Квалиметрия

 
Аксиоматика сравнения.  
Аксиома существования системы сравнения.

 
Оцениваемое качество всегда уравнивается в определенной системе сравнении, т.е. для каждой операции существует система сравнения, в рамках которой  эта операция выполняется. 
 
QSr= > Э Sr 
 
Аксиома подчиненности системных сравнений: при оценивании качества субъект-объектных отношений по оцениванию и управлению качеством. 
Система сравнения при оценке качества определена субъект-объектными отношениями по оцениванию и соответственно по управлению качеством. 
 
Qу => Qo =>QSr 
 
Qу – оператор управления качеством. 
Qо – оператор оценивания. 
QSr– оператор сравнения. 
Аксиома отражает положение о раскрытом выше значении субъект-объектных отношений по оцениванию. Аксиома осуществления границ сравнения качеств : оцениваемое качество всегда сравнивается в определенных границах сравнения, характеризуемых компонентами системы оценки Sq. 
Данная аксиома ориентирует логику построения процедур оценивания на выявление этих границ, природа которых обусловлена природой как субъекта, так и объекта. Аксиома существования базы сравнения :любая операция сравнения выполняется при наличии определенной базы сравнения.Для любой операции сравнения существует ее определенная база. 
Аксиома абсолютной сравнимости: сравнимость качеств абсолютна, а их несравнимость относительна. Данная аксиома является принципом, отражающим закономерность сравнения : не сравнимое качество объектов и процессов всегда можно сделать сравнимым, если перейти к соответствующей базе сравнения и расширить класс сравнимости. Поиск такой базы сравнения связан с переходом к более общим признакам, свойствам, показателям. 
Аксиома полноты отношения сравнимости: отношение сравнимости обязательно включает или отношение тождества (способа), или отношения различия, или отношения тождества и различия одновременно. Если операция сравнения базируется только на отношениях сравнимости по тождеству или по различию, то такие операции не полные. Если операциисравнения включают в себя отношения сравнимости по тождеству и по различию, то они полные. 
Аксиома зависимости результата оценивания от используемых в оценивании свойств объекта оценки.

 
{r}®0; 0 =f ({r})

 
r – множество свойств. 
Аксиома подчеркивает зависимость оценки от номенклатуры оценочных свойств, от пространства качества и структуры отношения в нем. Одновременно она отражает возможность получения различных оценок по одному и тому же оцениваемому качеству, если оценивались свойства из различных классов свойств.

 
Принципы оценивания.

 
Принцип народно – хозяйственного подхода почеркивает приоритет общества, как субъекта оценки, приоритет народно – хозяйственных интересов. Конкретизациями принципа народно – хозяйственного подхода являются принципы учета общественной потребности и целевого подхода. 
Первый принцип подчеркивает потребительскую направленность оценкикачества продуктов труда, что соответствует раскрытию контура регулирования качества по потребительской стоимости. 
Второй принцип тесно связан с первым, поскольку потребность опосредуется через цели и требования. Таким образом, народно – хозяйственный принцип квалиметрии определяет важность положения разумного сочетания социальных, экономических, технико-технологических требований в процедурах оценки. 
Принцип сравнительной логики оценивания, в который входят : групповой принцип относительности оценки, групповой принцип субъект-объектного единства оценки, групповой принцип прочих равных условий, групповой принцип управляемости, групповой принцип системности оценки. 
Групповой принцип относительности оценок в конкретизированном виде отражает положения зависимости оценки от всех компонентов системы сравнения и включает в себя следующие принципы : 
1. Принцип относительности базы оценки, подчеркивающий зависимость базы оценки от времени, целей, субъекта и объекта оценки. 
2. Принцип временной относительности оценок, который можно рассматривать, как следствие системного принципа динамичности качества. 
3. Принцип перевода квалиметрии в хранометрию, которая служит основанием перевода относительныз значений показателей качества во временные оценки технического уровня в терминах времени “опережения” или ”отставания” по отношению к принятой базе оценки.

 
Групповой принцип субъект –  объектного единства оценки.

