導(dǎo)語(yǔ)：六西格瑪管理指數(shù)測(cè)量系統(tǒng)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:本文研究目的是應(yīng)用六西格瑪管理法分析和改進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水平，以高錳酸鹽指數(shù)為方法探索項(xiàng)目源。通過(guò)長(zhǎng)期測(cè)定水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)發(fā)現(xiàn)測(cè)量值隨加熱時(shí)間差異變化波動(dòng)較大。本研究應(yīng)用六西格瑪方法測(cè)量高錳酸鹽指數(shù)系統(tǒng)測(cè)量水平，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和驗(yàn)證。結(jié)果表明采用六西格瑪方法可以提升高錳酸鹽指數(shù)系統(tǒng)測(cè)量水平，改進(jìn)前測(cè)量系統(tǒng)能力和分辨力不足，改進(jìn)后測(cè)量系統(tǒng)能力達(dá)到可接受水平，分辨力達(dá)到合格水平。

關(guān)鍵詞:六西格瑪;高錳酸鹽指數(shù);測(cè)量系統(tǒng)

環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)目前普遍采用《檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定能力評(píng)價(jià)檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)通用要求》(RB/T214－2017)和《檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)評(píng)審補(bǔ)充要求》的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)量系統(tǒng)的管理。在日常監(jiān)測(cè)活動(dòng)中，這種質(zhì)量管理方式能基本滿足監(jiān)測(cè)任務(wù)，使數(shù)據(jù)可溯源且結(jié)果準(zhǔn)確，但對(duì)系統(tǒng)整體的控制、改進(jìn)甚至質(zhì)量提升方面相對(duì)薄弱。與此同時(shí)，隨著質(zhì)量管理方法的不斷創(chuàng)新，我國(guó)很多行業(yè)包括航空、電子、機(jī)械、化工等也逐漸關(guān)注跨國(guó)企業(yè)并學(xué)習(xí)使用六西格瑪管理。因此本研究試將這種質(zhì)量管理方法應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)分析項(xiàng)目的測(cè)量和改進(jìn)等方面，研究其在高錳酸鹽指數(shù)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用的效果。六西格瑪是一套系統(tǒng)的業(yè)務(wù)改進(jìn)方法體系，持續(xù)指導(dǎo)業(yè)務(wù)改進(jìn)流程，實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)的方法。對(duì)現(xiàn)有過(guò)程進(jìn)行過(guò)程界定(define)、測(cè)量(measure)、分析(analyze)、改進(jìn)(improve)、控制(control)———簡(jiǎn)稱DMAIC流程，消除過(guò)程缺陷和無(wú)價(jià)值操作，從而提高質(zhì)量。最初其由摩托羅拉和美國(guó)通用電氣在管理上應(yīng)用并取得了巨大成功。之后，包括福特、卡特彼勒、道化學(xué)、杜邦、ABB、3M、東芝、惠而浦、三星、LG、西門子、愛(ài)立信、洛克希德－馬丁、龐巴迪、花旗銀行、J．P．摩根、美國(guó)運(yùn)通、英特爾、微軟等跨國(guó)公司大力推進(jìn)。西格瑪統(tǒng)計(jì)學(xué)含義為標(biāo)準(zhǔn)差，用來(lái)表征輸出結(jié)果的離散程度，是一種評(píng)估監(jiān)測(cè)結(jié)果和操作過(guò)程波動(dòng)大小的參數(shù)。西格瑪水平越高，過(guò)程滿足質(zhì)量要求的能力越強(qiáng)。通常管理目標(biāo)是使測(cè)量系統(tǒng)接近或達(dá)到六西格瑪水平，意味著100萬(wàn)次出錯(cuò)機(jī)會(huì)中不超過(guò)3．4個(gè)缺陷［1］。以高錳酸鹽指數(shù)測(cè)量系統(tǒng)為項(xiàng)目源，進(jìn)行六西格瑪管理方法研究。就是用統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)了解測(cè)量系統(tǒng)中的各個(gè)波動(dòng)源，以及它們對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，最后給出該測(cè)量系統(tǒng)是否合乎使用要求的判斷。在日常監(jiān)測(cè)中，發(fā)現(xiàn)高錳酸鹽指數(shù)系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)質(zhì)控樣不容易做準(zhǔn)確的現(xiàn)象，結(jié)果波動(dòng)較大，即使在“大比武”活動(dòng)中也經(jīng)常將其列為實(shí)際操作考核項(xiàng)目。較大的波動(dòng)影響測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量，因此用六西格瑪方法設(shè)計(jì)測(cè)量系統(tǒng)水平分析實(shí)驗(yàn)，主要考查系統(tǒng)測(cè)量能力、測(cè)量系統(tǒng)分辨力。

