SPC经典案例剖析-SPC在控制男主人归家时间上的运用
SPC經典案例剖析
---SPC在控制男主人歸家時間上的運用
朋友们大家好，这个经典的案例可能读过很多遍了。现把整篇的文章转载过来并加以分析。
从网上看到一个经典的SPC应用的例子，与大家共赏：
俗话说宴无好宴。朋友邀我去他家做客吃晚饭，进了门迎面遇上他焦急无辜的表情，才知道主题是咨询。起因是朋友最近回家的时间越来越晚，罪证就在他家门口玄关的那张纸上——朋友的太太是一家美商独资企业的QC主管，在家里挂了一张单值-移动极差控制图，对朋友的抵家时间这一重要参数予以严格监控：设定的上限是晚七点，下限是晚六点，每天实际抵家时间被记录、描点、连线——最近连续七天(扣除双休日)的趋势表明，朋友抵家的时间曲线一路上扬，甚至最近两天都是在七点之后才到家的，证据确凿——按照休哈特控制图的原则和美国三大汽车公司联合编制的SPC(Statistical Quality Control，统计过程控制)手册的解释，连续7点上升已绝对表明过程发生了异常，必须分析导致异常的原因并做出必要的措施(比如准备搓衣板)，使过程恢复正常。显然，我可能给出的合理解释成了朋友期待的救命稻草，而这顿晚饭就是他在我面前挂着的胡萝卜。
(单值---移动极差图：X-Rs,这个控制图我先来讲它一般的适用场合：(1)对每个产品都进行检验; (2)采用自动化检查和测量的场合; (3)取样费时、费用昂贵的场合; (4)化工等流程性材料及样品均匀的场合。它的取样信息不多，所以它检出的过程变化的灵敏度也要差一些。在本例中，这位QC主管显然考虑到老公回家这个重要的参数，是保证他对自己的婚姻忠诚的主要因素，那么根据连续7点呈现上升的趋势，我们很容易就对这个过程判异。这个判异是根据小概率事件原理：小概率事件在一次试验中发生的概率几乎为零，也就是几乎不可能发生，若发生即判异。本例中的連續7点呈现上升趋势，是根据判异准则的界内点不随机排列判异。通常在过程受控的条件下，連續7點不随机排列呈现的概率都很小，若出现我们就可以判断该过程出现了异常因素，导致过程失控。本例是根据连续7点递增或递减这个规则判异)
显然，朋友的太太比我们绝大多数的企业家更专业(当然，作为同类，我想这也许就是导致我们只能成为管理工具的原因)，她清楚地认识到：预防措施，永远比事后的挽救更重要。
(这句就体现出了，全面质量管理的思想，是以全面质量为中心，全员参与为基础，通过对组织的活动全过程的管理，追求组织的持久成功，即使本组织的顾客、本组织的所有者、员工、供方、合作伙伴或社会等相关方持续满意和受益。本例中的组织就是这对夫妻，由组织的概念不能看出，夫妻是一个由两个或两个以上的个人为了实现共同的目标组合而成的有机整体，安排通常是有序的。根据现代质量管理的一个重要特点预防原则，作为全面管理的
一种重要的技术，SPC强调全员参与和团队精神，异常因素的查出与消除绝不仅是依靠少数质量管理人员。SPC 不是简单的绘制控制图的问题，它是强调整个过程的监控和保障。这位太太显然意识到对于婚姻生活这个活动的过程监控和保障是高于事后检验，所以她根据经验使用了单值移动极差图来对丈夫的归家时间进行了严密的监控，并从控制图中发现了点排列不随机这个判异中的連續7點递增或递减规则。)
顺便说一句，朋友太太厨艺很优秀，属于那种下得厨房上得厅堂的模范太太——当然，对朋友的在意程度更是显而易见的，否则不会选择抵家时间作为重要的过程特性予以控制——这个过程参数，在她眼里，无疑昭示着忠诚度。饭后上了红酒，席间的谈话就从过程异常的判定开始。
这段表现出判异后要分析这个系统出现异因的原因是什么，那么对于原因分析最好的工具就是老七大工具因果图。这里我介绍下因果图：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，它可用于以下几个方面：
