Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет "Львівська політехніка"

Куць Віктор Романович

УДК 006.83+658.562

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Розвиток нормативної бази з оцінювання якості продукції

05.01.02 - Стандартизація та сертифікація

Львів-2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Національному університеті “Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Столярчук Петро Гаврилович, завідувач кафедри “Метрологія, стандартизація та сертифікація” Національного університету “Львівська політехніка”.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Поджаренко Володимир Олександрович, завідувач кафедри „Метрологія і промислова автоматика” Вінницького національного технічного університету;

кандидат технічних наук Друзюк Василь Миколайович, генеральний директор Львівського регіонального державного центру стандартизації, метрології та сертифікації Державного комітету України з питань технічного регулювання та споживчої політики.

Провідна установа - ДП „НДІ метрології вимірювальних і управляючих систем” (ДП НДІ „Система”) Державного комітету України з питань технічного регулювання та споживчої політики (м. Львів), науково-дослідний відділ стандартизації систем управління якістю і екологічного управління.

Захист відбудеться „30” травня 2006 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.08 у Національному університеті "Львівська політехніка" (79013, Львів-13, вул. С. Бандери, 12, ауд. 226 головного корпусу).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного університету "Львівська політехніка" (79013, Львів, вул. Професорська, 1)

Автореферат розісланий „29” квітня 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, д.т.н., професорЛуцик Я.Т.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Аналіз ринку показує, що продукція, яка виготовляється і споживається, все більше і більше ускладнюється: кожному окремому її виду надається все більше і більше корисних властивостей. В зв'язку із цим при придбанні продукції споживачу потрібно врахувати велику кількість показників, що характеризують її властивості.

В умовах сучасного ринку споживачу одночасно пропонується до декількох десятків різновидів продукції одного і того ж призначення. Якщо врахувати, що її якість характеризується множиною різних показників, то легко зрозуміти, наскільки важко споживачу здійснити вибір продукції за рівнем якості. Причому вибір споживачем тої чи іншої продукції зумовлюється не кількісними розрахунками, а здійснюється на основі набутого досвіду, часто підсвідомо і має евристичний характер. Схожий евристичний підхід характерний і для виробника, який вимушений попередньо оцінювати якість своєї продукції, для того, щоб визначити її конкурентоспроможність і можливість збуту. Між іншим, забезпечення високого рівня якості продукції стає інколи єдиним засобом збереження своїх позицій на ринку збуту.

Прискорення науково-технічного прогресу призвело до зменшення періодів між змінами типів продукції, що вносить труднощі в оцінювання якості продукції. До порівняно недавнього часу періоди між змінами типів одного виду продукції були довгими, що дозволяло мати достовірну інформацію про якість продукції, оскільки ця інформація базувалася на багаторічному досвіді її експлуатації споживачем. На даний час для деяких швидко прогресуючих видів продукції, наприклад, для мікроелектронних виробів цей період значно зменшився і дорівнює 1 - 3 роки, а інколи і ще менше, що явно недостатньо для отримання достовірної інформації про якість.

В цих умовах споживачу важко зробити вибір і оцінку якості купованої продукції, а виробнику - визначити рівень якості продукції, що виготовляється, і прогнозувати попит на неї.

Аналіз показує, що комплексний метод і його частковий випадок - метод середньозважених комплексних показників якості найширше використовується для оцінювання якості продукції. Це наразі найбільш вдалий метод оцінювання, оскільки є досить нескладним та дозволяє оцінити рівень якості продукції одним числом. До переваг цього методу також варто віднести і той факт, що він дозволяє оцінити якість продукції за всією номенклатурою показників якості, чого не забезпечують інші методи оцінювання.

У той же час багато питань залишалися нез'ясованими або далекими від розуміння. До них, насамперед, відноситься питання необґрунтованості вибору одного із середньозважених показників якості при використанні комплексного методу оцінювання. Також досить важливим питанням є можливість використання нелінійних залежностей при оцінюванні одиничних показників якості, оскільки використання лінійних залежностей супроводжується отриманням досить неадекватних результатів. Не менш важливе значення для оцінювання якості мають методи визначення коефіцієнтів вагомості та способи отримання експертної інформації про якість продукції. Тому проблема дослідження можливостей вдосконалення існуючих та розробки нових методів і розвиток нормативної бази для оцінювання якості продукції є актуальною, а її вирішення - важливою частиною задачі прикладних та наукових досліджень у галузі управління якістю продукції.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась відповідно до планів наукової діяльності кафедри метрології, стандартизації та сертифікації Національного університету “Львівська політехніка” в рамках наукових держбюджетних тематик: “Розроблення теоретичних засад оцінки якості енергоносіїв та створення на цій основі нових методів та засобів для індивідуального обліку спожитого тепла, води, газу та електроенергії” (номер держреєстрації 0102U001189) та „Розроблення будинкових систем для індивідуального обліку спожитого тепла, води, газу з оцінкою їх якості” (номер держреєстрації 0104U002312).

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягає у розробленні методів оцінювання якості продукції, які б мали вищу адекватність оцінок та простішу процедуру.

Для реалізації поставленої мети дисертаційних досліджень у роботі ставилися такі основні задачі:

· сформулювати вимоги до побудови методів оцінювання якості;

· дослідити вплив середніх зважених показників на адекватність оцінок;

· дослідити можливість спрощення процедури експертного оцінювання якості без втрати його точності;

· розробити рекомендації щодо вибору номенклатури показників якості;

· дослідити методи визначення коефіцієнтів вагомості показників якості продукції;

· розробити рекомендації до стандарту на методи оцінювання якості продукції;

· запропонувати впровадження методів оцінювання рівня якості, зокрема при проведенні процедури сертифікації продукції.

