Что необходимо применять чтобы обеспечить точность измерений в квалиметрии
Что такое квалиметрия? Определение, основные понятия, виды, методы
Контроль качества – один из важнейших этапов производственного процесса, который не относится напрямую к операциям изготовления продукции, но дает необходимую информацию о его потребительских свойствах. На первый взгляд, технология оценки качественных характеристик полностью зависит от типа продукции и ее особенностей. Но именно в целях оптимизации контроля качества в разных сферах используют концепцию унификации правил оценки продукта. И в этом контексте важно понимать, что такое квалиметрия? Это достаточно многослойное и неоднозначное понятие, но в общих чертах его можно представить как регламент качества. Ниже этот термин будет раскрыт подробнее со всеми нюансами и аспектами применения.
Базовые понятия квалиметрии
В первую очередь важно определиться, что квалиметрия – это наука о качестве. Соответственно, центральным понятием для рассмотрения будет качество, выражаемое в огромном массиве свойств и характеристик. Опять же, если рассматривать каждый предмет для применения квалиметрии в его замкнутой системе оценок, то качество будет выражаться конкретными показателями. Смысл же квалиметрии заключается в выработке принципов системы оценивания, которые можно применять в универсальном порядке ко всем объектам исследования или отдельным группам продукции. Под объектом квалиметрии может подразумеваться и определенная характеристика (система свойств и параметров), и условное изделие, к которому будет применяться метод контроля качества. Немаловажно и понятие квалиметрического аспекта, которое отражает уже технологическую сторону применения методов квалиметрии, объединяя такие системные понятия оценки, как структурность, свойство, динамичность и др. Можно сказать, это универсальный каркас, в котором заключена матрица параметров оценки с определенной иерархией и связями между отдельными показателями.
Применение квалиметрии
Сложности рассмотрения квалиметрии как науки в СССР сводились к противоречиям ее представления с точки зрения практического использования. Теоретически универсальную систему оценок можно прилагать к любому объекту природы, изначально определившись с критериями и параметрами исследования. Главное условие – чтобы этот объект в принципе допускал применение понятия качества. Но что такое квалиметрия на практике ее использования сегодня? Это своего рода инструмент анализа, который позволяет установить соответствие одного или нескольких свойств объекта определенному стандарту качества. Последним может выступать регламент, норматив, технический документ, проектное решение и т. д. Причем области, в которых действует такая модель оценок качества, обширны и выходят далеко за пределы традиционных направлений народного хозяйства.
Измерения в квалиметрии
Вам будет интересно: Репринтное издание: понятие, свойства и особенности воспроизведения книг
Определять, насколько объект соответствует качественным показателям, невозможно без системы замеров. Измерение и оценка – это базовые понятия квалиметрии, однако их связь имеет принципиальное отличие от других контекстов употребления этих же терминов. В данном случае измерение выступает не только мерной величиной для технического обозначения определенного параметра. Через обследование предмета пользователь может получить информацию о его характеристиках как соответствующих эталону. Например, что такое квалиметрия применительно к оценке качества железобетонной конструкции? Во-первых, это комплекс технико-измерительных средств, которые предоставят массив эксплуатационных показателей данного объекта. В их числе будет несколько видов показателей прочности, масса, размерные параметры и т. д. Во-вторых, квалиметрия на основе полученных сведений и эталонных показателей должна дать оценку конструкции, т. е. насколько она качественна. Причем само по себе отклонение даже при высоком коэффициенте не всегда означает, что объект низкокачественный. Так, если прочность на сжатие железобетона превосходит нормативный показатель, то конструкция признается качественной.
Задачи квалиметрии
Применение квалиметрии и ее технологий строится на широкой функциональной базе, которая, в свою очередь, направлена на решение следующего массива задач:
Спектр задач современной квалиметрии в немалой степени зависит от условий производства, объектов исследования, целей оценивания и в целом от модели применения того или иного метода контроля качества на предприятии.
Разновидности квалиметрии
Более точной формулировке целей и задач квалиметрии поможет и ее разделение по направлениям использования. В частности, выделяют следующие виды ксовременной квалиметрии:
Предметная квалиметрия
Собственно классификация системы оценивания, признаком которой выступит объект изучения. Это может быть и простая техническая деталь с четкими параметрами, которую выпускают на токарном станке в рамках общей сборки автомобиля, и градостроительный проект мегаполиса с огромным массивом исходных данных, к которым применяются разные системы оценок.