 
Он отражает положения о том, что  оценка должна производиться в рамках определенных субъект – объектных отношений по оцениванию и по управлению качеством соответственно, а также вклучает в себя два принципа : 
а) выделение аксиологически внешних и аксиологически внутренних оценок (по субъекту); 
б) выделение системно внешних и системно внутренних оценок. 
Первый принцип конкретизирует относительность оценок в зависимости от того, кто является субъектом оценки по отношению к определенной хозяйственной системе: если это “управление” в рамках данно хозяйственной системы, то это будут аксиологические внутренние оценки, а если эти управляющие за пределами данной хозяйственной системы (аттестационные комиссии), то внешние – аксиологические оценки. 
Второй принцип уточняет относительность оценок в зависимости от того, как рассматривается объект оценки – изолированно или в системном окружении. Изолигованное рассмотрение объекта оценки опрееляет класс системно-внутренних оценок. В системном окружении это класс системно-внешних оценок.  
Принцип соответствия уровня формализации оценки возможному уровню формализации объекта оценивания. Он требует, чтобы названные уровни соответствовали друг другу. 
Алгоритмический уровень теории оценивания ориентируется на раскрытие алгоритмов оценки, т.е. пространства операторовоценивания. Среди операций оценивания выделяются внешние и внутренние операции. Внешние операции носят подготовительный характер и определяют содержаниевнешних этапов оценивания. К ним относятся формулирование цели оценки, классификационные операции, выбор баз оценки, проверка условий пригодности. 
Операция выбора базы оценки включает в себя : выбор типа базы оценки, определение области допустимых и базовых значений показателей. Особое место во внешних операциях оценки качества занимает проверка условий пригодности, которая составляет содержание первого этапа, собственно оценки качества. 
Здесь проверяются формализированные и неформализированные требования, определяющие границу области допустимого качества объекта оценки, которые не вошли в число оценочных показателей. Такими требованиями могут быть : экономические, социальные, экологические, эргонометрические и др. 
Внутренние операции определяют процесс оценки качества в узком смысле, который раскрывается через следующую совокупность процедур (операций) : 
·Выбор оценочных показателей (Qв); 
·Выделение основных и дополнительных операций (Qос); 
·Выбор метода декомпозиции (Qдк); содержание этой операции – это составление иерархической структурной схемы свойств, построение дерева свойств, иерархической структуры показателей качества. 
·Выбор типа шкалирования и построение квалиметрических шкал (Qкш); 
·Свертывание показателей качества (Qсв); содержание операции определяет решение таких вопросов, как выбор типа свертывания (модели, оценки), выбор модели комплексного показателя, определение коэффициентов весомости оценочных показателей. 
·Оценивание качества (Qо); 
·Свертывание оценок качества (Qсв.о); в оператор входит определение коэффициентов весомости оценки; 
·Свертывание шкал (Qсв.шк); включает в себя процедуры перехода от частных шкал к общей универсальной шкале, обобщение профиля предпочтения и переход к групповым профилям предпочтения. 
Таким образом, выделенные операторы оценивания составляют унифицированный набор операторов, определяющих содержание операторов оценивания и позволяет перейти к сжатой записи в виде формул алгоритмов оценки качества, под которыми понимается произведение (суперпозиция) этих операторов. 
Последовательность реализации операторов оценивания в формулах алгоритмов оценки качества кодируется справа налево. Сначала осуществляется оператор оценки, стоящий в формуле первым справа. Затем следующий, стоящий левей первого и т.д. 
 
{M}Qсв.оQоQсвQшкQвQдк 
 
Алгоритм отражает следующие операции : декомпозицию качества, напр., построение дерева свойств, выбор на дереве свойств оценочных показателей (построение дерева показателей), шкалирование показателей относительно базы сравнения, свертывание показателей (построение групповых показателей), оценку качества по групповым показателям – получения вектора оценки, свертывание оценок (вычисление комплексных оценки). 
 
{М}QоQсвQшкQосQв 
 
Выбор оценочных показателей, деление оценочных показателей на основные и дополнительные, шкалирование показателей, свертывание показателей, т.е. получение комплексного показателя, оценка качества по комплексному показателю.

 
2.2.2. Квалиметрические шкалы. 