Об'єкт дослідження - методи оцінювання рівня якості продукції.

Предмет дослідження - розроблення моделей та методичних засад при оцінюванні якості продукції.

Наукова новизна одержаних результатів. Основні наукові результати можна сформулювати таким чином:

вперше обґрунтовано вибір комплексного середньозваженого геометричного показника для оцінювання рівня якості продукції різноманітного призначення за критеріями монотонності, порівнюваності та нормованості;

вперше доведено необхідність використання при оцінюванні одиничних показників якості нелінійних залежностей, зокрема логарифмічної, та коефіцієнта неоднорідності одиничних показників, які дають можливість підвищити адекватність результатів оцінювання якості продукції;

розроблено методику визначення коефіцієнтів вагомості показників якості продукції на основі експертно-статистичного методу, яка полягає у визначенні експертами тільки рангу продукції і розв'язку в подальшому системи регресійних рівнянь;

вперше запропоновано спосіб вибору методу визначення коефіцієнтів вагомості за точністю оцінок та складністю процедури;

запропоновано номенклатуру показників якості продукції встановлювати у залежності від потреб споживачів та з урахуванням морального старіння продукції, що підвищує об'єктивності результатів оцінювання;

розроблено вимоги та основні засади до побудови стандартів на методи оцінювання рівня якості продукції та запропоновано нову процедуру оцінювання якості під час сертифікаційних випробувань.

Практичне значення одержаних результатів. Практична цінність роботи полягає у тому, що одержані результати створюють наукове підґрунтя для розроблення та впровадження нового національного стандарту щодо оцінювання рівня якості промислової продукції, використовуючи який, можна буде проводити оцінювання якості продукції як для потреб споживача, так і для потреб виробника. Результати проведених досліджень можуть служити теоретичною базою для подальших досліджень в галузі оцінювання рівня якості інших об'єктів.

особистий внесок здобувача. Основні результати дисертаційної роботи отримані автором самостійно, на основі власних ідей і розробок, а окремі - досягнуті у співавторстві з науковим керівником та колегами за місцем праці. У публікаціях, в яких викладено результати досліджень і які написані у співавторстві, дисертанту належать: аналіз літературних даних, проведення досліджень, аналіз результатів [2, 3, 6, 8]; аналіз літературних даних, проведення досліджень, впровадження концепції оцінювання якості [4]; аналіз літературних даних, проведення досліджень, запровадження алгоритму та засад експертно-статистичного методу визначення коефіцієнтів вагомості, узагальнення та інтерпретація результатів [5]; аналіз нормативних документів, формулювання напрямків покращення запропонованих в них методик [7, 9].

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на таких науково-технічних конференціях та семінарах:

Міжнародній науковій конференції “Системні методи управління та метрологічного забезпечення виробництва”, (Ужгород, 2001р.);

XVI Відкритій науково-технічній конференції молодих науковців і спеціалістів Фізико-механічного інституту ім. Г.В. Карпенка НАН України, (Львів, 2001р.);

VI Міжнародній конференції “Контроль і управління в складних системах” (КУСС-2001), (Вінниця, 2001р.);

науково-технічних конференціях НУ “Львівська політехніка” (1999 - 2005 рр.);

наукових семінарах кафедри МСС НУ “Львівська політехніка” (1999 - 2005 рр.).

Публікації. Основні результати дисертаційної роботи опубліковані в 9 друкованих наукових працях, із яких п'ять у фахових виданнях, що відповідають вимогам ВАК України.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаної літератури та додатків. Робота викладена на 152 сторінках машинописного тексту.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність вибраного напрямку досліджень, вказано зв'язок роботи з науковими програмами та темами, сформульовано мету та задачі роботи, наукову новизну одержаних результатів та їх практичну цінність.

Перший розділ дисертації присвячений критичному аналізу науково-технічної літератури, стандартів та інших нормативних документів відповідно до поставленої мети та задач досліджень. Виявлено, що якість предметів споживання повинна визначатися тим, наскільки повно вони задовольняють відповідні запити її споживачів. Встановлено, що кількісне вимірювання і оцінювання якості продукції є необхідними для вирішення найважливіших господарських задач:

підвищення якості продукції;

оптимізація якості продукції (ця і попередня задачі є частковим випадком більш загальної задачі управління якістю продукції);

створення умов для забезпечення конкурентоспроможності національної продукції на міжнародному ринку;

практичне використання споживчих показників якості продукції в системі ціноутворення;

вибір найкращого варіанту із декількох альтернативних (найкращого проекту, найкращого зразка промислового виробу і т.д.) як споживачами, так і виробниками;

Мета оцінювання якості, а також призначення об'єкту оцінювання відображається у виборі такої цільової функції, максимально можливе значення якої відповідає найкращому із порівнюваних варіантів продукції.

Універсальність кваліметричного підходу дозволяє з єдиних методичних позицій оцінювати досить різні об'єкти (споживчі товари, підприємства).

Дослідження, проведені у роботі, продовжують вивчення шляхів покращення методів оцінювання якості продукції, які широко проводилися у 70 - 80 роках XX ст.

На жаль, практично неможливо об'єктивно оцінити рівень якості виготовленої продукції, через відсутність на сьогоднішній день єдиного методичного підходу, пов'язаного із побудовою на основі методів кваліметрії, багатокритеріальної оптимізації комплексних і узагальнених кількісних показників якості, конкурентоспроможності, технічного рівня та технологічності продукції.

наголошено на тому, що основною передумовою при оцінюванні якості є необхідність зазначення мети оцінювання, оскільки від неї буде залежати і вибір номенклатури показників якості, і визначення коефіцієнтів вагомості цих показників, а також і вибір базового зразка для порівняння.

