六西格玛管理与MINITAB软件
2005.9
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ＣＨＩＮＡ ＳＴＡＴＩＳＴＩＣＳ
中国统计
六西格玛管理的一个重要特征是量化管理，在管理过程中支撑管理思想、作为管理依据的是统计分析技术，需要利用通过量测得到的数据进行统计分析，尽管有多种类型的统计分析软件，但在六西格玛管理中，应用最广泛的仍是Ｍｉｎｉｔａｂ软件，这一软件已经成为六西格玛管理技术进行实施的主要工具。
六西格玛管理中的统计技术
六西格玛最初的含义是建立在正态分布的基础上的。一个过程具有六西格玛能力意味着过程平均值与其规格上下限的距离为６倍标准差，此时过程波动减小，每１００万次仅有３．４落入规格界限以外。即六西格玛质量意味着差错率为百万分之３．４（即３．４ｐｐｍ）。随着六西格玛管理的实施，σ这一个反映数据特征的希腊字母，已从单纯的标准差含义走出来，被赋予了更新的内容。六西格玛管理开始主要针对制造
统计工具
STATISTICS TOOLS
业，通过数据收集、研究分布规律，利用正态分布分析它可能产生的缺陷数，但随着这一理论的不断提升，它已不仅仅是一个程序或技术，已经发展成一种管理理念，意在降低缺陷、节约成本、减少变异和系统化的解决问题。它不仅适用于制造业，而且也适用于服务业等其他过程。六西格玛管理成为以顾客为中心、以数据分析为基础，以追求几乎完美无瑕为目标的管理理念。它的实施也逐渐形成一种全新的管理模式，通过一套以统计科学为依据的数据分析，量测问题，分析原因，改进优化和控制效果，使企业在运作能力方面达到最佳境界。
六西格玛管理离不开统计技术。这不仅是说六西格玛管理的起源与统计技术有关，而且是因为在六西格玛管理的过程中大量的使用了统计技术。摩托罗拉公司最初提出六西格玛理论是基于下面的原则：“所有的工作均发生在相互连
接的流程所构成的系统中，而变异存在于所有的流程中，所以，了解并降低变异是成功的关键。数据可以让我们将变异数量化，以形成有效的做法及管理。”正是因为这种管理方法是基于数据分析的，统计手段就注定了在其中将发挥重要的作用。具体从各个阶段的分析工具看：
界定阶段：主要是发现问题和确定关键问题的内涵，其常用工具包括：头脑风暴法、满意度调查、质量成本分析、流
程分析、因果图和因果矩阵、直方图、柱形图、排列图、时间序列图等。
量测阶段：为了在量测阶段识别出发生了什么，六西格玛提供了很多的实施工具，这些工具分别解决量测所面对的某一方面的问题。主要包括：流程图、描述统计、排列图（Ｐａｒｅｔｏ）、正态性检验、对称图、点图、３Ｄ图、失效模式与后果分析（ＦＭＥＡ）、过程能力指数、顾客满意度指数、量测系统分析（ＭＳＡ）。
分析阶段：根据工具的类型分为三大类，由头脑风暴法等组成的定性分析方法、由统计技术支撑的定量分析方法以及由统计技术和管理技术支撑的图形工具。定性分析工具包括头脑风暴法等；定量分析工具包括相关和回归分析、方差分析、区间估计、假设检验、实验设计等；图形分析工具包括箱线图（ＢｏｘＰｌｏｔｓ）、散点图、直方图、多变量图、质量功能展开、等高线图、流程图等。
改进阶段：在选择和确定改进方案的过程中，可以使用很多种工具，如：设计方案时使用头脑风暴法、柏拉图、鱼骨图、改进选择矩阵等；流程优化和模型建构时可考虑回归分析、响应曲面法等；方案选择可使用实验设计等。
控制阶段：控制实现的基本工具包括控制图、推移图、过程能力指数（Ｃｐ、Ｃｐｋ）、统计过程控制（ＳＰＣ）、防故障程序（Ｐｏｋａ Ｙｏｋｅ）、标准作业程序（ＳＯＰ）、过程文件（程序）控制等。
