--PAGE_BREAK--
Выбор определяющих ПК «методом медиан»
Этот метод относится к комбинированным, так как сочетает в себе экспериментальное определение отдельных ПК и экспертную оценку качества нескольких вариантов одноименной продукции. Метод основан на принципах случайного баланса, который применяют на начальных стадиях планирования эксперимента.
Сущность метода заключается в том, что группой экспертов оценивается качество нескольких вариантов одноименной продукции (например, по пятибалльной шкале), затем для этих вариантов экспериментально определяется оцениваемые ПК. Полученные результаты заносят в таблицу. Затем эту таблицу результатов переводят в матричную форму, отмечая знаком «+» значение показателей выше среднего, знаком «-« значение показателей ниже среднего. Строят графики разности медиан для каждого показателя, нанося точки экспериментальных оценок вариантов продукции на уровни «+» и «-«. Находят медианы для нанесенных точек и их разницу в абсолютном значении, определяют значимость каждого показателя по формуле
Zi=, (10) где -разность медиан для i-ого показателя качества.
Существенно значимыми считаются показатели для которых выполняется неравенство zi>1/n. Эти показатели считают определяющими и коэффициенты значимости для них корректируют по приведенной ранее формуле для получения равенства oi=1.
Определение численных значений выбранных ПК
Этот этап включает разработку методов количественного измерения ПК и непосредственно определение с помощью этих методов численных значений ПК оцениваемой продукции.
Для большинства ПК текстильных материалов существуют стандартные методы измерения. В то же время применительно к некоторым видам текстильных изделий особенно бытового назначения реализация этого этапа бывает затруднительна (трудности измерений эстетических показателей — внешний вид и др.).
Методы определения численных значений ПК подразделяются на 2 группы:
1. В зависимости от способа получения информации: измерительный, расчетный, регистрационный и органолептический методы.
2. В зависимости от источников получения информации: традиционный, экспертный и социологический методы.
В зависимости от способа получения информации:
Измерительный метод основан на получении информации с использованием технических приборов измерения. При определении численных значений ПК текстильных материалов обычно выполняют технические измерения с использованием различных рабочих методов. Измерительный метод является наиболее распространенным и предпочтительным. Он позволяет объективно получать количественную характеристику с известной точностью, позволяет определить разброс и неполноту ПК, определить ошибку выборки и доверительный интервал измеряемого показателя генеральной совокупности.
Регистрационный метод – определение ПК продукции осуществляется на основе наблюдения и подсчета числа определенных событий, предметов или затрат. Метод широко используется в текстиле при регистрации пороков внешнего вида волокон, нитей и текстильных изделий, при подсчете дефектных изделий в партиях, контроля обрывности нитей в процессе переработки.
Расчетный метод – определение значений ПК продукции осуществляется на основе использования теоретических и эмпирических зависимостей ПК продукции от ее параметров. Главным образом используется при проектировании продукции, когда она не может еще стать объектом экспериментального исследования.
Органолептический метод осуществляется на основе анализа восприятия органов чувств. Данный метод не исключает возможности использования некоторых технических средств, повышающих восприимчивость и разрешающую способность чувств человека (лупа, микроскоп). Этот метод широко используется при оценке качества текстильных материалов (цвет и оттенки хлопковых волокон, отсутствие посторонних запахов у шерсти и льна, художественно – колористическое оформление тканей) Органолептический метод может сочетаться измерительным (определении устойчивости окраски к трению). В органолептическом методе значения ПК находятся путем анализа полученных ощущений человека на основе имеющегося метода, поэтому точность и достоверность значений зависит от квалификационных навыков и способности экспертов.