На основі проведеного аналізу методів оцінювання рівня якості продукції зроблено висновок, що за базу для розроблення нового методу оцінювання рівня якості потрібно вибрати комплексний метод.

сформульовано наступні обмеження, що накладаються на вид функції, що описує узагальнений показник якості:

1. Порядок розташування одиничних показників не повинен впливати на значення узагальненого показника якості.

2. Узагальнений показник не повинен залежати від способу групування одиничних показників.

3. показники якості як одиничні, так і узагальнені є безрозмірними величинами в діапазоні 0 - 1.

4. Якщо хоча б один із одиничних показників якості має нульове значення, то і узагальнений показник дорівнює нулю.

5. Узагальнений показник приймає максимальне значення при максимальних значеннях всіх одиничних показників якості, що входять в нього.

6. Узагальнений показник за абсолютним значенням не повинен бути більшим від найбільшого із вихідних одиничних показників.

7. При узагальненому оцінюванні якості продукції завжди слід визначати таку залежність узагальненого показника від вихідних показників, яка відображала б об'єктивну суть розглядуваної продукції.

8. Узагальнений показник якості не залежить від того одиничного показника, коефіцієнт вагомості якого дорівнює нулю, тим самим він визнається як несуттєвий, а отже не може змінювати значення узагальненого показника.

9. Узагальнений показник якості повинен збільшуватися разом із збільшенням (покращенням) кожного відносного одиничного показника, відповідно із зниженням (погіршенням) відносного одиничного показника - зменшуватись.

Проведений аналіз науково-технічної літератури і нормативної документації дозволив сформулювати мету і задачі досліджень, вирішення яких забезпечує вдосконалення нормативної бази на методики оцінювання якості продукції.

У другому розділі виконано системний аналіз і дослідження з виявлення резервів підвищення адекватності оцінювання рівня якості продукції на основі формулювання вимог щодо побудови методів оцінювання рівня якості продукції, вибору та визначення значень показників якості (номенклатури, груп умов використання, базових та граничних значень, обґрунтування їх вибору), експертно-статистичного методу визначення коефіцієнтів вагомості показників якості продукції, впровадження коефіцієнта неоднорідності одиничних показників та застосування методу головних точок для оцінювання одиничних показників якості.

Встановлено, що основним недоліком всіх середньозважених комплексних показників якості є необґрунтованість вибору їх типу (тобто арифметичного, геометричного, гармонічного). Деяке обґрунтування вибору середнього геометричного для комплексного оцінювання якості продукції дає репрезентативна теорія вимірювань. Згідно з цією теорією, якщо показники якості змінюються в шкалі відношень, то найбільш доцільно використовувати середнє геометричне. Середній геометричний показник має цінну властивість перетворювати комплексну оцінку в нуль, якщо один із відносних показників дорівнює нулю. А при його застосуванні виконуються умови монотонності, порівнюваності та нормованості. Ці умови відтворюють загальні вимоги до комплексних показників та зумовлюють їх вибір. Також бажано, щоб врахування впливу кожної властивості було незалежним, тобто щоб кожну властивість можна було вводити або виводити із формули, не порушуючи цілісності розрахунку та не проводячи перерахунку коефіцієнтів вагомості.

формула середнього геометричного має чітку фізичну інтерпретацію. Коефіцієнти вагомості в ній мають такий зміст: їх значення вказують у скільки разів більше (або менше) оцінюється споживачем відносний приріст корисності, рівень якості всього об'єкту загалом порівняно з приростом кожного із показників (при незмінних інших показниках). Отже, для практичного використання варто зупинитися на об'єднанні показників за формулою середнього геометричного показника виду:

,(1)

де К₀ - комплексний показник якості;

М_і - коефіцієнт вагомості і-го показника;

К_і - відносний показник якості і-го показника (оцінка показника якості).

При переході від значень одиничних показників якості до відносних показників, тобто при оцінюванні одиничних показників, в більшості випадків використовують лінійну залежність. Аналіз показує, що така залежність лише поверхнево та наближено характеризує зв'язок між одиничними показниками якості та їх оцінками.

Як показали дослідження, обґрунтованим є запровадження логарифмічної залежності між значеннями одиничних показників якості та їх оцінками для визначення відносних показників якості тих властивостей, які оцінюються органолептичними методами. Для аргументації цього нововведення використано психофізіологічний закон Вебера - Фехнера, який описує залежність рівня відчуття органами чуття людини г від значення подразника в у вигляді: , де а і b - деякі константи, які залежать від оцінюваних властивостей.

За аналогією приймемо, що одиничний показник Р_і властивостей, які визначаються органолептичним методом є значенням подразника в, а відносний показник К_і характеризує рівень відчуття викликаний цим подразником, тобто в = Р_і , а г = К_і , тоді отримаємо:

.(2)

використання логарифмічної залежності для оцінювання показників, значення яких визначаються розрахунковими та вимірювальними методами обґрунтовано при допомозі інформаційної теорії вимірювань. Згідно з цією теорією вихідну невизначеність інформації (до проведення вимірювання) характеризують значенням логарифмічної функції від кількості рівнів вимірюваної величини N у вигляді: . Невизначеність інформації про дійсне значення вимірювальної величини після її вимірювання також оцінюють значенням логарифмічної функції: , де n - кількість можливих значень величини після її вимірювання, яка характеризує похибку вимірювання. Тоді інформація, отримана в результаті проведення вимірювань, визначається з виразу: .

При оцінюванні рівня якості продукції приймаємо, що N = Р_і^баз , а n = Р_і . Отже, виходячи з вище зазначеного, при оцінюванні одиничних показників якості доцільно використовувати логарифмічну залежність між значенням одиничного показника та його оцінкою:

.(3)

Логарифмічна залежність дозволяє найбільш об'єктивно оцінювати ті показники, які мають широкі межі значень від мінімального до максимального, а також ті - покращення яких досить складно досягнути.

