- •1.3 Теоретическое ядро квалиметрии
- •1.3.2 Принципы оценивания
- •1.4 Квалиметрические шкалы
- •2 Классификация задач и методов квалиметрии
- •2.1 Экспертная квалиметрия
- •2.2 Таксономические методы опенки
- •2.2.1 Формирование матрицы наблюдений
- •2.2.2 Таксономический показатель уровня развития
- •2.2.5 Таксономический метод оценивания качества машиностроительной продукции на основе рангово- классификационной шкалы
- •3 Функционально-структурные элементы методик оценки качества продукции
- •3.1 Классификация промышленной продукции
- •3.2 Оценка уровня качества промышленной продукции
- •3.3 Номенклатура показателей качества промышленной продукции
- •Показатели безотказности
- •Показатели долговечности
- •Показатели ремонтопригодности
- •Показатели сохраняемости
- •3.3.6 Эргономические показатели
- •3.3.8 Показатели технологичности
- •3. 3.10 Показатели стандартизации и унификации
- •Показатели влияния продукции на окружающую среду
- •Показатели устойчивости продукции к внешним воздействиям
- •Экономические показатели
- •4 Квалиметрические методы оценки уровни качества однородной продукции
- •I лблица 4.6 - Оценки экспертов
- •4.5 Смешанный метод оценки уровня качества продукции
- •5 Оценка уровня качества разнородной продукции методами индексной квалиметрии
- •5.2.1 Определение индексов качества продукции
- •5.3.1 Определение индексов качества продукции
УДК 621.713 Ж64
Рекомендовано редакционно-издательским советом университета
Рецензенты:
С.Н. Туменов, д-р техн. наук, профессор, проректор по науке и инновационным технологиям Алматинского технологического университета;
Б.М. Кенжин, д-р техн. наук, профессор, директор ТОО «Карагандинский машиностроительный консорциум»;
В. В. Егоров, д-р пед. наук, профессор, проректор по учебной работе
Карагандинского государственного технического ун-та
Жетесова Г.С.
Ж64 Квалиметрия : учебник / Г.С. Жетесова, А.Ш. Жунусова,
С.К. Бийжанов; Карагандинский государственный технический ун-т.- Караганда : Изд-во КарГТУ, 2012,- 159 с.
Учебник составлен в соответствии с типовой учебной программой дисциплины «Квалиметрия» для студентов специальности 5В073200 - «Стандартизация, сертификация и метрология (по отраслям)» технических вузов различных форм обучения.
Настоящий учебник содержит курс лекций и примеры выполнения практических заданий с указанием необходимых литературных источников, включает все основные разделы.
В учебнике рассмотрены вопросы создания теоретической базы, выработки практических навыков по количественному определению уровня качества продукции, работ и услуг с последующим управлением по достижению требуемого качества. Значительное внимание уделяется вероятностным и статистическим методам; методам оценки уровня качества продукции, обработки и анализа результатов испытаний; методам интерпретации и принятия решений.
Учебник может быть полезен магистрантам, докторантам, экономистам, менеджерам, научным работникам, занимающимся вопросами повышения качества продукции.
©Карагандинский государственный технический университет, 2012
Оглавление
Введение 2
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image32.jpeg" \* MERGEFORMAT 14
|13|: 63
Введение
Качество есть в первую очередь тождественная с бытием определенность, так что нечто перестает быть тем, что оно есть, когда оно теряет свое количество. Количество есть, напротив, внешнее бытие, безразличная для него определенность. Третья ступень бытия - мера - есть единство первых двух, качественное и количественное.
Гегель.
Уже много лет тема качества является предметом оживленных обсуждений и дискуссий в среде отечественных специалистов, модным направлением подготовки кадров в системе основного и дополнительного профессионального образования, не перестает рассматриваться как чуть ли не панацея в решении вопросов конкурентоспособности казахстанского и зарубежного бизнеса. И тем не менее эта тема не перестает будоражить умы специалистов своей «недосказанностью».
В промышленности накоплен большой опыт управления качеством продукции различными методами: организационными, плановыми, экономическими, которые тесно взаимоувязаны между собой и только в совокупности обеспечивают высокое качество конечной продукции. Вопросы качества продукции и производительности труда неразрывно связаны между собой, и на практике при решении конкретных вопросов совершенствование технологий, оборудования, оснащения, механизации и автоматизации должны решаться одновременно.
Важным фактором роста эффективности производства выступает повышение качества продукции. Продукция промышленности, как известно, обеспечивает рост производительности общественного труда, с одной стороны, и с другой - позволяет более полно удовлетворить спрос населения в необходимых товарах.
Научно-технический прогресс позволяет обнаружить и использовать новые, раньше неизвестные полезные свойства изделий, что значительно улучшает их качество.
Однако в настоящее время оценка качества продукции встречается с все большими и большими трудностями, которые носят объективный характер и имеют устойчивую тенденцию к росту, определяемую особенностями современного массового промышленного производства и развитием товарообмена.
Анализ методов оценки качества изделий показал, что в настоящее время единого числового критерия оценки качества, всесторонне охватывающего все характеристики изделия, нет, как нет и универсальных
методов оценки динамики изменений качества на всех стадиях жизненного цикла изделий. Поэтому можно сделать вывод о том, что универсальных методов, позволяющих объективно оценить качество товаров на этапах их жизненного цикла, не существует.
Таким образом, в настоящее время формируется отрасль исследовательской деятельности, имеющая Широкое практическое приложение к самым разнообразным продуктам труда. Эта отрасль имеет свой специфический объект исследований (общие принципы и методы оценки качества), свой специфический предмет исследования (совокупность свойств продуктов человеческого труда), свой специфический математический аппарат, свои специфические проблемы, имеющие математический, физиологический и социологический характер.
Теоретическим источником оценивания качества является сравнительно новое направление науки - квалиметрия, возникновение которой было связано с осмыслением проблемы измерения и оценки качества в сочетании с проблемой управления качеством продукции и работ в общественном производстве.
Квалиметрия изучает методологию и методику рещения вопросов, лежащих в основе деятельности по регламентации Показателей качества в нормативной документации, оценке уровня качеств^ и контролю качества в процессе приемо-сдаточных, периодических, типовых и сертификационных испытаний. Значительное внимание в этой области уделяется вероятностным и статистическим мет0Дам оценки уровня качества, обработки и анализа результатов испытаний, методам интеграции и принятия решений.
Темпы обновления знаний в области квалиметрии достаточно высоки. В настоящее время квалиметрия достигла такой стадии развития, когда внутри нее явственно начинают выделяться три ветвИ: общая, специальная и предметная.
Это свидетельствует о двух моментах: во-первых, проблема оценивания является сложной и многоаспектной, и, во-вторых, в настоящее время отсутствуют методы оценивания качества, которые охватывали и решали бы все проблемы квалиметрии. В то же время следует отметить, что в квалиметрии достаточно четко определились общая концепция системы оценивания качества и методические подходы к оцениванию качества продукции.
Необходимо отметить, несмотря на это, сегодня еще рано утверждать, что сложилась стройная теория квалиметрия. Слишком небольшой срок прошел с момента ее зарождения, слишком серьезен объект исследования. Однако правомерно и необходимо говорить уже теПерь об ориентации данного научного направления, о принципах и подходах к оценке качества, о главных, узловых проблемах, на решение которых должны быть направлены усилия специалистов.
1 Квалиметрия качества продукции
1.1 Введение в общую квалиметрию
Квалиметрия (от латинского qualis - качество и метрия) - научная область, объединяющая методы количественной оценки качества различных объектов.
Основные задачи квалиметрии: обоснование номенклатуры показателей качества, разработка методов определения показателей качества объектов и их оптимизации, оптимизация типоразмеров и параметрических рядов изделий, разработка принципов построения обобщенных показателей качества и обоснование условий их использования в задачах стандартизации и управления качеством.
Качество продукции - это совокупная характеристика основных свойств, определяющих способность удовлетворять соответствующие потребности наиболее приемлемым и экономическим способом. Качество, по выражению древних философов, - это ощутимый, но неизмеряемый признак объектов, составляющих их сущность; качество - это то, что делает предмет именно таким, какой он есть. Слово «качество» стало одним из наиболее употребляемых. В современное содержание понятия о качестве, например, машин, входят не только потребительские свойства (мощность машин, их быстродействие, производительность, материало- и энергоемкость и т.д.), но и различные технологические свойства, а также характеристики таких эксплуатационных свойств, как надежность, включающая в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость, и т.д/\ немаловажное значение имеют конструкторско- художественные особенности изделия, уровень стандартизации и унификации деталей и узлов, экологичность, безопасность эксплуатации и другие свойства.
Высокое качество выпускаемой и используемой продукции машиностроения проявляется в том, на сколько она удовлетворяет потребности людей, а также, на сколько она позволяет сэкономить ресурсы при выполнении работ и т.д. Высокое качество изделий способствует повышению престижа предприятия-изготовителя и государства, улучшает морально-нравственный климат на производстве и в обществе. Низкий уровень качества изделий, наоборот, становится источником немалых трудностей и даже проблем не только в производственной деятельности, но и при эксплуатации, в торговле и, наконец, в быту.
В экономическом отношении качество продукции, в том числе и качество машин, предназначенной удовлетворять потребность в ней, проявляется в первую очередь через ее полезность, которой соответствует потребительская стоимость.
Проблема адекватной количественной оценки качества продукции осложнена не метрологическими измерениями ее отдельных свойств, а в основном установлением единой численной характеристики и всех свойств соответствующих непостоянным и в значительной мере неопределенным реально существующим и предполагаемым потребностям. Кроме того, показатели свойств оцениваемой продукции и требуемые значенич тех же свойств должны быть сведены к обобщенному показателю качества данной продукции.
Сопоставление и анализ на соответствие объективных свойств различной продукции с субъективными во многом потребностями отдельных людей, их групп или общества в целом была и остается сложной задачей оценки качества, но решать ее приходится специалистам различных сфер деятельности постоянно.
1.2 Квалитология и квалиметрия
Квалитология - наука о качестве объектов, создаваемых человеком, применяемых им технологических и производственных процессов. В структуре квалитологии выделяют следующие взаимосвязанные и взаимодействующие друг с другом составные части:
теория качеста предметом которой является исследование природы качества, изучение экономических, социальных, информационных аспектов качества продукции на этапах ее создания и применения;
теория управления качеством - это область науки, занимающаяся разработкой научных основ и методов обеспечения и управления качеством;
- квалиметрия - это научная область, объединяющая методы количественной оценки качества различных объектов;
- метрология - об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности.
Квалиметрия - научная дисциплина, которая изучает проблематику и методологию количественного и качественного оценивания объектов различной природы в ее рамках формируется и развивается система методов измерения свойств продукции и оценки ее качества.
Квалиметрия как наука выступает в виде взаимосвязанной системы теорий, различающихся степенью общности, средствами и методами измерения и оценивания к таким теориям относятся (рисунок 1.1):
- общая квалиметрия
специальная квалиметрия.
- предметная квалиметрия.
Общая квалиметрия - в ней рассматриваются общетеоретические проблемы: системы понятий, теория оценивания (законы и методы),
аксиоматика квалиметрии (аксиомы и правила), теория квалиметрического шкалирования (в том числе ранжирование, весомость).
В специальной квалиметрии рассматриваются модели и алгоритмы оценки, точность и достоверность оценок: экспертная квалиметрия, вероятностно - статистическая квалиметрия, индексная квалиметрия, квалиметрическая таксономия, теория классификаций и систематизаций сложно-ориентированных объектов, имеющих обычно иерархическое строение.
Предметная квалиметрия — по предмету оценивания. Квалиметрия продукции и техники, квалиметрия труда и деятельности, квалиметрия решений и проектов, квалиметрия процессов, субъективная квалиметрия, квалиметрия спроса, квалиметрия информации и др.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image1.jpeg" \* MERGEFORMAT
Рисунок 1.1 —
Структура квалиметрии
Совершенствование квалиметрии явилось результатом различных представлений о ее предмете и содержании, к главным чертам которых относятся:
представление о квалиметрии только как о теории количественных методов оценки,
сужение предмета квалиметрии до области измерений и оценивания качества объектов, которые являются продуктами труда или до проблемы построения комплексных показателей качества,
расширение предмета квалиметрии, распространение его на количественно-неизмеримые объекты,
акцент в предмете квалиметрия на внеэкономических методах оценивания.
Структурность, динамичность определенность и целостность квалиметрии обеспечиваются механизмом взаимодействия: общая квалиметрия трансформирует специальную квалиметрию с учетом особенностей применяемых методов и моделей оценки, а последняя находит отражение в предметной квалиметрии.
У квалиметрии, как науки, можно выделить следующие статусы:
экономический;
технико-экономический;
общенаучный;
систематический.
Экономический статус обусловлен политэкономическим содержанием категории качества в ее взаимодействии с потребительной стоимостью. С позиции экономического статуса квалиметрия включает в себя методы эконометрии, как теоретического измерения экономических свойств создаваемых объектов и процессов.
Технико-экономический статус квалиметрии отражает ее направленность на комплексные оценки экономических и технических свойств объектов и процессов, что отображается в результатно-затратных мерах эффективности, технико-экономических показателях, технико- экономических уровнях и т.д.
Общенаучный статус определяется философско-методологической и общенаучной функциями категории качества и подтверждается формированием большого числа предметных квалиметрий (продукции, техники, труда и т.д.).
Систематический статус квалиметрии определяет ее, как систематическую теорию. Это связано с тем, что категория качества имеет аспекты структурности, динамичности, определенности, упорядоченности - все основные признаки системы. Таким образом, здесь возможен системный подход и к оценке, и к анализатору, и к управлению.
Исходя из современных требований могут быть сформулированы следующие исходные концептуальные положения современной квалиметрии:
Квалиметрия позволяет получить информацию о качестве оцениваемого объекта на любой стадии его жизненного цикла в количественной и качественной формах, пригодной для установления;
Квалиметрия рассматривает оценку качества объекта, как динамическую категорию, т.е. учитывает возможность изменения его качества при изменении конъюнктуры рынка, применение качества проекта с учетом опыта эксплуатации, совершенствования технических процессов и средств производства;
Основными методическими принципами квалиметрии являются:
принцип измеримости свойств и оцениваемость качества объекта как на уровне отдельно взятых свойств, так и на уровне всей совокупности свойств, образующих качество объекта в целом;
принцип сопоставимости качества объекта и качества отдельно и I» го со эталонного образца или их совокупности;
принцип сравнимости качества конкурирующих вариантов различных исполнений объекта одного и того же вида.
Квалиметрия формируется и развивается в двух взаимосвязанных областях, в области теоретической квалиметрии формируются общие принципы, методы и средства оценки качества, которое является единым для оцениваемых объектов разнообразной природы; в области прикладной квалиметрии формируется с учетом положений теоретической квалиметрии рабочий инструментарий для оценки конкретных объектов, при этом методы и средства оценки качества учитывают природу этих объектов и реальные условия проявления их качеств;
В квалиметрии объектами оценки являются: качество готовой продукции определенного вида или конкретного исполнения требований потребителя, определяющего спрос на продукцию определенного качества, количества и цены, требования действующего разрабатываемого или обновляемого стандарта на продукцию данного вида или конкретного исполнения, система качества, действующая на предприятии — изготовителе данной продукции;
С позиции квалиметрии к основным факторам, являющимися признаками классификации продукции применительно к условиям оценки ее качества, относятся сферы изготовления и реализации этой продукции, способы и формы ее использования по назначению. Эти факторы определяют выбор соответствующих каждому виду продукции, состава ее свойств, оценочных показателей, задач и методов оценки качества.
Квалиметрия необходима для принятия обоснованных решений на всех стадиях жизненного цикла продукции, от маркетинговых исследований до принятия решения о снятии с производства. Количественная оценка качества позволяет определить конкурентоспособность, установить взаимосвязь качества и цены, сделать анализ качества процессов производства, определить пути совершенствования продукции и сокращения затрат. При этом распространение квалимегрических методов и подходов на качество процессов, проектов и решений создает действенный аппарат выбора лучших вариантов многокритериальных решений во всех сферах управления качеством.
1.3 Теоретическое ядро квалиметрии
Теоретическое ядро общей квалиметрии составляет теория оценивания, в которой рассматриваются закономерности, принципы, логика и алгоритмы оценивания качества объектов и процессов. По определению оценка качества представляется как четырехкомпонентная модель-система оценки [1].
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image2.jpeg" \* MERGEFORMAT
включающая в себя субъект (SЬ), объект (Оb), базу (В) и логику оценки (А1). В систему квалиметрической оценки закладывается принцип сравнения. Ему соответствуют две логики оценок - абсолютной и сравнительной (относительной) оценок.
В оценивании качества синтезируются деятельностный, алгоритмический и логический аспекты. Деятельностный аспект отражает организацию оценки с учетом субъект-объектных отношений по оцениванию и соответственно управлению качеством. Алгоритмический аспект реализуется через структуру операций измерения и оценивания качества в алгоритмах оценки. Логический уровень теории оценивания раскрывает логику оценивания качества, формируемую из логики оценки, которая развивается как неотъемлемая часть модальной логики, выбор базы оценки, основные принципы и аксиомы оценивания.