Основные методы применения квалиметрии
Даже в сфере реальной деятельности современные предприятия используют огромное количество различных подходов и способов для оценивания качества своей продукции. Однако наибольшее распространение получили основные методы квалиметрии, представленные ниже:
Экспертные и неэкспертные методы
В поточных системах контроля качества при обслуживании больших объемов числовых показателей применяется система оценивания, задействующая знания экспертов. Такой подход отличается технологической простотой использования, но в организационном отношении это затратный и ненадежный метод. Высокая доля погрешности в значительной степени связана с необходимостью привлечения различных квалифицированных специалистов, что требует создания нескольких каналов обработки данных. Неэкспертный метод оценивания качества в квалиметрии является аналитическим и не требует привлечения сторонних специалистов. Действует отлаженная модель обработки данных в автоматическом режиме, что позволяет добиваться высокой точности результатов. Единственное, что может требовать привлечения экспертов, это задача построения дерева свойств, которая не связана напрямую с процессом оценивания качественных характеристик объекта.
Смешанные методы
Комбинированный подход, в котором сочетаются отдельные принципы экспертных и неэкспертных методов оценивания. Как правило, узконаправленная обработка числовых данных с привлечением специалистов занимает меньшую долю в общем процессе. Это наиболее затратный подход, так как в его реализации требуется гораздо больше организационных ресурсов именно для технологического объединения принципиально разных моделей изучения объекта. Однако, смешанный метод оценивания имеет и существенное преимущество. Оно выражается в принципах управления квалиметрией, которые позволяют формировать сложные системы суждений об объекте.
Заключение
От обобщенных теоретических моделей с примитивными средствами применения квалиметрия сделала огромный эволюционный шаг на пути к высокоточному разноплановому оцениванию объекта с высокой долей достоверной информации о его качестве. Сегодня это не просто инструмент в системах контроля качества, а один из факторов конкурентной борьбы. Ведь что такое квалиметрия с точки зрения крупного товаропроизводителя, который борется за новые рыночные площадки, стараясь угодить потребителю? Как минимум это способ повышения привлекательности своей продукции за счет оптимальной модели выявления ее недостатков и минимизации брака. Но вместе с этим современная квалиметрия дает массу возможностей для оптимизации самого производства и части логистических процессов, поэтому ее методы все глубже входят в сферы менеджмента и проектирования производственной инфраструктуры.
Контрольная работа по дисциплине Квалиметрия. К.р. Квалиметрия. Контрольная работа по дисциплине «Квалиметрия» Исполнитель Студент группы
Шкала абсолютных величин. Во многих случаях напрямую измеряется величина чего-либо. Например, непосредственно подсчитывается число дефектов в изделии, количество единиц произведенной продукции, сколько студентов присутствует на лекции, количество прожитых лет и т.д. и т.п. При таких измерениях на измерительной шкале отмечаются
абсолютные количественные значения измеряемого. Такая шкала абсолютных значений обладает и теми же свойствами, что и шкала отношений, с той лишь разницей, что величины, обозначенные на этой шкале, имеют абсолютные, а не относительные значения.
Результаты измерений по шкале абсолютных величин имеют наибольшую достоверность, информативность и чувствительность к неточностям измерений.
Шкалы интервалов, отношений и абсолютных величин называются метрическими, так как при их построении используются некоторые меры, т.е. размеры, принятые в качестве единиц измерений.
10. Дайте характеристику способа попарного сопоставления:
При экспертной оценке качества методом попарного сопоставления эксперты находят сколько предпочтений Ni имеет каждый объект по сравнению с другими.
где m – количество оцениваемых относительно друг друга объектов.
Частота предпочтений i-го объекта Fi находится как частное от деления Ni и Nmax, т.е.
,
где m – число оцениваемых объектов; n – число экспертов в группе.
Общее число суждений одного эксперта С, связанное с количеством объектов экспертизы m, получают по формуле:
Зная значения Fi и С рассчитывают показатель качества или весомости i-го объекта по формуле, преобразованной к виду
где m – число оцениваемых объектов; n – число экспертов в группе.
В идеале сумма всех показателей качеств gi, как коэффициентов весомости, должна равняться единице.
