DB37∕T 2360-2013 Excel辅助质量管理统计技术应用规范

ICS35.240.20DB37ApplicationCodeofQualityManagementPracticesbasedonExcel山东省质量技术监督局发布IDB37/T2360－2013前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14规范要求 24.1组织过程的识别与管理 24.2组织过程数据的识别与管理 2 34.4excel辅助质量管理模块的识别与管理 34.5excel辅助质量管理常用模块操作规范 3DB37/T2360－2013DB37/T2360－2013本标准按GB/T1.1－2009给出的规则起草。本标准由山东大学、齐鲁制药有限公司提出。本标准由山东省质量管理与质量保证标准化技术委员会归口。本标准起草单位：齐鲁制药有限公司、山东大学、山东财经大学、山东银香伟业集团有限公司、中通钢构股份有限公司、济南大学、山东省标准化研究院、玲珑集团等。本标准主要起草人：温德成、李开鹏、张汉常、田忠红、王伟萍、逯兆庆、吕杰、吴新敏、王琳。DB37/T2360－20131Excel辅助质量管理统计技术应用规范本标准给出了组织过程、过程数据、excel辅助质量管理模块的识别与管理，规定了组织应用excel辅助质量管理常用模块的操作规范要求。本标准适用于应用excel进行过程数据处理的组织。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3358.1－2009统计学词汇及符号第1部分：一般统计术语及用于概率的术语GB/T3358.2－2009统计学词汇及符号第2部分：应用统计GB/T3358.3－2009统计学词汇及符号第3部分：实验统计GB/T19000－2008质量管理体系基础和术语GB/Z19027－2001GB/T19001－2000的统计技术指南3术语和定义GB/T3358.1－2009、GB/T3358.2－2009、GB/T3358.3－2009、GB/T19000－2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1质量控制qualitycontrol质量管理的一部分，致力于满足质量要求。3.2过程process将输入转化为输出的相互关联或相互作用的一组活动。3.3质量特性qualitycharacteristic产品、过程或体系（系统）与要求有关的固有特性。［GB/T3358.2－2009］DB37/T2360－20132DB37/T2360－20133.4平均检出质量averageoutgoingqualityAOQ<验收抽样>对于给定的产品质量，检出产品的预期平均质量水平。注1：除非另有规定，平均检出质量是用所有接收批的产品加上通过100%检验将所有注2：这些术语和定义，仅用于如下情况：在对不接受批进行100%检验的情况下，被［GB/T3358.2－2009］3.5操作特性曲线operatingcharacteristiccurveOC曲线OCcurve对给定的［验收］抽样方案，表示产品的接收概率与其质量水平之间关系的曲线。［GB/T3358.2－2009］3.6控制图controlchart为检测过程、控制和减少过程变异，将样本统计量值序列以特定顺序描点绘出的图。［GB/T3358.2－2009］3.7统计质量控制statisticalqualitycontrol采用统计技术的质量控制。［GB/T3358.2－1993］4规范要求4.1组织过程的识别与管理4.1.1应准确识别组织的过程，包括但不局限于生产过程、市场营销过程、供应过程、研发过程、人力资源过程等。4.1.2应对识别、定义出的过程进行分析，细分过程为子过程，使子过程成为产生数据或信息的载体。4.1.3应对识别并细分的子过程利用各类方法进行不断分析和改进，包括但不局限于PDCA循环等。4.2组织过程数据的识别与管理4.2.1应识别子过程产生的数据和信息，包括但不局限于产品质量特性指标值、影响因素参数、顾客满意情况等。4.2.2应对数据按性质分类归档、处理与分析，包括但不局限于计量型数据、计数型数据；将信息按其特性进行数据化归档、处理与分析。4.2.3应确保处理分析结果在相关部门的传递和共享，包括但不局限于例会、总结会、看板、组织内DB37/T2360－201334.3资源4.3.1组织应保证并不断完善excel相关软、硬件等资源，并对资源的保密性、完整性、普及性进行不断强化。4.3.2组织应鼓励员工强化excel质量管理操作，不断加强相关质量管理人员excel操作的学习和培4.4excel辅助质量管理模块的识别与管理4.4.1总则组织应对识别的子过程及其数据、数据化信息进行分析，充分利用excel操作进行质量管理与质量控制工具和方法的应用。