SPSS統(tǒng)計軟件在質(zhì)量管理中的應(yīng)用

1、摘要：企業(yè)質(zhì)量數(shù)據(jù)的激增使手工進行質(zhì)量數(shù)據(jù)的處理和分析越來越困難，為解決這一問 題，本文將在簡要介紹SPSS統(tǒng)計軟件的基礎(chǔ)上，通過示例介紹了 SPSS在質(zhì)量數(shù)據(jù)的收集、 統(tǒng)計描述、控制圖繪制、正交實驗結(jié)果分析和樣本信息的參數(shù)檢驗等方面的應(yīng)用，以期對質(zhì) 量工作者有所幫助。關(guān)鍵詞：質(zhì)量數(shù)據(jù)SPSS控制圖正交實驗參數(shù)檢驗?zāi)壳?，企業(yè)的各種質(zhì)量數(shù)據(jù)量越來越大，對質(zhì)量數(shù)據(jù)的處理工作量就異常巨大，軟件研究人 員把它們稱作海量數(shù)據(jù)。海量數(shù)捋有以下兩個特點：首先，數(shù)據(jù)量龐大，由于企業(yè)規(guī)模擴、 產(chǎn)品品種急劇增加、產(chǎn)品產(chǎn)量的增大，其質(zhì)量特征信息量也必然十分龐大。其次，海量數(shù)據(jù) 集的隱性特征和特征數(shù)據(jù)的獲得十分困難，

2、數(shù)據(jù)的隱性特征是指數(shù)據(jù)的相關(guān)特性，特征數(shù)據(jù) 包括樣本的對稱性、中心位置、分布特征等。由于企業(yè)間競爭的日益激烈，企業(yè)管理者對質(zhì)量信息的要求也越來越高，對這些信息處理要 求的時間也越來越短；但是，管理者要想海量數(shù)據(jù)中提煉出想要得到的分析結(jié)果，如果只是 簡單的利用人力進行統(tǒng)計、計算、分析的話，那必將錯過控制質(zhì)量的最好機會；而且，很有 可能因為工作量太大，而引起最后結(jié)果的誤差増大或發(fā)生計算過程的錯誤，從而使最后的結(jié) 果不能反映現(xiàn)實情況，這些都將對企業(yè)產(chǎn)生較大的損失。因此，企業(yè)要進行科學(xué)的質(zhì)量管理 客觀上需要專業(yè)性的統(tǒng)計分析軟件作為工具。1. SPSS統(tǒng)計軟件簡介隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能也開始

3、在計算機中得到應(yīng)用。最初，從20世紀(jì)60 年代起大約持續(xù)到1980年前后，期間的計算機統(tǒng)計軟件主要應(yīng)用在大型數(shù)據(jù)集的計算和建 議分析模型（如回歸分析）的創(chuàng)建，當(dāng)時研究的前沿統(tǒng)計技術(shù)主要集中在多元數(shù)據(jù)分析模型 的嘗試性創(chuàng)建和數(shù)據(jù)的再分析，比如因子分析、判別分析、時間序列分析等。SPSS是現(xiàn)代統(tǒng)計軟件的典型代表，其全稱是：Statistical Program for Social Sciences, 即社會科學(xué)統(tǒng)計程序，該軟件是公認(rèn)的最優(yōu)秀的統(tǒng)計分析軟件包之一。SPSS原是為大型計 算機開發(fā)的，其版本為SPSSx； 80年代初，微機開始普及以后又推出了微機版本（版本為SPSS/PC+ x. x）

4、,迅速擴大了用戶量；80年代末Microsoft發(fā)布Windows后，SPSS迅速 向Windows移植。至1993年6月，正式推出SPSS for Windows 6. 0版本。該版本不僅修正 了以前版本的錯誤，改寫一些模塊使運行速度大大提高。而且根據(jù)統(tǒng)計理論與技術(shù)的發(fā)展， 增加了許多新的統(tǒng)計分析方法，使之功能日臻完善。目前SPSS的最新版本為SPSS for Windows 12。與以往的SPSS for DOS版本相比，SPSS for Windows顯得更加直觀易用。首 先，它采用現(xiàn)今廣為流行的電子表格形式作數(shù)據(jù)管理器，使用戶變量命名、定義數(shù)據(jù)格式、 數(shù)據(jù)輸入與修改等過程一氣呵成，免除