Чтобы правильно осмыслить логику оценивания, необходимо развернуть содержание основных компонентов системы оценивания. Субъект оценки (SЬ) может быть представлен одним «оценщиком» или группой экспертов, организованных по тому или иному принципу. Формализацией SЬ является пространство субъекта оценки (пространство экспертов или экспертное пространство) SЬ в теоретико-множественном смысле со структурой в нем АR. Таким образом, SЬ конкретизируется с помощью двух формальных объектов [SЬ, АR].
Объект оценивания (Оb) может быть представлен одним или несколькими предметами, качество которых оценивается. В последнем случае объекту оценивания соответствует объектовое пространство или пространство качества R со структурой отношений в нем АR. Каждому качеству соответствует совокупность свойств Г со структурой отношений в нем АR. Исходя из этого качеству сопоставляется пространство свойств или, что то же самое, пространство качества Г. Таким образом, система качества описывается такой парой [Г, АR]. Измерение качества переводит пространство свойств в пространство показателей качества или на языке мер - в пространство мер качества ψ которому соответствует структура отношений в пространстве мер Аψ .
В результате Оb описывается тремя формальными объектами:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image3.jpeg" \* MERGEFORMAT
(1.2)
База сравнения Вок может также быть представлена одной или несколькими базами сравнения. Такое представление целесообразно формализовать с помощью теоретико-множественного пространства баз
сравнения В, которое конкретизируется в зависимости от содержания сравнения в виде системы эталонов, группы проектов-аналогов, системы нормативов качества и т.п.
Алгоритм оценки формируется на базе представления о множестве операторов оценивания. Ему соответствует формализованное понятие пространство операторов оценивания О. Результат оценивания - оценки качества, множеству которых сопоставляется пространство оценок О.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image4.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image5.jpeg" \* MERGEFORMAT
Структура отношений
между данными формальными объектами
определяет структуру оценки INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image6.jpeg" \* MERGEFORMAT
.
Цепочка преобразований
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image7.jpeg" \* MERGEFORMAT
характеризует
движение измерения и оценивания качества:
от внешней фиксации ОЬ — к раскрытию
структурности качества; от нее - к системе
взаимосвязанных показателей и к
определению их значений и от них - к
оценкам качества. Внешние по отношению
к данной цепочке компоненты S0К
выступают внешними регуляторами
процедуры оценивания: назначение или
выделение 8Ь (ЛПР,
один эксперт или группа экспертов);
назначение В; выбор операциональной
структуры алгоритма
оценки (
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image8.jpeg" \* MERGEFORMAT
-
системы операторов оценки INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image9.jpeg" \* MERGEFORMAT
Основные положения теории оценивания формулируются в виде аксиом и теорем сравнения, а также принципов оценивания. 1.3.1 Аксиоматика сравнения
А.1. Аксиома существования системы сравнения. Оцениваемые качества всегда сравниваются в определенной системе сравнения, т.е. для каждой операции существуют система сравнения Sr, в рамках которой эта
операция выполняется:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image10.jpeg" \* MERGEFORMAT
квантор
существования; INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image11.jpeg"
\* MERGEFORMAT
- логический знак импликации («следует», «влечет»),
А.2. Аксиома подчиненности системы сравнения при оценивании качества субъект-объектным отношениям по оцениванию и управлению качеством. Система сравнения при оценке качества определена субъект- объектными отношениями по оцениванию и соответственно по управлению качеством
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image12.jpeg" \* MERGEFORMAT
где
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image13.jpeg" \* MERGEFORMAT
-
оператор управления качеством;
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image14.jpeg" \* MERGEFORMAT
-
оператор оценивания;
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image15.jpeg" \* MERGEFORMAT
-
оператор сравнения.
Аксиома отражает положение о раскрытом выше значении субъект- объектных отношений по оцениванию.
А.З.
Аксиома существования границ сравнения
качеств. Оцениваемые качества сравниваются
всегда в определенных границах сравнения,
характеризуемых компонентами системы
оценки S0К.
Данная аксиома INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image16.jpeg"
\* MERGEFORMAT
ориентирует логику построения процедур
оценивания на выявление этих границ.
Природа этих границ обусловлена как
природой субъекта, так и объекта.
А.4. Аксиома существования базы сравнения. Любая операция сравнения выполняется при наличии определенной базы сравнения. Для любой операции сравнения существует ее определяющая база.
А.5. Теорема о взаимосвязи баз сравнения и классов сравнимости. Логическому произведению баз сравнения (конъюнкции, т.е. множеству В, соединенных союзом «и») соответствует пересечение классов сравнимости
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image17.jpeg" \* MERGEFORMAT
то
множеству В, а логическому суммированию
баз сравнения (дизъюнкция, т.е. множеству
В,соединяемых союзом «или») -
объединение
классов сравнимости [
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image18.jpeg" \* MERGEFORMAT
]
по данным INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image19.jpeg"
\* MERGEFORMAT
Каждой
операции сравнения по определенной
базе сравнения В в пространстве объектов
оценки R
соответствует определенной подмножество,
где наблюдается это сравнение. Это
подмножество и
называется
классом сравнимости. Каждой операции
сравнения INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image20.jpeg"
\* MERGEFORMAT
всегда
соответствует
свой класс сравнимости
Доказательство
теоремы базируется на аксиомах А. 1
- А.4.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image21.jpeg" \* MERGEFORMAT
А.6. Теорема о взаимосвязи меры (мощности) множества признаков базы сравнения и меры (мощности) класса сравнимости. Чем больше признаков используется в базе сравнения, тем «уже» класс сравнимости. Монотонному возрастанию мощности множества признаков базы сравнения соответствует монотонное убывание мощности класса сравнимости. Теорему А.6 можно рассматривать как следствие теоремы
А.5. В зависимости от постоянства или изменчивости базы сравнения
различают
отношения однородной
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image22.jpeg" \* MERGEFORMAT
и
неоднородной
сравнимости.
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image23.jpeg" \* MERGEFORMAT
Предполагается, что в первом случае база сравнения постоянна, а втором - переменна.
А.7. Теорема о свойствах отношений однородной и неоднородной сравнимости. Отношения однородной сравнимости являются отношениями эквивалентности, а отношения неоднородной сравнимости - отношениями I олерантности в математическом смысле. Доказательство теоремы вытекает из определенной однородной и неоднородной сравнимости.
А.8. Аксиома абсолютной сравнимости. Сравнимость качеств абсолютна, а их несравнимость - относительна. Данная аксиома является принципом, отражающим закономерность сравнения: несравнимые качества объектов и процессов всегда можно сделать сравнимыми, если перейти к соответствующей базе сравнения и расширить класс сравнимости. Поиск такой базы сравнения связан с переходом к более общим признакам, свойствам, показателям.
А.9.
Аксиома полноты отношения сравнимости.
Отношение сравнимости обязательно
включает или отношения тождества
(сходства) INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image24.jpeg"
\* MERGEFORMAT
или отношения различия или отношения
тождества и различия INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image25.jpeg" \* MERGEFORMAT
одновременно. Если операции сравнения
базируются только на отношениях
сравнимости по тождеству или по различию,
то такие операции неполные. Если операции
сравнения включают в себя отношения
сравнимости по тождеству и по различию,
то они полные. Аксиоматика логики
оценивания развивает вышеперечисленные
аксиомы и теоремы сравнения, определяя
их оценочную интерпретацию.
А.10. Аксиома сравнительного характера оценок. Оценивание качества это всегда сравнение качества, и поэтому оно подчиняется аксиоматике сравнения. Данная аксиома служит основой целого ряда оценочных аксиом, теорем и принципов.
А. 11. Аксиома зависимости результата оценивания (оценок - о) от используемых в оценивании свойств объекта оценки:
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image26.jpeg" \* MERGEFORMAT
где - множество
свойств.
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image27.jpeg"
\* MERGEFORMAT
Аксиома подчеркивает
зависимость оценки от номенклатуры
оценочных свойств, от пространства
качества Г и структуры отношений в нем
Одновременно она отражает возможность
получения различных
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image28.jpeg" \* MERGEFORMAT
оценок по одному и тому же оцениваемому
качеству, если оценивались свойства из
различных классов свойств.
А.12. Теорема о необходимости существования базы оценки. Она доказывается с помощью аксиомы А. 10 и аксиом и теорем логики сравнения.
А.13. Теорема субъективности оценок. Любая оценка обязательно зависит от ее субъекта. Теорема утверждает, что различие в субъектах может приводить к различию в оценках (при одних и тех же базах сравнения и других компонентах системы оценивания). Доказательство теоремы базируется на аксиомах А.2 и А.10. Субъективность оценки не следует смешивать с субъективизмом оценки.
Теорема субъективности фиксирует зависимость оценок качества от субъекта оценки, его целей, потребностей, интересов. В частности, субъектом оценки может выступать общество в целом через своих представителей, которые выражают его интересы, критерии, общественно необходимые потребности (ОНП). Однако в соответствии с этой теоремой наличие «рассогласованных» интересов конкретных субъектов оценки (Sbok) и общества приводит к отклонениям оценок.
А. 14. Теорема изменчивости оценки во времени. Оценка качества зависит от момента времени оценивания
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image29.jpeg" \* MERGEFORMAT
Возможное изменение оценки во времени определяется возможными изменениями основных составляющих системы оценки SК: Оb (например, моральные и физические износы), SЬ (изменение потребностей, социальных нормативов, экономических требований и др.), В (изменение мирового технического уровня и др.).
Особое место среди факторов изменчивости оценок во времени занимают научно-технический и социально-экономический прогресс, рост потребностей общества. Кроме того, изменение может означать смену и субъектов оценки и соответственно их целей. Доказательство теоремы базируется на аксиомах и теоремах А.2 - А.4 и А.10- А. 13.
Логика оценок охватывает основные семантические ценностные единицы: («лучше, чем», «хуже, чем», «равноценно» и «хорошо», «плохо», «безразлично»). Как уже отмечалось, первый оценочно-ценностный кортеж определяет логику сравнительных оценок, а второй - логику абсолютных оценок. Введем следующие условные обозначения логических операторов: G - логический оператор «лучше, чем», «хорошо»; Н - логический оператор «хуже, чем», «плохо»; I - логический оператор «равноценно», «безразлично». Тогда по отношению к этим операторам действительна следующая аксиома.
А. 15. Аксиома логической полноты оценки качества. Для любого качества как объекта оценки всегда существует оценка, относящаяся к
о
тому из логических
оценочных операторов
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image30.jpeg" \* MERGEFORMAT
такая
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image31.jpeg" \* MERGEFORMAT
Эта аксиома впервые сформулирована Гуссерлем в рамках логики оценок, на предмет исследования которой он один из первых обратил внимание.
А. 16. Аксиома логической релятивности оценок. Для разных субъектов оценки операторы G и Н, возможно, будут одновременно истинными (Т):
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image32.jpeg" \* MERGEFORMAT
где
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image33.jpeg" \* MERGEFORMAT
Аксиома релятивности - следствие теоремы
субъективности, ее переформулировка
на языке логических оценочных операторов.
А.17. Аксиома непротиворечивости «оценочного кодекса». Для одного и того же субъекта оценки в одно и то же время t и при одной и той же базе оценки В не могут одновременно выполняться один из логических операторов оценивания G, Н и его отрицание:
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image34.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image35.jpeg" \* MERGEFORMAT
А.18.Теорема транзитивности логических операторов оценивания при
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image36.jpeg" \* MERGEFORMAT
.
При постоянных
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image37.jpeg" \* MERGEFORMAT
соблюдается
транзитивность оценок качества
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image38.jpeg" \* MERGEFORMAT
где
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image39.jpeg" \* MERGEFORMAT
Аксиоматика оценивания составляет основу общих и частных принципов квалиметрии, которые выступают регуляторами формируемых процедур оценки [1].
1.3.2 Принципы оценивания
Первый блок принципов (П.1) является блоком принципа хозяйственного подхода. Этот блок, вытекающий из теоремы субъективности оценок (А. 13), подчеркивает примат общества как субъекта оценки. Конкретизациями принципа хозяйственного подхода (П.1) служат принципы учета общественной потребности (П. 1.1) и целевого подхода (П. 1.2). Принцип П. 1.1 подчеркивает потребительскую направленность оценки качества продуктов труда, что соответствует раскрытию контура регулирования качества по потребительной стоимости. Принцип П. 1.2 тесно связан с принципом П. 1.1, поскольку, как было показано, потребность опосредуется через цели и требования. Хозяйственный принцип квалиметрии определяет важность положения разумного сочетания социальных, экономических, технико-экономических требований в процедурах оценки.
Аксиомы А. 1 - А. 14 служат основанием блока принципа сравнительной логики оценивания (П. 2), в который входят следующие принципы.
Групповой принцип относительности оценок (П. 2.1), в концентрированном виде отражающий положение зависимости оценки от всех компонентов системы сравнения.
Принцип относительности базы оценки (П. 2.1.1) , подчеркивающий зависимость базы оценки от времени, целей, субъекта и объекта оценивания (принцип следует из аксиом А. 2, А. 3, А. 4).
Принцип зависимости оценки от показателей качества и базы оценки (П. 2.1.2), который можно рассматривать как одну из переформулировок принципа П. 2.1. Данный принцип прямо вытекает из аксиомы А. 11.
Принцип временной относительности оценок (П. 2.1.3), который вытекает из аксиомы А. 14. Его можно рассматривать как следствие системного принципа динамичности качества.
Принцип перевода квалиметрии в хронометрию (П. 2.1.4), который служит основанием перевода относительных значений показателей качества во временные оценки технического уровня в терминах времени «опережение» или «отставание» по отношению к принятой базе оценки, например мировому техническому уровню.
Групповой принцип субъект - объектного единства оценки (П. 2.2). В нем отражается положение о том, что оценка должна производиться в рамках определенных субъект-объектных отношений по оцениванию и по управлению качеством соответственно (аксиома А. 2). С учетом структуры системы оценки принцип П. 2.2 включает в себя два принципа: выделения аксиологически внешних и аксиологически внутренних (по субъекту) оценок (II. 2.2.1) и выделения системно-внешних и системно-внутренних (мо объекту) оценок (П. 2.2.2).
Принцип П. 2.2.1 конкретизирует относительность оценок в ииисимости от того, кто является субъектом оценки по отношению к определенной хозяйственной системе: если это «управление» в рамках миной хозяйственной системы - начальник отделов, бригад, цехов и т.д., ю это будут аксиологические внутренние оценки, а если эти «управляющие» за пределами данной хозяйственной системы аттестационные комиссии, потребитель, экспертиза и т.д., то это будут аксиологически внешние оценки.
Принцип П. 2.2.2 уточняет относительность оценок в зависимости от того, как рассматривается объект оценки - изолированно или в системном окружении. Изолированное рассмотрение объекта оценки определяет класс системно-внутренних оценок, в системном окружении - класс системно- внешних оценок.
Групповой принцип прочих условий (П. 2.3) базируется на аксиомах А. 8 и А. 9 и раскрывает пути построения отношений сравнимости.
Принцип соответствия уровня формализации оценки возможному уровню формализации объекта оценивания (П. 3) требует, чтобы названные уровни соответствовали друг другу.
Групповой принцип управляемости (П. 4) следует из принципа П. 2.2 и совместно с целевым принципом раскрывает управленческую функцию оценочной деятельности. Групповой принцип системности оценки (П. 5) вытекает из системной природы качества. Принципы П. 6 и П. 7 включают в себя принципы экспертного оценивания.
Алгоритмический уровень теории оценивания ориентируется на раскрытие алгоритмов оценки, т.е. пространства операционального
содержания системы оценки (пространство операторов оценивания Θок). Среди операций оценивания выделяются внешние и внутренние операции.
Внешние операции носят подготовительный характер и определяют содержание внешних этапов оценивания. К ним относятся формулирование цели оценки, классификационные операции, выбор баз оценки, проверка условий пригодности. Особое место во внешних операциях оценки качества занимает проверка условий пригодности, которая составляет содержание первого этапа собственно оценки качества. Здесь проверяются формализованные и неформализованные требования, очерчивающие границу области допустимого качества объекта оценки, которые не вошли в число оценочных показателей. Такими требованиями могут быть: экономические, социальные, экологические, эстетические, эргономические и др.
Внутренние операции определяют процесс оценки качества в узком смысле, который раскрывается через следующую совокупность процедур (операций):
выбор оценочных показателей (оператор ΘВ);
выделение основных (шкалоформирующих) и дополнительных (шкалокорректирующих) операций (оператор ΘОС);
выбор метода декомпозиции - функциональной, морфологической (оператор ΘЛК). Содержание этой операции - составление иерархической структурной схемы свойств, построение дерева свойств (функций), иерархической морфологической структуры показателей качества;
выбор типа шкалирования и построение квалиметрических шкал (оператор Θ111К);
свертывание показателей (мер) качества (оператор ΘСВ). Содержание операции определяет решение таких вопросов, как выбор типа свертывания (модели оценки), выбор модели комплексного показателя, определение коэффициентов весомости оценочных показателей;
оценивание качества (оператор Θ0);
свертывание оценок качества (ΘСВО). В операцию входит определение коэффициентов весомости оценок;
свертывание шкал (оператор Θсв.ш) включает в себя процедуры перехода от частных шкал к общей универсальной шкале, обобщение профилей предпочтения и переход к групповым профилям предпочтения.