1實(shí)驗(yàn)部分

1．1儀器與試劑酸式滴定管(50．00ml);電子天平(0．01mg，德國(guó)SARTORIUS，BP211D)高錳酸鉀滴定溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(1/5KMnO4)(0．1004mol/L，上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院);草酸鈉摩爾粉劑(Na2C2O4)(0．1000mol/L，天津傲然精細(xì)化工研究所);硫酸(H2SO4)(化學(xué)純，北京化工廠);氫氧化鈉(NaOH)(優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);高錳酸鹽指數(shù)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品(203175，203179，203176，環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所)。1．2標(biāo)準(zhǔn)溶液配制高錳酸鉀溶液、草酸鈉溶液、硫酸溶液和氫氧化鈉溶液的配制參見(jiàn)中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定》(GB11892－89)［2］。

2結(jié)果與討論

測(cè)量能力和測(cè)量系統(tǒng)分辨力分析。測(cè)量能力，用來(lái)評(píng)價(jià)測(cè)量過(guò)程是否有能力準(zhǔn)確可靠地反映被測(cè)對(duì)象的波動(dòng)。研究變異(%GageR＆R)是測(cè)量系統(tǒng)波動(dòng)占整體波動(dòng)的百分比，可作為測(cè)量能力的判據(jù)。這個(gè)指標(biāo)小于10%說(shuō)明測(cè)量系統(tǒng)能力良好，在10%～30%之間說(shuō)明測(cè)量系統(tǒng)能力處于臨界狀態(tài)，勉強(qiáng)可接受，大于30%說(shuō)明測(cè)量系統(tǒng)能力不足，誤差太大，必須加以改進(jìn)［1，3］。測(cè)量系統(tǒng)分辨力，是指測(cè)量系統(tǒng)識(shí)別并反映被測(cè)量的最微小變化的能力。在六西格瑪管理中，可區(qū)分類別數(shù)可作為分辨力的判斷依據(jù)，具體判斷標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1:選取編號(hào)為203179的高錳酸鹽指數(shù)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品安瓿瓶5支(保證值為7．76±0．62mg/L)，測(cè)定者3人，測(cè)定方法按照《水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定》(GB11892－89)進(jìn)行測(cè)定，將標(biāo)準(zhǔn)樣品打亂順序重復(fù)測(cè)定3次。利用MINITAB量具R＆R研究(交叉)方差分析，得出分析結(jié)果見(jiàn)圖1。圖1顯示高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)的測(cè)量系統(tǒng)能力分析結(jié)果?？梢钥吹街貜?fù)性方差為0．0006283;檢驗(yàn)員方差為0．0000000;再現(xiàn)性方差為0．000000;重復(fù)性方差與再現(xiàn)性方差求和為0．0006283(此即為測(cè)量過(guò)程波動(dòng));過(guò)程方差為0．0022688;總過(guò)程波動(dòng)為0．0028971;研究變異(%GageR＆R)為46．57%，測(cè)量系統(tǒng)波動(dòng)與被測(cè)對(duì)象的容差之比為12．13%。指標(biāo)在10%～30%之間，說(shuō)明測(cè)量系統(tǒng)能力處于臨界狀態(tài)，勉強(qiáng)可接受。研究變異超過(guò)30%說(shuō)明系統(tǒng)能力較低。可區(qū)分類別數(shù)為2，表明CODMn測(cè)量系統(tǒng)分辨力不足。應(yīng)進(jìn)行CODMn系統(tǒng)改進(jìn)分析。應(yīng)用頭腦風(fēng)暴中的魚骨圖進(jìn)行原因識(shí)別，如圖2所示。上圖中所列原因均造成CODMn測(cè)定系統(tǒng)分辨力不足，CODMn的系統(tǒng)問(wèn)題主要原因集中在兩方面，一方面是加熱設(shè)備不統(tǒng)一，加熱溫度不均勻，加熱時(shí)沒(méi)有配重設(shè)施;另一方面是酸式滴定管沒(méi)有滴定儀分辨力充足，在加熱設(shè)備改進(jìn)的情況下可查看系統(tǒng)是否達(dá)標(biāo)，最后再考慮更換滴定設(shè)備。實(shí)施方案如下:(1)將加熱的燒杯更換為多孔恒溫加熱裝置;(2)加熱時(shí)，錐形瓶套上配重環(huán);(3)使用計(jì)時(shí)器，具備提醒功能;(4)統(tǒng)一操作手法;(5)統(tǒng)一環(huán)境，如窗戶的開閉、空調(diào)的參數(shù)。在未更換滴定設(shè)備的情況下，驗(yàn)證CODMn測(cè)量系統(tǒng)改進(jìn)方案的有效性。重新選擇CODMn標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)定，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1的方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2.利用MINITAB量具R＆R研究(交叉)方差分析，得出分析結(jié)果，重復(fù)性方差為0．0004827;檢驗(yàn)員方差為0．0000075;檢驗(yàn)員與標(biāo)準(zhǔn)樣品交互作用方差為0．003942;再現(xiàn)性方差為0．0000075;重復(fù)性方差與再現(xiàn)性方差求和為0．0004902;過(guò)程方差為0．0070554;合計(jì)變異為0．0075456;%研究變異(%GageR＆R)為25．49%，%P/T=10．71%，這兩個(gè)指標(biāo)均屬于10%～30%之間，說(shuō)明測(cè)量統(tǒng)能力勉強(qiáng)可接受。可區(qū)分類別數(shù)為5，表明測(cè)量系統(tǒng)分辨力合格可接受。根據(jù)六西格瑪檢驗(yàn)理論，P值代表顯著性值，實(shí)驗(yàn)員間P值為0．348，大于0．05，表明實(shí)驗(yàn)員間差異不明顯，主要差異來(lái)源于樣本差異。實(shí)驗(yàn)員與標(biāo)準(zhǔn)溶液交互作用P值為0．438，大于0．05，表明交互作用不明顯。改進(jìn)后得出高錳酸鹽指數(shù)方差分析報(bào)告，控制圖中全部數(shù)據(jù)都在控制界限內(nèi)，運(yùn)行圖均值附近的散點(diǎn)集中，A實(shí)驗(yàn)員波動(dòng)性比較小，B實(shí)驗(yàn)員波動(dòng)性最大，人與部件交互作用越小，標(biāo)準(zhǔn)樣品1、3使得測(cè)量員間分歧較大。