5、了原DOS版本在文本方式下數(shù)據(jù)錄入的諸多不便；其 次，采用菜單方式選擇統(tǒng)計分析命令，采用對話框方式選擇子命令，簡明快捷，無需死記大 量繁冗的語法語句，這無疑是計算機操作的一次解放；第三，采用對象連接和嵌入技術(shù)，使 計算結(jié)果可方便地被其他軟件調(diào)用，數(shù)據(jù)共享，提高工作效率1。我國目前正在使用的用戶中，絕大部分是使用9.011.5版本2。作為統(tǒng)計分析工具，SPSS的功能包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理、統(tǒng)計分析、趙勢研究、制表繪圖、文 字處理等。SPSS對質(zhì)量信息的管理，是指在生產(chǎn)、管理的所有階段借助SPSS統(tǒng)計軟件、運 用統(tǒng)計方法對產(chǎn)品質(zhì)量信息、數(shù)據(jù)所進行的處理和分析過程。其具體操作主要包括：數(shù)據(jù)的 收集和簡單處

6、理、編制統(tǒng)計質(zhì)量控制圖、線外質(zhì)量控制（又稱試驗設(shè)計）、抽樣驗收等3。2. 質(zhì)量數(shù)據(jù)的收集與簡單管理統(tǒng)計數(shù)據(jù)是指經(jīng)過收集、整理和概括后用來表達和說明事物特征或?qū)傩缘母拍詈蛿?shù)值。統(tǒng)計 數(shù)據(jù)是集合性的，是根據(jù)某一項特定的研究特征歸納在一起的。把同類型的數(shù)據(jù)合在一起， 形成一個集合，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集是統(tǒng)計數(shù)據(jù)的簡單集合，一般具有大量性、差異性 和同質(zhì)性三個特征。數(shù)據(jù)集市統(tǒng)計軟件研究的基本單元，是統(tǒng)計分析的起點。創(chuàng)建一個穩(wěn)健、 有效率的數(shù)據(jù)集對于正確的統(tǒng)計分析十分重要。質(zhì)量信息數(shù)據(jù)集就是SPSS針對各類質(zhì)量信息、數(shù)據(jù)所建立的數(shù)據(jù)集合，SPSS利用質(zhì)量信息 數(shù)據(jù)集對其進行統(tǒng)計分析。質(zhì)量信息數(shù)據(jù)的收集

7、在這里是指將生產(chǎn)、檢驗等過程中所得到的 質(zhì)量數(shù)據(jù)在SPSS軟件中建立質(zhì)量數(shù)據(jù)集；對于獲得的不是數(shù)據(jù)性的信息，要進行數(shù)據(jù)化處 理，轉(zhuǎn)化為可以統(tǒng)計分析的數(shù)據(jù)，進而建立數(shù)據(jù)集。對于所建立數(shù)據(jù)集的簡單管理包括數(shù)據(jù)、 單元格的查找，觀測量的分類排序，數(shù)據(jù)文件的分類匯總和數(shù)據(jù)的選擇等。質(zhì)量信息數(shù)據(jù)集 如何建以及數(shù)據(jù)集的簡單管理，其操作步驟與一般數(shù)據(jù)的SPSS數(shù)據(jù)集的建立相同，可查閱 專門的SPSS軟件教材。3. 質(zhì)疑數(shù)據(jù)的統(tǒng)計描述要對質(zhì)呈數(shù)據(jù)做好統(tǒng)計分析，首先要對這些數(shù)據(jù)進行描述性統(tǒng)計分析。SPSS統(tǒng)計軟件對質(zhì) 量信息的描述統(tǒng)計分析功能主要集中在Descriptive Statistics菜單中，主要包括

8、建立質(zhì) 量數(shù)據(jù)頻率表，質(zhì)量數(shù)據(jù)的一般性統(tǒng)計描述、探索性分析和交叉統(tǒng)計等，下面對質(zhì)量信息應(yīng) 用較多的數(shù)據(jù)頻率表和一般性統(tǒng)計描述進行舉例講述。3. 1建立質(zhì)量數(shù)據(jù)頻率表SPSS統(tǒng)計軟件建立數(shù)據(jù)頻率表由Analyze菜單中* Descriptive Statistics的 Frequencies-”項來完成。例如，圖1所示數(shù)據(jù)集是對某地區(qū)的五類產(chǎn)品的質(zhì)量顧客滿 意度調(diào)查后，對調(diào)查者所從業(yè)崗位信息的統(tǒng)計數(shù)據(jù)集。其中，變量“產(chǎn)品類”的變量值1”、 “2”、“3”、“4”、5”分別表示家電類、輕工類、食品類、紡織品和生產(chǎn)資料類產(chǎn)品； 變量調(diào)查者”的變量值1”、“2”、3”、4”、“5”分別表示機關(guān)或事業(yè)單