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。许多的可能的原因可以归纳成原因类别与子原因，画成形似鱼刺的图，所以工具又称鱼刺图，在1953年，日本东京大学教授石川馨第一次提出了因果图，所以这个图又称石川图。
石川馨教授和他的助手在研究活动中用这种方法分析影响质量问题的因素，由于因果图实用很有效果，在日本企业得到了广泛的传播和应用，很快又被世界上很多的国家采用。因果图不仅仅在解决产品质量问题方面，在其他的领域也得到了广泛的应用。
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。
“我们先来陈述一下控制图的判异准则：第一，出现任何超出控制限的点；第二，出现连续7点上升或者下降或者在中心线的一边；第三，出现任何明显非随机的图形。显然，目前该过程已经符合其中第一和第二项，确实出现了异常。作为过程控制的责任者，你打算怎么分析呢？”
“还是我们传统的分析方法：因果图。”
“那么，我们寻找的还是这五个方面的原因了：人、机、料、法、环？”
从影响质量的来源及影响的因素可分为人、机、料、法、测、环。但从影响的大小又可分为偶然因素和异常因素。异常因素简称异因，在国际标准和我国国家标准中称为可查明原因。而偶因是过程固有的，始终存在，对质量的影响微小，难以消除。异因则不是过程固有的，有时存在有时不存在，对质量的影响大，但不难消除。本例中就是要从4M1E中分析出主要的异因。
“是的。”
“好。在我们开始分析之前，我想顺便问一下，你是从哪里学会控制图的？”
“除了公司的培训之外，讲述统计过程控制的书籍不计其数，作为在质量领域被广泛应用的技术，以Statistical Quality Control为题的书籍虽说不是汗牛充栋，也已经目不暇接。最近从亚马逊书店邮购的这两本，McGraw-Hill Series in Industrial Engineering and Management的Statistical Quality Control，还有Douglas C. Montgomery的Introduction to Statistical Quality Control。再比如这本STATISTICS: Methods and Applications，国内比较好的专著，我喜欢孙静的这本《接近零不合格过程的有效控制：实现六西格玛质量的途径》。不过这些书也很难给出太多新的理论，因为SPC已经足够成熟，找来新书也不过看看不断翻新的新的应用范例，或者结合新的技术之后会是什么样子，比如，有没有研发出功能强大的新软件。”
“呵呵，也没必要采用如此先进的控制技术吧？”朋友插嘴道。
“你错了，统计学应用于过程控制，不过代表着上个世纪二十年代最先进的质量管理水平。我们采用的控制图方法，一般称为休哈特控制图(Shewhart Control Chart)，最早是在1924年，由美国贝尔电话实验室休哈特(W.A.Shewhart)博士提出的。当时这一方法并未得到企业的普遍采纳，仅仅在小范围内得到应用。后来，两个意外的机遇使它在全世界名声大噪：一是二战期间的1942年，美国国防部邀请包括休哈特博士在内的专家组解决军需大生产的产品质量低劣、交货不及时等问题，专家们制定了战时质量控制制度，统计质量控制(SQC) 被强制推行，并在半年后大获成效。二是休哈特博士的同事，伟大的戴明(W.Edwards Deming)博士，1950年将SPC引入战后的日本，为日本跃居世界质量与生产率的领先地位立下了汗马功劳。质量专家伯格(Roger W.Berger)教授的分析认为，日本成功的重要基础之一，就是对SPC的应用——控制图(或者，按照台湾的习惯称呼，管制图)已经成为常规技术。”
