多變量分析課件

六西格瑪綠帶培訓(xùn)教材多變量分析03-1模塊目標在本模塊中,你將學(xué)習(xí):了解不同種類和來源的變異組成嵌入式和交互式研究多變量分析應(yīng)用介紹多變量分析應(yīng)用步驟完全嵌入式方差分析6SIGMA改進過程中的漏斗效應(yīng)03-2流程圖/魚骨圖因果關(guān)系矩陣與FMEA多變量分析/假設(shè)檢驗篩選DOE優(yōu)化DOE通過優(yōu)化并控制關(guān)鍵X達到流程優(yōu)化和控制的目的.30-50個X10-15個X8-10個X4-8個X關(guān)鍵X3-6個X關(guān)鍵X變異的來源變異來自流程的變異單件產(chǎn)品內(nèi)部批次內(nèi)單件產(chǎn)品之間不同生產(chǎn)設(shè)備之間量程范圍內(nèi)的線性來自測量系統(tǒng)的變異測量系統(tǒng)的重復(fù)性測量系統(tǒng)的再現(xiàn)性校準前后的穩(wěn)定性不同測量人員之間…….設(shè)備生產(chǎn)轉(zhuǎn)換前后不同時間段…….不同批次之間不同操作員之間多變量圖通常在一個圖表上展示兩到四個X對連續(xù)變量Y的影響.(A階段multivariate-crossed.maw)多變量圖-單元內(nèi)的變異單元間變異最大的情況多變量圖-單元間的變異單元間變異最大的情況多變量圖-改變分層方式，得出不同的信息工作經(jīng)驗的影響：第一年到第二/三年平均降低約40分鐘，第二/三年的差別不大。有一年經(jīng)驗的員工通過培訓(xùn)可最大程度提高生產(chǎn)率：平均降低約175分鐘。同等經(jīng)歷與培訓(xùn)的員工似乎仍有一定程度的差別：50~80分鐘常見的變異來源分類方法03-6按空間位置分類來自單件內(nèi)部的變異，來自同一批次不同單件間的變異化工廠的不同反應(yīng)容器之間不同設(shè)備操作員工之間按順序分類連續(xù)生產(chǎn)的單件之間或不同生產(chǎn)安排之間不同原料批次之間按時間進行分類固定間隔的不同時間段，如每小時，班組，日，星期等短時間間隔（小時，班組）與長時間間隔（日，星期）的比較等多變量圖與控制圖的比較03-7控制圖可以揭示流程穩(wěn)定性與可控性，但在很多時候不能直接用控制發(fā)現(xiàn)造成失控的根本原因。在流程有很多變異的情況下，多變量圖有助于發(fā)現(xiàn)造成變異甚至失控的來源。結(jié)合兩個工具將有助于發(fā)現(xiàn)將流程穩(wěn)定在最佳條件的一些有用線索。圖上顯示的差別是否真的有顯著性？輸入因子的順序有什么規(guī)定？是否會影響結(jié)論的得出？這些問題背后提示的問題是什么？為了得出更科學(xué)的結(jié)論，應(yīng)當(dāng)注意那些問題？多變量圖-MINITAB練習(xí)-疑問因子的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)交叉與嵌入在進行多變量分析前應(yīng)特別注意數(shù)據(jù)是如何收集的及因子之間的相互關(guān)系。根據(jù)具體的生產(chǎn)運營情況，有完全交叉的因子關(guān)系及因子間存在從屬關(guān)系（嵌入）和交叉一從屬結(jié)構(gòu)混合的情形。03-11交叉結(jié)構(gòu)-圖示（檢驗員與部件可互換）檢驗員12部件123123