4.4.2基本统计整理模块此模块主要包括但不局限于以下质量管理与质量控制内容，如数据/信息归档、数据/信息排序、最大值、最小值、适合条件数据/信息筛选、数据/信息的分类汇总、数据/信息特征量的计算、数据的公式计算、频数统计等。4.4.3数据集特征分析模块此模块主要包括但不局限于方差分析、相关分析、数据/信息分布的诊断、数据/信息统计量分布的诊断、正态分布的标准化处理等。4.4.4过程能力模块此模块主要包括但不局限于均值-极差控制图、均值-标准差控制图、单值-移动极差控制、不合格品率控制图、单位不合格品数控制图、过程能力指数的计算、有偏移过程能力指数的计算等。4.4.5基本质量管理图形模块此模块主要包括但不局限于排列图、分层法、调查表、因果图、散布图、直方图、控制图、正态分布图、点图、多变量图等。4.4.6接收抽样模块此模块主要包括但不局限于操作特性曲线、功效曲线、平均检出质量、控制图效果比较等。4.5excel辅助质量管理常用模块操作规范4.5.1基本要求4.5.1.1应确保excel相关模块的完整性，包括但不局限于分析工具库、VBA函数等。4.5.1.2应标识数据化信息，确保信息在数据化过程中遵循数据的独立性、代表性和相互排斥性。4.5.1.3应做好电子表格属性设置，满足子过程产生数据或信息自身的特征需求。4.5.1.4应把握数据或信息获取过程，确保数据或数据化信息能够及时、完整、准确地输入工作表或工作簿，并做好工作表、工作簿的安全性。4.5.1.5确保一个总体的数据或数据化信息只输入单一工作表，并做好数据源或者数据化信息源的标识。如确实需要单一工作表包含两个或两个以上总体的数据或数据化信息，应作出明确标识。单一工作表、工作簿应设置好数据或信息的含义标识，做到数据的可追溯性。4DB37/T2360－20134.5.1.6如果您的Excel尚未安装数据分析，请依次选择“工具”-“加载宏”，在安装光盘中加载“分析数据库”。加载成功后，可以在“工具”下拉菜单中看到“数据分析”选项。4.5.2基本描述分析操作规范4.5.2.1基本描述分析的构成4.5.2.1.1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。描述性统计适用于能收集到定量数据的几乎所有领域。它能提供有关产品、过程或质量管理体系的一些其他方面的信息，也可用于管理评审。如汇总从顾客调查中所获得的数据，如顾客满意或不满意；描述一些过程参数的表现，如炉温；汇总产品特性的关键测度(如中心值和离散程度)等。4.5.2.1.2基本描述分析包括但不局限于平均值、标准偏差、中位数、众数、标准差、方差、峰度、偏度、最大值、最小值、求和、观测数、四分位数、置信度等。4.5.2.2基本描述分析的操作步骤基本描述分析的操作步骤（本标准中涉及到的步骤全部是基于excel2003）包括但不局限于：——收集子过程输出的n个数据或数据化信息并按一定规则输入工作表；——打开相应工作表，打开数据分析工具，选择“描述统计”，打开如图1所示对话框；图1描述统计——在“输入”框中，首先单击图标，在工作表中选定输入区域，然后在“分组方式”项中选择数据分组的方式：“逐列”、“逐行”，再在“标志位于第一行”复选框中选择是否有数据标志；总统计”、“平均数置信度”、“第K大值”、“第K小值”复选框中设置是否输出相关统计量；——单击“确定”即可完成基本统计分析，结果如图2所示。DB37/T2360－20135图2描述统计结果4.5.3方差分析操作规范4.5.3.1方差分析的概述方差分析在质量管理中主要用于检验两个或多个总体间是否有显著差异。根据分析因素的数目可分为单因素方差分析、双因素方差分析和多因素方差分析。EXCEL软件可以实现单因素和双因素的方差分析，4.5.3.2给出了利用excel2003进行单因素方差分析的具体步骤。4.5.3.2方差分析的操作步骤方差分析的步骤包括但不局限于：——打开数据分析工具，选择“方差统计”，打开如图3所示对话框；——在“输入”框中，首先在工作表中选定输入区域，然后在“分组方式”项中选择数据分组的方式：“列”、“行”，再在“标志位于第一行”复选框中选择是否有数据标志，最后在“α”框中输入显著性水平，默认为0.05；——在“输出选项”框中，选择输出位置：“输出区域”、“新工作表组”、“新工作簿”；——单击“确定”即可完成方差分析，之后根据F列与Fcrit列的比较等即可进行方差分析结果的判定。结果如图4所示。DB37/T2360－20136图4方差分析结果4.5.4回归分析操作规范4.5.4.1回归分析的概述4.5.4.1.1回归分析是评价相应变量与预测变量关系模型的技术。4.5.4.1.2回归分析用于产量、运行质量、循环时间、测试或检验失败的概率，以及过程缺陷的各种形态等生产特性的建模。4.5.4.1.3回归分析用来识别过程的最重要因素，以及它们对所关心的特性变差影响的大小和性质。4.5.4.1.4回归分析用来预测实验的结果，或预测对材料或生产条件中的变差进行的受控前瞻性或回溯性研究的结果。