Таким образом, выделенные операторы ΘВ; ΘОС; ΘДК; ΘШК; ΘСВ; ΘО; ΘСВО; Θсв.ш оценивания составляют унифицированный набор операторов, определяющих содержание операторов оценивания Θ и позволяет перейти к сжатой записи в виде формул алгоритмов оценки качества, под которыми понимается произведение (суперпозиция) этих операторов.
Последовательность реализации операторов оценивания в формулах алгоритмов оценки качества кодируется справа налево: сначала осуществляется оператор оценки, стоящий в формуле первым справа, затем следующий, стоящий левее первого, и т.д. Рассмотрим ряд формул алгоритмов оценки качества, раскрывающих закодированное в них содержание соответствующих методик оценки [1].
Формула ΘСВ.ОΘОΘСВΘШКΘВΘДК. Порядок оценки отражает следующие операции: декомпозицию качества, например, построение «дерева свойств»; выбор на «дереве» оценочных показателей - построение дерева показателей; шкалирование показателей относительно базы сравнения; свертывание показателей - построение групповых показателей; оценку качества по групповым показателям - получения «вектора оценок»; свертывание оценок - вычисление комплексной оценки.
2. Формула ΘОΘСВΘШКΘОСΘВ .Порядок оиенки: выбор оценочных показателей; деление оценочных показателей на основные и дополнительные; шкалирование показателей; операционное свертывание показателей - получение комплексного показателя; оценка качества по комплексному показателю.
ФормулаΘОΘСВΘШКΘОСΘВ. Порядок оценки отражает такие операции:
выбор оценочных показателей; шкалирование показателей - построение
оценочных шкал по показателям; оценивание - присвоение оценок
единным показателям; свертывание оценок - получение комплексной оценки, оценка по комплексному показателю.
научно-технический прогресс влечет за собой непрерывное
расширение номенклатуры изделий, но при этом возрастают и требования
к их качеству. В этих условиях решать проблему качества можно только на научной основе. Научную основу составляют знания о методах определения требований по качеству, оценивание качества, обеспечение качества и контроль. Таким образом, применение теории оценивания в совокупности с другими научными знаниями помогает решать данные проблемы, возникающие в области качества продукции.
1.4 Квалиметрические шкалы
Понятие «шкалы» общее для метрологии и квалиметрии. В метрологии - это часть отсчетного устройства средства измерения, представляющее собой упорядоченный ряд отметок соответствующих последовательному ряду значений величины вместе со связанной с ней нумерацией [2].
В квалиметрии понятие «шкалы» используется в математическом смысле, т.е. как метод оценивания и сопоставления свойств различных объектов.
Различают три вида квалиметрических шкал:
шкала порядка;
шкала интервалов;
шкала отношений.
Шкала порядка - это такой метод оценивания, при котором оцениваемые параметры показателей или иные объекты оценивания располагаются в порядке увеличения или уменьшения значений параметра показателя или свойства объекта.
Метод установления определенной последовательности рассматриваемых размеров, осуществляемый попарным сопоставлением всех имеющихся размеров, называется ранжированием. Полученные ранжированием ряды размеров представляют собой шкалу порядка. Это может быть шкала возрастающего или убывающего характера. С целью облегчения измерения по шкале порядка часто некоторые выбранные размеры фиксируют в качестве опорных.
Оценки по шкалам порядка широко используются в социальной сфере, в экономике, в области интеллектуального труда, в искусстве, гуманитарно-медицинских науках, словом там, где чисто количественные измерения затруднены или пока невозможны.
На основе шкалы порядка можно осуществлять некоторые логические операции. Эта возможность логических операций называется свойством транзитивности, но на шкале порядка не могут быть выполнены какие- либо арифметические действия с неизвестными по сути дела размерами, даже если они выражены в количестве балла.
Оценочные измерения по шкале порядка широко используются при различных видах контроля.
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.
Шкала интервалов применяется для характеристики таких свойств продукции, которые связаны с температурными режимами.
На шкале интервалов значения самих размеров остаются неизвестными, т.к. на них откладывается только разница между сопоставляемыми размерами, но по данным шкалы интервалом можно определить не только то, что один размер > или < другого, но и оценить на сколько. На этой шкале можно осуществлять арифметические действия с интервалами, складывать и вычитать их величины.
Шкала отношений - это измерительная шкала, на которой отсчитывается (определяется) численное значение измеряемых величин N как математическое отношение определенного размера Qiк другому размеру Qj].
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image40.jpeg" \* MERGEFORMAT
где Qi - выступает в качестве единицы измерений, т.к. число N показывает, сколько размеров Qj укладывается в размере Qi
При необходимости соблюдения условий единства измерений в качестве используют узаконенную единицу измерения (Q)
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image41.jpeg" \* MERGEFORMAT
Формирование шкалы
отношений по возрастанию или убыванию
числовых значений N есть построение
шкалы в цифровых пределах от 0
и возможно до
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image42.jpeg" \* MERGEFORMAT
В отличие от шкалы интервалов шкала отношений не имеет отрицательных значений. Со значением N и Q возможны все математические действия, поэтому шкала отношений является наиболее
совершенной и широко применимой. Однако построение шкалы отношений и измерений с ее помощью не всегда возможно.
Шкала отношений применима к большинству параметров, представляющих собой физическую величину (размер, вес, плотность, сила. напряжения и т.д.)
Основной постулат квалиметрии: любое измерение по шкале отношений предполагает сравнение неизвестного размера с известным, и выражение первого через второй в кратком или дольном отношении.
Шкала, в которой применяется тот или иной показатель качества, должна учитываться при оценивании уровня качества продукции.
2 Классификация задач и методов квалиметрии
Состав задач квалиметрии определяется стадиями жизненного цикла продукции, включающими [3]:
маркетинг и изучение рынка;
проектирование и разработку продукции;
процесс планирования и разработки;
закупки;
производство и предоставление услуг;
проверки;
упаковку и хранение;
реализацию и распределение продукции;
монтаж и ввод в эксплуатацию (потребление);
техническую помощь и техническое обслуживание;
утилизацию или восстановление в конце выработки ресурса.
Результатом работ на стадии исследования и обоснования
проектирования и разработки являются исходные данные для создания и разработки изделий и материалов, разработка технического задания (ТЗ) на выполнение опытно-конструкторских работ (ОКР) по созданию и модернизации изделий или опытно-технологической работы по разработке или модификации материалов. ТЗ устанавливает основное назначение, экономические характеристики и показатели качества изделия или материала и являются первым документом, в котором появляются показатели качества.
Результатом работы на стадии разработки является воплощение требований ТЗ в опытных образцах или партиях, разработка конструкторской и технологической документации и технических условий.
На стадии производства осуществляется изготовление продукции и проведение контроля соответствия изготовляемой продукции требованиям стандартов и других нормативных документов.
На стадии потребления или эксплуатации осуществляется реализация свойств качества продукции. Применительно к этой стадии методами квалиметрии решаются задачи рационального обслуживания продукции по данным означенных показателей качества с целью использования их в максимальной степени.
Таким образом, основными задачами квалиметрии являются следующие:
определение номенклатуры показателей качества, включаемых в техническое задание и нормативную документацию с целью последующего контроля и сопоставительной оценки с продукцией аналогичного функционального назначения;
определение численных значений показателей качества с целью включения их в техническое задание на разработку продукции;
- формулировка требований к показателям качества для включения их и нормативную документацию;
- оценка качества на основе испытаний и измерений, в том числе выборочных;
- разработка стратегий обслуживания технических устройств на основе данных о показателях надежности.
Эти задачи решаются с использованием следующих методов квалиметрии:
экспертной квалиметрии;
индексной квалиметрии (о ней речь будет идти позже);
таксономических методов оценки;
вероятностно-статистической квалиметрии.
2.1 Экспертная квалиметрия
Особенность экспертной квалиметрии заключается в том, что она ориентирована на человека как непосредственного измерителя качества в системе оценки. В настоящее время экспертные методы оценки качества представляют наиболее развитую область квалиметрии.
Однако целостного представления об экспертной квалиметрии как единой теории нет. Нет единого понимания, что относить к методам жспертной квалиметрии: можно ли к ним отнести социометрические методы, оценки, формируемые лицом, принимающим решение (ЛПР), психофизические (органолептические), психологические, тестовые методы измерения качества. Задачи, решаемые методами экспертной квалиметрии, многообразны, они касаются как процедур (алгоритмов) оценки качества в целом, так и отдельных операций оценивания - определения коэффициентов весомости, шкалирования, выявление отношений взаимозаменяемости в пространстве мер (показателей), определение состава оценочных показателей, обоснования системы базовых значений показателей, обоснования граничных (пороговых) значений показателей.
В экспертной квалиметрии выделяются два основных класса экспертиз. 11ервый - класс интеллектуальных экспертных методов (ИЭМ), основанных на привлечении интеллекта (опыта, знаний) специалиста, второй - класс сенсорных экспертных методов (СЭМ), состоящий в использовании сенсорных (чувствительных) возможностей человека (специалиста). Отметим, что класс СЭМ по своему содержанию шире традиционно понимаемых органолептических измерений, использующих зрительный, слуховой, тактильный и другие анализаторы (органы чувств). Он охватывает также методы оценки качества, основанные на фиксируемых ощущениях испытателей различных видов техники.
Механизм ИЭМ и СЭМ определяет основания классификации методов жспертной оценки, представленной в таблице 2.1.
Таблица
2.1
- Классификация методов экспертной
оценки (ЭО)
Основание
классификации
Класс (подкласс,
группа) методов ЭО
По субъекту
оценки
Число экспертов
Тип применяемой
памяти
Принцип
организации группового
интеллекта
Единичная ЭО;
групповая (коллективная) ЭО.
ЭО с внутренней
памятью (оперативной; долговременной);
ЭО с внешней
памятью. Параллельно-независимая
ЭО; параллельно-
зависимая ЭО
(без координатора; с координатором);
параллельно-последовательная
независимая ЭО;
параллельно-последовательная
зависимая ЭО
(без координатора; с координатором).
Оценка гетерогенной экспертной
группой (принцип дополнения); оценка
гомогенной экспертной группой
(принцип конкуренции).
По входной
информации
Направленность
информации о субъекте ЭО Тип
информации о субъекте ЭО
ЭО
с самооценкой; ЭО
с взаимной оценкой.
ЭО
с оценкой компетентности экспертов;
ЭО с оценкой
конъюнктурности экспертов; ЭО
с оценкой конформизма экспертов; ЭО
с оценкой качества экспертов; ЭО
с кластеризацией экспертов по
интересам.
По
выходной
информации
Характер
представления
информации
В терминах
семантических мер; в терминах числовых
мер (порядковых балльных; метрических
балльных); номинальных (экспертная
классификация).
По характеру
объекта Размерность пространства
мер качества
Однокритериальная
ЭО;
многокритериальное ЭО.
По оператору
экспертизы 1.Размерность сравнений
2 Цикличность
экспертизы
Сравнение
единичной размерности (относительно
эталона); парные (бинарные) сравнение;
множественные сравнения. Одностадийное
(одноуровневая) ЭО;
многостадийное (многоуровневая) ЭО.
Как следует из классификации, в множество методов экспертной оценки включается единичная экспертиза, выполняемая одним экспертом н 1и МНР. Признак «тип организации групповой экспертной оценки» раскрываеет типы экспертной оценки по особенностям ее организации в ни портном пространстве субъекта оценки, т.е. изолированы или нет единичные эксперты друг от друга; разрешается или нет в процессе оценки обмена информацией («независимая» или «зависимая»); каков порядок обмена информацией через координатора или без него непосредственно друг с другом; возможно или нет повторяемость экспертизы ("параллельная» или «параллельно-последовательная»); привлекается или нет совокупная внешняя память группы экспертов и др.
В соответствии с изложенным представлением о системе оценок в экспертной квалиметрии выделяются как самостоятельные разделы теорий организаций субъекта экспертизы, в которой исследуются вопросы отбора экспертов и организации экспертного опроса; экспертного шкалирования, свертывания и обоснования оценок (мер) качества; верификации (проверки, адекватности) экспертных оценок; комплексирования экспертной информации (оценок) с эмпирической информацией.
В теории организации субъекта экспертизы раскрываются основные факторы организации экспертных процедур оценки качества и тем самым реализуется деятельный аспект экспертной квалиметрий.
Одним из продуктивных направлений совершенствования экспертных методов является разработка методологии учета риска на основе оценки субъективных вероятностей успеха, синтеза субъективных вероятностей и результатов эксперимента с помощью байесовских моделей.
Быстро растущие потребности в разнообразных экспертных оценках выдвигают на передний план создание методологии проектирования жспертных методов, которая позволяла бы в зависимости от ситуации оценки качества разрабатывать и выбирать адекватный экспертный метод оценки качества. При этом проектировочный механизм генерации метода жспертной оценки должен включать в себя морфологический генератор жспертных методов, правила их отбора в зависимости от ситуации оценки качества.
2.2 Таксономические методы опенки
Таксономические методы оценки качества составляют основное содержание квалиметрической таксономии или таксономической квалиметрии как специальной квалиметрии. Несмотря на то, что разработки процедур оценивания в форме классифицирующих процедур расширяются, формирование классификационной методологии как отдельного направления в квалиметрии исследовано недостаточно. Сложность формирования методологии квалиметрической таксономии обусловлена современным состоянием науки о классификациях и классификационной деятельности, находящейся в стадии своего становления, большим разнообразием классификационных языков и классификационных теорий [1].
Центральными понятиями квалиметрической таксономии являются понятия класс качеств (квалитаксон) и классифицирующая система. Квалитаксон - это совокупность качеств объектов или процессов, тождественных (сходных, однородных) по определенным признакам (базе сравнения). Квалитаксоны формируются на основе принципа функционально-кибернетической эквивалентности качества. Синонимы класса качеств - категории, роды, сорта и т.п., например, аттестационные и инновационные категории, сорта, качества, категории дефектности. Поскольку квалитаксон образуется в результате сравнения качеств, то он всегда является подклассом в классе сравнимости.
В зависимости от типа отношений сравнимости, а также от того, по каким классам свойств (показателей) и структуры эти отношения формируются, строятся в соответствующие квалитаксоны: по морфологической структуре - морфологические, по функциональной структуре - функциональные, по потребностям - потребительские классы, по эффективности - классы эффективности, по уровню обновления качества (новизне, глубине новизны и т.п.) - инновационные классы, по классам свойств, например по безопасности - классы безопасности и т.п.
Как следует из изложенного, квалиметрическая таксономия развивает теорию сравнения и включает в свою структуру следующие разделы: типологизацию - построение и применении мер сходства качества; метризацию - построение соответствующих метрик как моделей оценки качества; дискриминацию (разделение) квалитаксонов; алгебру классификаций и др.
В классифицирующих процедурах оценки используются специальные типы мер качества:
экстенсивные меры качества;
супераддитивные меры качества;
субаддитивные меры качества;
атрибутивные меры качества;
топологические меры близости качества;
количественные меры сходства меры качества.
Таким образом, таксономия — это наука о правилах упорядочения и классификации.
Основным понятием, используемым в таксономических методах, является так называемое таксономическое расстояние. Это — расстояние между точками многомерного пространства, исчисляемое чаще всего по правилам аналитической геометрии. Размерность пространства определяется числом признаков, характеризующих единицы изучаемой совокупности. В двойственной же задаче, в которой признаки выступают в
роли объектов исследования, размерность пространства определяется числом структурных единиц. Таким образом, таксономическое расстояние нечисляется между точками-единицами, либо точками-признаками, расположенными в многомерном пространстве. Исчисленные расстояния
позволяют определить положение каждой точки относительно остальных
точек и, следовательно, определить место этой точки во всей
совокупности, что делает возможным их упорядочение и классификацию.
В зависимости от целей исследования таксономические методы можно разделить на три группы: методы упорядочения, методы разбиения, методы выбора репрезентантов групп [4].
Первая группа включает методы, упорядочивающие единицы изучаемой совокупности, причем здесь можно выделить два направления. И одном случае достигается линейное упорядочение, в другом - нелинейное.
Линейное упорядочение (например, методом Чекановского) включается в проецировании точек многомерного пространства на прямую.
Вроцлавские математики разработали так называемый метод дендритов (именуемый также вроцлавской таксономией), при котором точки многомерного пространства проецируются на плоскость, чем достигается нелинейное упорядочение изучаемых элементов.
Вроцлавская таксономия находит все большее применение во многих жономических дисциплинах как в своем первоначальном виде, так и в дальнейших модификациях.
Вторая группа методов имеет дело с задачами разбиения множества на группы однородных элементов. Среди них можно выделить метод Чекановского, приспособленный для проведения территориальных жономических исследований благодаря тому, что в нем учитывается информация о связях между всеми объектами (расположены ли они далеко или близко друг от друга). Другим широко используемым методом является так называемый метод шаров. Он менее трудоемок, чем другие методы, что составляет его несомненное достоинство.
Третья группа таксономических методов применяется с целью выбора репрезентантов групп. Она имеет большое значение, особенно при нахождении так называемых диагностических признаков, т.е. признаков, передающих самые существенные особенности весьма многочисленного набора исходных признаков.
