现代质量管理与统计分析课件

1、金融与统计学院金融与统计学院新生研讨课新生研讨课 金融与统计学院金融与统计学院 5 产品质量产品质量 与与 6-sigma 管理管理 金融与统计学院金融与统计学院金融与统计学院金融与统计学院1818C CIQCIQC19401940年代年代SQCSQC19701970年代年代TQCTQC19801980年代年代TQMTQM6 6 IQC:Incoming quality control工业业革命时时期，生产产完后全检检，良品与与不良品进进行区区分SQC:Sample quality control二战时战时期，主要是生产产武器TQC:Total quality control主要是在日本推行T

2、QM:Total quality Management美国总统国总统里根极极力推行6 6 :1992年Motorola公司金融与统计学院金融与统计学院F : 统计学上用来表示统计学上用来表示“标准偏差标准偏差”,即数据的离散程度即数据的离散程度. 在在此指质量特性值分布的总体标准差。标准差变小在现有条此指质量特性值分布的总体标准差。标准差变小在现有条件下是可能的。包含件下是可能的。包含6个个的水准，叫做的水准，叫做6。F 6管理管理: 是是80年末作为一种突破性的质量管理战略在年末作为一种突破性的质量管理战略在摩托摩托罗拉公司罗拉公司成型并付诸实践，三年后取得了空前的成功成型并付诸实践，三年后

3、取得了空前的成功-产产品的不合格率从品的不合格率从6210/1000000（大约（大约4）减少到）减少到32/1000000（5.5），在此过程中节约成本超过），在此过程中节约成本超过20亿美金。随后许多亿美金。随后许多企业效仿并全面推广企业效仿并全面推广6质量战略。但真正把这一高度有效质量战略。但真正把这一高度有效的质量战略变成的质量战略变成管理哲学管理哲学和实践，从而形成一种和实践，从而形成一种企业文化企业文化的是在的是在杰克杰克韦尔奇韦尔奇领导下的领导下的通用电气公司通用电气公司（GE）。）。 金融与统计学院金融与统计学院F减少波动消除明显的波动源消除明显的波动源控制随机因素控制随机因素

4、F波动=0: 连续改进的最终目标F=0,无穷远处的目标, 永远达不到！因为随机因素永远存在因为随机因素永远存在只能减少不能根除只能减少不能根除F向零波动持续减少的过程：工程方法与管理方法金融与统计学院金融与统计学院金融与统计学院金融与统计学院F减少波动减少波动提高质量提高质量降低质量损失降低质量损失降低成本降低成本F连续减少波动连续减少波动连续改进质量连续改进质量连续降低质量损失连续降低质量损失连续降低成本连续降低成本F连续全面质量改进连续全面质量改进金融与统计学院金融与统计学院n你选那一个供货商A?B?n答案是A!nA的素质高于BAB金融与统计学院金融与统计学院偏差偏差目标值金融与统计学院金

5、融与统计学院其中: -正态分布均值，描述质量特性值分布的集中位置。2-正态分布方差，描述质量特性值x分布的分散程度。xN（，2）22()21( )( )2xxxF xf x dxedx金融与统计学院金融与统计学院F不同(标准差 )金融与统计学院金融与统计学院12 相同, 不同 不同, 相同1 不同, 不同2最常见金融与统计学院金融与统计学院2XPr()Pr( 11)68.27%Pr(22 )Pr( 22)95.45%Pr(33 )Pr( 33)99.73%Pr(44 )Pr( 44)99.9937%Pr(N( ,), (0,1).55 )XYNXYXYXYXYX 设偏差 服从正态分布则Pr(

6、55)99.999943%Pr(66 )Pr( 66)99.9999998%YXY 金融与统计学院金融与统计学院12323168.27%45645695.45%99.73%99.9937%99.999943%99.9999998%未考虑偏移的正态分布未考虑偏移的正态分布金融与统计学院金融与统计学院FR程序：程序：# No shiftp.sigma-function(n) result-(pnorm(n)-pnorm(-n)*100sigma-1:6; okprob- p.sigma(1:6); defectprob-100-p.sigma(1:6)round(cbind(sigma,okpro

