуса Цельсия.

В температурной шкале Фаренгейта этот же интервал разбит на 180 интервалов, вследствие чего градус Фаренгейта меньше градуса Цельсия. В шкале Фаренгейта в отличие от шкал Цельсия и Реомюра установлено другое начало отсчета — оно сдвинуто на 32 градуса в отрицательную сторону.

Шкала интервалов применяется для характеристики таких свойств продукции, которые связаны с температурными режимами, например минимальная рабочая температура криоинструмента, морозостойкость искусственной кожи, минимальная температура морозильной камеры в холодильнике и др.

Шкала интервалов является метрической, с ее помощью можно выполнять сложение и вычитание.

Шкала отношений — это такой метод оценивания, при котором используется единица измерения и, следовательно, величина оцениваемого параметра может быть представлена в виде

Q=q х N (1)

где Q — величина оцениваемого параметра;

q — единица измерения;

N — положительное действительное число, являющееся количественной характеристикой этого параметра

В шкале отношений действует отношение "во столько-то раз больше". Шкала отношений отличается от шкалы интервалов тем, что на ней определено положение “естественного нуля”, т. е. нуль имеет не условное значение, а вполне определенный физический смысл.

Нулевая точка характеризует отсутствие измеряемого качества. Классический пример – шкала температур Кельвина (температур, отсчитанных от абсолютного нуля, с выбранной по соглашению специалистов единицей измерения - градус Кельвина).

Соотношение между градусами Кельвина и Цельсия:

T_k=t_c+273,15 (2)

Нуль этой шкалы отвечает полному прекращению теплового движения молекул, то есть самой низкой возможной температуре. По шкале Цельсия это будет минус 273,18±0,03 ˚С. Но на практике за абсолютный нуль принимается в точности минус 273 ˚С. Величина единицы абсолютной шкалы равна величине градуса шкалы Цельсия. Поэтому нуль шкалы Цельсия соответствует 273 абсолютной шкалы (273 К). По абсолютной шкале все температуры положительные, то есть выше абсолютного нуля.

Шкалы отношений широко используются в физике и технике, в них допустимы все арифметические и статистические операции. Примеры шкал отношений - шкала массы, термодинамическая шкала (измеряет силу). С помощью таких шкал измеряются длина, стоимость (цена), продолжительность жизни человека и др.

Шкала, в которой измеряется тот или иной показатель качества, должна учитываться при оценивании уровня качества продукции.

С вопросом о типе шкалы непосредственно связана проблема адекватности методов, которые применяют для математической обработки результатов измерения.

1.8. Оценка уровня качества продукции

1.8.1. Дифференциальный метод

Под оценкой уровня качества продукции понимают результат сопоставления ПК оцениваемой продукции с ПК базового изделия (эталона) или изделий-аналогов из группы однородной продукции. Значения ПК определяются из технической документации на продукцию или устанавливаются лабораторными, органолептическими и другими методами.

Сопоставление осуществляется по позитивным и негативным показателям качества. Позитивные показатели – показатели, с увеличением значений которых качество продукции повышается. Негативные показатели – показатели, с увеличением значений которых качество снижается.

Для сопоставления показателей дифференциальным методом вычисляют значения относительных показателей качества продукции по формулам:

для позитивных показателей;

, (3)

для негативных показателей;

, (4)

где X_ij - значение i-го показателя качества j-го изделия,

X_ij^B -значение базового показателя (или аналога)

В тех случаях, когда значение q_i >1 , то по данному показателю оцениваемая продукция превосходит базовый образец (аналог), если q_i =1, то она соответствует базовому образцу (аналогу), а если q_i <1 , то уступает ему.