“也是…QC老七大手法?之一。别打岔，也许分析出来的结论是环境因素：外面有狐狸精。”她狠狠瞪了朋友一眼。
“在得出结论之前，我们继续分析吧，”我把话题拉了回来：“下班回家首先应该是一个稳定的过程。”
首先确定过程是稳态过程。
“是的，他的德国老板坚持不允许他们加班，所以下了班就应该在规定的时间回家。”
德国老板的理念提供了稳态的证据
“对，他在五点的时候关闭计算机，五点一刻在停车场走到自己的车位，45分钟应该到家。驾照已经一年半，熟练程度没有问题。即使稍微有点堵车，或者在附近的报刊亭买杂志，他总是喜欢买那几本电影杂志，因为有免费附赠的DVD。即使这些事情同时发生在同一个傍晚，我给了他一个小时的控制限范围，绝对够充裕了。”
调查得出数据
是足够充裕了，”我表示同意：“而且符合稳定过程的控制要求。惟一的瑕疵是，一小时应该作为规范限而非控制限，规范限相当于公差范围，而控制限则应该更为收缩，而且应该进行过程的初始研究，通过计算得出。”
探讨控制图制定的规范限和控制限是否合理。规格限不能用做控制限，规格限用以区分合格和不合格，控制限用以区分偶然波动和异常波动，二者不能混淆。本例中妻子没有给丈夫回家这个过程确定一个公差就是可允许的误差。
“那岂不是范围更小？”朋友把绝望的目光投向我，仿佛在鞭挞一个叛徒。
“是的，我把确定控制限的步骤简单化了，”她点头：“仅仅根据大致的印象，好像他没有在七点之后回家过，除非这天晚上另有活动，那不属于我这张图控制的范围，比如我们一起在外面吃饭，或者看电影，泡吧。”
点出界并且可查明原因，和自己出去吃饭或者看电影泡吧。
“持续稳定的过程是工业企业梦寐以求的，”我插话道：“尤其是重复发生的批量生产过程。”
达到统计过程稳态
SPC基准就是统计控制状态或称稳态。过程能力即稳态下所达到的最小变差，过程能力反映了稳态下，该过程本身所表现的最佳性能就是分布最小。在稳态下。过称的性能是可预测的。过程能力也是可评价的。离开稳态这个基准，对过程就无法预测，也无法评价。
“是的，过程的输出，也就是产品的特性，必须在控制限范围内，因为过程的输出必然存在变差——所谓变差，通俗地讲，就是：即使是世界上最精密的设备，也不能生产出两件一模一样的产品来，它们之间的差异就是变差——不要跟我说你看不出它们之间的差异，那只能说明你的分辨率不够。”
“所以我们希望过程是受控的。换句话说，我们希望过程首先是稳定的，其次，我们希望过程输出的变差范围足够小。”
“过程范围足够小的过程，我们就称之为具备能力的过程，看来，有必要对你回家的时间以6σ为目标实施管理。”
受控就是达到统计控制状态或称稳态，过程能力即稳态下所能达到的最小的变差。
“维持过程稳定和维持过程能力，是需要耗费成本的，越是好的过程能力意味着更为高昂的成本。我们确定过程目标时必须考虑经济性，投入取决于风险程度。”我赶紧扼杀了她的新念头。
根据过程状态是否达到技术控制状态，可以将它们分为四种状态，状态Ⅰ：统计控制状态和技术控制状态同时达到；状态Ⅱ：统计控制状态未达到，技术控制状态达到；状态Ⅲ：统计控制状态达到，技術控制狀態未達到；状态Ⅳ：统计控制状态与技术控制状态均未达到，
是最不理想的状态。状态Ⅳ也是现场所不能容忍的，需要加以调整。使之逐步达到状态Ⅰ。有时为了更加经济，宁可保持在状态Ⅱ也是有的，当然在生产线的末道工序一般保持在状态Ⅰ为佳。
