因果图和排列图

第四节质量改进的工具与技术

一、内容提要

1、因果图

2、排列图

3、直方图

二、重点与难点：

1、熟悉因果图的作用

2、掌握绘制因果图的方法和注意事项

3、熟悉排列图的概念和种类

4、掌握排列图的作图步骤

5、熟悉直方图的概念、常见类型及特征

6、掌握直方图与公差之间的关系并能做出基本判断

三、复习纲要

第四节质量改进的工具与技术

一、因果图

(一)因果图的概念

因果图是一种用于分析质量特性(结果)与可能影响质量特性的因素(原因)的一种工具。

导致过程或产品问题的原因可能有很多因素，通过对这些因素进行全面系统地观察和分析，可以找出其因果关系。因果图就是一种简单易行的方法，用于以下几个方面：

(1)分析因果关系；

(2)表达因果关系；

(3)通过识别症状、分析原因、寻找措施，促进问题解决。

许多可能的原因可归纳成原因类别与子原因，画成形似于鱼刺的图，所以该工具又称鱼刺图，如教材240页图6.4-1所示。

1953年，日本东京大学教授石川馨第一次提出了因果图，所以因果图又称石川图。

因果图不仅仅用在解决产品质量问题方面，在其他领域也得到广泛的应用。

因果图主要用于分析质量特性与影响质量特性的可能原因之间的因果关系，通过把握现状、分析原因、寻找措施来促进问题的解决。

因果图有三个显著的基本特征：

（1）是对所观察的现象有影响原因的直观的表示。

（2）这些可能的原因的内在关系被清晰的显示出来。

（3）这些内在关系一般是定性的和假定的。

在构造因果图时最重要的就是理清因果关系。

(二)因果图的绘制

质量问题能否顺利解决，绘制因果图是关键。通常绘制的方法有两种，即逻辑推理法和发散整理法。

建立因果图要考虑所有可能的原因，一般可以从人机料法环测等多个方面去寻找，在一个具体问题中，不一定每一个方面的原因都要具备。

在介绍因果图的绘制方法之前，我们用一个示例来说明因果图的结构。

1．因果图示例

有关运动员比赛成绩不好的因果图示例如图6.4-2所示。

2．利用逻辑推理法绘制因果图的步骤

第一步，确定质量特性(结果)，因果图中的“结果”可根据具体需要选择。

第二步，将质量特性写在纸的右侧，从左至右画一箭头(主骨)，将结果用方框框上；接下来，列出影响结果的主要原因作为大骨，也用方框框上。

第三步，列出影响大骨(主要原因)的原因，也就是第二层次原因，作为中骨；接着，用小骨列出影响中骨的第三层次的原因，如此类推。

第四步，根据对质量特性影响的重要程度，将认为对质量特性有显著影响的重要因素标出来。

第五步，在因果图上记录必要的有关信息。

当要画某种不合格的因果图时，先问几个为什么。“为什么会产生不合格?”，“为什么这种不合格在星期一发生的次数比其他日期多”?这样可以找出星期一与其他日期不同的原因，最终发现产生不合格的原因。

用这种思考方法，确定结果和第一层次原因(主骨)、大骨和中骨、中骨和小骨之间的关系，构成了逻辑上的因果关系。

因果分析图完成以后，下一步就是要评价各因素的重要程度。因果图中所有的因素与结果不一定紧密相关，将对结果有显著影响的因素做出标记。

最后，在因果图上标明有关资料，如产品、工序或小组的名称，参加人员名单，日期等等。

以上这种因果图的绘制方法我们称之为“逻辑推理法”。

3．利用发散整理法绘制因果图的步骤

第一步，选题，确定质量特性。

第二步，尽可能找出所有可能会影响结果的因素。

第三步，找出各原因之间的关系，在因果图上以因果关系箭头联接起来。

第四步，根据对结果影响的重要程度，将认为对结果有显著影响的重要因素标出来。

第五步，在因果图上标上必要的信息。

因果图方法的显著特点是包括两个活动，一个是找出原因，另一个是系统整理这些原因。

查找原因时，要求开放式的积极讨论，最有效的方法是“头脑风暴法”。

绘制因果图时，影响结果的原因必须从小骨到中骨，从中骨到大骨进行系统整理归类。

以上介绍的这种因果图绘制方法可称之为“发散整理法”，即先放开思路，进行开

放式、发散性思维，然后根据概念的层次整理成因果图的形状。还可以利用亲和图帮助整理，逐渐整理出不同层次，最后形成中骨、小骨结构。

以上两类因果图的绘制方法有时可以结合起来使用。

(三)因果图的注意事项

1．绘制因果图的注意事项

(1)确定原因时应通过大家集思广益，充分发扬民主，以免疏漏

必须确定对结果影响较大的因素。如果某因素在讨论时没有考虑到，在绘图时当然不会出现在图上。因此，绘图前必须让有关人员都参加讨论，这样，因果图才会完整，有关因素才不会疏漏。