 
Центральное место в процедуре  оценивания занимает построение квалиметрических шкал. Понятиеквалиметрические шкалырассматривается, как отдельное научное направление, имеющее самостоятельное значение в теоретической квалиметрии. 
Мера качества– отображение качества на вещественных числах. 
M : Q®Re 
 
Шкалированиемназывается мера качества, вводящая упорядочивающие отношения на измеряемом множестве свойств. {ri} 
Квалиметрической шкалойназывается тройка формальных объектов : исходное множество измеряемых свойств или же их мер, множество отображений шкалирования {g} и множество значений отображения шкал 
{ri} ; {g}; {g*} 
 
Теория квалиметрических шкал изучает методы шкалирования в процедурах оценки качества. В этой теории выделяют процессный и структурный аспекты.Процессный аспектразвивает теорию сравнения с позиции проблем построения квалиметрических шкал. Основной акцент здесь делается на обобщение и развитие системы основных принципов и закономерностей шкалирования.Структурный аспектраскрывает особенности структур шкал, как реляционных систем, т.е. структуры отклонений, отражающие определенные законы функционирования соответствующих объектов оценивания и служащие шкалоформирующими признаками. 
В систеие закономерностей шкалирования выделяются 2 класса закономерностей и принципов : внутренние закономерности и принципы собственно процессов шкалирования; внешние закономерности и принципы, регулирующие выбор шкал с учетом особенностей основных компонентов системы, оценки. Класс внутренних закономерностей включает в себя законы индециирования шкал на основе сохранения определенных структурных и числовых инвариантов и принципы – регуляторы свертывания квалиметрических шкал в пространстве шкал.

 
2.3. Квалиметрия качества продукции. 
2.3.1. Системный анализ качества продукции.

 
При формировании, оценке и реализации необходимого состава свойств, характеризующих КП, выборе и обосновании номенклатуры показателей качества следует исходить из принципиального положения о том, что свойства продукции проявляются во взаимоотношении компонентов системы “человек – продукция – среда” на всех этапах ЖЦП. Это взаимоотношение проявляется по разному для продукции различного вида и назначения, зависит от условий ее изготовления и использования, носит характер активных действий и противодействий компонентов в сферах производства и потребле

 
В общем случае для продукции  характерно следущее воздействие на уровне компоненты в сфере производства и потребления. 
Дп-с – активные действия продукции на внешнюю среду; 
Д’п-с – противодействие продукции воздействиям внешней среды; 
Дп-4 – активное действие природы на человека; 
Д’п-4 – противодействие продукции действиям человека. 
 
Указанные действия и противодействия продукции примениельны к ее назначению, могут быть разделены наосновныеисопутствующие. 
Основное воздействие соответствует целевому назначению продукции, а свойства продукции, проявляющиеся при этом воздействии, обеспечивают полезный эффект от использования продукции по назначению при потреблении и эксплуатации. 
Сопутствующее воздействие не связано с целевым назначением продукции по свойствам продукции, проявляющимся при этом воздействии. Обеспечивают дополнительное влияние продукции на другие компоненты системы “человек - среда”. 
При основном действии продукции на внешнюю среду проявляются свойства, оказывающие функциональное воздействие на среду путем передачи или преобразования энергии, изменении физических и химических свойств веществ, получение и передача информации, формообразование и соединение или разъединение тел и т.д. Эти свойства характеризуются показателями функциональной пригодности ( тосность, скорость ). 
Сопутствующие действия продукции на внешнюю среду вызывают необычный эффект, свойство которого характеризуется показателями экологичности продукции. 
При основном противодействии продукции воздействиям внешней среды проявляются свойства, определяющие способность продукции выполнять заданные функции в условиях воздействия внешней среды. Эти свойства характеризуются показателями надежности и стойкости продукции к внешним воздействиям. 
Сопутствующие противодействия продукции воздействию внешней среды характеризуется свойствами, определяющими расход ресурсов внешней среды на потребление продукции, поддержание и восстановление ее свойств и т.д. 
ение продукции, поддержание и восстановление ее свойств и т.д. 
Эти свойства характеризуются показателями ресурсопотребления эксплуатационной и ремонтной технологичности продукции. 
При определении состава свойств и показателей качества продукции, как объекта оценки, необходимо учитывать все возможные технические, экономические и социальные группы и социальные аспекты его проявления. 
Поскольку при взаимодействии производителя и потребителя первостепенное внимание уделяется на характер воздействия продукции, на удовлетворение потребителей. По этому основополагающему признаку всю совокупность свойств, образующих КП следует разделить на 3 множества, характеризующих 3 грани качества. 
К первомумножеству свойств продукции, определяющих полезный эффект при его потреблении, относятся функциональная пригодность, надежность, экономичность, эстетичность. 
Ко второмумножеству свойств продукции, определяющих затраты на ее создание и потребление, относят свойства, выражающие технологичность продукции, в сферах ее изготовления, контроля, технического обслуживания и ремонта, а также потребленияресурсов при непосредственном использовании продукции по назначению. 
Третьемножество образует природоохранные свойства продукции, к которым относятся ее безопасность и экологичность. Эти свойства характеризуют способность продукции оказывать вредное воздействие на человека и окружающую среду. 
Таким образом, при разработке, производстве и потреблении новой продукции оценка ее качества должна производиться по всей совокупности функциональных ресурсосберегающих и природноохранных свойств. В этом заключается существенная сторона общего системного подхода к оценке КП. 
ьных ресурсосберегающих и природноохранных свойств. В этом заключается существенная сторона общего системного подхода к оценке КП.