Оценка обычно выражается в каких – либо условных единицах или баллах. Например, известны следующие виды шкал: пятибалльная шкала 5 – отлично, 4 – хорошо, 3 – удовлетворительно, 2 – плохо, 1 – очень плохо; семибалльная шкала: 7 – очень высокое качество, 6 – высокое, 5 – выше среднего, 4 – среднее, 3 – ниже среднего, 2 – плохое, 1 – очень плохое; девятибалльная шкала (при оценке внешнего вида): 9 - очень красивый, 8 – красивый, 7 – хороший, 6 – хороший, но не достаточно, 5 – средний, 4 – немного нежелательный, 3 - нежелательный, 2 – плохой, 1 – очень плохой.
Возможно другое построение шкал, когда для оцениваемого показателя устанавливают определенное число баллов и допустимое их снижение для разных качественных градаций (эстетические показатели в стандартах).
В зависимости от источника получения информации
1. Традиционный метод предполагает традиционный или штатный источник получения информации (лаборатория, испытательная станция, сертификационный центр).
2. Экспертный метод – осуществляется на основе решения принимаемого экспертом.
Эксперт – лицо, приглашаемое в спорных или трудных случаях для экспертизы, исследования и разрешения какого – либо вопроса, требующего специальных знаний. Предпочтение отдается очным оценкам, проводимым группой экспертов. Оценки. Даваемые экспертами, должны иметь количественное выражение желательно в единицах оцениваемого показателя. В то же время, экспертные методы используют при органолептической оценке качества, поэтому за их реализацию. Широко используют различные оценочные шкалы, например баллы. По способам определения балльные оценки делят на непосредственно назначаемые экспертом и получаемые в процессе формализации процесса оценки.
Обработка данных экспертной оценки обычно заключается в подсчете сводных характеристик (среднего, среднего квадратического отклонения, коэффициента вариации). Согласованность оценок экспертов может быть определена по величине коэффициента вариации. Считают, что при С меньше 10 % согласованность высокая, С равное от 11 до 15 % выше средней, С равное от 16 до 25% средняя, С равное от 26 до 35% ниже средней, С больше 35 % низкая согласованность мнений. Окончательное решение принимается при согласованности высокой и выше средней. Повысить согласованность экспертных оценок можно путем повторных туров или исключением оценок выскакивающих экспертов. Для определения выскакивающих оценок поступают следующим образом, отбросив подозреваемую оценку , находят средн. и среднеквадратическое отклонение S(). Далее подсчитывают величину t=, (11) где m– число экспертных оценок. Если t> tтабл., то оценку эксперта считают выскакивающей, с вероятностью p=0,95.
Таблица 2
m
3
5
7
2
5
tтабл.
5,0
3,0
2,6
2,4
2,3
2,2
2,1
2,0
Если окончательное решение по определяемому ПК принимается путем простого голосования, то для получения достаточно высоких вероятностей правильного решения, минимальное число голосов, при котором принимается решение, выбирается в зависимости от числа экспертов.
Таблица 3
Число экспертов в группе
7
8
9
10
11
12
Минимальное число голосов при котором принимается решение
5
6
6
7
8
8
Если в группе больше 12 человек, решение принимают пользуясь правилом 2/3 голосов от присутствующих.
3 Социологический метод – осуществляется на основе сбора и анализа мнений фактических или потенциальных потребителей. Сбор мнений осуществляется устным опросом или с помощью анкет – вопросников, путем проведений выставок, конференций. Социологический метод предполагает массовый опрос потребителей и поэтому применяется для продукции широкого потребления.
Обычно используются критерии – нравится, не нравится, хорошо, плохо, отлично. Получая такие оценки, их необходимо перевести в количественные измерения, используя условные единицы в баллах, рангах или физические единицы измерения оцениваемого показателя. В последнем случае строится график зависимости количественного измерения оцениваемого показателя и его характеристики. Например, при оценке несминаемости ткани можно взять 2 крайние точки: плохая несминаемость Кн=30% и высокая несминаемость Кн=70%. рис. 1
Обработку результатов социологических опросов можно проводить теми же методами, что и при экспертном опросе.
Выбор и установление базовых ПК
От выбора базовых значений ПК во многом зависит конечный результат оценки. Так как в ее основе лежит сравнение фактических ПК с соответствующей совокупностью ПК базового образца.