7、b,defectprob),10)金融与统计学院金融与统计学院21212212N( ,),.,1X=1()1 X s s,nniiniix xxxnsxxnsX 从抽取样本样本均值样本方 ， 或 反映了波差估计：动了大小金融与统计学院金融与统计学院F例例F用估计代替（用估计代替（-4, +4)中的参数得中的参数得F样本点中大约有样本点中大约有99.994%落在此区间中落在此区间中F容差限容差限 (4 ,4 )xs xs4 ,4LSLxs USLxsF 如果这些区间都落在容差限以内, 则说明 99.994% 都是合格品F 要落在容差限以内, 必须足够小F 当=0, 100%落在目标值 上x金融与

8、统计学院金融与统计学院ppmParts Per Million PPB Parts Per Billion百万分之一，10E-6 10亿分之一，10E-9.3sX3sXTargetUSL6sXTargetLSLUSL1350ppm6sXLSL金融与统计学院金融与统计学院LUppp(),LLSLpP XLSL LSLUSLPLPU产品特性不合格品率其中pL为X低于格格下线的概率, pu为X高于规格上线的概率()1UUSLpP XUSL 金融与统计学院金融与统计学院F 若质量特征值若质量特征值X服从正态分布服从正态分布,那么那么,在在 3 范围内包含了范围内包含了99.73% 的质量特性值。的质量

9、特性值。F 正态分布中心正态分布中心( )与规格中心与规格中心(M)重合时重合时(即即未考虑偏移未考虑偏移),对应于对应于 3与与 6的不合格的不合格率为率为1350ppm和和0.001ppm=1ppb. 金融与统计学院金融与统计学院规格区域T1350ppm1350ppm 3 3 6 60.001ppm0.001ppm(3 )( 3)1(3)0.001351350(3 )1(3)0.001351350LUpP XppmpP Xppm 金融与统计学院金融与统计学院考虑偏移考虑偏移1.5 的正态分布的正态分布规格中心分布中心1.5 +/-3+/-3 +/-6+/-6 0ppm3.4ppm66800

10、ppm3.4ppm金融与统计学院金融与统计学院当规格限为T+/-3 时(3 3质量水平时),正态分布中心距USL只有1.51.5,而距LSL有4.5,两侧的不各格率分别为: (1.5 )1(1.5) 1 0.93320.066866800(4.5 )( 4.5)1(4.5) 0.00000343.4ULpP XuppmpP Xuppm 金融与统计学院金融与统计学院当规格限为T+/-6 时(6质量水平时),正态分布中心距USL只有4.5, 而距LSL有7.5,这时下侧的不合格品率几乎为0, 而上侧的不各格率为: (4.5 ) 1(4.5)3.4UpP Xuppm 金融与统计学院金融与统计学院R程

11、序：程序：# Shift of 1.5 sigmap.sigma-function(n) result-(pnorm(n-1.5)-pnorm(-n-1.5)*100sigma-1:6; okprob- p.sigma(1:6); defectprob-100-p.sigma(1:6)round(cbind(sigma,okprob,defectprob),10)金融与统计学院金融与统计学院6 6 USLLSL LSL USLUSLLSLF工序能力工序能力, ,6 F工序能力指数工序能力指数 Cp=(USL-LSL)/6Cp=(USL-LSL)/6 =T/6 =T/6 F( (修正修正) )工

12、序能力指数工序能力指数 Cpk=Min(USL-Cpk=Min(USL-)/3)/3 , , ( ( -LSL)/3-LSL)/3 金融与统计学院金融与统计学院0.500.751.0001.401.501.601.701.802.00百万个零件次品数（双边双边）133,600.0000 24,400.0000 2700.0000 967.0000 318.0000 96.0000 26.0000 6.8000 1.6000 0.3400 0.0600 0.0018Cp与Cpk的偏差 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 1.513361427009673189

