帕累托圖在三調質量管理中的應用

馬金榮，郭毅軒

(北京市測繪設計研究院，北京 100038)

1 引 言

第三次全國國土調查(以下簡稱“三調”)是一項重大的國情國力調查，通過在全國范圍內利用遙感、測繪、地理信息、互聯網等技術，統籌利用現有資料，以正射影像圖為基礎，全面查清當前全國土地利用狀況，掌握真實準確的土地基礎數據，滿足經濟社會發展和國土資源管理工作需要，是查實查清土地資源的重要手段[1]。

為了落實國務院三調辦的要求，加強“三調”質量管理、保證調查數據成果真實性，在三調工作中，技術單位采用了大量先進的方法，使三調成果在數據量、時效性、準確性等方面與二調、變更調查等其他調查成果相比取得了很大的進步[2]。與此同時，生產技術的進步也給質量檢查工作帶來了新的挑戰，如何及時、準確地發現作業過程中的質量偏差，進而有效指導生產人員在正確的技術路線下完成工作，是三調工作中質量管理人員面臨的主要問題。積極引入相關領域的質量管理工具，可以為三調質檢人員提供一定的思路和啟發。

排列圖和直方圖是質量管理領域中的常用工具，它們與因果圖、檢查表、層次分析圖、散布圖和控制圖一起，并稱為質量管理的“七種工具”，經過在機械加工業、電子產品制造業、信息產業等行業數十年的質量管理實踐，形成了成熟、完善的理論體系[3]。

2 背景

本文以某直轄市下設行政區的三調數據作為分析對象，結合該區三調工作中的技術路線、階段性成果等生產管理資料，根據三調技術規程，利用帕累托法處理質量直方圖，完成對作業過程中的重要質量影響因素分析。

該區位于城市集中建設區的邊緣地帶，西部為山區，東部為平原，面積約 305 km2。下轄6個鄉，77個村。區內有一條主要河流、一條鐵路干線、兩條高速公路穿過，土地利用情況比較復雜，三調成果中圖斑約 19 000個，涉及地類53種。

該區作業隊伍約35名技術人員，其中專職質量管理人員5人，兼職質量管理人員7人，內外業作業人員23人。技術流程基本按照“內業提取圖斑、外業調查舉證、內業成果整理”三個環節進行。質量和作業管理采用3級負責制，即：內外業技術人員以村為單位，負責生產和質量初級控制，在完成每個環節的生產和成果自檢、互檢后，將階段性成果交給兼職質量管理人員；兼職質檢人員以鄉為單位進行質量檢查，經過返改合格后，形成該鄉的一檢成果，交給專職質檢員；專職質檢員以區為單位完成質檢后，經過返改合格后，形成該區二檢成果，每一級質量控制采用全數檢查的方式，對錯誤率超限的樣本予以返工處理。

在該區的生產過程中，作者利用帕累托分析對各環節的質量控制數據進行了分析，并且參考分析結果對主要質量影響因素進行了調整，通過對調整后的質檢成果進行分析，驗證質量管理手段的有效性。

3 質量評價模型

在質量管理過程中，以《第三次全國土地調查技術規程》《市第三次全國國土調查實施方案》等技術規程為依據，對各主要環節的調查成果進行100%全面自檢，以確保成果的完整性、規范性、真實性和準確性。由于各環節的成果內容不一致，所以質檢工作的重點檢查項也有所側重，如：在內業提取圖斑階段，質檢人員的重點檢查項為：圖斑邊界勾繪的準確性、圖斑地類認定與影像的符合性、圖斑拓撲檢查、圖斑完整性等；而在外業調查舉證階段，質檢人員的重點檢查項為：調查標注的完整性、外業地類認定的準確性、舉證照片的質量等；在內業成果整理環節，質檢人員的重點檢查項為：圖斑邏輯一致性、圖斑地類一致性、圖斑邊界與各專題圖層的一致性、接邊檢查等。