2.2.1 Формирование матрицы наблюдений
Прежде чем прибегнуть к помощи методов сравнительного анализа в таксономической квалиметрии, необходимо выполнить определенные преобразования, которые в принципе одинаковы, независимо от того, будут ли использоваться таксономические процедуры или же методы
факторного анализа. Исходным и одновременно самым важным шагом, предопределяющим правильность конечных результатов, является формирование матрицы наблюдений. Эта матрица содержит наиболее полную характеристику изучаемого множества и благодаря этому играет важнейшую роль в проводимом исследовании [4].
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image43.jpeg" \* MERGEFORMAT
Допустим, у нас имеется множество из ω элементов, описываемых n признаками; тогда каждую единицу можно интерпретировать как точку п- мерного пространства с координатами, равными значениям п признаков для рассматриваемой единицы. Вышеуказанную матрицу наблюдений можно представить следующим образом:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image45.jpeg" \* MERGEFORMAT
где ω - число единиц;
n — число признаков;
xik - значение признака к для единицы i.
Признаки, включенные в матрицу наблюдений, неоднородны, поскольку описывают разные свойства объектов. Кроме того, различаются их единицы измерения, что еще более затрудняет выполнение некоторых арифметических действий, необходимых в отдельных процедурах. Поэтому надлежит выполнить предварительное преобразование, которое заключается в стандартизации признаков. Это преобразование производится в соответствии с формулой (2.2):
причем:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image46.jpeg" \* MERGEFORMAT
Sk - стандартное отклонение признака k;
Sik -стандартизованное значение признака k для единицы і
После стандартизации переменных переходят к заключительной процедуре - расчету элементов матрицы расстояний с учетом всех
элементов матрицы наблюдений. Чаще всего используется средняя
абсолютная разность значений признаков (2.5):
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image47.jpeg" \* MERGEFORMAT
,2,...,®.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image48.jpeg" \* MERGEFORMAT
После исчисления расстояний между всеми единицами данной
совокупности получаем матрицу расстояний. Ее можно записать в
следующем виде (2.6):
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image49.jpeg" \* MERGEFORMAT
где
символ
сіj
обозначает расстояние между
элементами
і
и
j
Элементы этой матрицы служат основой для проведения исследований с помощью таксономических процедур. Они обладают следующими свойствами (2.7), (2.8):
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image50.jpeg" \* MERGEFORMAT
2.2.2 Таксономический показатель уровня развития
Для сопоставления объектов, характеризуемых большим числом признаков, чаще всего применяются таксономические процедуры. Одним из первых методов исследования многомерных объектов был предложенный 3. Хэльвингом таксономический показатель уровня развития [4]. Этот показатель представляет собой синтетическую величину, «равнодействующую» всех признаков, характеризующих единицы исследуемой совокупности, что позволяет с его помощью линейно упорядочить элементы данной совокупности.
Процесс построения таксономического показателя уровня развития начинается с определения элементов матрицы наблюдений X, представленной выражением (2.1). Как известно, элементами матрицы служат значения признаков, выраженные в специфических для каждого признака единицах измерения. Поэтому необходимо произвести стандартизацию в соответствии с формулой (2.2). Процедура стандартизации признаков приводит не только к элиминированию единиц измерения, но и к выравниванию значений признаков.
Следующий шаг в рассматриваемой процедуре заключается в дифференциации признаков матрицы наблюдений. Все переменные делятся на стимуляторы и дестимуляторы. Основанием разделения признаков на две группы служит характер влияния каждого из них на уровень развития изучаемых объектов. Признаки, оказывающие положительное, стимулирующее влияние на уровень развития объектов, называются стимуляторами, в отличие от признаков, которые оказывают тормозящее влияние и поэтому называются дестимуляторами. Разделение признаков на стимуляторы и дестимуляторы служит основой для построения так называемого эталона развития, который представляет
собой точку Р0 с координатамии определяется следующим
образом (2.9), (2.10):
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image51.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image52.jpeg" \* MERGEFORMAT
где INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image53.jpeg" \* MERGEFORMAT
Расстояние между отдельными точками-единицами и точкой Р0,
представляющей эталон развития, обозначается с,° и рассчитывается следующим образом (2.11):
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image54.jpeg" \* MERGEFORMAT
Полученные расстояния служат исходным
и величинами, используемыми при расчете показателя уровня развития,рассчитываемого по формуле (2.12):
рассчитываемого
по формуле (2.12):
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image55.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image56.jpeg" \* MERGEFORMAT
Показатель уровня развития характеризуется тем, что является величиной положительной и лишь с вероятностью, близкой к нулю, может оказаться больше единицы. Интерпретация его следующая: данная единица находится на тем более высоком уровне развития, чем ближе значение показателя уровня развития к нулю.
Показатель уровня развития служит для статической характеристики множества объектов. С его помощью можно оценить достигнутый в некоторый период или момент времени «средний» уровень значения признаков, характеризующих изучаемое явление. Однако проведение анализа изменений, происходящих за некоторый промежуток времени, оказывается весьма затруднительным, так как, вообще говоря, нормирующая величина с0, а также координаты эталона развития подвергаются изменениям.
2.2.3 Метод дендритов: вроцлавская таксономия
Метод вроцлавской таксономии часто называют методом дендритов. Авторы этого метода определяют дендрит как ломаную, «... которая может разветвляться, но не может содержать замкнутых ломаных, и такая, что любые две точки множества 2 ею соединены» [4]. Этим методом получают нелинейное упорядочение изучаемых единиц, что, с одной стороны, полнее характеризует действительность, но, с другой стороны, создает больше трудностей при интерпретации. Нелинейное упорядочение характеризуется отсутствием явной иерархии, выражающимся в том, что некоторые единицы могут быть связаны с большим числом других единиц (например, с пятью). В этом случае отсутствует четко определяемый порядок, не известно, какой элемент является предшествующим, а какой последующим.
Рассматриваемые случаи упорядочения можно представить графически н виде точек или кружков (со вписанными в них обозначениями единиц), связанных отрезками. Точки, изображающие единицы, чаще всего называют вершинами, а отрезки - связями (дугами). Упомянутые линейный и нелинейный способы упорядочения иллюстрируют рисунки 2.1 и 2.2.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image57.jpeg" \* MERGEFORMAT
Представленные на рисунках упорядочения, очевидно, не исчерпывают все возможные ситуации. В связи с этим возникает задача выбора наилучшего упорядочения, заключающаяся в нахождении такого дендрита, в котором смежные единицы будут иметь наименее различающиеся значения признаков. Выполнение этого условия приведет к упорядочению с наименьшими расстояниями между отдельными элементами. в оптимальном дендрите - с наименьшей суммой длин связей - смежные объекты в наименьшей степени отличаются друг от друга Поэтому при сравнении различных упорядочений объектов и выборе наилучшего упорядочения исходят из длины связей дендрита.
Построение оптимального дендрита заключается в установлении связей между единицами, наименее отличающимися друг от друга с этой целью из составленной матрицы расстояний выбирают единицы с близкими значениями признаков. Поиск таких единиц проводится путем нахождения наименьших чисел в каждом столбце (или строке) матрицы Искомые ближайшие единицы обозначены номерами строк , т столбцов), в которых находятся наименьшие числа. Если, например надо найти единицу, наименее отличающуюся от j, то достаточно отыскать наименьшее число в столбце j. Пусть этим числом будет элемент находящийся в строке і. Тогда ближайшей к единице j будет единица і. Данный пример выбора ближайшего элемента иллюстрирует таблица 2.1.
Таблица
2.1
- Выбор ближайшего элемента в столбе у
матрицы расстояний
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image58.jpeg" \* MERGEFORMAT
Предложенный авторами вроцлавской таксономии способ построения оптимального дендрита состоит из нескольких этапов. На первом этапе устанавливаются связи каждой из исследуемых единиц с ближайшими единицами.
Для удобства описания выполняемых операций предположим, что у пас имеется множество единиц, обозначенных символами 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, К, 9. Далее предположим, что в этом множестве из девяти элементов получены следующие сочетания ближайших единиц (рисунок 2.3).
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image59.jpeg" \* MERGEFORMAT
Рисунок
2.3 - Сочетания ближайших единиц
Нетрудно заметить, что некоторые связи встречаются дважды, например 1-3 и 3-1 (т.е. к единице 1 ближе всего находится единица 3, а к единице 3 ближе всего расположена единица 1). Поскольку при построении дендрита очередность установления связей не играет роли, одно из повторяющихся сочетаний всегда исключается. Подобное исключение проводится для всех выделенных пар связей. Это приводит к
тому, что остаются связи 2-7 и 8-9, а связи 7-2 и 9-8 отбрасываются. Для оставшихся двух связей характерно наличие единицы, обозначенной номером 5, поэтому связи 4-5 и 5-6 можно объединить в один общий набор. В результате получаются четыре отдельные конструкции, называемые скоплениями 1-го порядка (рисунок 2.4).
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image60.jpeg" \* MERGEFORMAT
Рисунок 2.4 - Скопления
1-го порядка
Полученные скопления не удовлетворяют основному условию дендрита, а именно они не связаны в единое целое. Для выполнения этого требования выбирается наименьшее расстояние между единицами, входящими в различные скопления 1-го порядка. Соответствующий отрезок становится связью между двумя скоплениями. В результате получаются скопления 2-го порядка. Если эти скопления также оказываются изолированными, то вышеупомянутая операция повторяется, что приводит к получению скопления 3-го, а затем и высших порядков. Процесс построения дендрита заканчивается, когда любые две точки исследуемого множества оказываются связанными друг с другом.
Очередная процедура, которую надлежит теперь выполнить, заключается в нахождении наименьшего расстояния каждой единицы одного скопления от единиц остальных скоплений. Затем их этих расстояний выбирается наименьшее, которое становится связью, соединяющей отдельные скопления. Предположим, что искомыми оказались расстояния между единицами 5 и 3, а также единицами 2 и 8 (рисунок 2.5).
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image61.jpeg" \* MERGEFORMAT
Рисунок 2.5 - Скопления
2-го порядка
Нахождение наименьшего расстояния между скоплениями 2-го порядка и объединение их в одно общее целое - последняя операция в рассматриваемом примере, которой завершается процедура построения дендрита. Предположим, что искомой связью оказалась связь между единицами 5 и 8, тогда дендрит девятиэлементного множества выглядит так, как показано на рисунке 2.6.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image62.jpeg" \* MERGEFORMAT
Рисунок 2.6 - Дендрит,
построенный на единицах исследуемого
множества
2.2.4 Метод «центра тяжести»
Способ выбора репрезентантов по этому методу зависит от размера I руппы. Различаются группы из одного, из двух элементов, а также группы большей численностью элементов [4].
В группах из одного элемента образующие их единицы обладают шачениями признаков, сильно отличающимися от остальных. Таким образом, их относят к числу элементов-эталонов (репрезентантов).
С группами, где число элементов больше двух, поступают следующим образом. Рассчитываются расстояния каждой единицы от остальных единиц данной группы (2.16):
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image63.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image64.jpeg" \* MERGEFORMAT
В набор элементов-эталонов входит единица с наименьшей суммой расстояний (2.17):
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image65.jpeg" \* MERGEFORMAT
Заключительный этап процедуры состоит в выборе репрезентантов из группы с двумя элементами. С этой целью рассчитывается сумма
2к - число элементов в к группах из двух элементов;
р - число обособленных элементов и элементов-эталонов, выбранных из групп с числом элементов больше двух.
Репрезентантом каждой из этих групп является тот элемент, у которого больше сумма расстояний от обособленных элементов и элементов- эталонов, выделенных из групп с числом элементов больше двух (2.19):
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image66.jpeg" \* MERGEFORMAT
По выполнении указанных операций получается набор элементов- эталонов, представляющих каждую из выделенных групп. Выбранные элементы находятся вблизи «центра тяжести» группы и поэтому обладают «средними» значениями характеризующих их признаков.
2.2.5 Таксономический метод оценивания качества машиностроительной продукции на основе рангово- классификационной шкалы
Таксономический метод построения классификационной шкалы в ранговом пространстве мер качества проектов и оценку качества проектов на основе рангово-классификационной шкалы можно применять по отношению к разработкам любых технологий и объектов техники. Алгоритм оценки включает в себя несколько этапов [1].
Во-первых, осуществляется дифференциальное ранговое шкалирование проектов-аналогов по каждому оценочному показателю на множестве проектов-аналогов, т.е. строятся ранжировки показателей.
Полученная ранжировка проектов-аналогов представляется в виде матрицы рангов.
Матрица рангов переводится в булеву матрицу на основе предиката Р,. Смысл операции - перевести матрицу рангов в (1;0) - матрицу, где единицу получают ранги, превысившие 50 % максимального ранга.
расстояний
каждого элемента такой группы от
элементов-эталонов, выбранных на
предыдущих этапах (2.18):
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image67.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image68.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image69.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image70.jpeg" \* MERGEFORMAT
где k - число образцов-аналогов.
Дискриминатор делит проекты на две группы — проектов, для которых доля «хороших» оценочных показателей приблизительно больше 40-45 %, и проектов, для которых эта доля меньше.
Формируется эталон и категория качества (2.22):
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image71.jpeg" \* MERGEFORMAT
Как следует из формул, ранговые эталоны означают следующие ранги по каждому из оценочных показателей: категория 1 - лучшие ранги в нервом ранговом классе К1 категория 2 - средние ранги в К1 категория 3 средние ранги во втором ранговом классе К2; категория 4 - худшие ранги в К2. Полученные категории качества в рангах показателей и есть рангово- классификационная шкала качества на множестве выбранных проектов- аналогов.
Каждый показатель качества оцениваемого проекта сравнивается со шачениями показателей проектов-аналогов с учетом построенной ранговой шкалы предпочтения. Определяются ранги показателей оцениваемого качества проектов.
Ранги оцениваемого качества проекта сравниваются с ранговыми категориями Kat.1,Kat.2,Kat.3,Kat.4; с помощью мер сходства в ранговой
шкале. Проекту присваивается оценка качества - та категория, с вектором рангов которой обеспечено наибольшее сходство.
2.3 Вероятностно-статистическая квалиметрия
Вероятностно-статистическая квалиметрия ориентирована на исследования методов применения вероятностно-статистических моделей методологии измерения и оценивания качества продукции и работ.
где
число основных оценочных показателей.
Далее
производится дискриминация качеств
проектов-аналогов на два класса
К1
и К2
в соответствии с линейным дискриминатором
(2.21):
методы числовой и нечисловой статистики. Иными словами, вероятностно-статистическая квалиметрия охватывает вопросы разработки методов ОК и отдельных операций оценивания, которые осуществляются с применением всех типов квалиметрических шкал. Содержание многомерного статистического анализа связывается как с количественными, так и с порядковыми (ординальными) классификационными (номинальными) шкалами. При этом оценка качества и эффективности просматривается как одна из основных задач статистического анализа.
В схему статистического вывода и статистического анализа вкладывается широкий класс задач теории и практики измерения комплексного понятия «качество» сложного изделия [1].
Таким образом, основные положения, принципы, закономерности, аксиоматику вероятностно-статистическая квалиметрия заимствует из теории вероятностей и математической статистики, обеспечивая им квалиметрическую интерпретацию. К таким положениям относятся гипотезы качественной в определенном смысле однородности генеральной совокупности, для некоторых ситуаций оценивания о нормальном законе распределения или о других видах законов распределения; эргодичности; статистической независимости или зависимости; марковости процессов и др.
Статистические методы (методы теории вероятностей) применяются для решения следующих задач в системе оценивания:
оценки статистической точности определение комплексных и обобщенных показателей индексов качества;
оценки и учета в моделях ОК различного вида неопределенностей (с помощью байесовских моделей, моделей «риска» и др.);
статистического шкалирования показателя качества (точностей, дефектности) и эффективности продукции работ, в частности технологии и объектов техники, на основе введения «сигмовых» (или квантильных) границ распределения значения показателей (или доверительных границ для применяемых в оценке качества вероятностно-статистических функционалов);
построения обобщенных показателей совокупного качества продукции предприятия, отрасли, региона, т.е. статистического свертывания (ССК) в форме определенного типа вероятностно- статистических функционалов (математического ожидания, среднеквадратического отклонения, коэффициента вариации и т.п.);
построения моделей ССК в форме статистических зависимостей общего показателя качества (эффективности) от частных показателей с помощью методов регрессионного, факторного, дисперсионного, конфлюэнтного (разложения функции случайного аргумента) анализов ;
статистического определения коэффициентов весомости;
- статистической классификации качеств технологии и объектов техники;
- построения прогнозных баз оценки (типа «от будущего уровня») с помощью статистической экстраполяции временных рядов динамики
оценочных показателей;
- построения эталонно-нормативной базы оценки (ЭНБ) - нормирования качества продукции и работ;
- оценки стабильности качества производства и продукции.
Методы вероятностно-статистической квалиметрии широко применяются в практике оценки качества продукции машино- и приборостроении.
3 Функционально-структурные элементы методик оценки качества продукции
3.1 Классификация промышленной продукции
Для оценки уровня качества классифицируем промышленную продукцию как объект исследований, разделив ее на такие группы, каждая из которых может характеризоваться ограниченной совокупностью видов показателей, определяющих уровень качества [5].
Необходимо отметить, что под изделием понимается единица промышленной продукции, количество которой может исчисляться в штуках или экземплярах. При этом предполагается, что каждое изделие имеет геометрические размеры и массу, регламентированные определенными пределами.
