基础统计与质量工具.ppt

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1、13基本统计与质量工具基本统计与质量工具6 第一页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。基本统计与质量工具基本统计与质量工具六西格玛六西格玛DMAIC绿带方法论绿带方法论第二页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。目标目标介绍过程变化性和稳定性概念介绍过程变化性和稳定性概念讨论形状，中心和分布趋势的方法讨论形状，中心和分布趋势的方法学习正态分布学习正态分布介绍了介绍了7个基本的质量工具个基本的质量工具-流程表流程表(覆盖于过程图覆盖于过程图)-点阵图点阵图/直方图直方图/正态点图正态点图-运营图表运营图表/时间系列时间系列-帕累托帕累托 图表图表/Stratification(2nd Level

2、帕累托帕累托)-箱形图箱形图/散布图散布图-检查表单检查表单/centralization 图表图表-鱼骨图表鱼骨图表(起因与影响图表起因与影响图表)展示这些数据分折技术的应用展示这些数据分折技术的应用第三页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。过程改进过程改进 证实关健性投入证实关健性投入 优化关健性投入优化关健性投入过程分析过程分析 完成完成 FMEA 执行多变化分析执行多变化分析 鉴别潜在的关健性投入鉴别潜在的关健性投入 下一阶段的发展计划下一阶段的发展计划 过程控制过程控制 贯彻控制计划贯彻控制计划 长期能力的证实长期能力的证实 持续改进过程持续改进过程定义定义 范围与界限范围与界限缺陷

3、定义缺陷定义团队章程与领导者团队章程与领导者预计与影响预计与影响领导批准领导批准 过程测量过程测量 地图过程和投入产出的鉴定地图过程和投入产出的鉴定 起因与影响模子起因与影响模子 建立测量系统的能力建立测量系统的能力 建立过程能力的基准建立过程能力的基准DMAIC第四页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。如图如图,这个这个“漏斗漏斗”型的路型的路标随着标随着X项的变化而发生项的变化而发生着变化着变化.”路标图路标图Y =f(x1,x2,x3,x4,.xn)Y全过程的执行成全过程的执行成效效.Variation of the Y再现性人员再现性人员/方法方法)我们从我们从“Y”:开始开始过程图过

4、程图减少测量错误减少测量错误,命使过程能力评估更为准确命使过程能力评估更为准确.初步过程能力估评初步过程能力估评用用FMEA可以减少错误可以减少错误的输入项变量及影响的输入项变量及影响.C&E 矩阵矩阵FMEA测量变量测量变量实际变量实际变量重复性重复性(器械器械复合变量复合变量复合变量研究有利于复合变量研究有利于建立建立X和和Y项之间的联系项之间的联系.x1,x7,x18,x22,x31,x44,x57复合变量分析可以认清变量复合变量分析可以认清变量Y=f(x7,x22,x57)用用DOE来认清重要的来认清重要的X项及其与项及其与Y之间的关系之间的关系.Controls in place f

5、or Critical xs第五页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。基本的统计基本的统计:改进的基础改进的基础 稳定性稳定性稳定性稳定性:过程如何在一段时期执行过程如何在一段时期执行?-稳定性代表一种持续不变的的方法和一段时期可预测的变化稳定性代表一种持续不变的的方法和一段时期可预测的变化 变化性变化性变化性变化性:过程是否切合最小变化性目标过程是否切合最小变化性目标?我们用这个方法检验过程是否切合目标我们用这个方法检验过程是否切合目标我们用标准偏差我们用标准偏差来测定变化性来测定变化性哪一个程序更好哪一个程序更好?第六页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。变化变化“当所有程序都显示变化时，

6、一些程序显示的是受控制的当所有程序都显示变化时，一些程序显示的是受控制的变化，其他则显示不受控制的变化变化，其他则显示不受控制的变化“受控制的变化具有在一定时间内稳定和持续一致的变化模受控制的变化具有在一定时间内稳定和持续一致的变化模式的特征式的特征-与普通的起因相关与普通的起因相关-不受控制的变化具有随时间变化的特征不受控制的变化具有随时间变化的特征-与特殊起因相关与特殊起因相关第七页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。变化实例变化实例特别起因特别起因过程过程 A 显示受控制的变化显示受控制的变化过程过程 B显示不受控制的变化显示不受控制的变化第八页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。成本成