При визначенні переліку властивостей і показників якості продукції як об'єкту оцінки потрібно приймати до уваги технічні, економічні і соціальні його аспекти. При взаємодії виробника і споживача основна увага звертається на ступінь задоволення продукцією визначених потреб. За цією фундаментальною ознакою всю сукупність властивостей, що формують якість продукції, варто розділити на три множини, що висвітлюють три грані якості:

· множина властивостей продукції, які визначають корисний ефект при її споживанні (експлуатації);

· множина властивостей продукції, які визначають затрати на її споживання (експлуатацію);

· множина властивостей продукції, які визначають її вплив на природу (людину і оточуюче середовище).

Номенклатура вибраних показників якості повинна забезпечувати отримання результату відповідно до мети оцінювання, і приймається однаковою для аналогів та оцінюваної продукції.

Як базові зразки виділяються кращі з групи аналогів на основі методу попарного порівняння послідовно всіх аналогів за значеннями оцінювальних показників, враховуючи точність їх вимірювання. Виділення базових зразків на основі методу попарного порівняння аналогів здійснюється таким чином:

- аналог не може бути визнаний за базовий зразок і виключається з подальшого порівняння, якщо він поступається іншому аналогу за сукупністю оцінюваних показників, тобто поступається іншому аналогу хоча б за одним показником, не маючи переваги над ним за іншими показниками;

- обидва аналоги залишаються для подальшого порівняння з іншими, якщо за одними показниками кращим є перший аналог, а за іншими - другий, при цьому значення деяких показників аналогів можуть співпадати.

У результаті попарного порівняння залишаються аналоги, кожен з яких не поступається жодному із решти за сукупністю оцінювальних показників, вони і розглядаються як базові зразки.

Вважається, що експерт зазвичай може порівнювати об'єкти (продукцію) між собою загалом, але не може виділити вклад окремих показників якості. Аргументація цього твердження полягає в тому, що люди не послуговуються числовими категоріями при формуванні своїх думок. В мисленні людини задіяні образи, слова, але не числа. Експерт може порівняти два об'єкти, поставити їм оцінки у вигляді „добрий”, „задовільний”, „поганий”, впорядкувати кілька об'єктів за привабливістю, але зазвичай не може стверджувати, у скільки разів або на скільки один об'єкт кращий від іншого.

Тому варто за допомогою експертів глобально порівнювати продукцію між собою, в результаті чого отримаємо впорядкування (ранжування) розглянутої продукції. Тоді можна визначити коефіцієнти при окремих показниках якості таким чином, щоб ранжування за допомогою певної (у першому наближенні - лінійної) функції по можливості точніше відповідало ранжуванню глобальному.

При переході до відносних показників якості часто для зручності використовують лінійну функцію, враховуючи мінімальні і максимальні значення показників якості. Однак, якщо спостерігається значний розкид значень окремого показника якості, коли кожне наступне покращення його значень досягається все важче і важче, згадані методи не завжди коректні. У цьому випадку при переході до відносних показників пропонуємо використати логарифмічну функцію:

,(4)

де - мінімальне значення оцінюваного показника якості;

- максимальне значення оцінюваного показника якості;

- нижня границя оціночного інтервалу;

- верхня границя оціночного інтервалу.

Для знаходження коефіцієнтів вагомості застосовано процедуру регресійного аналізу, що використовується в експертно-статистичному методі. Цей метод використовується, коли кількість варіантів продукції дорівнює або перевищує кількість вибраних показників. Вибір виду функції узагальненого показника від одиничних показників якості продукції здійснюється таким чином, щоб отримана при цьому залежність була б кращим наближенням до дійсної залежності узагальненого показника якості продукції від одиничних показників.

Для визначення коефіцієнтів вагомості у нашому випадку використовуємо середній зважений арифметичний показник і будуємо систему рівнянь:

(5)

де - значення узагальненого показника j-го варіанту продукції ;

- кількість оцінюваних варіантів продукції;

- значення відносного і-го показника якості j-го варіанту продукції ;

- кількість показників якості продукції.

Невідомі коефіцієнти вагомості визначаються як коефіцієнти регресії системи рівнянь за методом найменших квадратів, після чого їхні значення необхідно перетворити таким чином, щоб вони належали інтервалу [0...1], приймаючи до уваги, що .

Як зазначалося, виникають труднощі при експертному визначенні узагальнених показників якості, тому експертам пропонується визначити лише ранги оцінюваної продукції. Для визначення числових значень узагальненого показника якості використовується їх лінійний рівномірний розподіл на проміжку [0…1]. Практичне порівняння оцінок коефіцієнтів вагомості, отриманих при експертному визначенні узагальнених оцінок рівня якості та із лінійного рівномірного розподілу, свідчить про можливість використання рівномірного розподілу при визначенні числових значень узагальненого показника якості.

Досить часто продукція виготовляється з властивостями, кількісні значення яких знаходяться в деяких межах, тобто тут присутня певна неоднорідність цих властивостей. Тому справедливо буде зменшити оцінку властивості відповідно до її неоднорідності, тобто помножити оцінку на коефіцієнт однорідності продукції за відповідною властивістю (показником якості).