 
2.3.2. Показатели качества.

 
ГОСТ 15467-79 
Показатели качества – количественная характеристика свойства объекта, входящего в состав его качества и рассматриваемая применительно к определенным условиям жизненного цикла объекта.для продукции это определенные условия ее создания, эксплуатации, потребления. Для услуг – определенные условия ее разработки и показаний. Для процесса - определенные условия его подготовки, проведения и т.д. 
В зависимости от числа характерных свойств различают единичные, комплексные и интегральные показатели качества. 
Единичные показатели качества– показатели качества, относящиеся только к одному из свойств объекта (простое свойство), которое может быть выделено и оценено независимо от других свойств, входящих также в качество объекта. 
Комплексные показатели качества –характеризуют совокупность взаимосвязанных свойств (сложные свойства) из всего множества свойств, образующих качество объекта.

 
Kr – коэффициент готовности позволяет  оновременно охарактеризовать и  безотказность, и ремонтопригодность  изделия. 
Т – средняя наработка на отказ. 
Ti – время восстановления отдельных узлов, блоков изделия.. 
При любомизмерении нужен эталон сравнения (м, кг). Для этого в квалиметрии используют : 
Базовый показатель качества –показатель качества объекта, принятый за эталон при сравнительных оценках качества. 
Относительный показатель качества -отношение показателя качества оцениваемого объекта к базовому показателю качества, выраженное в относительных единицах.

Интегральный показатель –комплексный показатель качества, который  характеризует качество объекта  в целом с точки зрения его  общей эффективности и выражается отношением суммарного полезного эффекта от использования объекта по назначению к затратам на создание и использование объекта по назначению и с учетом принятых ограничений по воздействию на человека и окружающую среду. 
Обобщенный показатель качества -показатель качества, относящийся к такой совокупности свойств объекта, по которой принято решение оценивать его качество в целом. Как правило, так называемое существенное свойство. 
В зависимости от роли при оценке различаютклассификационныеиоценочныепоказатели качества объекта. 
Классификационные показатели качествахарактеризуют принадлежность объекта к определенной классификационной группировке в выбранной системе классификации и определяют назначение типа размер, область применения и условия использования объекта. 
К классификационным показателям относятся : 
1. показатели, служащие для установления параметрического или типа размерного рода продукции (точность и предел измерения вольтметра...) 
2. показатели исполнения продукции, определяющие область и условия применения продукции (для использования в газовой среде, радиации) 
3. показатели наличия дополнительных устройств или свойств продукции , определяющих ее функциональные возможности (часы водостойкие, ударные) 
Оценочные показатели –характеризуют количественно те свойства, которые образуют качество объекта в процессе производства и эксплуатации. Они используются для нормирования качества объекта, оценки его технологического уровня при разработке и становлении, проверке качества объекта, при его контроле, испытаниях и сертификации. 
Оценочные показатели группируют по однородности характеризуемых свойств на 3 вида : 
1. Функциональные; 
2. Ресурсосберегающие; 
3. Критические. 
Функциональные показатели качества объекта характеризуют его свойства, определяющие функциональную пригодность удовлетворять заданные потребности. Они объединяют следующие группы показателей качества : 
·Назначение; 
·Надежность; 
·Экономичность; 
·Эргономичность; 
·Эстетичность; 
·Стандартизации и унификации; 
·Патентно-правовые. 
Показатели назначения– показывают полезный эффект от использования объектов по назначению и область их использования. Они характеризуют техническую сущность объекта, его техническое совершенство, состав, структуру и транспортабельность (динамический диапазон, масса, габариты, КПД). 
Показатели надежности– характеризуют способность объекта выполнять поставленную задачу в течении заданного времени (срока) и при соблюдении заданных режимов и условий применения. В зависимости от назначения и условий эксплуатации, надежность может характеризоваться разными показателями. Таками показателями могут быть долговечность, ремонтопригодность, наработка на отказ, технический ресурс, срок службы, вероятность безотказной работы интенсивность отказа.