Базовым образцом называется реально достижимая совокупность ПК продукции принятых для сравнения. На стадии разработки базовыми образцами может служить продукция отвечающая реально достижимым перспективным требованиям. Не допускается использование в качестве базового образца гипотетической продукции, не прошедшей научные или инженерные переработки. На стадии изготовления за базовые образцы принимают выпускаемую в стране и за рубежом продукцию, ПК которой в момент оценки отвечают самым высоким требованиям и которые наиболее эффективны в эксплуатации или потреблении; отечественные, зарубежные и международные стандарты, регламентирующие оптимальные значения ПК. Базовый образец следует выбирать из группы в которую должна входить продукция, представляющая значительную часть общего объема ее выпуска (речь о массовой продукции). Это продукция должна пользоваться устойчивым спросом, удовлетворять потребителя и быть конкурентоспособной.
К числу основных условий использования требований стандартов в качестве базовых образцов, относится:
1. наличие информации о том, что основная часть выпускаемой продукции данного назначения соответствует принятым за базовый образец стандартам.
2. значение ПК стандартов должно быть не хуже значений ПК аналогичной продукции.
Во всех случаях совокупность базовых значений выбранного базового образца должна отвечать условиям оптимальности, то есть ее показатели должны оцениваться с учетом затрат на достижение показателей качества.
Возможно 2 подхода к решению этого вопроса:
1. когда при заданных затратах на единицу продукции определяют наилучшие значения ее ПК, обеспечивающие наибольшую эффективность при использовании или потреблении. За критерий оптимальности принимают эффект от эксплуатации. Минимизируют затраты на единицу продукции, при заданных значениях ПК, которые считают оптимальными.
Само изменение критерия оптимизации называется целевой функцией.
В первом случае стремятся к максимальному значению, во втором к минимальному. В общем виде для определения оптимальных значений ПК продукции необходимо выполнить следующие этапы работ:
1. Установить обобщенный ПК для оценки эффекта для эксплуатации потребления данной продукции.
2. Выбрать единичные ПК, которые будут являться аргументами функции обобщенного показателя.
3. Найти зависимость получаемого эффекта от эксплуатации или потребления продукции от затрат на изменение единичных ПК.
4. Установить ограничения на затраты или на эффект.
5. Решить задачу определения оптимальных значений.
Теоретическое решение выбора и установления оптимальных базовых значений ПК очень сложно и на практике реализуется редко. Для решений реальных пользуются более простым методом. Наиболее часто за базовые образцы принимают нормы стандарта или другой НТД для данного ПК. При отсутствии норм базовые значения могут быть выбраны экспертными методами или рассчитаны по фактическим значениям оцениваемых показателей. Если проводится сравнительная оценка качества нескольких вариантов одноименной продукции, то за базовые значения ОПК принимают среднее их фактических значений, минимальное значение сравниваемых вариантов для негативных показателей, максимальное для позитивных показателей.
Сравнение фактических значений с базовыми
В зависимости от способа сравнения фактических ПК с базовыми, оценка качества может быть дифференциальной, комплексной, смешанной, носить формальный и вероятностный характер. Применение различных методов оценки качества определяется целями и условиями для которых она производится.
1. Дифференциальный метод оценки качества. Этот метод осуществляется путем сопоставления единичных ПК оцениваемой продукции с единичными базовыми показателями. Такое сопоставление удобно производить подсчитывая относительные ПК. Если все они окажутся больше единицы, то оцениваемая продукция соответствует базовому образцу ( требованиям стандарта).
При дифференциальном методе оценки качества считают, что все показатели одинаково значимы в общей оценке качества продукции. Это просто и наглядно, но не всегда оправдано. Особенно когда встает вопрос о браковке продукции по малозначащему показателю, который не оказывает существенного влияния на поведение продукции в эксплуатации: недостающая в одну нить плотность ткани, незначительное снижение против норм массы материала и т. д., тем более что основные эксплуатационные показатели (прочность, несминаемость, стойкость к истиранию) значительно превышают нормы.