13、6277200015100039501509532172511441002019258356227484248716048133102824511791382113470135147415948133038555635944 1786881983467135048315948131Cp3.4金融与统计学院金融与统计学院F目标值与均值重合目标值与均值重合FCp=(USL-LSL)/6Cp=(USL-LSL)/6 =12 =12/6 6=2 F百万次品率，百万次品率，0.00180.0018M6 6 LSLUSLT金融与统计学院金融与统计学院F目标值目标值(M)与均值与均值()偏偏差差 1.5 F

14、 工序能力指数工序能力指数F Cpk=Min(USL-)/3 , (-LSL)/3 = Min(USL-M)-(-M)/3 , (-M)-(LSL-M)/3 (6 -1.5 )/3 = 4.5/3 = 1.5F 6百万次品率百万次品率3.4M1.5 1.5 LSLUSL4.5 4.5 金融与统计学院金融与统计学院T6 1.5 LSLUSL4.5 M6 6 LSLUSLF 当 M，Cp=2 ppm 0.0018F 当M 1.5 ppm 3.4 M金融与统计学院金融与统计学院6计数值质量特性的意义与ppm值（CpCpk差1.5 ）66810ppm6210ppm233ppm3.4ppm0ppm345

15、67不合格品数金融与统计学院金融与统计学院F6水准下，水准下，执执行百万次行百万次业务时脱业务时脱离离顾顾客要求的情客要求的情况况只有三四例，只有三四例，与与其相其相应应的的数值数值就是就是3.4ppm(Parts Per Million)。即，几近完美的。即，几近完美的数值数值就是就是6水准。水准。F3.4ppm从从哲哲学学角度上，又可角度上，又可称称作作 Perfect 或或 Zero Defect.金融与统计学院金融与统计学院F 在整个企业流程中，6 是指每百万个机会当中缺陷率或失误率不大于3.4，这些缺陷或失误包括产品本身以及采购、研发、产品生产的流程、包装、库存、运输、交货期、维修、

16、系统故障、服务、市场、财务、人事、不可抗力 等等。流程的长期值与不良品率有如下关系：不良品率合格率（%）西格玛值3.499.99966623399.9775621099.37946680093.323金融与统计学院金融与统计学院USLLSLM均值在公差中心均值在公差中心Target6 的的目标在于目标在于过程均值过程均值中心化中心化减少减少偏差偏差均值偏离公差中心均值偏离公差中心USLLSLM偏差大，超出公差界限偏差大，超出公差界限USLLSLM 改进偏离(平均值向公差中心移动)偏差改进(减少偏差)金融与统计学院金融与统计学院 某航班的预计到达时间是下午某航班的预计到达时间是下午5 00，允许

17、在，允许在5 30之之前到达都算正点，一年运营了前到达都算正点，一年运营了200次，其中的次，其中的55次超过五次超过五点半到达，从质量管理的角度来说，航班的合格品率为点半到达，从质量管理的角度来说，航班的合格品率为72.5%，大约为，大约为2.1个西格玛。个西格玛。 如果该航班的准点率达到如果该航班的准点率达到6 ，这意味着每一百万次飞，这意味着每一百万次飞行中仅有行中仅有3.4次超过五点半到达，如果该航班每天运行一次超过五点半到达，如果该航班每天运行一次，这相当于每次，这相当于每805年才出现一次晚点到达的现象年才出现一次晚点到达的现象。 所以所以6 的业务流程几乎是完美的。的业务流程几乎

18、是完美的。金融与统计学院金融与统计学院 =0=0Cp=2Cp=1Cp=0.5F对计数值质量特性，可以用这样的假设来说明：对计数值质量特性，可以用这样的假设来说明：假如假如一件由由100个个零部件零部件构成的产品，由构成的产品，由4个厂家个厂家来生产，这来生产，这4个厂家的质量水平分别是个厂家的质量水平分别是3、4、 5 和和6。A厂厂 3水平水平 （10000件产品，每件有件产品，每件有100个小零件）个小零件）B厂厂 4水平水平C厂厂 5水平水平D厂厂 6水平水平金融与统计学院金融与统计学院Rs= 0.9973100 =0.763(Rs= 0.9332100 =0.00099420.001)