Образцы промышленной продукции, количество которых измеряется в единицах длины, поверхности, объема или массы, с этой точки зрения, к изделиям не относят. Однако если такие образцы выпускаются в стандартной промышленной упаковке, повреждение которой может затруднить, снизить эффективность или исключить возможность их использования, они также должны рассматриваться как изделия. Такие изделия будем называть расходными.
Показатели сохраняемости всех изделий должны предусматривать постоянство их размеров и формы в течение заданного времени.
Показатели ремонтопригодности, безотказности, долговечности, стандартизации и унификации применимы только для установления уровня качества определенных видов изделий; эти показатели не могут характеризовать качество образцов, имеющих непрерывный характер измерений (м, м2, м3, кг и т.п.).
Таким образом, характер измерения количества продукции может служить одним из рациональных признаков ее классификации.
Свойства продукции, входящие в состав ее качества, практически реализуются на стадии эксплуатации при типовых режимах (использование по целевому назначению; транспортирование, хранение и ремонт).
Показатели качества должны характеризовать степень приспособленности каждого образца продукции к эксплуатации в тех режимах, которым он может подвергаться.
Использование по целевому назначению, как и контроль качества продукции, можно осуществлять двумя способами.
Первый способ характеризуется расходом самой продукции в процессе ее использования. Этот способ распространяется также на расходные изделия и все образцы продукции, имеющие непрерывный характер измерения.
Расход продукции при этом способе выражается, как правило, в
необратимом процессе переработки (сырье, материалы, полуфабрикаты),
при сжигании (топлива), усвоении живыми организмами (пищевые продукты, удобрения) и т.п. В отдельных случаях расход частично обратим (рекуперация и регенерация растворителей в химических производствах и т.п.).
Второй способ использования характеризуется расходом не самой продукции, а ее ресурса. Этому виду использования подвергаются все изделия, за исключением расходных.
На выбор видов показателей качества продукции существенное влияние оказывает способ ее целевого использования, который может служить важным признаком классификации продукции.
Приняв его за основу классификации, всю продукцию Можно разделить на дна класса: расходуемую по частям и расходующую ресурс.
Необходимо подчеркнуть, что речь идет о расходовании именно в режиме целевого использования, т.к. нахождение в Других режимах может сопровождаться расходом ресурса продукции независимо от ее принадлежности к любому из этих классов. Такой расход ресурса происходит, в частности, при хранении.
Хранению, как и целевому использованию, подлежат все без исключения образцы продукции. Поэтому сохраняемость продукции является универсальным показателем ее качества.
Не все образцы продукции подвергаются ремонту. Поэтому включение и уровень качества показателей, характеризующих приспособленность продукции к ремонту (ремонтопригодность), определяется возможностью пребывания каждого рассматриваемого образца в указанном режиме эксплуатации.
Последним классификационным признаком продукции может служить патентоспособность. Образцы продукции добывающих отраслей промышленности, в принципе, не обладают патентоспособностью в отличие от остальной продукции.
На основе изложенного предлагается система классификации, представленная на рисунке 3.1 [5].
Рассмотрим на конкретных примерах, какие образцы продукции составляют содержание каждой ее группы по предлагаемой системе классификации.
К группе 1 относятся все полезные ископаемые, в частности, руды и их концентраты; природные жидкие, твердые и газообразные топлива; естественные строительные и декоративные материалы; драгоценные минералы; прочие неметаллические ископаемые; сельскохозяйственная продукция; цветы; лекарственные травы; сырьевые продукты и
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image72.jpeg" \* MERGEFORMAT
Рисунок 3.1
- Классификация промышленной продукции
Некоторые образцы продукции этой группы могут исчисляться с помощью дискретных величин, например, туши животных и птиц, шкурки зверей, овощи, фрукты и др. Несмотря на это, относить их к изделиям не следует как по смыслу, так и по форме, ибо ранее предложенное определение изделия рассматривает его как разновидность только промышленной продукции.
Продукция этой группы не подлежит ремонту и, следовательно, не может характеризоваться показателями ремонтопригодности, хотя ее полезные свойства могут утрачиваться при хранении и транспортировке, и в некоторых случаях поддаются восстановлению (например, сушка подмоченного зерна). Отсутствие расхода ресурса при целевом использовании исключает применимость для оценки качества продукции этого вида показателей безотказности и долговечности. Не являясь изделием, продукция этого вида не имеет показателей стандартизации и унификации, а также эргономических.
Отметим также, что это единственная продукция, не обладающая патентоспособностью, хотя некоторые способы добычи (выращивания) отдельных образцов продукции могут быть объектом изобретений.
К некоторым образцам продукции этого вида (драгоценные минералы, цветы, шкурки зверей и животных, декоративные природные материалы и т.д.) применимы эстетические показатели и ко всем - показатели транспортабельности.
полуфабрикаты
пчеловодства, шелководства, животноводства,
птицеводства, звероводства и охоты,
рыболовства и рыбоводства и т.д.
типса, бетона, искусственных декоративных материалов, стекла,
огнеупоров; целлюлозно-бумажных и лесоматериалов; электро- и |м ни технических материалов; кино- и фотоматериалов и химикатов; Н чКшых, наркотических, анестезирующих и других медицинских нропаратов, пищевых и вкусовых продуктов (исключающая входящие в ПМО группу) и т.д.
Часть образцов продукции этой группы, как и предыдущего, имеет реализуемые эстетические свойства (облицовочные и декоративные искусственные материалы; ткани и нетканые материалы для легкой промышленности и т.д.) и должна характеризоваться соответствующими эстетическими показателями.
И отличие от группы 1, часть образцов продукции патентоспособна ( топлива с оригинальными присадками, рецептурный состав сложных продуктов и материалов и т.д.).
Как и к образцам группы 1, ко всем образцам продукции группы 2 применимы показатели транспортабельности и неприменимы (по тем же причинам) показатели ремонтопригодности, безотказности, долговечности, эргономические, стандартизации и унификации.
В группу 3 (расходные изделия) входят: куски мыла; таблетки и лекарств; катушки (или бобины) нитей, проводов и кабелей; бутылки напитков; кондитерские изделия, аптекарские и парфюмерно- косметические товары в промышленной упаковке; банки консервов; бочки | жидким топливом; баллоны с газами и т.д.
В отличие от группы 2, ко всем образцам продукции этой группы применимы патентно-правовые показатели, эстетические и эргономические, а к части образцов - показатели стандартизации и у иификации. Причем все эти показатели, в основном, относятся не к расходуемой части образцов продукции этой группы, а к их упаковке, укупорке, основе для их намотки.
Аналогично группе 2 качество всех образцов продукции этой группы ни .окно характеризоваться показателями транспортабельности.
Группа 4 (неремонтируемые изделия) включает электровакуумные и полупроводниковые комплектующие элементы; резисторы; конденсаторы; репе; болты; гайки, подшипники; оси; колеса; шестерни; кирпичи, м-рамические плитки; крепежные детали и т.д.
Для всех образцов продукции этой группы применимы показатели Ое ютказности, долговечности, эргономические, стандартизации и унификации, патентно-правовые, эстетические и транспортабельности, но неприменимы показатели ремонтопригодности.
Группа 5 (ремонтируемые изделия) - это машины для оборудования различных отраслей промышленности; автоматические и автоматизированные комплексы, системы и линии этих машин; сельскохозяйственные машины; транспортные машины и средства;
машины для энергетического и электротехнического оборудования; измерительные приборы; средства автоматизации и систем управления; средства радиоэлектроники (кроме неремонтируемых), электронной техники и связи; кино- и фотоаппаратура; медицинские и бытовые приборы и аппараты; ремонтируемые части, агрегаты, блоки, узлы различных технических устройств; кожевенные и валяльно-войлочные изделия; пушно-меховые изделия; швейные и трикотажные изделия; ремонтируемые предметы бытового обихода и т.д.
Качество продукции этой группы характеризуется теми же показателями, что и продукция группы 4 и, дополнительно, показателями ремонтопригодности.
3.2 Оценка уровня качества промышленной продукции
Качество промышленной продукции является важной технико- экономической категорией современного производства и оценивается показателями ее технического уровня (уровня качества, уровня технического совершенства) на всех этапах жизненного цикла изделия: при проектировании и конструировании, при изготовлении и в процессе эксплуатации.
Под техническим уровнем (далее ТУ) продукции понимается относительная характеристика качества продукции, основанная на сопоставлении (соотношении) значений показателей свойств, отражающих техническое совершенство продукции, с соответствующими значениями лучших отечественных и зарубежных (базовых) образцов техники.
Оценка ТУ продукции состоит в установлении соответствия продукции мировому, региональному, национальному уровню качества или уровню качества отрасли.
Оценка ТУ и, следовательно, качества продукции производится для объективного решения следующих основных задач:
обеспечения и управления качеством;
аттестации продукции по категориям качества;
выбора наилучшего (или оптимального) варианта продукции;
планирования показателей качества создаваемой техники;
контроля качества;
анализа изменения уровня качества.
Поэтому при оценке ТУ продукции первоначально устанавливают цель определения численного значения показателя уровня качества оцениваемой технической продукции.
Обычно цель предопределяет метод аналитической оценки технического уровня продукции. При этом первоначально классифицируют оцениваемую продукцию, а потом осуществляют выбор и
обоснование метода оценки ТУ продукции. Также необходимо выбрать
базовый образец для оценки ТУ.
Мосле этого осуществляют выбор и обоснование номенклатуры показателей качества для адекватной оценки продукции.
Следующим и наиболее трудоемким является этап определения (путем измерений, испытаний, расчетов, сбора информации и т.д.) численных значений показателей качества, характеризующих свойства оцениваемого и базового образца. Только после этого и в соответствии с принятым и тдом оценки ТУ продукции производят расчеты показателей качества, и потом уровней качества, т.е. технического уровня оцениваемого и баазового образцов аналогичной техники.
В результате определения всех показателей качества и технических уровней продукции отражают в специальной карте уровня. Данные карты уровня анализируются по специальным методикам, учитывающим специфику изделий. На основе анализа делаются выводы о качестве оцениваемой продукции.
В соответствии с «Общими методическими рекомендациями по оценке технического уровня промышленной продукции» образцы промышленной продукции по результатам оценки их ТУ относятся к одной из градаций:
продукция превосходит мировой уровень (П);
продукция соответствует мировому уровню (С);
продукция уступает мировому уровню (У).
В общем виде оценка уровня качества продукции для принятия у правленческих решений состоит из следующих основных этапов:
установления цели оценки уровня качества изделия;
выбора номенклатуры, показателей качества оцениваемого и базового образцов, обоснования его необходимости и достаточности;
выбора или разработки метода и приемов определения значений показателей качества;
выбора или определения базовых значений показателей качества и поиск исходных данных для определения фактических значений показателей качества оцениваемой продукции;
определения фактических значений показателей качества и их сопоставления;
оценки уровня качества и выработки рекомендаций для принятия управленческих решений.
На рисунке 3.2 приведена схема основных этапов процедуры оценки уровня качества продукции.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image73.jpeg" \* MERGEFORMAT
Рисунок 3.2 - Схема
основных этапов процедуры оценки уровня
качества продукции
3.3 Номенклатура показателей качества промышленной продукции
Обоснованный выбор показателей качества продукции для оценки уровня ее качества имеет первостепенное значение. Для осуществления такого выбора нужно располагать номенклатурой групп показателей качества, удовлетворяющей требованиям необходимости и достаточности. Иными словами, эта номенклатура должна содержать только такие показатели, которые найдут практическое применение (т.е. окажутся необходимыми). Кроме того, она должна содержать все группы показателей, определяющих уровень качества многообразного ассортимента образцов всей продукции.
Этим требованиям отвечают следующие показатели качества: назначения, безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости, эргономические, эстетические, технологичности, транспортабельности, стандартизации и унификации, патентно-правовые,
однородности, устойчивости к внешним воздействиям, влияния на
окружающую среду, безопасности.
В таблице 3.1 сведены все группы показателей, которые можно
использовать для установления и оценки уровня качества всех видов
продукции народного хозяйства, классифицированных по предложенной системе [6].
Таблица 3.1
- Номенклатура показателей качества
продукции
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image74.jpeg" \* MERGEFORMAT
Примечание. Знак
«+» означает
применимость, знак «-»
- неприменимость, знак «(+)»
- офаниченную
применимость
соответствующих групп показателей
качества продукции.
II каждой приведенной группе показателей можно выделить подгруппы. Так, например, группа показателей назначения включает
показатели классификационные, конструктивные, состава и структуры,
технического совершенства; группа показателей надежности - показатели для технических устройств.
3.3.1 Показатели назначения
Показатели назначения характеризуют свойства продукции, определяющие основные функции, для выполнения которых она предназначена, включают основные характеристики продукции, отражающие уровень качества продукции с точки зрения ее основного назначения (производительность, мощность, грузоподъемность и т.д.), а также полезный эффект от эксплуатации или потребления продукции, обусловливают область применения и условия ее использования [6].
При выборе номенклатуры показателей назначения для оценки технического уровня и качества продукции необходимо учитывать:
цель производимой оценки, т.е. круг вопросов, на которые желательно получить обоснованные ответы на основе анализа результатов количественной оценки качества продукции;
назначение продукции;
условия предполагаемого использования продукции.
Группа показателей назначения включает, как правило, следующие подгруппы [5]:
классификационные показатели;
показатели состава и структуры;
показатели технического совершенства.
Классификационные показатели характеризуют принадлежность продукции к определенной классификационной группировке в выбранной системе классификации. Эти показатели определяют область применения и назначения продукции, ее типоразмер и зависят от специфики продукции.
Необходимо подчеркнуть, что сравнение уровня качества продукции имеет смысл только для однотипной продукции, близкой по классификационным показателям. В частном случае, когда классификационные показатели сравниваемых вариантов продукции совпадают, сравнение качества этих вариантов производится по другим показателям.
Показатели состава и структуры характеризуют продукцию по химическому составу, составу входящих в нее комплектующих изделий и структуре.
Показатели технического совершенства характеризуют свойства продукции, определяющие, насколько удачным с точки зрения потребителя является принятое при ее создании техническое решение. Они зависят от специфики продукции.
В отдельных случаях исходя из целей оценки технического уровня и качества промышленной продукции показатели состава и структуры и технического совершенства конструкции выводят из состава показателей назначения и объединяют в группу конструктивных показателей.
Показатели безотказности
Безотказность - свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.
Показателями безотказности являются: вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа, наработка на отказ, интенсивность отказов, параметр потока отказов и др. Показатели безотказности характеризуют как периоды использования изделий по назначению, так и периоды хранения и транспортирования [7].
Показатели долговечности
/
Долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.
Показателями долговечности являются все показатели, количественно определяющие ресурс (средний ресурс, гамма-процентный ресурс, ресурс до среднего(капитального) ремонта и т.п.) или срок службы (средний срок
службы, гамма-процентный срок службы, срок службы до среднего
капитального) ремонта и т.п.) [8].
Показатели ремонтопригодности
Ремонтопригодность - свойство изделия, заключающееся в приспособленности к предупреждению, обнаружению причин отказов и повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания [8].
Показателями ремонтопригодности являются вероятность восстановления в заданное время, среднее время восстановления и др.
На ремонтопригодность влияют конструктивные особенности машин, мех анизмов и узлов; доступ к контрольным узлам и местам регулировки; выполнение требований по разборке и сборке в условиях эксплуатации; полнота сопроводительной документации, включающей правила и а иического обслуживания, график планово-предупредительных Эгмонтов; помощь предприятия-изготовителя по обучению персонала.
Ремонтопригодность тесно связана с конструктивностью и м'ч нелогичностью.
Показатели сохраняемости
Сохраняемость - свойство продукции непрерывно сохранять до использования или эксплуатации (хранения и транспортирования) заданные показатели качества в установленных пределах при заданных условиях в течение определенного периода времени [8].
Основным показателем сохраняемости является средний срок сохраняемости.
Срок сохраняемости - это календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования продукции (или объекта) в заданных условиях, в течение которой и после ее окончания значения заданных показателей сохраняются в установленных пределах.
К показателям сохраняемости технических объектов относятся:
гамма-процентный срок сохраняемости, т.е. срок сохраняемости, который будет достигнут объектом с заданной вероятностью гамма- процентов;
средний срок сохраняемости, т.е. математическое ожидание срока сохраняемости.
Сохраняемость материалов, продуктов и веществ в основном связана с изменением их физико-химических свойств.
Дополнительно для специальных целей в группе показателей надежности можно выделить показатель восстанавливаемости изделия.
Восстанавливаемость - свойство продукции (или объекта) восстанавливать свое первоначальное состояние в установленных пределах.
Все виды технических объектов можно разделить на восстанавливаемые и невосстанавливаемые.
Восстанавливаемым называется объект, работоспособность которого в случае возникновения отказа подлежит восстановлению в рассматриваемой ситуации.
Невосстанавливаемым называется объект, работоспособность которого в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению в рассматриваемой ситуации.
Показателями восстанавливаемости продукции являются скорость или время, трудоемкость, процент восстановления первоначальных свойств.
Показатели надежности характеризуют безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость технических устройств в конкретных условиях ее использования [3].
Для оценки надежности применяют показатели, характеризующие не только отдельные ее свойства, но и их совокупность.