2. Комплексный метод оценки качества.
Основан на использовании одного обобщенного показателя в котором объединяют комплекс показателей выбранных для оценки качества продукции. Для этого определяющие показатели качества пересчитывают в безразмерные и с учетом их коэффициентов весомости вычисляют обобщенный ПК. Пересчет размерных ПК в безразмерные может быть осуществлен с помощью рангов, баллов, относительных ПК и показателей желательности.
1)Безразмерные ранговые оценки – могут быть дискретными и непрерывными. Они не требуют наличия норм. Как оценочные используются следующим образом: лучшему по какому – либо показателю материалу присваивают ранг равный 1 ( R=1), худшему R=m, где m– количество сравниваемых вариантов. Ранги являются негативными показателями. При пересчете числовых значений придерживаются этого же правила. Недостатком дискретных ранговых оценок является то, что близкие по числовому значению ПК могут получить существенно разные ранги. Например, величины 7,0 и 6,9 очень близки, а ранги 4 и 3 отличаются более чем на 30 %. Этого можно избежать пересчетом дискретных ранговых оценок в непрерывные. Для позитивных ПК пересчет производится по формуле:
RHi=Rmax-(Rmax-Rmin)(xi-xmin)/(xmax-xmin), (12) где Rmax и Rmin — максимальные и минимальные ранговые оценки худшего и лучшего показателя, xi– величина ПК для которого считают непрерывный ранг, xmax и xmin — максимальные и минимальные величины ПК оцениваемых рангами.
Для негативных ПК:
RHi=Rmin+(Rmax-Rmin)(xi-xmin)/(xmax-xmin) (13). Преимущества ранговых оценок заключаются в простоте определения, в том что не требуются нормы и в возможности использования при экспертной оценке. Недостатки: отсутствие нулевых оценок, что может привести к нежелательным последствиям.
2) Балловые оценки – применяют в обратном порядке, лучшему значению ПК присваивают высший балл, худшему – низший. Следовательно, баллы являются позитивными показателями.
Для текстильных материалов можно использовать следующую шкалу трехнормативной оценки, то есть 3 сорта: высший (Нв), первый (Н1) и второй (Н2).
Таблица 4
Градация оценок
Сорт
Баллы
Нормы П(+)
Нормы П(-)
Отлично
Хорошо
Удовлетворительно
Плохо
Высший
Первый
Второй
Брак
5
4
3
>=Нв
>=Н1
>=Н2
>Н2
Бальные оценки могут быть дискретными и непрерывными. Для позитивные ПК дискретные баллы пересчитывают в непрерывные про формуле:
Б(+)Нi=Бmin+(Бmax-Бmin)(xi-xmin)/(xmax-xmin). (14)
Для негативных: Б(-)Нi=Бmax-(Бmax-Бmin)(xi-xmin)/(xmax-xmin), (15) Бmax, Бmin– максимальная и минимальная оценки в баллах, хmax, xmin– максимальное и минимальное значения оцениваемых показателей.
Преимущества балловых оценок такие же как и у ранговых.
3) Относительные ПК.
Они могут быть подсчитаны как при наличии норм, принимаемых за базовые показатели, так и при их отсутствии. При наличии норм:
Для позитивного показателя По(+)=х/Пб (16)
Для негативного показателя По(-)=Пб/х (17)
При отсутствии норм: при сравнительной оценке нескольких вариантов продукции за базовый показатель может быть принято xmin, xmax, хсреднее или любое значение х оцениваемых ПК. Но свой выбор необходимо аргументировать.
4) Показатели желательности – безразмерная непрерывная характеристика ПК, изменяющаяся в пределах от 0 до 1 и определяемая по формуле:
d=exp=e-e (18) при любых значениях у.
