測量系統(tǒng)分析(MSA)在卷煙工藝質(zhì)量管理中的應(yīng)用

趙萬瑩

河南中煙南陽卷煙廠 河南南陽 473000

從測量系統(tǒng)的概念可以看出測量系統(tǒng)是由人、量具、測量對象以及測量方法等幾個方面組成。由于測量方法是根據(jù)測量對象的實際情況來進行選擇的，受到測量對象的影響，因此測量方法的選擇要注意其特殊性及針對性。在對測量系統(tǒng)進行分析的過程中，主要是用統(tǒng)計學(xué)的方法對測量系統(tǒng)中的各個波動源進行分析，波動源的幅度以及波動源的頻率會對最終的測量結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。通常情況下，利用偏倚、穩(wěn)定性、線性、分辨力、重復(fù)性和再現(xiàn)性等評價指標對系統(tǒng)運行的優(yōu)劣進行評價。重復(fù)性及再現(xiàn)性是對測量系統(tǒng)的波動即精密程度進行評價的主要指標，這兩項評價指標也較適合在煙草行業(yè)進行應(yīng)用。對測量系統(tǒng)的評價主要分為兩種：計量型以及計數(shù)型。對于計量型來說，主要指可變數(shù)據(jù)的測量分析，包括破壞性試驗以及非破壞性試驗；對于計數(shù)型來說，主要指屬性值的測量分析。

1 計量型測量系統(tǒng)分析

重復(fù)性誤差，是指同一個操作者應(yīng)用同一套測量設(shè)備，并對同一測量部件的同一特性在較短時間之內(nèi)進行反復(fù)測量，所得結(jié)果的一致程度[1]。它是由測量儀器自身的波動所引起的，因此重復(fù)性誤差又被稱為是設(shè)備波動性誤差。對同一測量部件的同一特性進行多次測量，可以保證所得到結(jié)果的一致性，但是如果多次測量的操作人員并不是同一個人，而是由多個操作人員共同完成的，這時候往往容易出現(xiàn)再現(xiàn)性誤差。再現(xiàn)性誤差，是指對同一測量部件的同一特性進行多次測量，所得結(jié)果的一致程度。它可在多種條件下發(fā)生，在不同的測量條件之下，所面臨的影響因素也是不一樣的。在進行工藝質(zhì)量測量操作的過程中，測量系統(tǒng)會受到諸多外界因素的影響，從而導(dǎo)致最終的測量結(jié)果或多或少出現(xiàn)一定的誤差。因此，在進行卷煙質(zhì)量測試的時候，應(yīng)該對測量系統(tǒng)的自動化程度進行選擇。自動化程度越高的測試設(shè)備出現(xiàn)誤差的可能性也就越小，同時，對于自動化程度較高的設(shè)備來說，人員因素對設(shè)備的影響也相對較小，再現(xiàn)性波動的產(chǎn)生主要是來自不同的儀器或者環(huán)境因素的變化[2]。

在對測量標準進行應(yīng)用的時候，評價測量系統(tǒng)能力的方法通常會分為兩種：首先，利用測量系統(tǒng)的波動與總波動的比值來進行度量，將其記為P/TV；其次，利用測量系統(tǒng)的波動與被測量對象質(zhì)量特性的容差之比進行度量，將其記為P/T[3]。

以上兩種評價方式在實際應(yīng)用的過程中有較為理想的效果，除此之外還可以在統(tǒng)計分析完成之后，應(yīng)用測量系統(tǒng)對兩個標準差進行精準明確，這樣可以使數(shù)據(jù)分析的準確性得到有效提升。P/T、P/TV評價測量系統(tǒng)都具有較強的分辨力以及說服力，與要求標準相符合。

2 計數(shù)型測量系統(tǒng)分析

對于計數(shù)型測量系統(tǒng)而言，其主要特征體現(xiàn)在其測量值是一組有限的分類數(shù)，其劃分主要有合格、不合格、優(yōu)、良、中、差等，但是這些界限分類在實際應(yīng)用的過程中又很難保證其整體精準性。因此，此種評價方式需要操作者對測量對象進行多次測量，從而使各個測量結(jié)果之間的誤差越來越小，這也使得測量結(jié)果的一致性得到體現(xiàn)。一般情況下，計數(shù)型測量系統(tǒng)的分析方法主要包括一致性比率以及卡帕值（Kappa）兩個方面。

一致性比率等于一致的次數(shù)與測量的總次數(shù)之間的比值，它是度量測量結(jié)果一致性最為常用的方式。通常情況下，一致性比率有四種：（1）操作者各自的一致性比率[3]；（2）每個操作者與標準值的一致性比率；（3）操作者之間的一致性比率；（4）所有操作者與標準值的一致性比率。1）-（4）分別體現(xiàn)測量系統(tǒng)的重復(fù)性、偏倚性、再現(xiàn)性、有效性行。

計數(shù)型測量系統(tǒng)在卷煙工藝質(zhì)量測量過程的應(yīng)用以煙絲質(zhì)量測量為例，測量系統(tǒng)分析時會將煙絲的質(zhì)量按照等級情況進行分類，并且對煙絲質(zhì)量的測量數(shù)據(jù)與標準值的一致性進行比較。當一致性比率大于80%的時候，才能夠?qū)⑵湟暈橛行В绻恢滦员嚷食^90%則視為評價效果理想。當一致性比率沒有達到80%的時候，應(yīng)該及時采取糾正措施，使測量數(shù)據(jù)的精準性以及可靠性得到保證，

卡帕值（Kappa）這一概念是在上世紀60年代初期被提出來的，通常會用K來表示，這是一個度量測量結(jié)果一致程度的統(tǒng)計量。卡帕值的取值范圍為-1～1，當卡帕值為1的時候，表示兩個度量結(jié)果完全一致；當卡帕值為0的時候，則表示兩個度量結(jié)果的一致程度并不比偶然猜測的效果更加理想；當卡帕值為-1的時候，則表示兩個度量結(jié)果完全不一致。在對計量結(jié)果的一致性進行研究的過程中，兩次測量結(jié)果的一致性程度可以用卡帕值進行精準表示。

3 結(jié)語

隨著卷煙生產(chǎn)自動化水平的提升，在線以及離線操作的方式在設(shè)備檢測以及卷煙生產(chǎn)的過程中得到了全面應(yīng)用。這也為工藝質(zhì)量管理提出了更高的要求，只有保證測量的人、機械設(shè)備及工藝方法等受到的影響降到最低才能夠使最終的測量準確程度得到控制。在對測量系統(tǒng)進行分析的過程中，應(yīng)該從現(xiàn)階段設(shè)備生產(chǎn)運行的實際情況進行入手，這樣可以更加及時的找到引起波動的原因，使卷煙工藝的整體質(zhì)量得到提升。測量系統(tǒng)在卷煙工藝質(zhì)量管理過程中進行應(yīng)用會涉及到多個環(huán)節(jié)步驟，要對其進行深入全面掌握，才能保證最終卷煙生產(chǎn)的質(zhì)量。