3.3.6 Эргономические показатели
Эргономические показатели качества продукции характеризуют систему «человек-изделие-среда использования» и учитывают требования, определяемые свойствами человека и характеристиками среды использования и предъявляемые к изделию для повышения эффективности взаимодействия человека с данным изделием [8].
При оценке изделий к ним могут предъявляться следующие эргономические требования, определяемые:
антропометрическими характеристиками человека, к которым относятся размеры тела и отдельных его частей в разных рабочих позах и положениях, динамика изменений размеров тела при перемещении всего тела или его частей в пространстве, форма частей тела и др.;
характеристиками двигательной активности человека, такими как сила, скорость, экономичность и объем исполнительных движений;
возможностями и особенностями функционирования органов чувств человека;
особенностями восприятия, памяти, мышления человека;
влиянием среды на эффективность деятельности человека.
Эффективность взаимодействия человека с изделием может
характеризоваться, например, показателями производительности, точности, безошибочности работы, утомляемости человека, комфортабельности рабочих условий. Повышение эффективности взаимодействия человека с изделием достигается, как правило,
улучшением условий труда.
Эргономические показатели качества изделий, делятся на следующие группы:
показатели, характеризующие степень соответствия изделия и его
элементов эргономическим требованиям к рабочей позе, зонам досягаемости, хватке руки, в том числе размерам, форме тела человека и его частей истей, распределению массы тела человека;
показатели, характеризующие степень соответствия изделия эргономическим требованиям к объему и скорости рабочих движений человека, его условиям приема, переработки и выдачи информации; размеров, формы, яркости, контраста, цвета и пространственного понижения объекта наблюдения; источников звуковой информации; осязательным возможностям человека; показатели, характеризующие степень соответствия изделия эргономическим требованиям к средствам информационного взаимодействия человека и изделия;
показатели, характеризующие непосредственное влияние среды использования и опосредованное влияние изделия через среду на эффективность деятельности человека: уровни микроклиматических
факторов, шума, вибрации и перегрузок, излучений, напряженности магнитного, электрического и электромагнитного полей.
Примером эргономического показателя может служить усилие на рукоятке механизма, выраженное в ньютонах или баллах.
Оценка эргономических показателей производится экспертами- эргономистами, специализирующимися в данной отрасли промышленности.
<.3.7 Эстетические показатели
Эстетические показатели характеризуют информационную выразительность, рациональность формы, целостность композиции и совершенство производственного исполнения продукции.
Оценка эстетических показателей качества продукции проводится с экспертной комиссией. Она (т.е. оценка) включает выбор базовых образцов и составление эталонного ряда, сравнительный художественно-
конструкторский анализ эстетических показателей качества оцениваемого
изделия и определение их численных значений в баллах с использованием экспертных методов [9].
При сравнительном художественно-конструкторском анализе эксперты определяют следующие подгруппы показателей:
информационная выразительность - возможность изделия отражать в форме различные социально-эстетические идеи и представления; наличие в форме изделия совокупности признаков, обусловливающих его отличие отподобных изделий, но в то же время подчиненных основному композиционному замыслу; выявленность в форме отдельных признаков, характеризующих эстетические взгляды сегодняшнего дня;
рациональность формы - отражение в форме изделия выполняемой им функции, конструктивного решения, особенностей технологии изготовления и примененных материалов; особенностей работы с изделием;
целостность композиции - органическая взаимосвязь всех композиционных признаков изделия. Она включает выявление логики построения формы изделия; обеспечение выразительности формы с помощью нюансировки целого и ее частей; характерность очертания формы изделия в целом и деталях, а также элементов, знаковой информации; взаимосвязь и сочетание цветов;
совершенство производственного исполнения изделия - характеризует его товарный вид и определяется качеством выполнения видимых элементов формы, уровнем изготовления покрытий, чистотой выполнения сочленений, округлений и сопряжений, а также их соответствием художественно-конструкторскому замыслу; четкостью исполнения фирменных знаков и указаний, сопроводительной документации и информационных материалов.
3.3.8 Показатели технологичности
Показатели технологичности характеризуют эффективность конструктивно-технологических решений при производстве и эксплуатации продукции.
Технологичность продукции проявляется при подготовке производства, изготовлении и эксплуатации или потреблении продукции в виде экономии затрат труда, средств, материалов и времени.
Выбор показателей технологичности продукции должен проводиться в зависимости от состава и структуры продукции, особенностей конструкции изделий, а также от области проявления технологичности.
К показателям технологичности продукции относятся [9]:
трудоемкость изготовления продукции;
технологическая себестоимость продукции;
удельная трудоемкость изготовления и (или) эксплуатации;
относительная трудоемкость вида процесса изготовления и (или) эксплуатации;
удельная технологическая себестоимость продукции;
относительная себестоимость вида процесса изготовления и (или) эксплуатации;
удельная материалоемкость;
коэффициент использования материала;
коэффициент сборности (блочности).
При оценке технологичности конструкции изделий используют показатели уровня технологичности конструкции по трудоемкости и
себестоимости изготовления, стандартизации и унификации, а также сериной пригодности.
Удельная трудоемкость изготовления и (или) эксплуатации определяется
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image75.jpeg" \* MERGEFORMAT
где Т - трудоемкость изготовления и (или) эксплуатации;
В - основной параметр продукции.
Трудоемкость изготовления и (или) эксплуатации продукции определяется количеством времени, затраченным на изготовление и (или) эксплуатацию единицы продукции, и выражается для промышленных изделий в нормо-часах.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image76.jpeg" \* MERGEFORMAT
Удельная
материалоемкость определяется по
формуле [10]:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image77.jpeg" \* MERGEFORMAT
где М - масса готовой продукции.
Относительная трудоемкость изготовления и (или) эксплуатации определяется по формуле [11]:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image78.jpeg" \* MERGEFORMAT
трудоемкость
заготовительных работ, трудоемкость
профилактического обслуживания и т.д.
Относительная себестоимость изготовления
и (или) эксплуатации определяется по
формуле [10]:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image79.jpeg" \* MERGEFORMAT
суммарная себестоимость ремонтов, суммарная себестоимость профилактического обслуживания и т.д.
Коэффициент использования материалов определяют в случаях, когда в конструкции изделия целесообразно в техническом и экономическом отношениях максимально использовать отдельные виды материалов, например, алюминиевые сплавы, полимерные материалы, сортовой прокат, гнутые профили и т.п.
Коэффициент использования материала вычисляют по формуле [11]'
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image80.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image81.jpeg" \* MERGEFORMAT
- записанная
в чертеже масса детали, изготовленной
из рассматриваемого материала и входящей
в состав изделия и всех его специфицируемых
частей;
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image82.jpeg" \* MERGEFORMAT
- масса
детали, записанная в разделе «материалы»
спецификации изделия и его частей.
Коэффициент сборности (блочности) изделия характеризует простоту монтажа изделия и представляет собой долю конструктивных элементов, входящих в специфицируемые блоки, в общем числе элементов, входящих непосредственно в состав изделия.
Коэффициент сборности (блочности) изделия вычисляют по формуле [11]:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image83.jpeg" \* MERGEFORMAT
сумму специфицируемых
частей, входящих
непосредственно в данное изделие в
соответствии с разделами спецификации;
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image84.jpeg" \* MERGEFORMAT
количество
неспецифицируемых
частей изделия, определяют как сумму
неспецифицируемых частей, входящих
непосредственно в данное изделие в
соответствии с разделами спецификации;
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image85.jpeg" \* MERGEFORMAT
Коэффициент
сборности (блочности) по массе или
стоимости определяют
по формулам (3.10)
и (3.11) [11]
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image86.jpeg" \* MERGEFORMAT
-
общее количество частей изделия,
определяют по формуле [11]:
где
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image88.jpeg" \* MERGEFORMAT
соответственно
суммарная масса и суммарная
стоимость неспецифицируемых
частей изделия;
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image89.jpeg" \* MERGEFORMAT
- соответственно общая масса и общая
стоимость изделия.
1.3.9 Показатели транспортабельности
Транспортабельность - свойство продукции, заключающееся в ее приспособленности к транспортированию, т.е. к перемещению в пространстве, не сопровождающемуся использованием продукции. Показатели транспортабельности характеризуют степень этой приспособленности. Показатели транспортабельности продукции могут Пыть прямыми и косвенными [12].
Пря.мые показатели транспортабельности продукции представляют собой затраты средств, труда и времени на подготовку к транспортированию, на его осуществление и на заключительные операции перевода продукции после транспортирования в исходное состояние. Эти затраты относятся к единице продукции и к единице пути при транспортировании. Чем выше транспортабельность продукции, тем меньше значения таких показателей.
Под затратами здесь понимаются как прямые целенаправленные расходы (ассигнования), так и вынужденные расходы (потери, убытки).
К подготовительным операциям, предшествующим
Транспортированию, относятся упаковывание, герметизация, погрузка, амортизация, установление, закрепление и т.д. Подготовка к
транспортированию продукции может содержать также некоторые операции подготовки соответствующих транспортных средств.
К затратам на осуществление транспортирования относятся затраты, связанные с эксплуатацией транспортных средств и с операциями по уходу за продукцией во время ее транспортирования.
К заключительным операциям относятся разгрузка продукции, ее распаковывание и т.п. Сюда же могут относиться некоторые операции по переводу транспортных средств в исходное состояние.
Наиболее полно и всесторонне транспортабельность оценивается стоимостными показателями, позволяющими одновременно учесть материальные и трудовые затраты, квалификацию и количество людей, осуществляющих работы, связанные с транспортированием, а также фактор времени. Когда ряд составляющих затрат определен достаточно четко, могут применяться показатели времени или трудовых затрат.
Разнообразие продукции, способов и средств транспортирования не позволяет дать исчерпывающий перечень прямых показателей транспортабельности. Их примерами могут быть следующие: средняя трудоемкость подготовки единицы продукции к транспортированию на железнодорожной платформе в человеко-часах определенного тарифного разряда; стоимость укладки партии продукции в определенную тару; средняя продолжительность разгрузки партии продукции из железнодорожного вагона определенного типа и т.д.
Прямые показатели транспортабельности, особенно те из них, которые связаны с предварительными и заключительными операциями транспортирования, могут являться одновременно показателями назначения транспортных средств.
В большинстве случаев для сравниваемых видов продукции применяются одни и те же транспортные средства, и тогда различие затрат на осуществление транспортирования полностью определяется только степенью транспортабельности продукции. По мере совершенствования транспортных средств значения прямых показателей транспортабельности продукции могут изменяться, но на сравнительных оценках транспортабельности различных видов продукции, транспортируемой одними и теми же средствами, это не сказывается.
Косвенные показатели транспортабельности продукции - это показатели ее сохраняемости, входящие в группу показателей надежности, а также некоторые показатели, функционально или корреляционно определяющие затраты на транспортирование, включая подготовительные и заключительные операции. Основными примерами косвенных показателей второго вида служат масса и габаритные размеры единицы продукции [12].
Чем больше масса единицы продукции, тем больше энергии затрачивается транспортными средствами на единицу пути
транспортирования. Чем больше габаритные размеры единицы продукции,тем больше затраты на подготовительные и заключительные операции при
транспортировании. Увеличение массы и габаритных размеров единицы продукции может привести к тому, что она перестанет быть транспортабельной, например, для перевозки воздушным или автомобильным транспортом. И, наоборот, достаточно небольшие
единицы продукции вполне пригодны для простейших видов |р. импортирования.
3. 3.10 Показатели стандартизации и унификации
Показатели стандартизации и унификации характеризуют степень использования в изделии стандартных составных частей и уровень их унификации. Составными частями изделия могут быть входящие в него детали, сборочные единицы, комплекты и комплексы [11].
Показателями стандартизации и унификации являются коэффициенты применяемости, повторяемости, взаимной унификации, группы изделий. Коэффициент применяемости вычисляют по формуле [11]:
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image90.jpeg" \* MERGEFORMAT
где n - общее количество типоразмеров изделия;
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image91.jpeg" \* MERGEFORMAT
- количество типоразмеров оригинальных
составных частей.
По согласованию заказчика с разработчиком коэффициент применяемости дополнительно может быть рассчитан по составным частям изделия в штуках или в стоимостном выражении.
При установлении стоимости составных частей изделия используют заводскую себестоимость, для покупных составных частей - отпускную цену.
Коэффициент повторяемости составных частей изделия определяют по формуле [11]:
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image92.jpeg" \* MERGEFORMAT
где N - общее количество составных частей в изделии.
Коэффициент повторяемости составных частей в процентах вычисляют но формуле [11]:
N
- п
,
л/
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image93.jpeg" \* MERGEFORMAT
Коэффициент взаимной унификации для группы изделий определяют по формуле [11]:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image94.jpeg" \* MERGEFORMAT
3.3.11 Патентно-правовые показатели
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image95.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image96.jpeg" \* MERGEFORMAT
республике и за рубежом и возможность беспрепятственной реализации
изделия республике и за рубежом.
Патентно-правовые показатели характеризуют изделие в целом с точки зрения использования в нем новейших достижений науки и техники.
Выделим следующие факторы, которые определяют значимость отдельного технического решения в общем ряду аналогичных решений
|13|:
- техническое решение не признано изобретением, и на него не и. пришивается защита ни в одной стране мира;
- на техническое решение испрашивается защита в какой-либо стране мири;
- техническое решение признано изобретением в какой-либо стране
мира;
- на техническое решение продана лицензия в какую-либо страну мира; - количество стран подачи заявок, патентования, продажи лицензий; - - - значимость стран подачи заявок, патентования, продажи лицензий в общем ряду стран предполагаемого товарооборота;
- лаг использования или время «жизни» изобретения.
Очевидно, что тогда при определении патентно-правовых показателей следует учитывать:
наличие в изделии отечественных и зарубежных технических решений, признанных изобретениями, в зависимости от лага использования этих изобретений и степени их значимости для данного изделия в целом;
использование в изделии отечественных изобретений, защищенных авторскими свидетельствами в Казахстане или патентами за рубежом;
патентную чистоту изделия в отношении Казахстана и других стран предполагаемого товарообмена с учетом значимости нарушаемых патентов дня изделия в целом.
весомость каждого отдельного технического решения с точки зрения выполнения изделием в целом основных своих функций определяется через нормированный коэффициент весомости [6]:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image97.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image99.jpeg" \* MERGEFORMAT
общая стоимость изделия в j - й стране.
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image100.jpeg" \* MERGEFORMAT
Наличие патентов-аналогов третьего лица на одно и то же изобретение сразу в нескольких странах товарообмена снижает возможный рынок сбыта продукции, увеличивает затраты на ее реализацию и, как следствие, влияет на уровень качества продукции.
Показатель патентной
чистоты для группы стран может быть
вычислен по формулам [6, 14]:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image101.jpeg" \* MERGEFORMAT
где
т - число стран
предполагаемого товарообмена, по которым
производится проверка продукции на
патентную чистоту.
Показатели безопасности продукции
Показатели безопасности продукции характеризуют безопасность обслуживающего персонала и сопрягаемых объектов при ее функционировании; например - время срабатывания защиты от короткого замыкания.
Следует обратить внимание на определение аспектов безопасности продукции и процессов с целью повышения степени этой безопасности [1]:
определение соответствующих стандартов безопасности с целью разработки эффективных технических условий на продукцию;
проведение испытаний для оценки проекта и опытного образца (или модели) для проверки безопасности и документирования результатов испытаний;
проведение анализа инструкций и предупреждений руководства по техническому обслуживанию, содержанию этикеток и рекламных материалов с целью исключения неправильного толкования, особенно в части их назначения и известного риска;
разработка мер отслеживаемости для облегчения процесса возврата продукции;
рассмотрение необходимости разработки аварийного плана, если возврат продукции неизбежен.
Показатели однородности
Показателем однородности называется количественная характеристика рассеивания параметров или показателей качества продукции данного вида.
Показатели однородности продукции характеризуют стабильность основных параметров продукции в случае ее массового или серийного производства.
Большинство величин, характеризующих продукцию, являются случайными, принимающими те или иные значения в зависимости от факторов, влияющих на процесс изготовления продукции.
Чем лучше налажено производство, однороднее используемое сырье, материалы, комплектующие изделия, стабильнее внешние условия производства, тем меньше разброс возможных значений случайных величин, характеризующих продукцию.
Рассеивание значений случайной величины характеризуется обычно дисперсией D, средним квадратическим отклонением а и коэффициентом вариации и [15].
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image102.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image103.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image104.jpeg" \* MERGEFORMAT
Из этих формул видно, что среднее квадратическое отклонение - это определенным образом усредненное отклонение значений случайной величины от ее среднего значения.
Дисперсией называется квадрат а, т.е. средний квадрат отклонения случайной величины [15]:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image105.jpeg" \* MERGEFORMAT
Для практических целей эта характеристика обычно менее удобна, чем п, в частности, в связи с тем, что размерность дисперсии не совпадает с размерностью соответствующей случайной величины.
Коэффициентом вариации υ называется отношение среднего квадратического отклонения к среднему значению случайной величины, т.е.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image106.jpeg" \* MERGEFORMAT
Если σ характеризует отклонение «абсолютно», то υ характеризует его относительно среднего значения.
Показатели влияния продукции на окружающую среду
Показатели влияния продукции на окружающую среду характеризуют
уровень вредных воздействий, возникающих при эксплуатации или потреблении продукции. К такой группе показателей относится, например, содержание СО в выхлопных газах автомобиля [5].
