基于數據挖掘的質量成本分析與控制

文/賈艷芳，山西財經大學

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基于數據挖掘的質量成本分析與控制

文/賈艷芳，山西財經大學

本文提出將質量成本分析與具體生產過程相結合，通過對質量成本數據的挖掘來識別具體質量問題，發掘產品研制和管理過程中的質量瓶頸。首先，基于已有的質量成本數據，運用回歸分析展開質量成本水平分析，確定企業所處的質量水平，以提出相應的質量改進措施，同時為質量成本關聯分析和預測提供一定的分析方向和根據；其次，通過對質量成本的關聯分析，挖掘數據間隱藏的關聯關系，從而找出產品質量關鍵因素，支持質量改進，結合企業積累的生產質量成本經驗數據，根據關聯分析得到的結果和生產活動的質量特征因素對產品生產過程進行質量成本預測；最后，根據質量成本數據挖掘的結果，提出基于質量成本的生產過程質量控制和改進模型。

數據挖掘；質量成本；關聯分析

1 質量成本數據采集

數據采集為后續的數據挖掘和質量控制服務提供基礎研究數據，這是在模型構建和數據挖掘分析前的重要工作。質量成本的數據多而雜，數據采集工作難度極大。為了便于數據采集，將數據分為靜態數據和動態數據兩大類。靜態數據就是在質量成本管理中長時間相對固定不變的數據，靜態數據的采集是通過質量管理人員收集相關的收據和報表，結合企業信息系統中的財務數據等，進行添加和維護。動態數據的采集則是通過對產品生產過程質量數據的動態采集來實現。質量成本動態數據采集的主要對象是產品加工制造過程中的運行損失成本，即零件返工、返修或報廢造成的損失。要精確而全面地采集質量損失數據，同時為后續的質量成本數據挖掘提供數據準備，必須將質量成本細化到每一個工序，逐一量化計算，同時采集與該項損失有關的質量信息，為后續的質量成本挖掘分析提供數據基礎。

2 基于關聯分析的質量成本分析

面向質量成本數據的關聯規則挖掘關聯分析的目的是找出質量成本數據庫中隱藏的關聯網，從經濟的角度發現工序活動和質量故障信息之間的關系，從而找出質量改進的關鍵因素或對關鍵因素影響較大的特殊因素，支持質量改進方案決策。關聯分析的數據對象來自于質量成本動態數據。文中的數據分析對象主要指質量成本數據中蘊含的產品信息、工序信息、質量故障信息和人員信息等。其中，內部損失成本信息涉及產品信息、工序信息、質量故障信息、人員信息四個維度；外部損失成本涉及產品信息、質量故障信息、客戶信息三個維度。因此，把質量成本的關聯分析進一步分成產品內部損失成本關聯分析、產品外部損失成本關聯分析、產品損失成本聯合關聯分析三部分。在關聯規則挖掘的過程中，質量成本中蘊含的金額數值信息是不參與的。在實際關聯分析過程中，質量成本數據的采集可能不夠充分和全面，此時應具體情況具體分析，盡可能保持關聯規則的真實有效性。通過挖掘得到關聯規則后應對其進行過濾，剔除無效或沒有實際意義的規則。由于實際工程中的生產批次有先后的問題，可以設定批次i的生產時間提前于批次j(i

3 量成本控制和改進過程模型

對采集到的質量成本數據進行回歸分析、關聯分析和質量成本預測后，得到相應的質量成本分析結果。利用這些分析結果，結合企業的資源狀況，制定當前的質量改進目標，并在該目標的驅動下制定相應的質量控制和改進措施。質量成本控制和改進過程可分為以下三個階段：

3.1 制定質量控制目標基于質量成本回歸分析、關聯分析和模糊神經網絡的預測結果制定質量控制目標。

3.2 生產過程質量成本動態監測應用在線或離線方式對生產過程中的質量成本數據進行監測，及時發現質量成本數值超出目標控制區域的問題。因此必須隨時監控質量成本的發生狀態，與制定的質量成本目標進行對比，度量兩者之間的差異，判斷是否需要調整生產狀態。

3.3 制定質量控制和改進措施在產品質量成本的監控過程中，若發現其成本數值超出目標控制區域，則應及時核查數據，查找質量問題。在質量問題分析過程中，如果檢測出故障，則應及時修正錯誤，提出質量改進措施。在本質上，質量成本控制與改進為一個生產過程即時反饋控制的閉環系統，通過動態監測、比對及反饋調節，實現基于質量成本視角的生產過程質量控制與改進。

4 結束語

本文提出利用數據挖掘的方法對質量成本進行分析和控制，充分利用質量成本中蘊含的生產質量信息，不僅為企業提供衡量自身質量水平和質量改進成效的經濟指標，更將經濟數據與實際的生產質量活動結合，以便及時指導生產活動，實現生產過程的質量控制和改進。

在此基礎上，進一步的研究工作可結合其他質量工程管理方法，進入產品的全生命周期，將質量成本的觀念和分析控制手段融人產品的設計過程、生產過程、銷售過程，甚至產品剩余價值的回收再利用等，結合產品的可靠性、使用性和經濟性等，在整個生命周期即時監控產品狀態，改進設計質量和工藝過程，即時規避質量浪費，提高產品的市場競爭力。

[1]張維德．質量管理教程[M]．北京：機械工業出版社，2008.

[2]ULMER J M. A study of ASQ and SME members on the effects of continuous improvement practices and certifications on quality cost for small-midsized United States manufacturing companies[D]．Terretlaute，Indiana，USA：Indiana State University，2008．