測量次數(shù)121212121212

部件12

檢驗員123123測量次數(shù)121212121212

交叉結(jié)構(gòu)-圖示在超市購買洗發(fā)水，香皂，罐裝飲料等，都可以發(fā)現(xiàn)一個產(chǎn)品序列號；產(chǎn)品的序列號可以追蹤到生產(chǎn)日期和批次。在生產(chǎn)商內(nèi)部，任何一件產(chǎn)品只能來自某個批次，某個生產(chǎn)線，某班組，某批原料。同一批次的產(chǎn)品只能來自某個生產(chǎn)線，可能屬某班組，某批原料。幾個班組可能只在某個生產(chǎn)線工作（如不同地域）所有生產(chǎn)線可能在同時只處理同一批原料。。。。這就可能構(gòu)成完全嵌入的從屬關(guān)系。嵌入結(jié)構(gòu)-舉例嵌入結(jié)構(gòu)-圖示原料批次1生產(chǎn)線12班組12

批次123123單件產(chǎn)品121212121212

編號可能一樣但實際上是不同的嵌入結(jié)構(gòu)-圖示交叉與嵌入結(jié)構(gòu)的不同也直接影響了進行定量分析的方法的采用。對交叉結(jié)構(gòu)的分析一般會采用方差分析（包括固定模型和隨機模型）的方法進行，相關(guān)的內(nèi)容在隨后具體討論。對嵌入結(jié)構(gòu)的情形，采用方差組分分析可以把各個來源所造成的變異進行分離，并計算出各自為總體的偏差（以方差計算）所帶來的份額有多少。方差組分分析可用于：識別最大的變異來源通過對最大變異來源的消除達到改善流程的目的為改善階段流程的優(yōu)化確定方向建立更有效的樣本采集計劃定量分析-方差組分析03-14某化工廠黑帶小張意圖減少洗發(fā)水灌裝量偏差過大的問題。灌裝是在不同工廠，不同設(shè)備及有不同班組的員工進行。為了定量了解上述原因?qū)嘌b量（以克為單位）變異的影響，小張分別到四個工廠的四個班組中各隨機抽取了四位操作員，每位操作員工作時抽取三個樣品（每間隔800個生產(chǎn)產(chǎn)品）進行了分析。這是一個典型的嵌入式結(jié)構(gòu)，可借助完全嵌入結(jié)構(gòu)的方差分析（即方差組分分析）定量研究成果該結(jié)果。文件名稱為：A階段shapooweight.mtw.方差組分析-舉例方差組分分析-MINITAB操作03-16方差組分分析-MINITAB操作C1PlantC2ShiftC3OperatorC4SampleC5WeightWeightPlantShiftOperatorSample03-16從大到小輸NestedANOVA:WeightversusPlant,Shift,Operator,SampleAnalysisofVarianceforWeightSource

DF

SS

MS

F

PPlant

3

0.7528

0.2509

5.879

0.010Shift

12

0.5122

0.0427

1.293

0.254Operator

48

1.5846

0.0330

2.586

0.000Sample128

1.6341

0.0128Total

191

4.4838方差組分分析-舉例工廠間及操作員之間的變異是造成變異的顯著原因.進行方差組分分析及測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性分析時,我們并不對各差異來源因素中各個設(shè)置或水平是否增加或減少了績效指標特別感興趣.進行研究的主要目的是了解各因素作為整體對績效指標影響的變異程度有多大,各因素中水平或設(shè)置的選擇完全是隨機的.目的也是為了保證設(shè)置或水平的變化程度代表了其母體的變化.在進行數(shù)據(jù)分析時,都采用方差分析中的隨機模型進行分析.嵌入式結(jié)構(gòu)研究中沒有交互作象用項,因為不存在高級別因素的水平與低級別因素的水平間的交叉現(xiàn).交互式結(jié)構(gòu)研究通過在分析造成變異的相關(guān)因素時就必須考慮交互作用的影響.如測量系統(tǒng)的重量性與再現(xiàn)性分析時就有交互作用項.如果我們對各因素在不同水平對純凈的影響有多大感興趣,用方差分析的固定模型進行分析.補充說明如果要確定時間因素帶來的變異,進行多變量分析時應(yīng)盡量采用系統(tǒng)抽樣的方式(定時或固定間隔采樣).為了充分暴露問題,應(yīng)盡量使用長期數(shù)據(jù),考慮了各個造成變異的因素后,才能客觀反映問題的來源.一般要求樣本的方差達到流程總變異的80%以上.抽樣指導(dǎo)原則: ●空間/