9、位、 企業(yè)、軍人、農(nóng)民和其他，這些信息的數(shù)據(jù)化均在定義變量時的標(biāo)簽中注明。具體操作如下:圖1 “產(chǎn)品類一調(diào)查者”數(shù)據(jù)集打開Analyze” 菜單,選擇 uDescriptive Statistics 中的Frequencies”項，彈出 Frequencies”對話框，將兩個變量選入wVariable(s) v框。單擊Statistics”按鈕。 可以彈出Frequencies： StatisticsM對話框，其中，Percentile Values 復(fù)選框組定義 了需要輸出的百分位數(shù)；Central tendency”復(fù)選框組主要用來定義描述集中趨勢的一組 指標(biāo):均值(Mean)、中位數(shù)(M

10、edian)、眾數(shù)(Mode)、總合(Sum) ; Dispersion” 復(fù)選框組用于定義標(biāo)準(zhǔn)差(Std. deviation)、方差(Variance).全距(Range)等描述離散趨 勢的一組指標(biāo)；Distribution”復(fù)選框組用于定義描述分布特征的兩個指標(biāo)：偏度系數(shù) (Skewness)和峰度系數(shù)(Kurtosis)。點擊Statistics”對話框中的Charts”按鈕可 以選擇是否在輸出結(jié)果中輸出所要求的輔助圖形，例如條形圖、直方圖等，本例選擇餅圖(Pie chart)。點擊Statistics”對話框中的Format”按鈕可以定義輸出頻數(shù)表的格式。最 后，點擊“0K,可以得到

11、如表1的頻率表和圖2的頻率餅圖。OjruitMD10IVMJ 40022X1317.31013313310.0咖產(chǎn)皿曲Arnl“伯;wurfhel24.324.D仝業(yè)L824024.0L5anaonuP3njQ5JX他LITati753300表1頻率表W A 肉2餅3.2質(zhì)疑數(shù)據(jù)的一般性統(tǒng)計描述質(zhì)量數(shù)據(jù)的一般性統(tǒng)計描述主要是指對連續(xù)性隨機變量進行的一般描述統(tǒng)計。這個過程及可 以對變量進行描述性統(tǒng)計分析，列出一系列相應(yīng)的統(tǒng)計指標(biāo)，還可以將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn) 正態(tài)評分值并以變量的形式存入數(shù)據(jù)庫以供分析。這一功能是由SPSS的“Analyze”菜單中 Descriptive Statistics的D

12、escriptive”項來完成。例如，某一企業(yè)要統(tǒng)計每個車間（共兩個）在一個月所付出的質(zhì)量成本，并統(tǒng)計預(yù)防成本、鑒定成本、部損失成本和外 部損失成本的差異，由所統(tǒng)計數(shù)據(jù)建立SPSS數(shù)據(jù)文件如表2所示。要求對這些數(shù)據(jù)進行一 般性統(tǒng)計描述，得到各項所需指標(biāo)，操作如下：y243 4254352坊耐 43454313532勲43143詔If64243433245更164232934401嶺巧5145412：34514243_422苗52 有43孚冋I複防成本慎定應(yīng)本I內(nèi)部根央I外部調(diào)央I表2 質(zhì)量成本觀鶉級據(jù)文件圖 3 酊控制國（臉洋）結(jié)果（2）A因5控制（ Mean）結(jié)果（1 ）通過此控制圖就可以看