“是的，”她越来越倾向于听取我的意见了。这是好兆头，她又说：“我们在生产线上采用控制图的，都是关键和重要的产品特性，我们希望在发生不合格之前就发现趋势，以避免不合格的实际发生。控制他的回家时间也是一样，发现异常，及时采取措施扼杀任何苗头，不要等到他夜不归宿的时候才恍然大悟。”
利用控制图发现过程出现异常及时处理，减少损失。
我大笑：“有这么高的风险么？据我所知，他可是非常在乎你的，不然就不会紧张到要把我请来作客了。”
她也不好意思地笑了：“其实，控制图也就是半开玩笑地提醒他，心思专注一点。你知道的，他总像个长不大的孩子，小时候放学不止一次，在小人书摊上看书看得忘了回家，急得妈一路去找，找到了揪着耳朵回去吃冷饭的。”
可以借用小球斜坡理论解释。
“那你有没有从自身找原因，譬如最近不大注意打扮了？”看到朋友的窘相，我赶紧转移矛头。
“嗯，这我倒没注意。不过，我似乎也一直没有松懈过取悦他的。”
“也许有别的原因，我知道最近外环线的浦东段在修路，昨天我还在杨高路立交桥附近堵了一个半小时，因为往西的路段只剩两根车道。”
通过讨论发现环境出现了异因。并给出了证据。
“真的？我以为他编的借口呢。”
“看看，我说了她也不信。”朋友总算可以合理地表达委屈了，如释重负地松了一口气。
“而且外环的维修工程可能还会持续一段时间，听说要一个月左右，”我说：“这段时间内，我们的控制限是不是该重新设定一下？”
给出了异因可能持续存在的时间。在使用了一段时间的控制图后，可能会出现异常，这時应该查出异因，采取必要的措施，加以消除，以恢复统计控制状态。本例由于环境发生改变，并无法人为加以消除，所以应该修改控制限。将这个异因作为一个偶因考虑。重新设定控制限。
“好的，”她有些不好意思：“我把控制限范围整个往上提高一个小时，再放宽一点。不过，等工程结束了，我们就恢复原先的控制限。”
这里体现出了，当工程结束后，那么相对于本例就是环境又回到原来的状态。就是异因消除。环境发生改变，我们需要调整控制限到原来的状态。
“好的，这让我重新领教了职业质量控制专家的风采，”我看出，我的赞誉使她稍稍有点
脸红：“一直以来，质量管理界的经验被给哲学思想的贡献，以我个人的眼光看，是被忽略了，也许没有人看到它们之间的联系。记得金观涛和华国凡合著的《控制论与科学方法论》吗？”
“最近刚刚再版了，”他俩一起点头。我的朋友们都有一个共同点：热爱读书。
“这书首版于1983年，曾经风靡一时——其实在文革临近尾声的时候，它已经以手抄本的形式在地下广为流传。”
“你的意思是说，你认为统计过程控制的思想，是系统论、控制论的源头之一？”
“至少有一定的关联。从具体的、单一的某道生产过程，我们将控制图获取的信息予以分析，以此来调整输入，这就是一个系统反馈的过程。后来，过程的概念被放大了，比如我们可以把公司的采购作为一个过程来分析，对这一过程的衡量指标予以分析，根据分析的结果决定相应的措施。再后来，整个公司的运营被视做一个过程，各项指标被用来进行分析，并支持决策，过程模型就这样被再度放大了。”
“其实仅就微观的过程而言，如果管理者头脑里有过程的清楚概念，就可以避免很多错误，”她插话，“记得你曾经取笑说，如果在汽车业的生产现场干1到2个月的操作工，或者一线主管，The Second Century的作者会为自己对BTO概念的诠释感到脸红，我拍手称快。”
“是的，尤其像汽车这样复杂的产品，制造过程需要经过充分的调试才可以达到稳定，继而具备过程能力—世界上最难以控制的，就是单件产品的生产过程了，因为过程调试的成本太高了。所以每天回家的时间可以控制，选择结婚对象这一过程就只能赌一把了。”
本打算写一个关于SPC的课件，那么通过剖析这个案例我们可以从中对SPC有个比较系统回忆。SPC本是一种质量管理技术，通过本例我们可以发现这项质量管理技术可以被我们运用于各种场合，显然在控制归家时间上，这个运用是很成功的。