4.5.4.1.5回归分析用来验证测量方法的可替代性，例如用非破坏性的或省时的方法取代破坏性的或耗时的方法。4.5.4.1.6非线性回归的应用示例包括将药物浓度作为时间和反应量的函数来建模；将化学反应作为时间、温度和压力等的函数来建模。4.5.4.1.7回归分析的构成包括但不局限于直线回归、曲线回归等。4.5.4.2直线回归的操作步骤直线回归的操作步骤包括但不局限于：——打开数据分析工具，选择“回归”，打开如图5所示对话框；——在“输入”框中，首先在工作表中选定Y值输入区域，然后在工作表中选定X值输入区域，在“标志”复选框中可以设置选择的区域是否有标志，在“常数为零”和“置信度”复选框中可以对常数和置信度进行设置；——在“输出选项”框中，选择输出位置：“输出区域”、“新工作表组”、“新工作簿”；——单击“确定”即可完成回归分析，结果如图6所示。DB37/T2360－201374.5.4.3曲线回归的操作步骤曲线回归的操作步骤包括但不局限于：——单击“插入”→“图表”→“XY散点图”，在弹出的对话框中选择源数据，并进行相关设置后，绘制出散布图，如图7所示；——在散布图点子上右击，选择“添加趋势线”，打开如图8所示的对话框；——在“类型”框中，根据散布图中点子趋势，在“趋势预测/回归分析类型”框中选择合适的趋项式”时，可以在“阶数”对话框中选择多项式的阶数，当选择“移动平均”时，可以在“周期”对话框中选择移动平均的周期。在“选项”框中，设置截距、是否显示公式、R平方值等。如本例将分别选择线性、对数、2阶多项式和3阶多项式对比分析；——单击“确定”即可完成曲线回归分析。结果如图9、图10、图11、图12所示。图8添加趋势线DB37/T2360－20138图9对数回归散布图图10对数回归散布图图112阶多项式回归散布图图123阶多项式回归散布图4.5.5直方图绘制操作规范4.5.5.1直方图概述DB37/T2360－201394.5.5.1.1直方图又称质量分布图，柱状图，它是表示资料变化情况的一种主要工具。用直方图可以解析出资料的规则性，比较直观地看出产品质量特性的分布状态，对于资料分布状况一目了然，便于判断其总体质量分布情况。4.5.5.1.2在制作直方图时，首先要对资料进行分组，因此如何合理分组是其中的关键问题。按组距相等的原则进行的两个关键数位是分组数和组距。根据从生产过程中收集来的质量数据分布情况，画成以组距为底边、以频数为高度的一系列连接起来的直方型矩形图。下面介绍利用EXCEL2003绘制直方图的步骤。4.5.5.2直方图操作步骤直方图绘制包括但不局限于以下步骤：——收集子过程输出的n个数据或数据化信息并按一定规则输入工作表；——打开相应工作表，打开数据分析工具，选择“直方图”，打开如图13所示对话框，在“输入区域”中选择过程源数据，在接收区域中选择分数段（接收区域）；——点击确定，获得如图14所示直方图。图13直方图选项图图14直方图示例4.5.6标准正态分布图操作规范4.5.6.1正态分布概述正态分布是应用统计中应用最广泛的概率分布之一，正态分布不仅是描述随机现象的一种模型，也是平均数的极限分布，作为统计中的一种参照分布，它经常用来评判结果的“不寻常性”标准正态分布，DB37/T2360－2013例如在质量管理中，零件的尺寸，纤维的强度和张度。4.5.6.2给出了利用excel2003绘制正态分布图的步骤。4.5.6.2正态分布图的操作步骤标准正态分布图的绘制步骤包括但不局限于以下步骤：——创建正态分布图工作表。包括但不局限于下列操作：分别在工作表中任三列产生z（标准差系列差值）、cdf（每个标准差通过NORMDIST函数计算的累计概率）、pdf（相应概率密度函数）系列值，如图15所示；图15标准正态分布工作表图图16正态分布图——创建概率密度函数图。包括但不局限于以下步骤：·同时选择z系列与pdf系列数据范围单元格；·单击图表向导图标，在“图表向导-4步骤之1-图标类型”中选择“XY散点图”的“无数据点平滑线散点图”，点击下一步；·在“图表向导-4步骤之3-“数值（Y）轴”写入“概率”，依次点击“下一步”、“完成”；·正态分布图结果如图16所示。DB37/T2360－20134.5.7抽样特性描述操作规范4.5.7.1操作特性4.5.7.1.1操作特性曲线概述操作特性曲线反映了抽检方案对各种质量的产品的辨别能力，是制定和评价抽检方案的基本工具，包括但不仅限于孤立批操作特性曲线、连续流操作特性曲线、批序列操作特性曲线等。4.5.7.2给出了利用excel2003绘制操作特性曲线的步骤。4.5.7.1.2操作特性曲线的操作步骤操作特性曲线的绘制包括但不仅限于以下步骤：——参照图17所示及OC曲线相关计算公式将原始数据输入、计算所得列入excel工作表；——确定图形数据范围；——单击图表向导，选择“XY散点图”和图表类型“无数据点平滑线散点图”，单击“下一步”；——在“图表向导-4步骤之