Показатель согласованности решений (оценок, мнений) экспертов, т.е. коэффициент конкордации W, рассчитывают также
По результатам расчетов значений gi легко составить ранжированный ряд рассматриваемых объектов по их качеству.
11. Какие шкалы и почему называются метрическими?
Во многих случаях напрямую измеряется величина чего-либо. Например, непосредственно подсчитывается число дефектов в изделии, количество единиц произведенной продукции, сколько студентов присутствует на лекции, количество прожитых лет и т.д. и т.п. При таких измерениях на измерительной шкале отмечаются
абсолютные количественные значения измеряемого. Такая шкала абсолютных значений обладает и теми же свойствами, что и шкала отношений, с той лишь разницей, что величины, обозначенные на этой шкале, имеют абсолютные, а не относительные значения.
Результаты измерений по шкале абсолютных величин имеют наибольшую достоверность, информативность и чувствительность к неточностям измерений.
Шкалы интервалов, отношений и абсолютных величин называются метрическими, так как при их построении используются некоторые меры, т.е. размеры, принятые в качестве единиц измерений.
12. Для чего в квалиметрии применяется экспертный метод.
В квалиметрии экспертный метод применяется:
1) для измерения показателей качества;
2) для определения значений весовых коэффициентов.
Однако он не является принадлежностью только квалиметрии. Экспертный метод применяется и при измерении физических величин, в медицине (консилиумы), в искусстве (жюри), в социально-политической сфере (референдумы), в государственном и хозяйственном управлении (коллегиальность). Но именно потребности квалиметрии поставили этот метод измерений на строгую научную основу.
13. С помощью какого показателя учитывается важность и ценность каждого единичного показателя.
С помощью весовых коэффициентов q в каждом виде учитывается важность или ценность каждого единичного (дифференциального) показателя качества. Ценность результатов измерения физических величин тем больше, чем меньше их рассеивание.
В квалиметрии вес показателей качества определяется следующими соображениями. Показатели назначения, например, являются наиболее важными. Однако насколько один показатель важнее другого сказать трудно. Эта сложная задача определения веса показателей качества часто решается экспертным методом. При соблюдении этого условия средневзвешенное переходит в среднее арифметическое, а выражение для среднего гармонического взвешенного существенно упрощается.
Суммирование единичных показателей качества с учетом их весов должно производиться в соответствии с правилами теории размерностей. Поэтому очень часто от абсолютных значений единичных показателей качества предварительно переходят к относительным. Абсолютное значение комплексного показателя получается в этом случае безразмерным, относительным.
14. Напишите, на какие подгруппы подразделяются показатели назначения.
Показатели назначения характеризуют свойства продукции, для выполнения которых она предназначена, определяют область её применения. Эти показатели практически всегда играют главную роль при оценке качества. Каждому виду продукции присущи свои показатели назначения.
Показатели назначения делят на 2 подгруппы:
1. классификационные (характеризуют основные классификационные свойства продукции, устанавливающие принадлежность изделий к классификационной группировке (например, тип транзистора, количество лучей осциллографа и т.д.), а так же область или способ использования (например, наземная или бортовая аппаратура)).
2. функциональные показатели (характеризуют полезную работу, которую изделие совершает или которую можно совершить с его помощью). К этой группе относятся:
а) конструктивные показатели, дающие точное представление об основных проектно-конструкторских решениях изделий (двигатели дизельные, бензиновые, электрические и т.д.) (масса и габариты);
б) эксплуатационные (например, потребляемая мощность).
15. Комплексная оценка качества представляет собой 2-х этапный процесс. Перечислите эти этапы.
Комплексная оценка качества может быть рассмотрена как двухэтапный процесс:
первый — оценка простых свойств;
второй — оценка сложных свойств, вплоть до качества в целом.
При выполнении каждого этапа нужно произвести ряд операций, которые перечислены в алгоритме комплексной оценки качества любого объекта (предмета или процесса).
Важную роль играют эргономические требования и показатели в формировании и оценке качества продукции. К группе эргономических показателей относятся подгруппы: гигиенические, антропометрические, физиологические, психофизиологические и психологические.