19、0.997310000件产品中有无缺陷产品10件一个零件一件产品产生产生1.5 偏移偏移pnorm(1.5)-pnorm(-4.5)=0.9332金融与统计学院金融与统计学院F结论：结论：F如果他们不进行检验和返修的话，那么每生产10000件产品，他们交给顾客的无缺陷产品无缺陷产品分别是：A厂厂 3水平水平 10件件(pnorm(1.5)100)B厂厂 4水平水平 5364件件(pnorm(2.5)100)C厂厂 5水平水平 9970件件(pnorm(3.5)100)D厂厂 6水平水平 9997件件(pnorm(4.5)100)F在这种情况下，在这种情况下，6质量是质量是3质量的质量的999.

20、7倍，是倍，是4质量的质量的1.86倍。倍。金融与统计学院金融与统计学院F不仅如此，不仅如此，6质量交付给顾客的仅有质量交付给顾客的仅有3件产品带有件产品带有一处缺陷，而一处缺陷，而3质量将有质量将有6645件产品带有件产品带有6处以上处以上的缺陷。的缺陷。F这也可以用来说明，为什么有些企业总是为处理这也可以用来说明，为什么有些企业总是为处理质量问题而疲于奔命。质量问题而疲于奔命。金融与统计学院金融与统计学院F连续质量改进的目标是波动=0, 即100%落在目标值上F虽然=0可望而不可及,但是，是理想的目标F6保证了ppm 3.4,或0.0018, 是向着 =0 进程中的一个阶段F科技和社会进步

21、水平决定了6!F6成为企业质量文化质量文化F6不仅用在工程过程工程过程而且也用在管理过程管理过程F向着6目标，和=0目标一样，有许多种工作方式，如管理，工程等途径稳健设计为常用方法。金融与统计学院金融与统计学院“寻求同时增加顾客满意和企业经济增长的寻求同时增加顾客满意和企业经济增长的经营战略途经营战略途。” F 即：即： 在提高顾客满意程度的同时降低经营成本和周期的在提高顾客满意程度的同时降低经营成本和周期的过程革新方法过程革新方法； 通过提高组织核心过程的运行质量，进而提升企业赢利能力的通过提高组织核心过程的运行质量，进而提升企业赢利能力的管理管理方式方式； 在新经济环境下企业获得核心竞争力

22、和持续发展能力的在新经济环境下企业获得核心竞争力和持续发展能力的经营策略经营策略。 F 简洁地定义为：简洁地定义为： 衡量产品、整体运作流程质量及竞争力的方法；产品、整体运作流程质量及竞争力的方法；改进产品、整体运作流程质量及竞争力的方法；产品、整体运作流程质量及竞争力的方法； 1. 实现卓越业绩和持续领先的管理哲学和方法论。卓越业绩和持续领先的管理哲学和方法论。 改变过去改变过去“我一直都这样做，而且做得很好我一直都这样做，而且做得很好”的思想。的思想。金融与统计学院金融与统计学院 “Six Sigma ”是一项在从每一件产品、过程和交易中几乎是一项在从每一件产品、过程和交易中几乎消灭缺陷的

23、方法，消灭缺陷的方法，是全组织内改进过程性能的战略活动是全组织内改进过程性能的战略活动.目标：是减少成本和增加收入目标：是减少成本和增加收入适用：既可用于制造业也可用于服务行业适用：既可用于制造业也可用于服务行业特征：定量化，系统化，强烈的结果趋向特征：定量化，系统化，强烈的结果趋向步骤：定义，测量，分析，改善，管理步骤：定义，测量，分析，改善，管理 DMAICDMAIC金融与统计学院金融与统计学院 水平（水平（Level）上的意义上的意义收获掉在地上的果实收获掉在地上的果实基础的生产结果基础的生产结果只收获长在低处的果实只收获长在低处的果实 运用运用QC7种工具的结果种工具的结果果实的大量收