為了能夠針對性地發現各環節的主要質量問題，確保及時對成果的質量偏差進行糾正，防止前一階段的質量問題遺留到下一階段，產生更大的質量偏差和更高的返改成本。在實際質檢工作中采用了分階段設置重點質量檢查項的方法。

但是在三調工作的過程中，由于不同環節的質檢結果體現出的主要質量問題在不斷變化，使質量和項目管理人員對下一階段工作中可能出現的質量問題缺乏足夠的預判依據，造成在三調工作中，質量問題的補救措施多于預防措施。針對此類問題，作者通過引入質量管理工具中的直方圖和排列圖，對各階段的質量檢查結果進行直觀顯示，而后根據三調工作的生產實踐，分別按照土地利用特點、作業員、圖斑類型、圖斑面積等影響因素，對直方圖進行帕累托分析，并且根據分析結果，在下一階段工作中對質量影響因素進行干預，通過不斷比對各環節的質量管理直方圖，驗證質量影響因素的分析準確性和干預有效性。實現三調工作的主動質量管理。

4 利用帕累托分析三調過程檢查數據

作者通過整理該區三調的一檢結果，發現問題圖斑有 1 177個，約占圖斑總數的4.5%。由于不同區域的土地利用特點不一樣，造成土地利用情況的復雜程度、變化程度不同，進而使作業難度、技術特點有所區別，因此，作者結合實際生產經驗，將作業區根據土地利用特點，劃分：核心城區、城市邊緣地區、重點開發區域、對外交通沿線區域、自然地物區域、農業開敞空間、集鎮區域、自然村區域、淺山區、高山區等10個類別，通過統計各類別的問題圖斑所占該類別總圖斑的數量比例，并且將結果從高至低排序，結果如圖1所示。

利用帕累托理論中的“二八原則”對圖1進行分析可知，錯誤圖斑最多的兩類為：對外交通沿線區域和核心城區兩類區域內，錯誤圖斑總數為351個，僅占全部錯誤圖斑的29.8%，遠達不到帕累托理論中，“百分之二十的主要原因導致百分之八十的問題”這一定律。因此，作者初步認為此分類方式不具備主要質量影響因素的統計特點。

圖1 按照土地利用特點分類的質量控制帕累托圖(一檢)

在接下來的質量因素分類方法篩選工作中，作者分別對其他可能影響成果質量的因素類別進行帕累托分析，得到結果中，圖斑類型和圖斑面積兩種影響因素均不具備帕累托分析的統計特點，而按照作業員進行分析的結果如圖2所示：

圖2 按照作業員分類的質量控制帕累托圖(一檢)

通過分析圖2可知，全部23名作業員的成果中，出現錯誤圖斑最多的5個人累計錯誤圖斑數量為902個，約占總錯誤圖斑數量的76.63%，符合帕累托定律。因此，作者認為此分類方式具備篩選主要質量影響因素的統計特點。

在初步判斷作業員的水平是影響三調成果質量的主要因素后，作者及時對質量問題較多的作業員進行重點技術培訓，為了驗證帕累托分析結果對質量影響因素的敏感性，作者也對一檢成果分析結果中，不具備帕累托統計特點的影響因素進行了質量控制，如：加強了對外交通沿線區域和核心城區兩類區域內錯誤圖斑的專題培訓等。

隨后，經過一個月的三調生產，作者組織了對該區階段性成果的第二次質檢工作，檢查結果顯示，全區錯誤圖斑量為878個，占全區圖斑數的4.18%。

作者為了分析一檢后對不同質量影響因素的干預結果，采用相同方式對二檢數據進行了帕累托分析，得到的結果如圖3所示：

圖3 按照土地利用特點分類的質量控制帕累托圖(二檢)