3結(jié)果與討論

通過(guò)采用六西格瑪方法對(duì)高錳酸鹽指數(shù)項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析得到以下結(jié)論:(1)改進(jìn)前高錳酸鹽指數(shù)系統(tǒng)的測(cè)量能力分析顯示，研究變異為46．57%，測(cè)量系統(tǒng)波動(dòng)與被測(cè)對(duì)象的容差之比為12．13%，表明測(cè)量系統(tǒng)能力較低。系統(tǒng)改進(jìn)后，研究變異為25．49%，測(cè)量系統(tǒng)波動(dòng)與被測(cè)對(duì)象的容差之比為10．71%，這兩個(gè)指標(biāo)均屬于10%～30%之間，測(cè)量統(tǒng)能力勉強(qiáng)可接受。(2)改進(jìn)前高錳酸鹽指數(shù)系統(tǒng)的系統(tǒng)分辨力分析顯示，可區(qū)分類別數(shù)為2，分辨力不符合六西格瑪水平，需進(jìn)行改進(jìn)。系統(tǒng)改進(jìn)后，可區(qū)分類別數(shù)為5，分辨力符合六西格瑪合格水平。(3)改進(jìn)措施為更換加熱裝置，增加配重環(huán)，使用計(jì)時(shí)器，統(tǒng)一操作手法及環(huán)境參數(shù)。

參考文獻(xiàn):

［1］何楨，馬逢時(shí)，龔曉明，等．六西格瑪管理(第三版)［M］．北京:中國(guó)人民大學(xué)出版社，2019:12～15，190～204．

［2］中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)．水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定:GB11892－89［S］．北京:中國(guó)環(huán)境出版社，1989．

［3］馬逢時(shí)，周暐，劉傳冰，等．六西格瑪管理統(tǒng)計(jì)指南:MINITAB使用指導(dǎo)(第3版)［M］．北京:中國(guó)人民大學(xué)出版社，2019:404～406.

作者：楊麗 單位：遼寧省鞍山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心