24、获果实的大量收获过程最佳化的结果过程最佳化的结果好吃的果实在适当时期全部收获好吃的果实在适当时期全部收获 6水平的结果水平的结果 5水平水平 设计的革新设计的革新 4水平水平 过程的革新过程的革新 3水平水平 培训协作企业培训协作企业金融与统计学院金融与统计学院金融与统计学院金融与统计学院F70年代年代日本人接管了摩托罗日本人接管了摩托罗拉的拉的Quasar电视机厂电视机厂日本管理日本管理缺陷率是原来的缺陷率是原来的1/20F81年年全面顾客满意全面顾客满意F85年-内部文件：6 机械容差设计F86年-启动6，生产效率 12.3% ，损失 84%F87年-全公司范围启动6管理F88年-获美国质

25、量奖，公布6 质量F开始6 运动。金融与统计学院金融与统计学院F摩托罗拉摩托罗拉 7年时间，从年时间，从4提高到提高到6 ppm从从6200提高到提高到3.4F通用电器通用电器(GE) 5年年ppm从从35000提高到提高到3.4， 97年节省成本年节省成本3亿美元亿美元 98年节省成本年节省成本7.5亿美元，亿美元， 99年节省成本年节省成本15亿美元亿美元 2000年，年，6收益66亿美元亿美元F联合信号公司8个月，ppm从120,000 提高到64,0001998年，节约6亿美元F美国德州仪器公司7年，从4 提高到5 ppm从6200提高到233金融与统计学院金融与统计学院0 02002

26、004004006006008008001000100012001200969697979898成本成本利润利润G E成果成果金融与统计学院金融与统计学院1987198919911993199519971999摩托罗拉IBMDECABB柯达GE联信康柏NEC杜邦索尼西门子诺基亚东芝摩根福特LG爱立信三星飞利浦美国快递NCR如果把成功运用6管理的企业罗列出来，好像是一个精选版的财富500强 。更多的知名和著名企业2002F 1999年财富全球500强中 40个公司 实施了Six Sigma , 其中14个属于前100位金融与统计学院金融与统计学院达到高品质不是用很多成本达到高品质不是用很多成本,

27、 是高品质创造低成本是高品质创造低成本已往的错误的品质概念已往的错误的品质概念费费用用费费用用品质水平品质水平 故障故障成本成本预防预防鉴定鉴定成本成本44 品质改进品质改进就增加成本就增加成本新的品质概念新的品质概念费费用用品质水平品质水平 44 55 66 故障故障成本成本预防预防鉴定鉴定成本成本费费用用 品质改进品质改进就减少成本就减少成本金融与统计学院金融与统计学院 麦肯锡公司麦肯锡公司(McKinsey & Company)的调查和研的调查和研究表明，企业只要组织其现有资源进行核心业务究表明，企业只要组织其现有资源进行核心业务流程改进，直至提升到流程改进，直至提升到4.8 ,

28、 企业均无须大的资本企业均无须大的资本投入。当达到投入。当达到4.8 时，再提高到时，再提高到6 则需要增加则需要增加投入，但此时产品的竞争力已大幅提高，市场占投入，但此时产品的竞争力已大幅提高，市场占有率极高，给企业带来的利润将远远大于此时的有率极高，给企业带来的利润将远远大于此时的投入。投入。 金融与统计学院金融与统计学院3 水平的公司水平的公司6 水平的公司水平的公司销售额中销售额中1015%是损失費用是损失費用百万中有百万中有66,807个不合格品个不合格品依靠品质检查依靠品质检查保证高品质需要很多費用保证高品质需要很多費用不能按体系进行不能按体系进行承认并滿足于承认并滿足于99%內部