Однорідність і-го показника якості О_і може бути виражена через його неоднорідність N_і :

,(6)

де неоднорідність N_і шукаємо із таких міркувань: нехай і-й показник якості характеризується m значеннями або бальними оцінками , які не є рівними між собою, тоді потрібно знайти їх середнє значення за формулою

,(7)

а неоднорідність і-го показника якості визначаємо як середнє відхилення кожного значення показника якості від його середнього значення, забезпечивши уникнення можливого взаємного знищення додатніх і від'ємних відхилень. Найпростіше записати її у вигляді:

,(8)

де а - ціле додатне число. Якщо значні, але нечасті відхилення від середнього значення показника не вважаються суттєво шкідливими для споживання продукції, то число а вибирається невеликим (достатньо а=1). Тоді неоднорідність визначається як середньоквадратичне відхилення від середнього значення:

(9)

І навпаки, коли малі коливання деякого показника, хоч і досить часті, та не впливаючі на споживання продукції, зростаючи можуть зіпсувати продукцію, то значення числа а потрібно суттєво збільшити.

комплексний показник якості в цьому випадку буде мати вигляд:

.(10)

Використання логарифмічної залежності і неоднорідності при оцінюванні одиничних показників якості та експертно-статистичного методу для визначення показників вагомості дозволяє підвищити точність результатів оцінювання якості продукції.

У третьому розділі наведено результати практичної реалізації оцінювання якості різнорідної продукції та порівняння найбільш поширених методів визначення коефіцієнтів вагомості показників якості для визначення найкращого з них.

Визначення коефіцієнтів вагомості показників якості цифрових вольтметрів проводилося із використанням вище описаного експертно-статистичного методу. Розглядалося 20 вольтметрів з показниками якості, що наведені в табл. 1. для розв'язку системи рівнянь (5) і визначення коефіцієнтів вагомості узагальнений показник якості визначався експертним методом та із використанням лінійного рівномірного розподілу на проміжку [0…1]. Визначені значення коефіцієнтів вагомості наведено в табл. 1.

Таблиця 1 Порівняння коефіцієнтів вагомості показників якості цифрових вольтметрів, визначених різними способами

Одиничні показники якості коефіцієнти вагомості	Похибка, Р1, %	Нижня границя вимірювання, Р2, мВ	Роздільча здатність, Р3, мкВ	Вхідний опір, Р4, Ом	Час вимірювання, Р5, с
Узагальнений показник якості визначений експертним методом	0,323	0,209	0,193	0,165	0,110
Узагальнений показник якості,	0,387	0,221	0,159	0,123	0,110

Оцінювання рівня якості цифрових вольтметрів із показниками якості, які наведено в табл. 1, проводилося з використанням середньозваженого геометричного показника (1), трансформованого до вигляду

,(11)

де - приріст якості, та оптимізаційної математичної моделі орієнтованої на аналіз двох відповідних функцій мети С₁ та С₂. Тут С₁ - ненормований показник якості (інтегральний параметр), сформований на основі показників P₁, P₂, P₃, P₅, для яких при їх зростанні рівень якості знижується, С₂ - ненормований показник якості, який відповідає показнику P₄, при зростанні якого рівень якості підвищується.

Для досягнення певного результату щодо впорядкування даних оцінювання якості цифрових вольтметрів вивчався характер зв'язку між С₁ і С₂ та аналізувалися їхні екстремальні властивості.

При розв'язанні даної математичної моделі були визначені нормовані значення для функцій мети С₁ = 0,97 і С₂ = 0,03 і коефіцієнти вагомості вище зазначених показників. Відповідно до цих нормованих значень і коефіцієнтів вагомості отримано уточнені показники рівня якості цифрових вольтметрів.

В роботі проведено порівняння методів визначення коефіцієнтів вагомості, а саме: безпосереднього кількісного оцінювання; оцінювання в балах; ранжування; Черчмена-Акофа; частот переваг; Терстоуна; об'єднання показників за лінійним законом.

Для порівняння методів визначалися коефіцієнти вагомості кожного з семи показників якості сучасних мобільних телефонів GSM - стандарту, а саме: маси, часу роботи акумуляторної батареї (в режимі розмова / очікування), об'єму пам'яті (враховуючи об'єм телефонної книжки), якості зв'язку в зоні слабкого сигналу, кількості кольорів дисплея, кількості тонів поліфонічного дзвінка, габаритних розмірів. Показники розташовувалися в довільному порядку для того, щоб не впливати на результати оцінювання експертами.

До оцінювання залучалися 14 експертів. як експерти були запрошені молоді люди віком від 19 до 28 років, серед яких 7 менеджерів з продажу мобільних телефонів та 4 працівники сервісного центру з ремонту мобільних телефонів.

Зазначені методи запропоновано поділити на дві групи, до першої віднесли методи, що дозволяють розрахувати коефіцієнти вагомості показників за інформацією, яка отримана від експертів окремо (безпосереднє кількісне оцінювання, оцінювання в балах, Черчмена-Акофа, частот переваг, об'єднання показників за лінійним законом), до другої - методи, при використанні, яких можна визначити тільки узагальнений для всіх експертів ряд коефіцієнтів (ранжування і метод Терстоуна). Методи першої групи порівнювали за ступенем узгодженості експертів при визначенні коефіцієнтів для кожного показника. Метод, який, за інших рівних умов, забезпечував високу узгодженість думок експертів, вважався кращим.

Як міра узгодженості експертів приймалося усереднене за n показниками значення дисперсії коефіцієнтів M_ij, підраховане на підставі інформації, отриманої від окремих експертів:

.(12)

Кращим слід визнати метод, що забезпечує найменшу дисперсію.

Методи обох груп, що залишилися (після виділення кращого методу), порівнювалися за усередненою по п показниках відносною величиною (в %) відхилень середніх значень коефіцієнтів від значень коефіцієнтів , отриманих кращим методом:

.(13)

При порівнянні методів береться до уваги також сумарний час, який потрібний для спілкування з експертами:

(14)

в конкретній ситуації час роботи з експертами може виступати обмеженням при застосуванні методу. Метод, кращий з погляду узгодженості експертів (дисперсія коефіцієнтів мінімальна), може виявитися неприйнятним через тривалий час спілкування з експертами. У цьому випадку перевагу варто віддати методу, що має прийнятні витрати часу та забезпечує при цьому найменшу дисперсію коефіцієнтів. Результати порівняння даних методів за допомогою вказаних критеріїв наведено в табл. 2.