Для определения показателя желательности размерные значения ПК х переводят в безразмерные, используя следующую зависимость: у=а0+а1х (19) и далее по формуле (18) определяют показатели желательности, коэффициенты а0 и а1 находят используя таблицу:
Таблица 5
Градации качества
d
y
Отлично (высший сорт)
Хорошо (1й сорт)
Удовл. (2й сорт)
Плохо (брак)
>=0,8
>=0,6
>0
>=1,5
>=0,7
>=-2,0
Имея значения ПК х для двух и трех качественных градаций, находят по таблице соответствующие величины у и записывают систему линейных уравнений, по которым находят а0и а1. Далее пользуясь линейной зависимостью можно любое значение х перевести в у и по формуле (18) найти d.
На практике показатели желательности находятся графическим методом. Строится трехосная номограмма. Вначале строят по формуле (18) график зависимости d=f(y). На оси абсцисс у отмечают зоны четырех качественных градаций. Нижняя ось номограммы служит для размерных ПК, отмечая в нижней части номограммы количественные показатели и соответствующие им величины у, находят две точки, через которые проводят прямую. Для пересчета любого показателя х в безразмерный показатель желательности, достаточно провести горизонталь из соответствующей точки оси размерных показателей до пересечения с прямой, восстановить вертикаль из этой точки до пересечения с кривой d=(y) и по оси dнайти соответствующие значения показателя желательности.
Полученные в результате пересчета (с использованием методик безразмерных ранговых оценок, балловых, относительных ПК, показателей желательности) безразмерные показатели могут использоваться для подсчета обобщенного комплексного показателя.
Комплексный показатель рассчитывают по следующим формулам:
а) среднее арифметическое
К=П1z1+П2z2+…+Пnzn=, (20)
где Пi– безразмерное значение i– ого показателя, n– число ОПК, z– коэффициент значимости (весомости)
б) среднее геометрическое:
G=П1z1 П2z2 …Пnzn= (21)
в) среднее гармоническое
Н=1/(z1/П1+z2/П2+…+zn/Пn)=1/ (22)
Средняя арифметическая оценка имеет существенный недостаток, когда при наличии отдельных плохих оценок близких к 0, общая оценка качества может остаться достаточно высокой из-за высоких оценок других показателей. Поэтому при наличии отдельных дифференциальных безразмерных оценок Пiпримерно равных 0 комплексную оценку по формуле расчета среднего арифметического не вычисляют, а принимают равным 0. Среднее геометрическое и среднее гармоническое комплексные оценки такого недостатка не имеют, если Пi=0, то G=0 и Н=0.
3 Смешанный (комбинированный) метод оценки качества
Основан на использовании единичных и комплексных ПК. Метод применяют, когда совокупность ПК велика и один комплексный показатель недостаточно полно характеризует все особенности продукции.
Смешанный метод оценки качества используют при определении сорта ткани и штучных изделий по стандартам, причем по большинству физико-механических показателей осуществляется дифференциальная оценка, а по порокам внешнего вида, ширине и плотности оценка в условных баллах.
Формальная и вероятностная оценка качества
Такая оценка проводится когда по результатам испытаний и выборки необходимо оценить величину контролируемого показателя в генеральной совокупности партии или сравнить величину оцениваемого показателя генеральной совокупности с установленным базовым значением, например нормой. Эта оценка может носить формальный или вероятностный характер. Формальный метод предполагает, что партия имеет значения оцениваемого показателя, полученные по результатам испытания выборки. Это не так, потому что контролируемый (оцениваемый) показатель в партии может отличаться от выборочного, а выборочное значение относится только к небольшой части материала, взятого в выборку. Поэтому для более объективной и правильной оценки используют вероятностные и статистические методы, применение которых основаны на методиках применения вероятности и математической статистики. При вероятностной оценке по результатам испытания выборки определяют величину данного показателя в генеральной совокупности и полученное значение сравнивается с базовым.
Оценку генеральных характеристик партии по выборочным значениям производят с помощью доверительного интервала или доверительных границ.
