Квалиметрический подход к оценке качества

Наряду с определением уровня качества на всех этапах про­изводства осуществляется контроль качества, в основе которого ле­жит контроль отдельных свойств продукции. Под контролем свойства продукции подразумевается определение соответствия свойства некоторому нормированному уровню. Контроль включа­ет в себя два этапа:

1) оценку свойства объекта:

2) сравнение оценки с нормированными значениями.

Заключение о годности объекта по данному свойству прини­мают по альтернативному принципу (годно — брак) в соответствии с результатами сравнения полученной оценки свойства с его нор­мированными значениями.

В зависимости от используемых средств различают инстру­ментальный и органолептический контроль. Согласно ГОСТ 16504-81 средство контроля — это техническое средст­во, вещество и (или) материал для проведения контроля. Наибо­лее объективный вид контроля — инструментальный, осуществля­ется с помощью всевозможных средств измерений, исполняющих в этом случае роль средств измерительного контроля. Распро­страненными средствами измерительного (инструментального) контроля по альтернативному принципу являются калибры и шаб­лоны, лакмусовая бумага, ключи предельного момента и др.

Контроль качества продукции может осуществляться органо-лептически При органолептическом контроле (визуальном, тактильном и т.д.) оценка свойства осуществляется с помощью ор­ганов чувств человека. В отдельных случаях для усиления воспри­ятия могут использоваться специальные усиливающие технические средства (оптические, механические, химические и т.п.), например лупа при визуальном органолептическом контроле. Кроме органов чувств контролирующего субъекта средствами контроля могут являться также различного рода эталоны и образцы, определен­ных свойств.

Наконец, контроль функционирования ряда технических устройств принято считать испытаниями (четкого различия в поня­тиях «контроль» и «испытания» для широкой области эксперимен­тальных методов оценки свойств нет). В таком случае средства кон­троля отождествляются со средствами испытаний.

Поскольку качество представляет собой совокупность свойств объекта, то количественная оценка качества всегда начинается с количественной оценки его отдельных свойств (рис. 1.8), а заканчи­вается чаще всего получением комплексной оценки (рис. 1.9). Ком­плексная оценка может быть условной, интегральной, относитель­ной в соответствии с используемыми показателями и методами комплексирования (использование абсолютных и относительных

Рис. 1.8. Получение единичного показателя качества объекта

Объект оценки качества

— шкала порядка (ранговая шкала или ординальная шкала);

— шкала интервалов;

— шкала отношений

— абсолютная шкала.

Сводные сведения о шкалах представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Сводные сведения о шкалах

Г Выявление свойств, определяющих качество объекта J

Свойства, определяющие качество объекта

Тип шкалы

Наиме­нований

Характеристика шкалы

Числа или другие символы шкалы исполь­зуются только для классификации (иденти­фикации, различения) исследуемых объек-

Отношения, зада­ваемые на шкале

Эквивалентность

П Оценивание свойств, определяющих качество объеф-а J

I

J j Единичные показатели свойств

Порядка (ранго­вая)

Интер­валов

Свойство одного объекта находится в неко­тором соотношении со свойством другого объекта. Могут быть использованы для

оценки как качественных, так и количест­венных признаков

Шкала порядка с известными расстояниями между двумя любыми точками (числами) на шкале; нулевая точка шкалы и оценочная единица выбираются произвольно. Пригод­на для оценки только количественных при­знаков

Эквивалентность.

Больше чем

(меньше чем)

Эквивалентность.

Больше чем (меньше чем). Из­вестно

отношение любых двух интервалов

Г Комплексировапие единичных показателей свойств J

Комплексный показатель качества объекта K_fc=f(Ki,K₂,K₃,...Jfi,... ,К_п)

Рис. 1.9. Получение комплексного показателя качества объекта

показателей, наличие базовых показателей, математических зави­симостей, применяемых при объединении единичных показателей, наличие в явном или неявном виде весовых коэффициентов и др.).

Оценка свойства объекта подразумевает наличие некоторой оценочной шкалы и возможности определения местоположения данного свойства на этой шкале.

Принято использовать следующие виды шкал: — шкала наименований (номинационная или идентифика­ционная шкала);

Шкала интервалов с фиксированной нуле­вой точкой. Известны не только расстояния между двумя любыми точками (числами) на шкале, но и положения этих точек относи­тельно нуля. Пригодна для оценки только количественных признаков

В быту используют такие шкалы наименований, как личные номера в документах, адреса, номера экзаменационных билетов, номера пристатейных ссылок, список фамилий, рисунки-обозначения шкафчиков в детском саду и др. Из примеров видно, что шкала наименований может состоять из любых знаков (число, название, символы, другие условные обозначения).

Использование номеров не означает, что мы имеем дело с ко­личественными оценками, напротив, любые цифры или числа та­кой шкалы — не более чем кодовые знаки. Всем понятно, что лите­ратурный источник 7 не лучше (толще, важнее, достовернее...), чем источник 8. Они просто перечислены в порядке упоминания или по алфавиту. Такая шкала позволяет составлять классификации, идентифицировать и различать объекты, а также набирать стати­стику на каждый из идентифицируемых объектов.