Таблиця 2 Результати порівняння методів визначення коефіцієнтів вагомості

Методи
Безпосереднє кількісне оцінювання	0,0039	51,4	14
Оцінювання в балах	0,0031	42,8	11
Метод Черчмена-Акофа	0,0019	6,2	47
Метод частот переваг	0,0026	17,4	31
об'єднання показників за лінійним законом	0,0018	0	92
Ранжування	-	38,2	7
Метод Терстоуна	-	47,3	7

Теоретичні положення були апробовані при оцінюванні якості житлових квартир. Для житлових приміщень будувалася математична модель, яка дозволяє: а) визначати відповідний рівень якості; б) співставляти оптимальний рівень якості з фінансовою спроможністю покупця; в) враховувати категорію будинку (півлюкс, люкс, сучасний будинок підвищеної комфортності, будинок для проживання, квартира для проживання, квартира під офіс, будинок для проживання і під офіс одночасно).

В даній задачі розглянуто дві цільові функції, а саме: забезпечення максимальних вигод (С₁) і мінімальна (оптимальна) вартість квартири (С₂). цільова функція С₁ характеризує сукупність показників якості квартир. В першому наближенні введено систему пріоритетів і поставлено відповідно С₁ та С₂ рівні безрозмірні множники . В результаті виникає функція компромісу, яка дозволяє в процесі оптимізації користуватись однією цільовою функцією виду:

.(15)

Оцінювання якості квартир із достатньою точністю та невеликими затратами запропоновано проводити перебираючи варіанти з використанням алгоритму Девідона-Флетчера-Пауела, що дає можливість встановити їх об'єктивну вартість.

Четвертий розділ дисертації присвячено практичним рекомендаціям щодо розробки нормативної бази на методики оцінювання рівня якості продукції.

При оцінюванні рівня якості продукції неабияке значення для отримання об'єктивних результатів має правильний вибір номенклатури показників якості.

На сьогодні є чинним комплекс міждержавних стандартів “ГОСТ 4 - Система показників якості продукції”. Основним недоліком цих стандартів, особливо в ринкових умовах, є те, що номенклатура показників якості орієнтована в основному на виробника, в той час як продукція повинна оцінюватися з точки зору задоволеності споживача. Від того наскільки виробник продукції задовольнить запити та сподівання її споживачів буде залежати ефективність роботи підприємства та його позиція на ринку.

Тому запропоновано на основі стандартів “ГОСТ 4” розробити комплекс національних стандартів на номенклатуру показників якості продукції, який буде орієнтований виключно на споживчі властивості продукції. Проведені теоретичні дослідження показали, що номенклатура показників якості повинна бути побудована у вигляді системи багаторівневого ієрархічного характеру (типу “дерево показників”), а не просто набору (переліку) окремих показників.

Залежно від мети оцінювання якості пропонуємо перелік показників якості, який зображений у вигляді структурної схеми.

Класифікаційні показники характеризують належність продукції до певної класифікаційної групи у вибраній системі класифікації і визначають призначення, типорозмір, область застосування та умови використання продукції. Значення цих показників дозволяють віднести зразки продукції, що присутні на світовому ринку, до групи аналогів оцінюваної продукції, але у подальшому порівнянні оцінюваного і базового зразка вони не використовуються.

Оцінювальні показники кількісно характеризують ті властивості, які формують якість продукції як об'єкта виробництва і споживання або експлуатації. Вони використовуються для нормування вимог до якості, оцінювання технічного рівня при розробленні та стандартизації продукції, перевірки якості при контролі, випробуваннях і сертифікації. За оцінювальними показниками порівнюють різні зразки продукції, віднесені до одного класу за класифікаційними показниками.

Функціональні показники характеризують властивості, що визначають функціональну придатність продукції задовольняти задані потреби і складаються із показників функціональної придатності, ергономічних та естетичних показників. Показники функціональної придатності відображають ефект від використання продукції.

Ресурсоощадні показники характеризують властивості продукції, що визначають рівень витрачених ресурсів при її створенні та використанні (експлуатації або споживанні). Ці показники дозволять оцінити витрати споживачів при використанні продукції.

Природоохоронні показники якості продукції характеризують її властивості, пов'язані з впливом на людину та оточуюче середовище в процесі виробництва чи у сфері споживання. Вони об'єднані у дві групи показників: безпечності та екологічності.

В номенклатуру оцінювальних показників для попередження повторного розгляду одних і тих самих властивостей оцінюваної продукції не слід вводити показники, що функціонально пов'язані з вже вибраними до неї показниками.

Показники надійності рекомендується виносити в окрему групу та оцінювати їх у вигляді коефіцієнта часу ефективного використання продукції, на протязі якого вона знаходиться у стані постійного використання за призначенням, тобто не знаходиться в ремонті, на технічному обслуговуванні, або у стані відмови. Цей коефіцієнт, що змінюється у межах від 0 до 1, перемножується на функцію середньозваженого геометричного показника, який об'єднує всі оцінювальні показники.

В номенклатуру показників якості вносяться і інші показники, які є характерними для розглядуваної продукції а також ті, що з'явилися в результаті технічного прогресу.

Сучасний етап інтенсифікації суспільного виробництва на базі науково-технічного прогресу викликає швидкі темпи морального старіння продукції і, як наслідок, високу динаміку її оновлення у виробництві.