 
Р = е-lТ–вероятность безотказной работы.

 
l- интенсивность отказа; 
Т – время. 
 
Экономические показатели –характеризуют затраты на проектирование и производство объекта, определяет экономическую эффективность его в эксплуатации. К ним относятся внутренние для фирмы показатели, определяющие себестоимость и отчасти рентабельность, цену купли-продажи и условно-внешние для фирмы показатели, составляющие цены потребления, стоимость доставки, установки, наладки, затраты на обучение персонала, на энергоносители, зар. плату персонала, затраты на тех. обслуживание, стоимость запасных частей, оплата страхования, затраты на утилизацию. 
Показатели эргономичности –характеризуют его приспособляемость к использованию человеком в производственных и бытовых условиях, протекающих в системе”человек – объект - среда”. 
Экономические показатели –делятся на: 
·Гигиенические показатели – это соответствие объекта гигиеническим условиям жизнедеятельности и работоспособности человека (уровень освещенности и т.д.) 
·Антропометрические – это соответствие объекта размерам и форме человеческого тела. 
·Физиологические психофизиологические показатели – это соответствие объекта физеологическим свойствам человека и соответствие объекта силовым, скоростным, зрительным, слуховым, осязательным, вкусовым и обонятельным возможностям человека. 
·Психологические показатели – это соответствие объекта психологическим особенностям человека (это уровень соответствие объекта возможностям восприятия и переработки информации, закрепленным и вновь формируемым навыкам человека с учетом мягкости и быстроты их формирования). 
Особое значение приобретают следующие эргономические показатели, характеризующие качество машиностроительной продукции : 
·Удобство работы – это удобство положения оператора, рациональность компоновки органов управления, величина и направление рабочих усилий. 
·Удобство восприятия информации – определяется эффективностью зрительной, слуховой и другой эффективной информацией сигнализации. 
·Удобство обслуживания – это простота профилактического поддерживания жизнеспособности конструкции (удобство ухода за изделиями, доступа к узлам, безопасность обслуживания, соответствие требованиям гигиены). 
·Комфортабельность – уровень комфорта потребителя. Это удобство размещения, передвижения и взаимодействия операторов, эффективность вентиляции, отопления, цвета. 
Эстетические показателиобъекта характеризуют его эстетическое воздействие на человека и предназначены для количественной и качественной оценки эстетической ценности, степени соответствия объекта эстетическим запросам тех или иных групп потребителей в конкретных условиях потребления. Они характеризуют художественность, выразительность и оригинальность формы объекта, гармоничность и целостность конструкции, соответствие формы и конструкции объекта среде и стилю, цветовое и декоротивное решение объекта и т.д. В основу группирования показателей эстjghtетичности положен принцип соответствия формы содержанию. 
Как правило, каждая из рассмотренных подгрупп показателей эстетичности может быть охарактеризованна одним комплексным показателем качества ( эстетичности ), который охватывает одиночные показатели свойств, присущих каждой из этих подгрупп, такие показатели обычно выражаются в баллах, которыми оценивают эксперты отдельные свойства или совокупности свойств. 
Аналогично может быть получен комплексный показатель эстетичности объекта в целом. 
Показатели стандартизации и унификациипоказывают степень использования в конструкции изделия стандартных и унифицированных элементов. При этом составными объекта в изделии могут быть: 
·Стандартные, создаваемые на основе международных, региональных и национальных стандартов. 
·Унифицированные, созаваемые на основе стандартов фирм. 
·Оригинальные – создаваемые только для одного изелия. 
·Заимствованные – спроектированные как оригинальные, для конкретного изделия и примененные в 2-х и более изделиях. 
Основными показателями для оценки уровня унификации и стандартизации являются следующие : 
1. коэффициент унификации Ку. 
Ку = 
 