7、本我们能够忍受变化性我们能够忍受变化性(变量的存在变量的存在)吗吗?变化性存在于所有的过程中变化性存在于所有的过程中我们可以忍受变化性我们可以忍受变化性(变量的存在吗变量的存在吗)，如果：，如果：-过程切合目标过程切合目标-全部的变化性相对于过程特性来说比较小全部的变化性相对于过程特性来说比较小-过程长时间稳定过程长时间稳定新观点新观点下限下限USL上限上限传统观点传统观点可接受可接受成本成本下限下限上限上限目村目村目标目标第九页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。目标成本目标成本成本成本下限下限上限上限目标目标成本成本下限下限上限上限目标目标 切合目标切合目标;变化最小变化最小切合目标切合目

8、标;勉强可接受变勉强可接受变化化第十页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。偏离目标成本偏离目标成本成本成本下限下限上限上限目标目标 成本成本下限下限上限上限目标目标 偏离目标偏离目标;变化微小变化微小偏离目标偏离目标;勉强可接受变勉强可接受变化化第十一页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。Cost睛限睛限上限上限目标目标x x这个值这个值x x真的与这个不同真的与这个不同?我们想选用一个弃用另一个我们想选用一个弃用另一个目标目标 VS 检查检查x x这两个值真的完这两个值真的完全相同吗全相同吗?哪两个将最相似地为客户服务哪两个将最相似地为客户服务?第十二页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。目

9、标目标 VS 检查检查-有什么不同有什么不同?目标哲学目标哲学-我们能做得最好的是什么我们能做得最好的是什么?检查哲学检查哲学-我们可以避免最糟的是什么我们可以避免最糟的是什么?第十三页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。1.1.查明过程是否稳定查明过程是否稳定查明过程是否稳定查明过程是否稳定-如果过程不稳定，查清和移除不稳定的起因如果过程不稳定，查清和移除不稳定的起因(如果这种起因会令过程如果这种起因会令过程更糟的话更糟的话)2.2.定位过程方法定位过程方法定位过程方法定位过程方法 是否切合目标是否切合目标?-如果不如果不,查明影响此方法的变量并决定达到目标价值的最佳方案查明影响此方法的变量

10、并决定达到目标价值的最佳方案-估计总变化的大小估计总变化的大小估计总变化的大小估计总变化的大小 关于客户的要求是否可以接受关于客户的要求是否可以接受(规格限度规格限度)?-如果不如果不,查明变化的来源并消除或减少对过程的影响查明变化的来源并消除或减少对过程的影响-现在让我们复习一遍统计对过程的帮助现在让我们复习一遍统计对过程的帮助现在让我们复习一遍统计对过程的帮助现在让我们复习一遍统计对过程的帮助改进的数据分折任务改进的数据分折任务第十四页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。基本统计基本统计 数据类型数据类型数据类型数据类型-持续的持续的,变量变量-不连续的不连续的,属性属性 数据中心的测量数

11、据中心的测量数据中心的测量数据中心的测量-含义含义-中线中线 数据分布的测量数据分布的测量数据分布的测量数据分布的测量-范围范围-不同点不同点-标准偏差标准偏差正态分布的特性正态分布的特性第十五页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。数据类型数据类型属性数据属性数据属性数据属性数据(定性定性定性定性)-种类种类好好/坏坏机器机器 1,机器机器 2,机器机器 3转换数字转换数字-点数点数(#文件中的错误文件中的错误#缺陷缺陷,等等.)变量数据变量数据变量数据变量数据(定量定量定量定量)-持椟的数据持椟的数据(变量可从很多数值中取值变量可从很多数值中取值)时间时间(秒秒)压力压力(帕斯卡帕斯卡)传送

12、速度传送速度(英尺英尺/分分)速率速率(米米/分分)第十六页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。选择统计技术选择统计技术属性属性变量变量变量变量属性属性产出产出投入投入Chi-square变量分析变量分析判断式分析判断式分析逻辑性弱化逻辑性弱化关系弱化关系弱化有些统计技术覆盖了所有数据类型的组合有些统计技术覆盖了所有数据类型的组合第十七页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。样本数据统计样本数据统计 vs.批量数据参数批量数据参数我们通常需要与大批数据相关的如下信息我们通常需要与大批数据相关的如下信息-所有客户的平均购买金额是多少所有客户的平均购买金额是多少?-标准偏差是什么标准偏差是什么?要测

13、量全部批量数据常会很困难要测量全部批量数据常会很困难-即使能即使能,我们通常想预测将来可能会发我们通常想预测将来可能会发生什么事情生什么事情我们通过收集数据样扳取得批量数据信息我们通过收集数据样扳取得批量数据信息统计统计 具有样本的特性，被用于估计批量数据的特征具有样本的特性，被用于估计批量数据的特征第十八页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。方法方法方法方法:算术平均值算术平均值-反映所有数值的影响反映所有数值的影响-极值时会产生强烈影响极值时会产生强烈影响中值中值中值中值:反映了反映了50%的特级值的特级值-在一组数据进行级别排列后所在一组数据进行级别排列后所取下的中间数值取下的中间数值.

