测量系统的波动由哪些构成

不论是质量监控和质量评价，还是对数据进行分析并在此基础上做出质量改进决策，数据本身的质量在很大程度上都决定了我们工作的成败。因此，我们需要一个可靠的测量系统来获得可靠的数据。

什么是测量系统

对于测量员使用测量仪器对目标（如产品）进行测量的过程而言，这个过程的输入有人（操作者）、机（量具和必要的设备）、料（产品或系统）、法（测量方法）、环（测量环境），而这个过程的输出就是测量结果（数据）。这个由人、量具、测量方法、测量对象以及测量环境过程的整体就是测量系统。

什么是测量系统分析

测量系统分析(MSA: Measure System Analysis)，是指用统计学的方法来了解测量系统的各个波动源，以及它们对测量结果的影响，最后给出测量系统是否符合使用要求的判断的过程。

符合使用要求的测量系统必须具备良好的准确性(Accuracy)和精确性(Precision)，我们通常用偏倚(Bias)来衡量准确性，用波动(Variation)来衡量精确性。其中偏倚用来衡量多次测量结果的平均值与被测质量特性真值之间的差异；波动则标志在相同的条件下进行多次重复测量的结果分布的分散程度，通常用标准差σ和过程波动PV来表示。这里的过程波动PV是指99%的测量结果所占的区间长度，在测量结果服从正态分布的情况下，这个长度为5.15σ。

波动的构成

事实上，我们所观测到的质量特性和过程的波动包含了实际的波动和测量系统的波动，其构成如下图所示。我们进行测量系统分析的目的，就是为了获得准确而且精确的测量数据。

一般来说：

• 测量系统的分辨力应为测量参数对应的过程变差的十分之一；
• 测量系统的偏倚和线性由量具校准来确定；
• 测量系统的稳定性可由重复测量相同部件的同一质量特性的均值极差控制图来监控；
• 测量系统的重复性和再现性由GageR&R研究来确定

参考文献：《六西格玛管理》(第二版)，中国质量协会组织编写，马林、何桢主编，中国质量协会六西格玛黑带注册考试指定辅导教材