13、到均值、極差上下控制線以及平均值，還可以看到在25和45參考線 以外的組號，并且通過分析，可以知道兩控制圖無任何異常，說明生產(chǎn)過程是正常的，是受 控的。5. 質(zhì)量管理的設(shè)計實驗正交實驗設(shè)計在提高產(chǎn)品質(zhì)量水平、新工藝的開發(fā)和優(yōu)化等過程中有重要的應(yīng)用。本文用一 個實例介紹SPSS統(tǒng)計軟件對正交實驗設(shè)計的數(shù)據(jù)分析過程。某軸承廠生產(chǎn)的軸承套圈硬度不均勻，熱處理淬火QC小組決定通過正交實驗來優(yōu)選淬火工 藝參數(shù)，提高套圈硬度均勻的合格率。經(jīng)過分析，確定淬火加熱溫度”、淬火加熱保溫 時間”、“回火加熱溫度”和“回火保溫時間”為造成硬度不均勻的主要原因。根據(jù)以往經(jīng) 驗，對四個因素各取三個水平：淬火加熱溫度分別

14、為：835、845、855攝氏度；淬火加熱保 溫時間分別為：20. 15. 10分鐘；回火溫度為:160. 170、180攝氏度；回火保溫時間為：2、2.5. 3小時。第一步，建立spss的數(shù)據(jù)集文件如圖7。囚了 “工藝參數(shù)數(shù)據(jù)文件因 8 Uni vri ate,?對話框 口第二步，分析過程如下： 單擊/Xnalyze菜單，選擇General Linear Models項。從中打開多因子方差分析UnivariateM對話框，見圖8。將變量合格率”選入aDependent Variable框，將其它 變量選入Fixed Factor(s) M。 點擊Options”按鈕，打開Univariate

15、： Options”對話框，將四個變量分別依次選 入Display means for” 框，點擊continue。 點擊Model”按鈕，打開Univariate： Model”對話框，選擇custom,將四個變 量分別依次選入Model框，點擊continue。 點擊0K” 9統(tǒng)計分析結(jié)果如圖12、13、14所示。由結(jié)果中的wTest of Between Subjects Effects表可以知道，在a =0. 05的顯著性水平下，“淬火加熱溫度”和“回火保溫時間” 對實驗結(jié)果的影響是顯著的，可以優(yōu)先釆用它們的最好水平。適當(dāng)?shù)目紤]多方面的因素，我 們就可以得到一個最佳的工作方式組合。由表

16、4的Estimated Marginal Means單因素統(tǒng) 計量表中Type III Sum of squares列的數(shù)據(jù)可以看出：淬火加熱溫度是最重要的因素, 其次依次分別是回火保溫、淬火保溫和回火溫度；通過對表5中“Mean列的數(shù)據(jù)比較，可知我們應(yīng)該選擇每個因素的最佳水平分別為：淬火加熱溫度選擇水平3,即855攝氏度；回 火保溫時間選擇水平1,即2小時；淬火加熱保溫時間選擇水平1,即20分鐘；回火溫度選 擇水平2,即170攝氏度。另外，點擊UniYsriate”中對話框其它按鈕以及在Univariate： Options”對話框和 Univariate： Modelw對話框，均可以設(shè)置更

17、多統(tǒng)計分析要求。ToiU of Bctweon-EubXMCt!； EffoctcOepfinaftni V同站；育&insurn ofdfMay. &K就FCooroctod F4odc4Intercept 泮比加班 焊火保忍 33火蠱度ErrorTotdConoctod Tota129.999*79Q36 如110.222 & 222 1.556 10.809.00075MO5.0O0911222016.111 冷3省m.1113.111 .77aSMHt11t1 Sk削-1000 3山刃燈*Sausrd .)表4正交實驗設(shè)計分析結(jié)果（1）卩Sor映War.dItec to nd1239-

18、S.667 97/XO1Deomdern 紳吐MtwnKStafiEnrj*今滬ConFocrKC ITrtwvaieotrafikxre12 5W.33303.333Eepercfcrrt War obbc 側(cè)總總Ooaendent Vatisbie ttlB*MATi$td. Ew?Z?i ierfworc Wcr8LOrfturdBCi rd12396.009Q.G6790.0X32/Std &心LOW*腦山1 N30厶如 滬yr1卑妙廬說匕*合8平表5 正交實臉設(shè)計分析結(jié)果P6 樣本信息的參數(shù)檢驗在實際的生產(chǎn)、檢驗過程中，并不是對全部產(chǎn)品的特性進行測量，而是借助對所選擇樣本產(chǎn) 品特性的測量，對樣本所在的整體進行假設(shè)檢驗，以確定整批產(chǎn)品的合格與否，從而做出決 策。SPSS軟件的參數(shù)檢驗，主要是要通過相伴概率值與顯著性水平的比較