14、-并不需要包括计算中的所有数值并不需要包括计算中的所有数值.但对极值同样有重要影响但对极值同样有重要影响.主要趋势的测量主要趋势的测量第十九页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。$10,20,30,40,50 ($用千计)作为哈佛大学作为哈佛大学“在学校在学校”节目的头儿，你被要求计算哈佛中途退学学生的平均工节目的头儿，你被要求计算哈佛中途退学学生的平均工资资平均收入是多少平均收入是多少(或或“重心重心”)?中间收入是多少中间收入是多少 平均收入是多少平均收入是多少(或或“重心重心”)?中间收入是多少中间收入是多少$10,20,30,40,1000 ($in thousands)然而计算机科学

15、系的主席会提醒你别忘了然而计算机科学系的主席会提醒你别忘了 把著名的哈佛退学者比尔盖茨（微软主席）包括进去把著名的哈佛退学者比尔盖茨（微软主席）包括进去第二十页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。Source:Donald Wheeler,Understanding Variation图表的使用图表的使用理解变化的特性理解变化的特性让数据的特性更接近人类的思维方式让数据的特性更接近人类的思维方式帮助显示数据的关联性帮助显示数据的关联性是数据分折的主要表达工具是数据分折的主要表达工具-如果你不能图表化表达，你可能得不到一个好的结论如果你不能图表化表达，你可能得不到一个好的结论有助于从杂乱中寻找有

16、用的信息有助于从杂乱中寻找有用的信息第二十一页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。统计分布统计分布我们可以用多个数据点作为变量来描述任何可测量特我们可以用多个数据点作为变量来描述任何可测量特征的行为征的行为:-时间时间-产品产品-在不同的机器上在不同的机器上,等等.这些数据的分布可看作是值的分布这些数据的分布可看作是值的分布这些数据可用以下方式来表示这些数据可用以下方式来表示-点阵图点阵图-直方图直方图-正常的曲线或其他正常的曲线或其他“平滑平滑”分布分布第二十二页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。点分布点分布设想一个油漆工程师涂上了设想一个油漆工程师涂上了21毫升的油漆。实际的油漆厚度被测

17、量了毫升的油漆。实际的油漆厚度被测量了150次并用点描述如上图所示，每个点代表一次测量的数值。随着点的次并用点描述如上图所示，每个点代表一次测量的数值。随着点的积累，油漆者的实际涂的值可看作是厚度值的分布积累，油漆者的实际涂的值可看作是厚度值的分布如此可见其平均值接近如此可见其平均值接近21毫升毫升?第二十三页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。点分布点分布假如这个数据看起来象这个点阵，那么平均值依然看起来接近假如这个数据看起来象这个点阵，那么平均值依然看起来接近21毫升毫升如何解析这个平均值如何解析这个平均值?第二十四页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。创建一个点阵创建一个点阵Y:Thic

18、kness of coating applied by a sprayerUse the column Thickness as the variable第二十五页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。直方分布直方分布现在设想原始的厚度数据，以次数间隔分组，按厚度数据点落在给定的间隔现在设想原始的厚度数据，以次数间隔分组，按厚度数据点落在给定的间隔内的次数，来决定其高度。内的次数，来决定其高度。第二十六页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。创建直方图创建直方图工作表工作表:油漆油漆油漆油漆第二十七页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。变化的测量变化的测量 范围范围范围范围:介于数据集的极值之间（

19、最大值介于数据集的极值之间（最大值-最小值）最小值）方差方差方差方差(2 2):):故名思义是指每一个数据点的平方差故名思义是指每一个数据点的平方差 标准差标准差标准差标准差():):方差的平方根方差的平方根范围比方差更敏感范围比方差更敏感最常用的变化测量方法是标准差最常用的变化测量方法是标准差最常用的变化测量方法是标准差最常用的变化测量方法是标准差第二十八页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。标准差标准差43210-1-2-3-440%30%20%10%0%样品值概率样品值概率故名思议标准差的数目故名思议标准差的数目第二十九页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。对比的变化对比的变化点阵图显示