(2)确定原因，应尽可能具体

质量特性如果很抽象，分析出的原因只能是一个大概。尽管这种图的因果关系，从逻辑上虽说没有什么错误，但对解决问题用处不大。

(3)有多少质量特性，就要绘制多少张因果图

比如，同一批产品的长度和重量都存在问题，必须用两张因果图分别分析长度波动的原因和重量波动的原因。若许多因素只用一张因果图来分析，势必使因果图大而复杂，无法管理，问题解决起来也很困难，无法对症下药。

(4)验证

如果分析出的原因不能采取措施，说明问题还没有得到解决。要想改进有效果，原因必须要细分，直至能采取措施为止。

实际上，注意事项的内容分别要实现“重要的因素不要遗漏”和“不重要的因素不要绘制”两方面要求。正如前面提到过，最终的因果图往往越小越有效。

2．使用因果图的注意事项

(1)在数据的基础上客观地评价每个因素的重要性

每个人要根据自己的技能和经验来评价各因素，这一点很重要，但不能仅凭主观意识或印象来评议各因素的重要程度。用数据来客观评价因素的重要性比较科学又符合逻辑。

(2)因果图使用时要不断加以改进

质量改进时，利用因果图可以帮助我们弄清楚因果图中哪些因素需要检查。同时，随着我们对客观的因果关系认识的深化，必然导致因果图发生变化，例如：有些需要删

减或修改，有些需要增加，要重复改进因果图，得到真正有用的因果图，这对解决问题非常有用。

排列图

二、排列图

(一)排列图的概念

排列图是为了对发生频次从最高到最低的项目进行排列而采用的简单图示技术。它是用来寻找影响产品质量的各种因素中主要的一种方法，并由此来确定质量改进的方向。

质量问题是以质量损失(不合格项目和成本)的形式表现出来的，大多数损失往往是由几种不合格引起的，而这几种不合格又是少数原因引起的。因此，一旦明确了这些“关键的少数”，就可消除这些原因，避免由此所引起的大量损失。用排列图法，我们可以有效地实现这一目的。通过区分最重要的与较次要的项目，可以用最少的努力获取最佳的改进效果。

在质量管理领域，美国的朱兰博士将质量问题分为“关键的少数”和“次要的多数”，并将这种方法命名为“巴雷特分析法”。朱兰博士指出，在许多情况下，多数不合格及其引起的损失是由相对少数的原因引起的。

排列图按下降的顺序显示出每个项目(例如不合格项目)在整个结果中的相应作用。用矩形的高度表示每个项目相应的作用大小，用累计频数表示各项目的累计作用。

(二)制作排列图的步骤

第一步，确定所要调查的问题以及如何收集数据。

(1)选题，确定所要调查的问题是哪一类问题，如不合格项目、损失金额、事故等。

(2)确定问题调查的期间，如自4月1日至7月31日止。

(3)确定哪些数据是必要的，以及如何将数据分类。

可按不合格类型分，按不合格发生的位置分，按工序分，按机器设备分，按操作者分，按作业方法分等等。

数据分类后，将不常出现的项目归到“其他”项目。

(4)确定收集数据的方法，以及在什么时候收集数据，通常采用调查表的形式收集数

据。

第二步，设计一张数据记录表，如下表。这是某铸造企业在调查铸件质量问题时的案例。

不合格调查表

第三步，将数据填入表中并合计。

第四步，制作排列图用数据表，表中列有各项不合格数据，累计不合格数，各项不合格所占百分比以及累计百分比。如教材表6.4-2所示。

第五步，按数量从大到小顺序，将数据填入数据表中。“其他”项的数据由许多数据很小的项目合并在一起，将其列在最后，而不必考虑“其他”项数据的大小。

第六步，画两根纵轴和一根横轴，左边纵轴，标上件数(频数)的刻度，最大刻度为总件数(总频数)；右边纵轴，标上比率(频率)的刻度，最大刻度为100％。左边总频数的刻度与右边总频率的刻度(100%)高度相等。

横轴上将频数从大到小依次列出各项。

第七步，在横轴上按频数大小画出矩形，矩形的高度代表各不合格项频数的大小。

第八步，在每个直方柱右侧上方，标上累计值(累计频数和累计频率百分数)，描点，用实线连接，：画累计频数折线(巴雷特曲线)。

第九步，在图上记入有关必要事项，如排列图名称、数据、单位、作图人姓名以及采集数据的时间、主题、数据合计数等等。

根据数据制做出的排列图如图6．4-3。