Доверительные интервалы (доверительные границы) определяют интервал или границы, в которых с заданной вероятностью находится величина оцениваемого показателя генеральной совокупности партии. Для выборочного среднего доверительный интервал или границы находятся по формулам:
(23)
(24)
, (25)
где — выборочное значение среднего,
— среднее квадратическое отклонение,
n– число испытаний выборки,
t– коэффициент, берется по специальной таблице, в зависимости от выбранной доверительной вероятности и числа испытаний выборки n.
Обычно за доверительную вероятность принимают р=0,95
Для среднеквадратического отклонения доверительные границы находят по формулам:
, (26) где — выборочное значение, zn, zв– выбираются по таблицам, в зависимости от выбранной вероятности и числа испытаний выборки.
При вероятностной оценке соответствие выборочного значения базовому используют следующую формулу:
, (27) для позитивного показателя
, (28) для негативного показателя, где — выборочное среднее, — среднее квадратическое отклонение, n– число испытаний выборки, Пб – базовое значение оцениваемого показателя, Up– квантиль нормального распределения закона, р – вероятность соответствия оцениваемого показателя базовому, — ошибка первого рода (наибольшая вероятность, что показатель, соответствующий базовому, будет оценен как несоответствующий.
Чтобы избежать необходимых расчетов, можно при известных Пб, , nпостроить график зависимости р от . Такой график называют кривой вероятностной оценки.
продолжение
--PAGE_BREAK--
Исследовательский раздел
Выбор номенклатуры ОПК при неограниченном числе показателей. ГОСТ 4.484-87 «Изделия кожгалантерейные. Сумки дорожные и чемоданы».
Для проведения опроса с целью определения определяющих показателей качества дорожных сумок и чемоданов была разработана анкета с неограниченным числом показателей(эксперт имеет возможность дописать ПК).
Анкета
Таблица 6
ПК
Эксперты
1
2
3
4
5
6
7
Разрывная нагрузка шва
5
6
6
6
1
4
4
Разрывная нагрузка узла крепления ручек и плечевых ремней
2
2
2
2
1
3
2
Масса
1
1
3
1
2
4
4
Размеры
1
2
4
2
7
5
1
Площадь лекал изделия
4
5
4
6
8
8
5
Использование материалов
3
4
1
2
3
1
3
Стоимость
1
1
2
1
4
2
3
Соответствие моде
1
1
3
1
1
2
1
Составляем пересчитанную таблицу, где обозначим: х1 –разрывная нагрузка шва, х2 — разрывная нагрузка узла крепления ручек и плечевых ремней, х3 – масса, х4 – размеры, х5 — площадь лекал изделия, х6 – использование материалов, х7 – стоимость, х8 – соответствие моде.
Таблица 7
Эксперты
ПК
х1
х2
х3
х4
х5
х6
х7
х8
Сумма
Тj
1
8
5
2,5
2,5
7
6
2,5
2,5
36
5
2
8
4,5
2
4,5
7
6
2
2
36
2,5
3
8
1,5
3,5
5,5
5,5
7
1,5
3,5
36
1,5
4
7,5
5
2
5
7,5
5
2
2
36
4,5
5
2
2
4
7
8
5
6
2
36
2
6
4
1,5
4
7
8
1,5
4
6
36
2,5
7
5,5
7
5,5
1,5
8
3,5
3,5
1,5
36
1,5
Si
43
26,5
23,5
33
51
34
21,5
19,5
252
19,5
Si — S
11,5
-5
-8
1,5
19,5
2,5
-10
-12
(Si — S)2
132,25
25
64
2,25
380,25
6,25
100
144
854
Ri
6,1
3,8
3,4
4,7
7,3
4,9
3,1
2,8
d=R6 — Ri
-2,1
-2,3
0,6
2,3
0,7
-3,4
0,9
3,2
d2
4,41
5,29
0,36
5,29
0,49
11,56
0,81
10,24
38,45
mn-Si
13
29,5
32,5
23
5
22
34,5
36,5
196
продолжение
--PAGE_BREAK--