2. коэффициент применяемости Кпр. 
Кпр = 
 
3. коэффициент повторяемости Кп. 
Кп = 
 
Патентно – правовые показатели– определяют патентную чистоту изделий и защищенность авторскими свидетельствами решений, используемых в их конструкциях. К ним относятся показатели патентной защиты и патентной чистоты. 
Показатель патентной защитыхарактеризует количество и весомость новых отечественных изобретений, реализованных в данном объекте, т.е. характеризует степень защиты объекта, принадлежащего отечественным ученым и организациям авторскими свидетельствами России и патентами за рубежом. 
nnз =nnз1 +nnз2 
Ресурсосберегательные показатели качества объектахарактеризуют его свойства, которые определяют уровень затрачиваемых ресурсов при создании и применении объекта для оформления, обеспечения и реализации его качества. Эти показатели могут быть разделены на показатели технологичности и ресурсопотребления. 
Показатели технологичностихарактеризуют эффективность конструкторско – технологических решений для обеспечения повышения производительности труда при создании и восстановлении объектов. 
 
К сб = 
- коэффициент сборности 
Ксб®1 
Ким = 
 
Ким®1 
Удельные показатели трудоемкости производства : 
qt= 
 
Т – общая трудоемкость производства; 
В – один из основных параметров, относящихся к показателям назначения. 
Показатели ресурсопотребления объектахарактеризуют затраты материалов, топлива, энергии, труда и времени при непосредственном использовании объекта по назначению. Для количественной оценки ресурсопотребления необходимо конкретизировать вид затрачиваемых ресурсов и использовать соответствующие показатели. Эти показатели характеризуют, например, расход топлива, смазок или масел, количество операторов и потребное время их работы в натуральном или удельном выражении. 
Критические показатели– это особая группа показателей, принадлежность которой к этой группе определяется тем, какие из них приводятся в директивах, законах, обязательных стандартах. Они делятся на 2 группы : определяющие требования, связанные с охраной окружающей среды (природоохранные показатели) и безопасностью человека и объекта. С ними связана обязательная сертификация. 
Природоохранные показатели качества объектахарактеризуют его свойства, связанные с воздействием объекта на человека и окружающую среду в процессах производства и сферах потребления продукции. Они объединяются в 2 группы показателей качкства : безопасности и экологичности. 
Показатели безопасностихарактеризуют особенности объекта, обуславливающие безопасность человека во всех режимах его потребления или эксплуатации, транспортировки, хранения и утилизации. 
Номенклатуру показателей безопасности устанавливают в зависимости от специфики объекта и условий его использования. При этом показатели безопасности объекта группируют по однородности характерных свойств с учетом различных видов опасности. Например, опасности поражения электрическим током, термическая опасность, взрывоопасность, химическая и биологическая опасности. 
Показатель экологичностихарактеризует свойства объекта, определяющие вредное воздействие на окружающую среду, возникающие при производстве, монтаже и потреблении, а также при его хранении и утилизации. 
В часности, они характеризуют уровень опасных и вредных химических воздействий на окружающую среду, уровень концентрации вредных веществ. 
Окончательный выбор номенклатуры показателей качества для конкретного объекта производят с учетом требований конкретныз потребителей и на основе анализа отечественных, зарубежных и международных стандартов, определяющих тробования к аналогичным объектам и другим источникам информации (технические требования).