29、決定质量特性值內部決定质量特性值(CTQ)销售额中销售额中5%是损失費用是损失費用百万中有百万中有3.4个不合格品个不合格品重点是使工序中不产生不良重点是使工序中不产生不良保证高品质所需費用更低保证高品质所需費用更低使用测定，分析，改善，管理技法使用测定，分析，改善，管理技法不滿足于不滿足于99%彻底地以顾客观点來決定彻底地以顾客观点來決定CTQ4 的水平是30页报纸中有1个錯字的品質水平5 的水平是百科全书中有1个错字的品质水平6 的水平是小规模图书馆中有1个错字的品质水平F 所谓所谓CTQ(Critical To Quality)是在顾客的是在顾客的观点下定义观点下定义,在顾客立场下的对产

30、品、在顾客立场下的对产品、 服服务或过程的重要特性值务或过程的重要特性值 F 只要是对顾客满意度有影响的任何特性都只要是对顾客满意度有影响的任何特性都能以选定能以选定CTQ金融与统计学院金融与统计学院3水平的公司水平的公司6水平的公司水平的公司每年有每年有54,000次的藥品調劑錯誤次的藥品調劑錯誤每年護士或醫生的錯誤造成新生兒死亡每年護士或醫生的錯誤造成新生兒死亡40,500名名每月有每月有2小時喝污染的食用水小時喝污染的食用水每周有每周有2小時不能提供電話服務小時不能提供電話服務每周飛機發生每周飛機發生5次著陸錯誤次著陸錯誤每周發生每周發生1350次外科手術事故次外科手術事故每小時遺失每小

31、時遺失54,000件郵件件郵件25年中只发生年中只发生1次藥品調劑錯誤次藥品調劑錯誤100年中護士醫生的錯誤造成新生兒死年中護士醫生的錯誤造成新生兒死亡亡3名名16年中只有年中只有1秒鍾喝污染的水秒鍾喝污染的水100年中年中6秒不能提供電話服務秒不能提供電話服務美國所有航空公司美國所有航空公司10年發生年發生1次著陸錯次著陸錯誤誤20年發生一次外科手術事故年發生一次外科手術事故每年遺失每年遺失35件郵件件郵件金融与统计学院金融与统计学院 最好的最好的 6 管理方案不是从内部开始的，而是从管理方案不是从内部开始的，而是从外部开始的，我们要注意：如何使顾客更具有竞争外部开始的，我们要注意：如何使顾

32、客更具有竞争力？什么是顾客成功的关键因素？我们相信；任何力？什么是顾客成功的关键因素？我们相信；任何使我们的顾客更具竞争力的东西都不可避免地给我使我们的顾客更具竞争力的东西都不可避免地给我们自己带来收益。们自己带来收益。 - 杰克杰克.韦尔奇韦尔奇 GE的各部门在6方面取得了辉煌的成就。赚取美圆取得统计数字之外，还得到的重要的一点就是： “对顾客的关注对顾客的关注”金融与统计学院金融与统计学院F6是是GE公司历史上最重要、最有价值、最赢利、最大受益公司历史上最重要、最有价值、最赢利、最大受益的事业。我们的目标是成为一个的事业。我们的目标是成为一个6 公司，这将意味着公司公司，这将意味着公司的产品、服务、交易零缺陷。的产品、服务、交易零缺陷。F6 是管理工具中最强有力的、最有突破性的，它适用于各是管理工具中最强有力的、最有突破性的，它适用于各种公司用来增加市场份额、降低成本及提高利益底种公司用来增加市场份额、降低成本及提高利益底线。线。F 6意味着在一个过程中您能否测量出有多少意味着在一个过程中您能否测量出有多少缺陷缺陷，以，以及您能否系统地找出消除它们的方式，并尽可能地接近及您能否系统地找出消除它们的方式，并尽可能地接近零缺陷零缺陷。F6已经改变了通用电气公司的遗传基因已经改变了通用电气公司的遗传基因