В отличие от шкалы наименований шкала порядка устанав­ливает фиксированный порядок расположения объектов. Приме­ром такой шкалы является построенная по росту группа людей, где каждый последующий ниже всех предыдущих. Такие шкалы ши­роко применяются в спорте при определении мест команд или спортсменов. Всем учащимся известны балльные оценки знаний на экзаменах, которые тоже являются фиксированными ступенями шкалы порядка. Можно отметить две существенные особенности шкалы порядка: неправильные (какие сами сложились) интервалы между соседними ступенями шкалы и инвариантность объектов (сохранение их порядка) вне зависимости от начала шкалы.

Отсчет на такой шкале можно начинать от самого большого или самого маленького из объектов, можно — от любой другой вы­бранной точки, порядок в группе объектов останется неизменным. Например, при распределении по росту можно поставить всю груп­пу на одинаковые подставки или «каблуки», можно выстроить в мелком бассейне по высоте над уровнем воды, однако и в этих слу­чаях расстановка не меняется. Шкала позволяет не только сравни­вать объекты, но и делать выводы об их упорядоченном расположе­нии (всегда можно сказать, кто за кем, хотя нельзя определить на сколько отстает).

Следующую шкалу иногда называют шкалой равных или равномерных интервалов. Правильнее здесь говорить о шкале за­кономерных интервалов, поскольку они могут быть построены не только равномерно, но и прогрессивно, экспоненциально, логариф­мически. Принципиальное отличие от предыдущей шкалы в том, что положение на любой ступени шкалы интервалов жестко опре­делено и соотношения точек шкалы поддаются точному расчету. Шкала инвариантна относительно используемых оценочных еди­ниц. Мы можем измерять рост людей в группе в метрах и санти­метрах, футах и дюймах, в ярдах, аршинах, саженях или любых других единицах — порядок останется неизменным. Можно опре­делить математические зависимости для трансформации шкалы при изменении единиц d дюйм равен 25,4 миллиметра; темпера­тура в градусах Цельсия на 273,16 выше температуры по Кельвину и т.д.).

Недостатком такой шкалы является отсутствие фиксирован­ного нуля или неопределенность ее начала. Начало такой шкалы приходится устанавливать условно. Такой условностью является момент начала суток, отличающийся в часовых поясах, момент на­чала летоисчисления (1999 год от рождества Христова одновремен­но приходится на 5760 год по иудейскому календарю). Тем не менее в сутках у всех 24 часа, а в году 365 суток, если год не високосный.

Каждая из представленных в таблице шкал является более мощной, чем расположенные выше, и вбирает в себя свойства всех

предыдущих. Шкала отношений имеет фиксированный ноль и полностью соответствует математической шкале чисел по опреде­ленности ступеней и возможностям оперирования элементами шкалы.

Что касается не включенной в таблицу «абсолютной» шкалы, то она, по сути, является частным случаем шкалы отношений, но кроме фиксированной нулевой точки («естественного нуля») имеет еще и «естественную единицу». Примером такой шкалы является шкала количества целочисленных объектов (штук продукции), шкала коэффициента полезного действия, относительной влажно­сти и т.п.

Свойства, оцениваемые по двум первым шкалам, не поддают­ся объективному измерению с помощью специальных технических средств. О таких свойствах говорят, что они не метризованы и по­тому не подлежат аппаратурной (или инструментальной) оценке.

Если на множестве объектов соблюдаются отношения, опре­деляемые полным набором аксиом, то эти объекты могут оцени­ваться по шкале интервалов или по шкале отношений (обладают метризованными свойствами). Разница в двух последних множест­вах, которая окончательно определяет вид применяемой шкалы, зависит от наличия или отсутствия фиксированного нуля на шкале рассматриваемого свойства. Например, можно себе представить ну­левую длину или массу и даже абсолютный ноль температуры, но затруднительно — ноль времени.

И наконец, если при соблюдении всех предыдущих условий свойства объектов имеют применимую для их оценки «естественную единицу», то их сопоставление осуществляют по абсолютным шка­лам. По абсолютной шкале оценивают, например, число страниц в книге, число строк на странице, число знаков в строке, число па­тронов в обойме. Близки к абсолютным шкалы оценки качества та­ких параметров современной техники, как тактовая частота про­цессора, частота смены кадров, число линий (точек) на экране, на бумаге. Такие шкалы становятся абсолютными после фиксации знаменателя, поскольку частота обычно оценивается единицами в секунду (1 Гц), а разрешающая способность — числом линий (то­чек) либо на миллиметр, либо на дюйм.

В квалиметрии для оценки свойств часто используется част­ный случай шкалы наименований из двух градаций, обозначаю­щих наличие или отсутствие того или иного свойства (например, при визуальной оценке внешнего вида на наличие дефектов по альтернативной шкале «годно — брак»). Кроме того, достаточно часто используется оценка свойств двух объектов по альтернатив­ной шкале типа «больше — меньше» («лучше — хуже», «выше — ниже»).

Характерным примером использования шкалы порядка в квалиметрии является балльная оценка какого-либо эргономиче­ского свойства продукции (цветовой гаммы, совершенства форм и т.д.), выставляемая экспертами по конвенциональной (договорно установленной) шкале.

Шкалы интервалов и отношений используются в квалимет­рии при оценке значений физических величин по результатам из­мерений. При этом под измерением в соответствии с ГОСТ 16263-70 подразумевается нахождение значения физической величины опытным, путем с помощью специальных технических средств (средств измерения).