В подгруппу гигиенических показателей, используемых при определении соответствия изделия санитарно-гигиеническим нормам и рекомендациям, условиям жизнедеятельности и работоспособности человека при взаимодействии его с изделием входят уровни: температуры, освещенности, давления, влажности, запыленности, токсичности, шума, вибрации, радиации, напряженности магнитного и электрического полей, гравитационной перегрузки (ускорений).
Все гигиенические свойства можно объединить в следующие группы: свойства, определяющие взаимодействие изделия с парообразной и жидкой влагой; свойства проницаемости; свойства электризуемости; свойства, обеспечивающие тепловой обмен энергией; свойства загрязняемости и очищаемости.
К свойствам, определяющим взаимодействие изделий с парообразной и жидкой влагой, относятся гигроскопические свойства, влагоотдача, водопоглощение и пр. Эти свойства имеют большое значение, особенно для одежды и обуви. Они способствуют поддержанию нормальной влажности в пространстве между изделием и кожей человека.
Свойства электризуемости характеризуют способность изделия накапливать на своей поверхности заряды статического электричества. Электризуемость при носке одежды вызывает неприятные ощущения, а наэлектризованная одежда прилипает к телу и быстрее загрязняется.
Свойства, обеспечивающие обмен тепловой энергией, характеризуют способность изделия к переносу тепла (теплопроводность, температуропроводность) и к поглощению тепла (теплоемкость). Эти свойства называют теплозащитными. Высокими теплозащитными свойствами должны обладать изделия зимнего ассортимента, а также строительные товары. Теплоемкость, в частности, имеет значение для электронагревательных приборов.
Свойства загрязняемости и очищаемости характеризуют способность изделий загрязняться и очищаться, имеют большое значение для оценки их гигиенических свойств. Способность изделия очищаться зависит от вида материала, из которого оно изготовлено, от конструкции изделия, от наличия специальных покрытий и др. Например, удобство очистки металлохозяйственных изделий определяется отсутствием труднодоступных мест, гладкостью поверхности и др.
В подгруппу антропометрических показателей, характеризующих соответствие изделий размерам и форме человеческого тела и его отдельных частей входят показатели соответствия: конструкции изделия размерам человека и форме его тела и отдельных его частей, входящих в контакт с изделием; конструкции изделия распределению массы человека и др. Для удобства формирования и использования этих показателей строятся специальные диаграммы и схемы, изображающие взаимодействие человека с изделием, на которых выделяются зоны досягаемости рук, углы поля зрения при разном размещении органов управления, индикаторов и т. п. К Например, высота и угол наклона спинки кресла должны соответствовать форме тела человека, в зависимости от их величины обеспечивается та или иная степень комфорта при сидении.
В состав физиологических и психофизиологических показателей входят показатели, характеризующие соответствие изделия и его отдельных элементов физиологическим свойствам человека, а также возможностям и особенностям его органов чувств.
К физиологическим показателям относятся такие, как соответствие изделия следующим возможностям человека: силовым, скоростным, энергетическим, переносимости монотонного труда, быстроте реакции и т. п. Физиологические свойства характеризуют те особенности товаров, которые оказывают влияние на жизнедеятельность и особенности функционирования человеческого организма и/или отдельных его органов. Физиологические свойства, как правило, удовлетворяют потребности человека в пище, тепле и пр. Так, особенности пищевой ценности продовольственных товаров (сбалансированность элементов, температура плавления жиров, усвояемость белков, жиров, углеводов и витаминов) определяют их физиологические свойства.
В число психофизиологических включены такие показатели, как соответствие изделия следующим возможностям человека: зрительным, слуховым, тактильным (осязательным), вкусовым, обонятельным. Психофизиологические свойства характеризуют соответствие изделия силовым, слуховым, зрительным, вкусовым, обонятельным возможностям человека, возможностям его органов чувств. Вес переносной техники должен соответствовать силовым возможностям человека. Сила звукового сигнала будильника должна превышать порог слышимости, но не вызывать болевых ощущений. Восприятие цвета также относится к психофизиологическим показателям. Так, красный цвет воспринимается иначе, чем тот же красный цвет на зеленом фоне. Восприятие изделия человеком осуществляется через целую систему чувств (сенсорную систему): зрительную, осязательную, слуховую, обонятельную, вкусовую.