在六西格玛质量管理的界定、量测、分析、改善、控制各个阶段中，都大量使
MINITAB 软件
文／何晓群 王作成
六西格玛管理与
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用了统计分析的方法、技巧，这也是六西格玛管理区别于其他管理方法的重要方面。
ＭＩＮＩＴＡＢ软件在
六西格玛质量管理中的使用
目前，统计分析的软件很多，既有综合性的软件，也有专业性的。综合性的软件如ＳＡＳ、ＳＰＳＳ、Ｍｉｎｉｔａｂ、Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａ、Ｅｖｉｅｗｓ、ＢＭＤＰ、Ｓ－Ｐｌｕｓ等，这些软件都能实现统计分析的功能，专业软件如绘图软件ＳｉｇｍａＰｌｏｔ、ＤｅｌｔａＧｒａｐｈ、ＴａｂｌｅＣｕｒｖｅ３Ｄ等，路径分析软件ＬＩＳＲＥＬ、Ａｍｏｓ等。但在六西格玛质量管理中，使用最多的还是Ｍｉｎｉｔａｂ软件。
Ｍｉｎｉｔａｂ软件是１９７２年由宾西法尼亚大学统计系的Ｂａｒｂａｒａ Ｆ． Ｒｙａｎ博士、Ｔｈｏ－ｍａｓ Ａ． Ｒｙａｎ博士和Ｂｒｉａｎ Ｌ． Ｊｏｉｎｅｒ博士研究提出的，与ＳＡＳ、ＳＰＳＳ、ＢＭＤＰ等综合统计分析软件相比，这一软件的重要特点是方便、高效、易学，学习者可以在一节课的时间内学会操作。作为一种统计分析软件，Ｍｉｎｉｔａｂ已在全球超过４０００所高校中使用，并被超过４５０种教科书引用。１９８２年，Ｍｉｎｉｔａｂ软件走出了象牙塔进入产业，从单纯的教学进入了商业化。目前，这一软件已经被越来越多的企业所接受，它已在全球８０个国家中得到使用，从新兴企业到世界５００强的知名公司，Ｍｉｎｉｔａｂ正在六西格玛管理中发挥着越来越积极的作用。它的客户包括了福特汽车、３Ｍ公司、霍尼韦尔公司、通用汽车等知名企业，众多的六西格玛管理咨询机构在培训他们的六西格玛管理客户时，用的统计软件也是Ｍｉｎｉｔａｂ。据统计，目前一半以上的世界５００强企业在使用Ｍｉｎｉｔａｂ软件，包括美国最大的三家汽车制造企业、世界上最大的１５家化工企业中的１２家企业，最大的１０家计算机企业中的８家企业、最大的１５家电气企业中的１２家企业等。
Ｍｉｎｉｔａｂ软件强大的数据处理功能完全能够满足六西格玛管理各个阶段的数据处理要求。六西格玛管理中ＤＭＡＩＣ各个阶段中数据分析的需求，使得Ｍｉｎｉｔａｂ软件在六西格玛管理中占据着重要的位置，它为使用者提供了准确、实用的实现工具，帮助使用者进行质量控制、实验设计以及常用统计分析等在六西格玛管理中不可缺少的分析。除了方便易学之外，与其他的综合统计分析软件相比，
Ｍｉｎｉｔａｂ软件更适合于质量管理特别是六西格玛管理，在它的统计分析模块里，不但有一般的统计分析功能，还有专门的质量工具模块Ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ，更值得一提的是，它有专门的六西格玛模块Ｓｉｘｓｉｇｍａ。此外，它的统计分析功能也把六西格玛质量管理重中常用的功能放在了突出位置，如方差分析、试验设计（ＤＯＥ）等。同时，Ｍｉｎｉｔａｂ为六西格玛管理提供了一种方便的工具，只需要进行简单的窗口操作，就可以把六西格玛管理中复杂的统计分析转化为一般管理人员能够方便使用的技术。
Ｍｉｎｉｔａｂ软件和六西格玛管理的结合得益于该软件针对六西格玛质量管理的及时跟进。１９９６年以来，Ｍｉｎｉｔａｂ专门针对六西格玛质量管理的需要对软件的功能进行提升，针对六西格质量管理中的新需求，在保持统计分析一般性功能的前提下，不断使软件更专业化。
ＭＩＮＩＴＡＢ软件的主要统计分析功能