20、了变化的不同数量点阵图显示了变化的不同数量第三十页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。正态分布正态分布正态分布是指数据的分布具有持续的特性正态分布是指数据的分布具有持续的特性这些特性对我们理解从中获取数据的过程之特征非常这些特性对我们理解从中获取数据的过程之特征非常有用有用许多自然现象和人为过程都有是正态分布，或可表示许多自然现象和人为过程都有是正态分布，或可表示为接近正态分布为接近正态分布第三十一页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。特征特征特征特征1 1:正态分布可只知道如下值时就可完全描述正态分布可只知道如下值时就可完全描述:-含义含义和和-标准差标准差正态分布正态分布分布分布1分布分布

21、2分布分布3这这3个正态分布有何不同个正态分布有何不同?第三十二页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。概率与正态分布概率与正态分布 特征特征特征特征2 2:曲线下部的面积可用于估算某种发生的事件的累计概曲线下部的面积可用于估算某种发生的事件的累计概率率在在2个值中获得个值中获得1个值的个值的概率概率95%99.73%68%第三十三页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。标准差的经验主义规则标准差的经验主义规则先前的概率规则适用于甚至不是很完美的正态分布的一集数据先前的概率规则适用于甚至不是很完美的正态分布的一集数据让我们比较一下理论（完美）的正态分布与经验主义（现实世界）的分布让我们比较一下理论

22、（完美）的正态分布与经验主义（现实世界）的分布的数值的数值第三十四页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。平滑（正常）分布平滑（正常）分布我们可看到作为平滑分布的数据（红线）假定用我们可看到作为平滑分布的数据（红线）假定用“正态分布正态分布”.它揭示了如果我们用无数个数它揭示了如果我们用无数个数据点所呈现出来的形状据点所呈现出来的形状.第三十五页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。用常规曲线创建直方图用常规曲线创建直方图要作表要作表:油漆油漆油漆油漆第三十六页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。正常概率点正常概率点测试一个数据集能否描述为测试一个数据集能否描述为“正常正常”如果分布接近正常，正常

23、概率点将会接近成一条直线如果分布接近正常，正常概率点将会接近成一条直线第三十七页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。正常概率点正常概率点Worksheet:CoatingCoating第三十八页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。示例概率点示例概率点第三十九页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。时间系列时间系列到目前为止我们看到这个数据到目前为止我们看到这个数据“隆起来一块隆起来一块”另一个检查数据的方法是另一个检查数据的方法是时间时间时间时间通常用于时间系列的方法通常用于时间系列的方法:-运营图表运营图表-独立图表独立图表第四十页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。运营图表运营图表运营图表运

24、用于一些对这种系列的原始统计诊断测试运营图表运用于一些对这种系列的原始统计诊断测试Worksheet:CoatingCoating第四十一页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。运营图表运营图表第四十二页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。单独图表单独图表单独图表看起来很象运营图表只是含有适用于这些数单独图表看起来很象运营图表只是含有适用于这些数据的过程控制界限据的过程控制界限工作表工作表:CoatingCoating第四十三页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。单独图表单独图表第四十四页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。数据分折初步数据分折初步到目前为止我们看到所有一起的数据到目前为止我们看

25、到所有一起的数据-用点阵图，直方图，正常概率点，营运图表和单独图表用点阵图，直方图，正常概率点，营运图表和单独图表-展示了全局形状和时间趋势展示了全局形状和时间趋势但是这些没能解悉为何这些数据呈如此形状但是这些没能解悉为何这些数据呈如此形状现在我们将讨论其他可以揭示为什么的图表技术现在我们将讨论其他可以揭示为什么的图表技术第四十五页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。箱形图箱形图标识分布的不同标识分布的不同显示数据的中心和传播显示数据的中心和传播-箱阵图的中心是中线而不是含义箱阵图的中心是中线而不是含义Worksheet:CoatingCoating第四十六页，编辑于星期六：二十一点 三十一分