Припустимо, нами був визначений рівень якості нової продукції. Виробника, так і споживача цікавлять відповіді на низку запитань: як довго дана продукція буде вважатися кращою? Як швидко можна очікувати, що її рівень якості буде перевершений конкуруючою продукцією національного чи іноземного виробника? Чи варто розробнику шукати принципово нові рішення, чи вигідніше покращувати рівень якості шляхом багатократної модернізації продукції? В даному випадку пропонуємо метод визначення строку морального старіння продукції за показником її рівня якості К_{0 і}, який можна проілюструвати графічно.

У двокоординатній системі для усієї сукупності об'єктів даного типу будується графік залежності середнього національного (або світового) значення показника рівня якості К₀ від параметра часу t. При цьому залежність К₀^ср ( t ) будується для всіх значень t, що знаходяться в інтервалі від 5 - 10 років у минулому (порівняно із даним моментом) і до 10 - 15 років у майбутньому. Абсциса точки t_МС , що відповідає графіку К₀^ср ( t ) і є строком морального старіння даної продукції.

Таким чином, строк морального старіння продукції може бути визначений з врахуванням тенденцій розвитку даного виду продукції за рівнем якості. Пропонуємо показник строку морального старіння вводити у номенклатуру показників якості продукції.

Для компетентного вибору продукції споживачем за рівнем якості застосовуються два способи: реклама підприємств-виробників і стандартизована система класифікації (або оцінювання) якості продукції (шляхом призначення сорту, категорії або іншого показника якості, наприклад Знаку якості, шляхом присудження їм золотих і срібних медалей, почесних дипломів на виставках і ярмарках). Проте обидва способи в сьогоднішніх умовах недостатньо ефективні для забезпечення оптимальності вибору продукції споживачем. Реклама є недостатньо об'єктивним джерелом інформації, що возвеличує позитивні і замовчує негативні властивості рекламованого виробу.

Тому для кожного виду продукції потрібно розробити стандартну методику оцінювання якості. При цьому зручно прийняти шкалу оцінювання якості в інтервалі від 0 до 1, де значення „1” відповідає якості найвищого світового рівня. Слід стандартизувати зміст товарної етикетки для усіх видів продукції, для того, щоб на ній була приведена кількісна оцінка рівня якості, що для споживача надаватиме узагальнену інформацію про властивості продукції.

Для впровадження оцінювання якості продукції пропонується розробити систему стандартів, що забезпечать єдність: термінів і визначень; номенклатури показників якості для однотипної продукції; вибору та призначення базових зразків; методів оцінювання кількісних значень показників якості; методів випробувань і контролю.

розроблені методи запропоновано використовувати при проведенні процедури сертифікації для оцінювання рівня якості певної продукції, що дозволить надавати об'єктивну інформацію споживачам цієї продукції про її якість. розроблені методики також дозволять аудиторам проводити оперативний контроль стабільність досягнутого рівня якості продукції на виробництві.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ

Сукупність отриманих у дисертації результатів дозволяє розв'язати важливу наукову задачу вдосконалення нормативної бази із оцінювання якості продукції. Вирішення цієї проблеми має суттєве значення з точки зору компетентного вибору продукції споживачем за рівнем якості та забезпечення конкурентоспроможності національної продукції на світовому ринку.

У дисертаційній роботі отримано такі основні результати:

1. Проведено узагальнення результатів наукових та практичних досліджень методик оцінювання рівня якості продукції, на основі аналізу переваг та недоліків яких виявлено, що для отримання числових результатів оцінювання якості різнорідної продукції найкраще використовувати комплексний метод.

2. Науково обґрунтовано вибір комплексного середньозваженого геометричного показника для оцінювання рівня якості продукції різноманітного призначення за критеріями монотонності, порівнюваності і нормованості з використанням репрезентативної теорії вимірювань.

3. На основі аналізу основних принципів та алгоритмів оцінювання якості продукції сформульовані умови та обмеження, що послужили основою вдосконалення методів оцінювання якості.

4. Розроблено методику визначення коефіцієнтів вагомості показників якості продукції на основі експертно-статистичного методу, яка полягає у визначенні експертами тільки рангу продукції і розв'язку в подальшому системи регресійних рівнянь, що дає можливість суттєво спростити процедуру.

5. Доведено, що при визначенні коефіцієнтів вагомості з використанням експертно-статистичного методу оптимальним є використання лінійного рівномірного розподілу узагальненого показника якості на проміжку [0...1].

6. Для підвищення адекватності результатів оцінювання якості продукції доведено необхідність використання при визначенні відносних одиничних показників якості нелінійних залежностей, зокрема логарифмічної, та коефіцієнта неоднорідності одиничних показників.

7. проведено порівняльний аналіз методів визначення коефіцієнтів вагомості за точністю та складністю процедури, що дозволить зробити їх правильний вибір для оцінювання якості, залежно від потрібної точності та оперативності.

8. На основі проведених теоретичних досліджень побудована математична модель якості житлових приміщень використовуючи функцію компромісу між максимальним рівнем їх якості та ціною. Оцінювання якості квартир запропоновано проводити за алгоритмом Девідона-Флетчера-Пауела, що дає можливість встановити їх об'єктивну вартість.

9. На основі аналізу міжнародних нормативних документів та світової практики виробництва та оцінювання якості продукції запропоновано формувати номенклатуру показників якості залежно від потреб споживачів та з урахуванням морального старіння продукції, що дозволяє в реальному часі визначити конкурентоспроможність продукції на внутрішньому та зовнішньому ринках.

10. Розроблено вимоги та основні засади до побудови стандартів на методи оцінювання рівня якості продукції. Впровадження методик оцінювання якості при проведенні сертифікаційних випробувань дозволяє споживачам продукції отримувати достовірну інформацію про рівень її якості.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Куць В.Р. Методи оцінки рівня якості продукції // Вимірювальна техніка та метрологія. - № 56. - 2000. - С. 130 - 133.