Выводы:

1) уровень качества оцениваемой продукции выше уровня базового образца (аналога), если все значения q_i ≥1, причем хотя бы одно значение q_i >1, т.е продукция по всем показателям не уступает базовому образцу (аналогу) и хотя бы по одному превосходит;

2) уровень качества оцениваемой продукции ниже уровня базового образца (аналога), если все значения q_i ≤1, причем хотя бы одно значение q_i <1, т.е продукция по всем показателям не уступает базовому образцу (аналогу) и хотя бы по одному уступает ему.

Если часть относительных показателей качества продукции больше единицы, а часть – меньше единицы, то дифференциальный метод не дает однозначного вывода об уровне качества продукции. В этом случае следует прибегать к методу комплексной оценки.

1.8.2. Комплексный метод

Существует несколько разновидностей комплексного метода. Первой разновидностью этого метода является использование главного показателя, т.е. показателя, который, по мнению экспертов, в основном может охарактеризовать качество изделия.

Второй разновидностью является метод средневзвешенного показателя, при котором рассчитывают различные средневзвешенные значения совокупностей всех учитываемых свойств:

- среднее гармоническое взвешенное;

- среднее квадратическое взвешенное;

- среднее геометрическое взвешенное;

- среднее арифметическое взвешенное.

Третьей разновидностью комплексного метода является метод, основанный на интегральном показателе.

Рассмотрим использование метода комплексного средневзвешенного арифметического показателя для оценки уровня качества продукции. Сопоставление оцениваемой продукции может осуществляться с одним или с несколькими базовыми образцами (аналогами).

В общем случае задачу можно сформулировать так: имеются показатели качества оцениваемой продукции X_1оц, X_2оц, X_роц и соответствующие показатели качества n аналогов X_1J, X_2J, X_рJ , где j принимает значения от 1 до n. Требуется оценить уровень качества продукции по сравнению с аналогами.

Показатели качества оцениваемой продукции и аналогов нормируются следующим образом. Показатели качества, характеризующие одно свойство, делятся на максимальное значение этого показателя у всех аналогов, включая оцениваемую продукцию, если этот показатель позитивный.

, (5)

где i = 1, 2, …, p

J = 1, 2, …, n.

Если показатель негативный, то его минимальное значение делится на показатели качества каждого из аналогов

, (6)

где i = 1, 2, …, p

J = 1, 2, …, n.

Комплексный средневзвешенный арифметический показатель Q_j определяется по формуле

(7)

где – коэффициенты весомости;

q_iн – нормированные показатели качества.

Вывод по формуле (7): если Q_оц < Q_{аналога}, то оцениваемая продукция уступает уровню качества аналога, если Q_оц > Q_max то превосходит.

Различные ПК (свойства объекта) по-разному оказывают влияние на его качество в целом. Например, точность хода часов значительно важнее, чем чистота полировки корпуса с точки зрения их качества в целом. Следовательно, ПК (единичные, относительные и нормированные) должны учитываться с определенными поправками, так называемыми коэффициентами весомости (m).

Коэффициент весомости показателя качества продукции - количественная характеристика значимости данного показателя качества продукции среди других показателей ее качества [3].

Весомостью должны наделяться свойства, характеризующие целевое назначение вещи, процесс потребления или эксплуатации изделия. Весомость характеризует роль и значение тех функций, которые выполняет вещь, будучи предметом потребления.

Одни функции могут превалировать над другими либо по объему, либо по времени протекания. Есть главные и вспомогательные функции, и в зависимости от соотношения значимости этих функций в процессах потребления назначается их весомость.

Коэффициенты весомости показателей могут быть определены, в принципе, двумя путями – по влиянию показателя на технико-экономическую эффективность объекта и по концентрации усилий разработчиков. В первом случае учитывается прямо или косвенно мнение потребителей – пользователей техники, а во втором – изготовителей продукции.

При определении коэффициентов весомости должно соблюдаться правило - сумма всех коэффициентов весомости должна равняться единице.

(8)

В комплексном методе используются заданные коэффициенты весомости, а с расчет этих показателей производится в экспертном методе.