26、。箱形图箱形图Max75%50%25%Min我们也可创建箱形图来研究因特我们也可创建箱形图来研究因特殊变量引起的变化殊变量引起的变化OutlierWorksheet:CoatingCoating第四十七页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。帕累托帕累托 表表帮助优先改进目标的必要工具帮助优先改进目标的必要工具允许关注引起允许关注引起80%糟糕现象的糟糕现象的20%的问题的问题第四十八页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。帕累托帕累托 图表图表第四十九页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。帕累托帕累托 图表图表缺陷数目遗漏锣丝274遗漏夹子59有缺陷的房子19泄漏的胶垫43碎片4线未接好8遗漏钉

27、子6未完成的部件10第五十页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。散布图散布图研究两个不同变量之间的关系研究两个不同变量之间的关系示例示例:一个客户和一个客户和QC实验员一同测量设置为实验员一同测量设置为350度时的炉度时的炉的温度的温度数据在工作表数据在工作表,温度温度温度温度第五十一页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。散布图散布图第五十二页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。集合图表集合图表图表数据的收集图表数据的收集/分折方法分折方法提供一种可视化地表达事件趋势的方法提供一种可视化地表达事件趋势的方法画图代表通常使用的产品画图代表通常使用的产品事件被标记于图上显眼的位置事件被标记于图上显

28、眼的位置第五十三页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。xX=1 次装运次装运xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx装运发生问题的地方装运发生问题的地方第五十四页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。鱼骨图表鱼骨图表基本上与起因与影响模子一样的思路第五十五页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。数据分折初步数据分折初步所有介绍的方法均可图示化表达数据所有介绍的方法均可图示化表达数据数据分折应该遵从如下几个基本步骤数据分折应该遵从如下几个基本步骤:-总是检查原始数据以识别异常（错误，非预计值）总是检查原始数据以识别异常（错误，非预计值）-图示化的分折数据以感性认识全局形状和

29、时间趋势图示化的分折数据以感性认识全局形状和时间趋势-使用其他方法分折为什么数据会这样的使用其他方法分折为什么数据会这样的第五十六页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。总结总结介绍了过程变化性和稳定性的概念介绍了过程变化性和稳定性的概念讨论形状，中心，和分布的传播的方法讨论形状，中心，和分布的传播的方法介绍正态分布的属性介绍正态分布的属性介绍了一些图表和分折工具介绍了一些图表和分折工具数据表达数据表达(点阵图点阵图,直方图直方图,箱形图箱形图,描述性统计描述性统计)时间系列方法时间系列方法(单独图表单独图表,运营图表运营图表)相关的图表技术（散布图）相关的图表技术（散布图）图示化数据收集方法图

30、示化数据收集方法(检查表单检查表单,集合图表集合图表)帕累托帕累托 图表和鱼骨图表图表和鱼骨图表第五十七页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。作业作业第五十八页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。任选作业任选作业:统计与质量工具统计与质量工具集体讨论集体讨论团队集体讨论本节提到的工具团队集体讨论本节提到的工具.-哪些质量工具你想用于你的项目哪些质量工具你想用于你的项目?-你想先用哪个工具你想先用哪个工具?-你想尝试哪些谋略你想尝试哪些谋略?-这些谋略给你什么启发这些谋略给你什么启发?-How would you determine the shape of the distribution o

31、f one of your Ys-你想看到什么样的数据范围你想看到什么样的数据范围(提示提示:用经验主义规则用经验主义规则)-你怎么才能知道你的过程是否稳定你怎么才能知道你的过程是否稳定?-如你的过程不稳定你该怎么办？如你的过程不稳定你该怎么办？第五十九页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。任选作业任选作业:数据分折数据分折1用用10分钟来完成油漆表数据集的分折，指明输入什么影响分钟来完成油漆表数据集的分折，指明输入什么影响厚度的变化性厚度的变化性.厚度变化的潜在来源，油漆过程：日光，转换，齿轮厚度变化的潜在来源，油漆过程：日光，转换，齿轮样式，喷嘴样式，喷嘴第六十页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。任选作业任选作业:数据分折数据分折2你可任选手工或计算机完成这个作业你可任选手工或计算机完成这个作业.以下是包裹客户的投诉资料以下是包裹客户的投诉资料.第六十一页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。任选作业任选作业:数据分折数据分折2,继续继续从这些信息中创建一个帕累托从这些信息中创建一个帕累托 图表图表.包裹客户最频繁的投诉是迟到包裹客户最频繁的投诉是迟到.创建一个鱼骨图表，表创建一个鱼骨图表，表达出哪里影响了按时交付和导致包裹按时到达的原因达出哪里影响了按时交付和导致包裹按时到达的原因第六十二页，编辑于星期六：二十一点 三十一分。