Психологические свойства характеризуют соответствие изделия навыкам, восприятию, мышлению и памяти человека. В подгруппу психологических показателей входят показатели соответствия изделия возможностям восприятия и переработки информации, закрепленным и вновь формируемым навыкам работы человека с изделием.
Например, направление поворота ручки прибора при регулировании с целью увеличения значения регулируемого параметра должно соответствовать направлению движения часовой стрелки. В то же время для перекрытия потока воды, газа в газопроводе рукоятки и маховики кранов поворачивают против часовой стрелки. Это объясняется наличием у человека устойчивых навыков таких действий.
В подгруппу психологических показателей входят показатели соответствия изделия: возможностям восприятия, осознания и переработки информации, закрепленным и вновь формируемым навыкам человека (созданию динамического стереотипа с учетом легкости и быстроты его формирования) и т. п.
Что необходимо применять чтобы обеспечить точность измерений в квалиметрии
Мера качества – количественное выражение уровня удовлетворенности потребителя проявлением качества оцениваемого объекта. Синонимами меры качества являются показатели качества. К основным типам качества относятся шкалирование и меры свертывания.
Любое измерение или количественное оценивание чего-либо осуществляется, используя соответствующие шкалы [4, 5, 10, 15, 21].
Шкала – это упорядоченный ряд отметок, соответствующий соотношению последовательных значений измеряемых величин.
В квалиметрии шкала измерений является средством адекватного сопоставления и определения численных значений отдельных свойств и качеств различных объектов [4]. Практически используют пять видов квалиметрических шкал: шкалу наименований, шкалу порядка, шкалу интервалов, шкалу отношений и шкалу абсолютных значений.
Шкалирование называется мера качества, вводящая упорядочивающие отношения свойств или их мер на измеряемом множестве. Шкалирование на множестве мер называется производным шкалированием [21, с 25]. К производным метрическим шкалированиям относятся линейное, логарифмическое шкалирование, вероятностная шкала.
Особое место в шкалировании занимают предикаты пригодности (в логике предикат отражен признак предмета), которые в квалиметрии принимают два значения:
Понятию предикатов пригодности соответствует альтернативное шкалирование, которое может иметь количественный и семантический эквиваленты.
Квалиметрической шкалой называется тройка формальных объектов:
Оценивание качества – это особый вид деятельности (управления), направленный на формирование ценностных суждений об объекте оценки, под которым понимается качество. Оценивание – это разновидность измерения [21].
Между оцениванием и измерением существует следующее соотношение: оценивание есть функция от результатов измерения, продукт (результат) анализа. Измерение предшествует оцениванию. Суть оценивания в определении соответствующей значимости измеренных свойств объектов, на основе установления соответствия их свойств установленным требованиям.
В тех случаях, когда несколько неизвестных размеров необходимо сопоставить с одним и определить, какие из них равны размеру, выбранному за базу сравнения, а какие нет, тогда используют так называемую шкалу наименований. По шкале наименований классифицируют размеры по признаку эквивалентности, тождества, равенства. Такое измерение размеров является наиболее простым и наименее информативным. При этом не определяется, какой из неодинаковых размеров больше или меньше размера, принятого за базовый, т.е. отношение порядка возрастания или уменьшения размеров не устанавливается. Изменение заключается только в определении одинаковости (равенства) или отличия (неравенства) того или иного размера от заранее определенного значения. Следовательно, определяющие отношения между измеряемыми размерами таковы: равны или не равны, т.е. в символах = или ≠.
Математическое выражение сущности измерений по шкале наименований можно записать так:
где Qi – размер, с которым сравнивают (базовый размер);
Qj – i-ый из сравниваемых размеров (i= 1, 2, 3, … n)
n – число сравниваемых размеров.
При сопоставлении и измерении размеров по шкале наименований осуществляется, например, контроль и оценка качества чего-либо по альтернативному признаку: годен – не годен; подходит – не подходит; соответствует – не соответствует и т.п. Кстати, так осуществляют калибровку деталей машин и иных изделий на предприятиях – изготовителях продукции, при входном контроле, а также в ряде других случаев. Калибровка – это специальный тип измерений, выполняемый с целью установления отношения между измеряемыми размерами и известным размером калибра.
Шкала порядка – это последовательный ряд значений, дающий систематизированное представление о простейших соотношениях величин сопоставляемых размеров свойств, признаков или качеств в целом оцениваемых объектов.