ＭＩＮＩＴＡＢ提供了对存储在二维工作表中的数据进行分析的多种功能。包括：基础和高级统计、回归和方差分析、时间序列分析、模拟和分布、统计过程控制（ＳＰＣ）、试验设计（ＤＯＥ）、可靠性分析、多变量分析、样本量和幂计算等。在它的每一个分析模块里又包含多个分析模型，如在多变量分析模块中就包含主成分分析、因子分析、聚类分析、判别分析等。而且每种分析方法又允许用户选择不同的方法与参数。从功能来看，Ｍｉｎｉｔａｂ除各种统计模型外，还具有许多统计软件不具备的功能——矩阵运算。
Ｍｉｎｉｔａｂ同时还具有很强的图表功能，可以做出反映数据分布特征和数据结构的精美统计图，通过这些图表，可以方便的展示出数据内部的规律，如通过排列图可以方便的寻找项目的主要缺陷、因果分析图可以展示出影响某一质量特性可能原因的关系图、直方图可以表示定量型质量特性的分布规律、散点图可以根据点的分布状况来分析产品的质量性状、控制图既可以用于分析产品质量是否符合规定标准，又可以用于分析生产过程是否处于统计控制状态等。
这些统计分析和统计图的功能在
ＭＩＮＩＴＡＢ软件中分别是通过“统计（Ｓｔａｔ）”菜单和“统计图（Ｇｒａｐｈ）”菜单来实现的。
统计菜单包含的主要分析功能有：基本统计（Ｂａｓｉｃ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ）：可以进行基本描述统计、进行参数的区间估计和假设检验、相关性分析、协方差分析、正态性检验等。
回归分析（Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）：可进行多种类型的统计分析，并生成残差图等。
方差分析（ＡＮＯＶＡ）：可进行多种类型的方差分析和方差齐性检验，并能生成置信区间图、主要影响图和交互作用图。
实验设计（ＤＯＥ）：可生成各种类型的实验设计表，并能对结果进行方差分析、回归分析、图形分析等深入地分析。
控制图（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｒｔｓ）：可以生成各种类型的控制图，并可进行非正态数据的转换。
质量工具（Ｑｕａｌｉｔｙ Ｔｏｏｌｓ）：可进行运行图、柏拉图、因果图、多变量图和对称图分析、过程能力分析和测量系统分析。
可靠性／生存分析（Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ／Ｓｕｒｖｉｖａｌ）：可进行可靠性分析和生存分析。
多变量分析（Ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ）：可进行主成分分析、因子分析、聚类分析、判别分析等多种多元统计分析。
时间序列分析（Ｔｉｍｅ Ｓｅｒｉｅｓ）：可进行时间序列图分析、趋势分析、移动平均分析和指数平滑分析等。
列联表分析（Ｔａｂｌｅｓ）：可进行交叉表分析、卡方检验等。
非参数分析（Ｎｏｎｐａｒａｍｅｔｒｉｃｓ）：可进行单样本符号检验、单样本Ｗｉｌｃｏｘｏｎ检验、Ｋ－Ｗ检验等多种非参数检验。
探索性数据分析（ＥＤＡ）：可用于在传统的数据分析之前对数据进行分析，或者测试一个模型的残差。
指数和样本容量计算（Ｐｏｗｅｒ ａｎｄＳａｍｐｌｅ Ｓｉｚｅ）：用以计算置信区间古籍所需的样本量。
统计图菜单提供了如何在一页纸上设计一张图或多张图的功能。同时还提供了具体的作图工具，如散点图、条形图、直方图、箱线图、矩阵图、轮廓图、３Ｄ图、饼图、概率图、茎叶图等。
（作者单位：中国人民大学六西格玛
质量管理研究中心）
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