通過圖3可以清晰地看出，按照土地利用特點分類對二檢數據進行分析獲得的直方圖仍然不具備帕累托定律特點，并且各類別的錯誤圖斑比例與一檢結果相比未發生明顯變化。作者繼續按照其他分類方式，對二檢數據進行分析，發現其他不符合帕累托特點的分類統計結果與一檢數據分析結果呈現的特點基本一致。因此，作者推斷，在三調工作的質量控制中，對不符合帕累托特點的質量影響因素進行質量干預所得到的效果不明顯。

作者將二檢結果按照作業員進行分析，統計特點仍滿足帕累托定律，結果如圖4所示：

通過將圖2與圖4進行對比，發現81.4%的錯誤圖斑出現在5名作業員的工作區域內，且該5名作業員與一檢結果中出現主要質量問題的作業員一致。借此，作者推斷：作業員是影響質量的主要因素之一，且該影響因素會持續性地產生質量偏差，采用一般性的質量補救措施所產生的效果不明顯。

圖4 按照作業員的質量控制帕累托圖(二檢)

結合以上分析結果，作者在二檢完成后，將成果質量問題嚴重的5名作業員調離本項目組，同時，將他們所負責的作業區劃分給質量較好的作業員，對于部分問題較嚴重的區域進行了返工。在接下來的工作中，繼續對其他質量影響因素進行了必要的管理。

5 質量控制效果分析

作者根據帕累托分析結果對主要質量影響因素進行了控制后，該區三調的后續工作在過程質量和效率等方面均取得較好的效果。在區級驗收中，由質量檢查單位技術人員對該區成果進行了質檢，錯誤圖斑總計612個，整體錯誤率為1.64%。進一步驗證了質量控制手段的有效性。為了對比不同階段下質量控制手段的差別，作者按不同質量影響類別，將一檢、二檢和驗收質檢結果數據進行了對比統計，其中，對不符合帕累托定律的質量影響類別的分析結果，仍以土地利用特點因素為例，如表1所示：

質檢結果統計表(按照土地利用特點因素) 表1

通過對比可以看出，二檢時，三調成果由于未采用有效的主要影響因素控制，與一檢結果相比未呈現明顯的質量改進。而驗收時，由于該區在二檢后，以作業人員為質量控制手段，將生產數據不滿足質量要求的作業人員調離項目，不僅使該區的三調成果整體質量得到提高，而且使不同土地利用特點下的各類三調成果質量全面得到大幅提高。作者利用此方法對其他不符合帕累托定律的質量影響因素進行了分析，結果與表1呈現的數據統計特點基本一致。

作者以作業員為質量影響因素，對三次檢查的結果進行統計，發現在二檢后，雖然由于調離了產生主要質量問題的作業員，其余作業員增加了部分工作量，但是各自質量情況未發生明顯下降，全區的質量情況進而得到了大幅度好轉，由于作業人員較多，故按照錯誤率對作業人員進行了排序，僅對錯誤率最高的10人進行統計，如表2所示：

6 結 語

第三次全國國土調查工作在數據生產、建庫、核查等環節全面采用了信息化手段，為土地管理、自然資源管理、生態文明建設等各項工作提供數據支持[4]。同時，也對調查成果的質量提出了更高、更準、更精的要求，在國務院三調辦“進度服從質量”的要求下，質量控制環節在整個三調過程中的地位和責任更加重要。本文通過引入在工業生產領域內發展成熟的管理工具，結合在管理領域內被廣泛認同的帕累托理論，建立一種對質量影響因素有高敏感度的帕累托圖，在實際生產過程中，通過利用三調技術規程和實際生產過程中的主要質量元素、影響因素、質檢結果等數據建立不同專題的帕累托圖，查找主要質量影響因素，并且在后續質量管理工作中對其進行干預。該方法的有效性在區級質檢結果中得到驗證，該區的三調成果整體質量錯誤率從4.5%下降至1.64%，證明帕累托圖在三調質量管理工作中具備一定的積極作用，對三調時點更新、數據庫建庫以及其他相關地理信息數據調查工作的質量管理工作提供一定的參考和借鑒。