2. Куць В.Р., Юзевич В.М. Інформаційно-вимірювальна система контролю параметрів для оцінювання якості поверхні твердих тіл // Вісник НУ “Львівська політехніка”: Автоматика, вимірювання та керування, № 445, 2002р. - С. 54 - 62.

3. Столярчук П., Куць В., Юзевич В. Моделювання оцінки якості об'єктів нерухомості // Вимірювальна техніка та метрологія. - № 59. - 2002. - С. 156 - 161.

4. Столярчук П., Бичківський Р., Куць В., Гонсьор О. Оцінювання якості питної води комплексним методом // Вимірювальна техніка та метрологія. - № 60. - 2002. - С. 107 - 111.

5. Столярчук П.Г., Бойко О.В., Куць В.Р. Метод визначення коефіцієнтів вагомості показників якості продукції // Методи і прилади контролю якості. - 2005. - № 13 - С. 91 - 95.

6. Столярчук П.Г., Куць В.Р. Деякі погляди на можливість вдосконалення методів оцінювання якості продукції // Вісник Ужгородського Національного Університету, Серія “Економіка”. Випуск № 7, Матеріали міжнародної наукової конференції “Системні методи управління та метрологічного забезпечення виробництва”, Ужгород, 2001р. - С. 41 - 44.

7. Куць В.Р., Столярчук П.Г. Рекомендації, щодо вдосконалення методів оцінки рівня якості програмних засобів ЕОМ // Матеріали XVI Відкритої науково-технічної конференції молодих науковців і спеціалістів Фізико-механічного інституту ім. Г.В. Карпенка НАН України, Львів, 2001р. - С. 224 - 227.

8. Kuts V.R., Stoliarchuk P.G. The guidelines for advancing the quality degree estimation methods of the computer software means // Abstracts XVI open scientific and technical conference of young scientists and specialists of the Karpenko Physico- Mechanical Institute of National Academy of Science of Ukraine, Lviv, 2001 - P. 63.

9. Куць В., Столярчук П. Метод оцінки рівня якості продукції // Тези доповідей шостої науково-технічної конференції „Контроль і управління в складних системах” (КУСС - 2001) - Вінниця „Універсум”, 2001 - С. 262.

АНОТАЦІЯ

Куць В.Р. Розвиток нормативної бази з оцінювання якості продукції. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.01.02 - стандартизація та сертифікація. - Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2006.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню питань, пов'язаних з розробкою та стандартизацією методик оцінювання рівня якості продукції, які мають високу адекватність та відтворюваність результатів оцінювання. При проведенні теоретичних досліджень встановлено, що для отримання адекватних результатів оцінювання якості найкраще використовувати комплексний метод, а саме доцільно користуватися комплексним середньозваженим геометричним показником, оскільки він позбавлений недоліків присутніх у інших середньозважених показників та забезпечує достатню об'єктивність оцінювання. для визначення коефіцієнтів вагомості показників якості запропоновано користуватися експертно-статистичним методом, що спрощує процедуру оцінювання та підвищує об'єктивність отриманих результатів порівняно з експертним методом. розроблено методику визначення коефіцієнта неоднорідності одиничних показників якості продукції. Практично проведено оцінювання якості житлових квартир з використанням алгоритму Девідона-Флетчера-Пауела. Проведено порівняльний аналіз методів визначення коефіцієнтів вагомості за точністю та складністю процедури. Розроблено комплексні рішення щодо стандартизації методик оцінювання рівня якості продукції та впровадження їх використання, зокрема при проведенні процедури сертифікації.

Ключові слова: якість, конкурентоспроможність, метод оцінювання якості, показник якості, коефіцієнт вагомості показника, рівень якості продукції, стандартизація, сертифікація.

АННОТАЦИЯ

Куць В.Р. развитие нормативной базы по оценке качества продукции. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.01.02 - стандартизация и сертификация. - Национальный университет “Львовская политехника”, Львов, 2006.

Диссертационная работа посвящена решению вопросов, связанных с разработкой и стандартизацией методик оценивания уровня качества продукции, которые имеют высокую адекватность и воспроизводимостью результатов оценивания. Ускорение научно-технического прогресса привело к уменьшению периодов между изменениями типов продукции, что вносит трудности в оценивание качества продукции. До сравнительно недавнего времени периоды между изменениями типов одного вида продукции были длинными, что позволяло иметь достоверную информацию о качестве продукции, поскольку эта информация базировалась на многолетнем опыте ее эксплуатации потребителем. На данное время для некоторых быстро прогрессирующих видов продукции, например, для микроэлектронных изделий этот период значительно уменьшился и равняется 1 - 3 года, а иногда и еще меньше, что явно недостаточно для получения достоверной информации о качестве. В этих условиях потребителю тяжело сделать выбор и оценку качества продукции, а производителю - определить уровень качества продукции, которая изготовляется, и прогнозировать на нее спрос.

Поэтому проблема исследования возможностей совершенствования существующих и разработки новых методов и развитие нормативной базы для оценивания качества продукции является актуальной, а ее решение - важной частью задачи прикладных и научных исследований в отрасли управления качеством продукции. стандартизація сертифікація якість

При проведении теоретических исследований установлено, что для получения адекватных результатов оценивания качества наилучшее использовать комплексный метод, а именно целесообразно пользоваться комплексным средневзвешенным геометрическим показателем, поскольку он лишен недостатков и обеспечивает достаточную объективность оценивания.

Разработана методика определения коэффициентов весомости показателей качества продукции на основе экспертно-статистического метода, который заключается в определении экспертами только ранга продукции и решения системы регрессионных уравнений, что упрощает процедуру.