При попарном сопоставлении всех измеряемых размеров устанавливают, какой размер больше или меньше другого, что лучше или хуже другого. Если имеются одинаковые размеры, то это соотношение также устанавливается. Далее установленные соотношения размеров ранжируются в порядке возрастания убывания (уменьшения) их величин. Сами эти величины при этом остаются неопределенными. Полученный в результате ранжирования ряд значений является шкалой порядка возрастающейил убывающей последовательности.
По шкалам порядка значения размеров могут быть классифицированы (оценены) по критерию «одинаковы или нет», но и по соотношению что «больше или меньше» другого или «что лучше, а что хуже» другого.
Математическим выражение соотношений попарно сопоставляемых размеров является:
В результате сопоставления размеров Qi и Qj определяют, какой размер больше или меньше другого, а также какие размеры имеют одинаковые значения, т.е. по шкале порядка определяют следующие соотношения: равно (=), не равно (≠), больше (>), меньше (
Примером построения шкал порядка может быть такой. Пусть имеется пять неизвестных по величине размеров: Q1, Q2, Q3, Q4, Q5. При попарном сопоставлении определенно, что:
Q5>Q4>Q3>Q2>Q1 – шкала убывающего порядка.
Порядковый номер местоположения Q в ряду порядка называется рангом. Ранг – это уже некоторая безразмерная количественная характеристика, т.е. численный показатель того, что первоначально было оценено только качественно и представлено в последовательном ряду шкалы порядка.
Если, например, экспертными измерениями получены такие значения оцененных четырех объектов, как отличный, хороший, удовлетворительный и плохой, то эти оценки могут быть обозначены такими ранговыми числами: отличный – 1, хороший – 2, удовлетворительный – 3, плохой – 4. возможен другой порядок ранжирования и противоположное обозначение оценок. Качественные оценки могут быть обозначены и не натуральным рядом чисел, а пропорционально увеличенными, например, на порядок, т.е. в 10 раз. Такой ряд численных обозначений положений размеров в их ранжированном ряду также отражает естественный порядок расположения размеров.
С целью увеличения достоверности и объективности измерений методом ранжирования часто в шкалу порядка вводятся ранжированные реперные (опорные) точки, с помощью которых определяются ранг или также безразмерный балл измеряемой величины такая шкала называется реперной шкалой порядка.
С помощью реперных шкал порядка измеряются морские волны, чувствительности фотоматериалов (фотопленок, фотопластин, фотобумаги), температура и некоторые другие величины. Широкое применение шкалы порядка получили при измерениях в социальной сфере, в области интеллектуального труда, в искусстве и гуманитарных науках, где использование точных метрологических методов измерений затруднено или практически невозможно.
По шкале порядка сопоставляются между собой размеры, которые при этом остаются неизвестными. Численная неопределенность размеров в ряду порядка перестает иметь принципиальное значение при последующем математическом приведении разнородных показателей качества с их сопоставимости, т.е. при нахождении относительных значений размеров, оцениваемых по использованной шкале порядка. И действительно, если (приведенное) численное значение, полученное при делении одного числа на другое, т.е. при делении числителя на знаменатель, есть вполне определенная величина, то известная количественная неопределенность размера числителя (показателя оцениваемого объекта) и знаменателя (показателя эталона) не имеет существенного значения, так же как, например, в равенствах:
и т.д.
Недостатком измерений по шкалам порядка можно считать то, что получаемые результаты в виде ранжированного ряда наименее информативны. В частности, при таком измерении нет возможности определить, на сколько один размер больше или меньше другого, лучше или хуже другого. Однако преимуществом с использованием шкал порядка является то, что с их помощью инструментально не измеряемые величины все же можно оценить (измерить) количественно. К измеряемым по шкалам порядка относятся такие свойства объектов, как вкус, запах, привлекательность, эстетичность, комфортабельность и многие другие. По шкале порядка часто производят и общие экспертные оценки качества нескольких сопоставляемых объектов.
Анализ шкалы порядка позволяет осуществить некоторые логические выводы. Например, если известно, что Q1 > Q2, а Q2 > Q3, то, следовательно, и Q1 > Q3, или если Q2 > Q3, то Q1 + Q2 > Q3. Эта возможность выполнения логических операций на основе данных шкалы порядка называется свойством транзитивности.