Показатели устойчивости продукции к внешним воздействиям
Показатели устойчивости продукции к внешним воздействиям характеризуют способность продукции сохранять свойства, входящие в состав ее качества, при воздействии сопрягаемых объектов и окружающей среды. К таким показателям относятся, например, температурный диапазон работы прибора, допустимые ударные перегрузки и т.п. [5].
Все приведенные выше показатели качества продукции выражаются либо в технических единицах, либо в безразмерных единицах - баллах и в соответствии со способом выражения относятся к классу технических показателей.
Экономические показатели
Экономические показатели отражают отдельные виды затрат или суммарные затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию или потребление продукции и таким образом характеризуют отдельные группы показателей качества продукции, входящие в общую номенклатуру показателей качества. Затраты на разработку и изготовление или добычу продукции непосредственно не характеризуют качество, но влияют на затраты при эксплуатации или потреблении продукции.
К экономическим показателям относятся [10, 16]:
себестоимость единицы оцениваемой продукции;
цена единицы оцениваемой продукции;
приведенные затраты на единицу оцениваемой продукции;
себестоимость единицы продукции, выпускаемой с помощью оцениваемого изделия;
приведенные затраты на единицу продукции, выпускаемой с помощью оцениваемого изделия;
величина затрат определенного вида на единицу продукции, выпускаемой с помощью оцениваемого изделия.
Себестоимость и цена единицы оцениваемой продукции характеризуют, в основном, ее технологичность и условия производства.
Приведенные затраты на единицу продукции определяют по формуле
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image107.jpeg" \* MERGEFORMAT
где С1 - себестоимость единицы продукции;
Ен- нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, равный 0,15;
Кі - удельные производственные фонды, отнесенные к величине годового выпуска продукции.
Этот показатель выполняет те же функции, что и себестоимость, но является более полным и точным.
На себестоимость единицы продукции, выпускаемой с помощью оцениваемого изделия, влияют различные характеристики этого изделия.
Приведенные затраты на единицу продукции, выпускаемой с помощью оцениваемого изделия, представляют собой интегральный показатель качества, т.к., согласно [17, 18], он может быть выражен как отношение эффекта к затратам.
Применительно к продукции первого класса применение этого показателя позволяет оценивать качество топлива - через стоимость 1 кДж тепла, качество руды - через стоимость металла и т.д.
Величина затрат определенного вида на единицу продукции, выпускаемой с помощью оцениваемого изделия, может быть использована и качестве экономического показателя, если прочие виды затрат незначительны или неизменны.
Относительный экономический показатель продукции определяется соотношением затрат на эксплуатацию или потребление базового образца и затрат на эксплуатацию или потребление оцениваемой продукции.
3.4 Систематизация методик оценки качества промышленной продукции
Под продукцией понимается овеществленный результат деятельности или процессов [3], предназначенный для удовлетворения определенных потребностей, то есть обладающий потребительной стоимостью.
Качество продукции определяется совокупностью свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.
Под оценкой уровня качества продукции понимается результат оценивания, то есть сопоставления показателей качества оцениваемой продукции с базовыми значениями. Эта оценка может быть предоставлена и количественной и качественной форме [19].
В количественной форме оценка выражается одним числом, которое представляет собой значение показателя качества, отражающего определенную совокупность свойств продукции.
Под свойством продукции понимается ее объективная особенность, которая может проявляться при разработке, изготовлении (добыче) и эксплуатации (потреблении) продукции [6].
Показатель качества продукции, относящийся только к одному из ее свойств, называется единичным показателем качества продукции; относящийся сразу к нескольким ее свойствам - комплексным показателем.
Классификация показателей качества по количеству характеризуемых свойств приведена на рисунке 3.3 [6].
Комплексный показатель качества продукции, отражающий отношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации или потребления продукции к суммарным затратам на ее создание и эксплуатацию или потребление, называется интегральным показателем [6].
Показатели качества
Единичные |
|
Комплексные |
||
|
||||
|
|
|
|
|
Определяющие |
|
Интегральные |
||
Рисунок 3.3 - Классификация показателей качества по количеству характеризующих свойств
Показатель качества продукции, относящийся к такому ее свойству или такой совокупности ее свойств, по которым принимают решение о качестве продукции, называется определяющим показателем.
От показателя качества продукции следует отличать параметр продукции. Показатели качества продукции количественно характеризуют степень пригодности продукции удовлетворять определенные потребности, т.е. только те свойства продукции, которые входят в состав ее качества.
Показатель качества продукции может зависеть от одного или нескольких ее параметров. Параметры продукции количественно
Характеризуют как свойства продукции, входящие в состав ее качества, так и все прочие свойства продукции [5]. Например, показатели производительности и долговечности металлорежущих инструментов находятся в корреляционной зависимости от формы и геометрических размером резца, являющихся его конструктивными параметрами. Показатели безотказности технических устройств находятся в функциональной зависимости от кратности резервирования комплектующих изделий, которая также представляет собой конструктивный параметр.
Значения показателей качества продукции могут выражаться в различных единицах или быть безразмерными. Они могут характеризовать различную по своему виду продукцию с точки зрения ее однородности. Классификация показателей качества продукции по ее однородности представлена на рисунке 3.4 [6].
Уровень качества продукции определяется как относительная характеристика качества продукции, основанная на сравнении
совокупности значений показателей ее качества с соответствующей
совокупностью базовых значений показателей. Базовым значением показателя качества продукции называется значение показателя, принятое за исходное при сравнительных оценках качества. Как правило, это показатели аналогов продукции. Аналог - это продукция, имеющая сходное функциональное значение. Базовое значение показателя устанавливается в процессе научно-исследовательских и опытно- конструкторских работ, обеспечивается в ходе производства продукции и поддерживается при ее эксплуатации или потреблении.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image108.jpeg" \* MERGEFORMAT
Рисунок 3.4 -
Классификация показателей качества
продукции по ее
однородности
Свойства продукции, входящие в состав ее качества, закладываются при разработке, обеспечиваются при производстве и реализуются при эксплуатации (потреблении). Поэтому разделение свойств продукции на три группы: конструкторские, производственные и эксплуатационные (потребительские) - может быть весьма условным. С большей определенностью можно разделить на указанные три группы большинство видов показателей качества. К конструкторским относят показатели качества продукции, которые с наибольшей достоверностью могут быть определены по проектным данным или по модели продукции [6]. Например, показатели назначения (классификационные, технического совершенства и структуры), эргономические, стандартизации и унификации, патентно-правовые и эстетические.
К производственным относят показатели технологичности и однородности, достоверно определяемые в ходе производства.
К эксплуатационным относят такие показатели качества продукции, которые достоверно могут быть определены в процессе длительной эксплуатации или по результатам специальных эксплуатационных испытаний, например, показатели надежности и транспортабельности.
Показатели качества продукции, выраженные в технических единицах, носят название технических показателей.
Экономические показатели - это группы показателей, отражающие затраты материально-технических ресурсов на создание и потребление (эксплуатацию) продукции.
В качественной форме оценка представляется в виде утверждения о том, соответствует ли продукция по рассматриваемой совокупности свойств уровню требований определенного рынка, превосходит их или уступает им.
При проведении оценок различают классификационные, ограничительные и оценочные показатели.
Классификационные показатели характеризуют назначение и область применения данного вида продукции.
К классификационным показателям относятся:
показатели, устанавливающие параметрический ряд типоразмеров продукции (например, емкость ковша, экскаватора, грузоподъемность автомобиля и т.п.);
показатели наличия дополнительных устройств или свойств продукции (часы с календарем, часы пылевлагозащитные и т.п.);
показатели, определяющие класс продукции или группу ее потребителей (радиоприемник автомобильный, фотоаппарат любительский и т.п.);
показатели исполнения продукции, определяющие область или условия ее применения (например, тропическое исполнение, аппаратура для работы под водой, в условиях излучений и т.п.)
Органичительные показатели - это показатели безопасности и экологичности, значения которых должны удовлетворять требованиям М1 международных и отечественных стандартов, других нормативных актов.
Оценочные показатели характеризуют свойства продукции, связанные
с ее способностью удовлетворять определенные потребности, и И) пользуются для сопоставления образцов продукции.
К оценочным показателям могут быть отнесены:
1) показатели, определяющие функциональную пригодность продукции удовлетворять заданные потребности (показатели назначения, надежности, эргономичности, эстетичности);
2) показатели, определяющие материальные затраты ресурсов, при »о|дании и применении продукции на формирование, обеспечение и реализацию ее качеств (показатели ресурсопотребления при производстве или эксплуатации продукции).
Каждый оценочный показатель характеризуется направлением его нлияния на качество продукции, если повышению качества продукции соответствует увеличение значений показателей, то их называют ■ позитивными», если уменьшение - «негативными».
Ситуация оценки уровня качества осуществляется для принятия решения:
о разработке или модернизации продукта, а если это решение принято, то для выбора варианта при разработке новой или модернизуемой продукции;
о выходе на конкретный рынок.
В зависимости от цели оценивания продукции в группу аналогов иключают:
перспективные образцы, поступление которых на рынок прогнозируется на период выпуска продукции;
реальные образцы, которые реализуются на рынке на момент оценивания продукции.
Оцениванию уровня качества продукции должен предшествовать ныбор показателей качества, по которым осуществляется оценивание. Этот иыбор может быть осуществлен только экспертным методом. )кспертными методами решаются и другие задачи квалиметрии.
4 Квалиметрические методы оценки уровни качества однородной продукции
Нередко качество технической продукции оценивают по одному, но главному показателю, характеризующему ее полезность. Так, например качество автомобильных шин оценивают, в основном, по их ходимости. Однако один, даже определяющий показатель, дает одностороннюю ограниченную характеристику продукции, обычно обладающей большим количеством свойств, составляющих качество. Поэтому практически для любой продукции, особенно для сложной и многофункциональной, необходимо производить оценку качества и по нескольким ее полезным свойствам. Для этого есть несколько методов оценки качества любой продукции, в том числе и промышленной. Различают методы оценки технического уровня однородных и разнородных изделий.
В соответствии «Методическими указаниями по оценке технического уровня и качества промышленной продукции» при оценке уровня качества, т.е. технического уровня однородных изделий следует использовать дифференциальный, комплексный или смешанный, а также интегральный методы. Под однородными понимают изделия одного вида, одного класса и назначения. Иногда в отношении однородных или разнородных изделий используют метод экспертных оценок качества.
4.1 Экспертная оценка качества продукции
Экспертные методы совместно с методами, основанными на измерениях или расчетах, и самостоятельно применяются для решения следующих задач:
оценивание показателей с помощью органов чувств (органолептическое);
определение номенклатуры показателей качества;
определение коэффициентов весомости показателей;
выбор базовых образцов для оценки уровня качества.
Экспертное оценивание осуществляют экспертные комиссии,
включающие рабочие группы.
Экспертное оценивание качества продукции осуществляется в четыре этапа.
На первом подготовительном этапе осуществляется формирование целей оценки и формирование рабочей и экспертной групп.
На втором этапе работы осуществляется выбор методов, способов и процедур оценивания. Он выполняется рабочей группой. Рабочая группа учитывает особенности оцениваемой продукции, установленные сроки
выполнения работы, ее трудоемкость, области возможного использования
полученных результатов.
Для получения суждений экспертов используются методы опроса.
Методы опроса экспертов делятся на групповой и индивидуальный. При групповом - совместно опрашивается вся группа или ее часть. При индивидуальном - осуществляется опрос каждого эксперта отдельно.
Процедуры опроса экспертов включают интервьюирование, |11мчирование и смешанное анкетирование.
При интервьюировании суждение эксперта выявляется в процессе свободной беседы в рамках определенного плана. Интервьюирование применяется при опросах, когда порядок вопросов и их содержание зависят от характера ответов на предыдущие вопросы.
При анкетировании эксперт заполняет карту опроса, отвечая на содержащиеся в ней вопросы. Анкетирование применяется при заочном способе индивидуального опроса.
Пи смешанном анкетировании эксперт заполняет карту опроса, получая все необходимые разъяснения от лица, проводящего опрос.
Третий этап работы осуществляется экспертной группой, члены и порой выражают свои суждения в соответствии с установленными на втором этапе методами, способами и процедурами.
На четвертом, заключительном этапе работы экспертной комиссией осуществляется обработка экспертных суждений и оформляется экспертное заключение.
Задача органолептического оценивания качества возникает тогда, когда нужно оценить сенсорно воспринимаемые свойства продукции, такие как вкус продукта питания, цвет ткани, различимость шрифта, соответствие моде одежды.
В этом случае задача заключается в создании шкалы порядка, в которой может быть осуществлена оценка. Обычно роль такой шкалы выполняет балльная шкала оценок.
Балльная шкала служит для назначения оцениваемому свойству количественных характеристик, являющихся мерой этого свойства.
Основной характеристикой балльной шкалы является диапазон — количество градаций, которое включает шкала, то есть количество оценочных точек. В то же время масштаб, то есть разность между баллами, (оответствующими двум соседним градациям, не имеет значения. Например, шкала с высшей оценкой в 5 баллов с градациями через 0,5 о.шла имеет тот же диапазон, что и шкала с высшей оценкой в 100 баллов с градациями через 10 баллов. Если в этих шкалах не используется 0, то все они являются 10-балльными.
Число градаций применяемой шкалы определяется исходя из характера решаемой задачи с учетом опыта по оценке качества аналогичной продукции, количества участвующих в работе экспертов, требуемой
точности результата и возможностей качественного описания количественных градаций.
Для экспертного оценивания качества продукции, как правило, используются шкалы с нечетным числом градаций, в которых имеется средний уровень. Наиболее предпочтительными являются шкалы с пятью и семью градациями качества по оцениваемому свойству, причем количество градаций может совпадать (вариант 1) или не совпадать (вариант 2) с количеством баллов.
Выбор одного из двух приведенных вариантов (таблица 4.1 и 4.2) или иного варианта шкалы оценок осуществляется рабочей группой на втором этапе работы экспертной комиссии. На третьем этапе эксперты дают свою балльную оценку качества продукции. На четвертом этапе рабочая группа обрабатывает экспертные оценки.
Таблица 4.1
- Вариант 1
Градация
Балл
Качественная
оценка
5
5
отличное качество
4
4
хорошее качество
3
3
среднее качество
2
2
плохое качество
1
1
очень плохое
качество
Таблица 4.2 -
Вариант 2
Градация
Балл
Качественная
оценка
7
150
очень высокое
качество
6
85
высокое качество
5
70
выше среднего
качество
4
55
среднее качество
3
40
ниже среднего
качество
2
25
низкое качество
1
10
очень низкое
качество
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image109.jpeg" \* MERGEFORMAT
Необходимость определения весомости различных показателей качества возникает при выборе ограниченной совокупности показателей осуществления сопоставительной оценки качества с использованием метода средневзвешенного показателя. Определение номенклатуры показателей качества может осуществляться тремя способами. Первый способ - выбор некоторого (заранее неизвестного) числа существенных в каком-то смысле показателей из заданного исходного списка. Второй способ - формирование списка существенных показателей («с чистого листа»). Третий способ - выбор из заданного списка определенного числа существенных, «весомых», показателей (при установленном их количестве).
4.2 Определение коэффициентов весомости
Само понятие «весомость», которое при использовании в переносном смысле трактуется в русском языке как «ощутимость, значимость, убедительность», не предполагает количественной оценки. Поэтому, чтобы применять метод, основанный на этой оценке, ей нужно дать приемлемое толкование. Для такого толкования можно воспользоваться аналогией с задачей определения балльной оценки при органолептическом оценивании сенсорно воспринимаемых свойств продукции. В обоих этих случаях человек-эксперт является непосредственным измерителем качеств. Разница закключается в том, что при органолептическом оценивании измерителями являются органы чувств, а при оценивании важности того или иного показателя измерителем является интеллект человека. Тогда шкалу градаций можно построить следующего вида (таблица 4.3).
Таблица
4 3 - Шкала градаций
1
радация
Балл
Качественная
оценка
Желательность
учета показателя при оценке качества
продукции
Балл
5
5
Отличное качество
обязательно
4
4
4
Хорошее качество
очень желательно
3
3
3
Среднее качество
желательно
2
2
2
Плохое качество
можно не учитывать
1
1
1
Очень плохое
качество
нежелательно 0
Графы 1, 2, 3 соответствуют графам из таблицы, соответствующей варианту 1, в которой дается балльная оценка сенсорно воспринимаемого свойства продукции, а графы 4 и 5 введены в эту шкалу для иллюстрации
применимости метода к рассматриваемой задаче. Задача эксперта заключается в его оценке желательности учета конкретного показателя качества продукции при комплексной оценке качества этой продукции методом средневзвешенного показателя. Очевидно, что мотивация ответа эксперта в этом случае аналогична мотивации ответа эксперта при органолептическом оценивании сенсорно воспринимаемого свойства продукции. В таблице - 4 для обоих случаев предусмотрено пять градаций, хотя баллы для оценок весомости показателей целесообразно назначать как в пятой графе, чтобы показателям, которые можно не учитывать при оценке, способствовал нулевой балл. Переход от баллов, соответствующих отдельным показателям, к коэффициентам весомости осуществляется по формуле [19]:
где mi- коэффициент весомости 1-го показателя;
ai - балльная оценка 1-го показателя;
n - количество показателей, которые могут быть учтены при оценке качества продукции.
Задача отбора базовых образцов для сопоставления с ними оцениваемой продукции может решаться методом, аналогичным тому, которым решается задача оценок весомости показателей.
4.3 Дифференциальный метод оценки
Дифференциальным называется метод оценки уровня качества продукции, основанный на сопоставлении совокупности значений единичных показателей продукции с соответствующей совокупностью значений базовых показателей [20].
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image110.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image111.jpeg" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image112.jpeg" \* MERGEFORMAT
В зависимости от характера показателя качества выбирают ту или иную из этих формул. Для «позитивных» показателей выбирают формулу (4.3), а для «негативных» - выбирают формулу (4.4).
В тех случаях, когда значение qі<1 по данному 1-му показателю
оцениваемая продукция превосходит базовый образец, если qі=1, то она соответствует базовому образцу, а если qі>1, то уступает ему. При использовании дифференциального метода можно не вычислять значение относительных показателей qі . Достаточно фиксировать результат
сопоставления по каждому і-му показателю в качественной форме: продукция по і-му показателю превосходит базовый образец, соответствует или уступает ему. В результате сопоставления показателей дифференциальным методом, могут быть сформулированы следующие результаты оценивания в качественной форме:
уровень качества оцениваемой продукции выше уровня базового образца, если все значения qі ≥1, причем хотя бы одно значение qі>1 (т.е. продукция по всем показателям не уступает базовому образцу и хотя бы по одному превосходит);
уровень качества оцениваемой продукции равен уровню базового образца, если все значения qі=1 (т.е. продукция по всем показателям соответствует базовому образцу);
уровень качества оцениваемой продукции ниже уровня базового образца, если все значения qі≤1, причем хотя бы одно значение строго меньше 1 (т.е. продукция по всем показателям не превосходит базовый образец и хотя бы по одному показателю уступает ему).
В случаях, когда часть значений относительных показателей качества qі>1, а часть qі<1(т.е. продукция по одним показателям превосходит
базовый образец, а по другим уступает ему), дифференциальный метод не лает результата. В этом случае можно применять комплексный метод. Первой разновидностью этого метода является использование главного показателя, т.е. показателя, который может, по мнению экспертов, в основном охарактеризовать качество изделия. Второй разновидностью является метод средневзвешенного показателя.
Пример 4.1 Согласно формуле (4.3) была проведена оценка уровня качества редуктора БП 400.09, приведенная в таблице 4.4, в качестве базового образца был принят редуктор БП 400.01.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image113.jpeg" \* MERGEFORMAT
Из анализа расчета следует, что технический уровень оцениваемого редуктора, то есть уровень качества редуктора БП 400.09 ниже базового уровня, а именно редуктора БП 400.01.
4.4 Комплексный метод оценки уровня качества продукции
Для оценки технического уровня сложной продукции приходится учитывать большое количество единичных показателей, что затрудняет принятие решения об уровне качества различной оцениваемой продукции. В этих случаях обоснование рекомендаций по принимаемым решениям представляется одним числом, которое получается в результате объединения выбранных единичных показателей в один комплексный (обобщенный) показатель, что определяет комплексный метод оценки уровня качества продукции [19].
Обобщенный показатель предсхавляет собой функцию, зависящую от единичных показателей, которых характеризуют однородную группу свойств. К таким группам показателей относятся, например, показатели надежности, эстетичности, безопасности и т.д.
Обобщенным показателем качества может быть:
- главный, наиболее значимых единичный показатель, отражающий основное назначение изделия;
- средний взвешенный комплексный показатель; - интегральный показатель качества.
В качестве комплексного показателя часто используют один, но главный показатель, отражающий, например, функциональные им (возможности и назначение продукции. Комплексный характер главного единичного показателя может быть не выражен в явном виде. По существу, комплексным показателем является моторесурс машины, годовая производительность и другие подобные характеристики.
Уровень качества Ук по комплексному методу определяется отношением обобщенного показателя качества оцениваемого изделия Qоц к обобщенному показателю базового образца Qбаз т.е.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image114.jpeg" \* MERGEFORMAT
Комплексную оценку по средневзвешенным показателям качества продукции применяют в тех случаях, когда затруднительно или невозможно определить главный, обобщенный показатель качества и его функциональную зависимость от исходных показателей качества. Обычно используют средний взвешенный арифметический или средний взвешенный геометрический показатель качества.
Средний взвешенный арифметический показатель качества вычисляют по формулам:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image115.jpeg" \* MERGEFORMAT
Средний взвешенный геометрический показатель вычисляют по формулам:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image116.jpeg" \* MERGEFORMAT
где Рі значение 1-го показателя качества продукции;
Кі - удельный 1-й показатель качества;
miU - параметр весомости 1-го показателя, входящего в средний
взвешенный арифметический показатель;
miV- параметр весомости 1-го показателя, входящего в средний взвешенный геометрический показатель;
п - число показателей качества продукции.
Итак, уровень качества Ук или технический уровень УТ машиностроительных изделий и машин в частности, кроме как по формуле (4.5), может быть оценен так:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image117.jpeg" \* MERGEFORMAT
Параметры (коэффициенты) весомости могут быть как размерными, так и безразмерными. В случае принятия условия, что сумма всех параметров весомости равна единице, т.е.
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image118.jpeg" \* MERGEFORMAT
то параметры весомости называют коэффициентами весомости. Вид (формулу) среднего взвешенного показателя и значения параметров (коэффициентов) весомости должны выбираться так, чтобы они наилучшим образом соответствовали целям оценки качества и управления им, т.е. при этом должно выполняться так называемое условие состоятельности.
Существует четыре метода определения параметров весомости показателей качества продукции:
метод параметрических и стоимостных регрессионных зависимостей;
метод предельных и номинальных значений;
метод эквивалентных соотношений;
экспертный метод.
Обычно зависимость обобщенного показателя К0б от входящих в него единичных и иных показателей качества неизвестна. В таких случаях при определении коэффициентов весомости показателей-аргументов принимают, что обобщенный показатель линейно зависит от составляющих его показателей качества.
Для определения коэффициентов весомости используют показатели качества нескольких однотипных изделий. Если число исследованных изделий равно или превышает количество выбранных показателей качества, то для определения численных значений коэффициентов весомости используют метод регрессионного анализа параметрических показателей качества. При этом первоначально записывают приближенные (линейные) зависимости обобщенного показателя от выбранных
Метод определения параметров весомости по стоимости ы. регрессионным зависимостям основан на построении зависимостей пиратами на создание и эксплуатацию (или пропорциональньными показателям) и исходными показателями качества продукции. Этот метод применяется при двух условиях: метод
стоимостные зависимости определены для продукции производится длительное время и пользуется устойчивым спросом, т.е. не является ни дефицитной, ни «неходовой»;
число показателей качества, входящих в стоимостную зависимость н велико. '
Метод предельных и номинальных значений основан использовании
известных предельно допустимых значений показателей качества
продукции, определяющих требования к годной продукции
принадлежность ее к данной категории качества. Этот метод применяют
когда предельные значения показателей качества определены правильно
их достоверность подтверждена длительным сроком использования
Пример 4.2 Комплексная оценка уровня качества устройства главному, наиболее значимому единичному показателю.
Главный показатель устройства загрузочного труб - сушилок производительность по исходному продукту, находят по формуле '
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image119.jpeg" \* MERGEFORMAT
где В - ширина короба конвейера в свету (В = 1,0 м);
показателей
для соответствующего
количества изделий. Эти зависимости
составляют
систему уравнений:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image120.jpeg" \* MERGEFORMAT
или же приближенно по формуле, Н=(0,3-0,6) В). Опытным путем
установлено,
что для угля насыпной плотностью
скребок может
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image121.jpeg" \* MERGEFORMAT
.
перемещать слой материала, превышающий высоту скребка в 5 раз.
Принимаем
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image122.jpeg" \* MERGEFORMAT
- объемная
масса насыпного груза(=0,15);
V - скорость движения тяговой цепи (V=0,25
м/с);
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image123.jpeg" \* MERGEFORMAT
Ку - коэффициент уплотнения груза при перемещении его внутри короба(Ку=1,15);
Кп - геометрический коэффициент, учитывающий потери полезного объема короба из-за размещения в нем скребковой цепи (Кп=0,97);
Кс - скоростной коэффициент, учитывающий возможность отставания транспортируемого груза от движущейся скребковой цепи (Кс=0,95).
Подставляя все значения в формулу (4.13), получаем:
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image124.jpeg" \* MERGEFORMAT
Таким образом, расчетная производительность по питанию дозатора скребкового составляет Q = (54 - 272) т/ч по сравнению с базовой производительностью Q = (50 - 200) т/ч.
По формуле (4.5) находим уровень качества устройства:
INCLUDEPICTURE
"E:\\media\\image125.jpeg" \* MERGEFORMAT
Полученное значение свидетельствует о том, что уровень качества устройства загрузочного труб-сушилок превышает базовый уровень в 1,4 раз.
Пример 4.3 Комплексная оценка уровня качества устройства по среднему взвешенному арифметическому показателю. Коэффициенты весомости определяем экспертным методом. Для этого создается специальная экспертная группа, состав которой приведен в таблице 4.5.
Таблица
4.5 - Состав экспертной группы
ФИО
эксперта Возраст, г
лет
Должность
Адрес,
телефон
Нурсеитова
М.А.
| 28
Мукашев
Б.А. 35
Мельник
К.А.
30
Горин
А.Н.
46 Петров
Л.К. 34
Эксперт-оценщик
Технолог
Экономист Инженер-эксперт
Товаровед
ул.
Космонавтов 149-16,510419
ул. Н. Абдирова 8- 22
ул.
Штурманская 1/5-70, 422805 ул. Ленина 56-9
ул. Мира 6-18
В таблице 4.6 приведены оценки, выставленные экспертами независимо друг от друга.
Наименование
показателя
Э1
Э2
эз
Э4
Э5
Ранг
1
Влажность
исходного продукта, %,
не
более
мелкого
концентрата кл.0-13
мм
0,4
0,3
0.2
0,3
0,25
5
ф
ютоконцентрата
кл.0-0,5
мм
0,8
0.84
0,7
0,5
0,7
4
'
Удельный возврат отработанного
масла,
кг/тыс ч, не менее
1
1
0,9
1
0.9
1
3.
Номинальная
мощность двигателей.
кВт.
не более
0,5
0.8
0,8
0,7
0,5
3
1
Удельный расход масла, кг/тыс-ч,
не
более
0,9
0,8
0.96
0,95
0,85
2
I лблица 4.6 - Оценки экспертов
Переход от балла соответствующих отдельным показателям к коэффициентам весомости осуществляется по формуле:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image126.jpeg" \* MERGEFORMAT
где mi| - коэффициент весомости;
ai- наивысшая оценка 1-го показателя;
n - количество показателей, которые могут быть учтены при оценке качества изделия.
Данные для расчета по среднему взвешенному арифметическому показателю приведены в таблице 4.7.
Таблица
4.7
- Данные для расчета
Наименование
показателя качества
Величина
показателя Р,
Величина
базового показателя Р|б
Значение
коэффициента весомости т,
1
Влажность исходного
продукта,
%,
не более
мелкого
концентрата кл.0-13
мм
22
22
0,1
флотоконцентрата
кл.0-0,5
мм
30
30
0,21
2
Удельный возврат
отработанного
масла.
кг/тыс
ч, не менее
10.8
3,75
0,25
3.
Номинатьная
мощность
двигателей,
кВт, не более
17,6
22,5
0,2
4
Удельный расход масла.
кг/тыс
ч, не более
12,5
12.5
0,24
По формуле (4.6) вычисляем средний взвешенный арифметический показатель качества для оцениваемого и базового образца:
U= 0,1 -22+0,21 -30+0,25-10,8+0,2-17,6+0,24-12,5 = 17,7
Uбаз = 0,1-22+0,21-30+0,25-3,75+0,2-22,5+0,24-12,5 = 16,9
По формуле (4.10) находим уровень качества устройства загрузочного труб-сушилок:
Ук= 17,7/16,9= 1,05
Полученное значение говорит о том, что уровень качества устройства превышает базовый в 1,05 раза.
4.5 Смешанный метод оценки уровня качества продукции
Часто ни дифференциальный, ни комплексный методы оценки уровня качества сложной продукции не дают возможности адекватно оценить технический уровень машин, оборудования и другой техники. При оценке качества и технического уровня сложной технической продукции, имеющей большую номенклатуру показателей качества, с помощью Дифференциального метода практически невозможно сделать строго обоснованный вывод. Использование только одного комплексного метода в таком случае тоже не позволяет объективно учесть все значимые свойсхва оцениваемой продукции. Поэтому при оценке технического уровця и качества сложной и особенно многофункциональной технической продукции используют смешанный метод, основанный на совместном применении единичных и комплексных (групповых) показателей качества. Следовательно, при смешанном методе оценки уровня качества технических изделий одновременно используют дифференциальный и комплексный методы.
Смешанный метод оценки уровня качества технической продукции используют во всех случаях, когда:
единичных показателей качества достаточно много, они разнообразны, а анализ значений каждого показателя затруднителен, что не дает возможности сделать обобщающий вывод о качестве и техническом уровне продукции;
обобщающий показатель уровня качества, определяемый комплексным методом, недостаточно полно учитывает все значимые свойства продукции и поэтому не адекватно характеризуют качество аналцзируемых изделий [19].
Сущность смешанного метода и последовательность действий состоят в следующем:
- все или часть единичных показателей качества объединяют в группы, для которых определяют групповой (комплексный) показатель. < )бъединение единичных показателей в группы производится в шнисимости от цели оценки качества: при проектировании и конструировании изделий, при изготовлении и на различных этапах •ксплуатации. Наиболее значимые и характерные единичные показатели в I руппы можно не включать, а рассматривать их наряду с групповыми;
численные значения полученных групповых (комплексных) показателей и самостоятельно учитываемых единичных показателей сопоставляют с соответствующими базовыми показателями, то есть применяют принцип дифференциального метода оценки уровня качества продукции.
При смешанном методе оценку уровня качества технической продукции рассчитывают по формуле:
где n - число единичных показателей учитываемых самостоятельно;
mi - параметр (коэффициент) весомости 1-го показателя качества (свойства);
Р - значения единичных показателей оцениваемого и базового образца;
Qi- значения комплексных показателей оцениваемого и базового образца.
Показатель Ук, полученный смешанным методом оценки уровня качества продукции, является обобщенным и комплексным одновременно.
Пример 4.4 Для оценки уровня качества устройства загрузочного труб- сушилок смешанным методом были образованы следующие группы единичных показателей качества:
- показатели качества при проектировании и конструировании устройства:
INCLUDEPICTURE "E:\\media\\image127.jpeg" \* MERGEFORMAT
б) удельная масса;
в) масса комплекта поставки;
г) масса - комплексный (групповой) показатель. - показатели качества при эксплуатации устройства:
а) удельный расход масла;
б) удельный возврат отработанного масла;
в) удельный расход электроэнергии - комплексный (групповой) показатель.
Наряду с групповыми показателями также рассматриваются и наиболее значимые показатели, котопые приведены в таблице 4.8.
Таблица 4.8 - Групповые
и единичные показатели качества
устройства
Наименование
показателя
Величина
показателя Рiб
Величина
показателя Рi
Комплексные
показатели:
масса, кг
удельный расход
электроэнергии, Дж/т, не более
мелкого концентрата
кл.0-13 мм
флотоконцентрата
кл.0-0,5 мм
9650-9950
54x104
135х104
9560
20x104
45x104
Единичные
показатели: номинальная мощность
двигателей, кВт
не более 22,5
не более 17,6
-
Производительность по исходному
продукту, т/ч
мелкого концентрата
кл.0-13 мм .ф
л ото
кон центр
ата кл.0-0,5 мм
50-200 50-80
54-272 70-85
По формуле (4.15) рассчитывается уровень качества устройства Загрузочного труб-сушилок:
Ук = (0,3 +1,1+ 0,4)/3 + (0,6 + 0,2 + 0,3) = 1,5.
Полученное значение свидетельствует о том, что уровень качества Устройства загрузочного труб-сушилок превышает базовый уровень в 1,5 раза.
4.6 Основные правила разработки методики оценки уровня качества
телей ее качества с базовыми значениями соответствующих показателей, называется уровнем качества продукции.
3. За базовые обычно принимают значение показателей качества так называемых базовых образцов продукции. Базовые образцы - это аналоги продукции, представляющие передовые научно-технические достижения в |развитии данного вида продукции. Уровень качества продукции можно рассматривать и оценивать в различных аспектах: функциональной пригодности, надежности, безопасности, защиты окружающей среды, потребления ресурсов и т.п.
Результаты оценки уровня качества, а также |конкурентноспособности объектов (технологических систем, продукции, услуг, интеллектуальных продуктов) могут служить для внутреннего использования на предприятии при решении задач общего руководства качеством, в целях:
маркетинга, изучения рынков сбыта продукции;
обоснования требований, закладываемых в техническое задание на разработку продукции и нормативную документацию;
выбора варианта при разработке новой или модернизированной продукции;
принятия решения о постановке продукции на производство;
выбора поставщиков сырья, материалов и комплектующих изделий;
формирования предложений по экспорту и импорту продукции;
