Виды квалиметрических шкал реферат

Обновлено: 05.07.2024

Квалиметрические шкалы

Мера качества – количественное выражение уровня удовлетворенности потребителя проявлением качества оцениваемого объекта. Синонимами меры качества являются показатели качества. К основным типам качества относятся шкалирование и меры свертывания.

Любое измерение или количественное оценивание чего-либо осуществляется, используя соответствующие шкалы [4, 5, 10, 15, 21].

Шкала – это упорядоченный ряд отметок, соответствующий соотношению последовательных значений измеряемых величин.

В квалиметрии шкала измерений является средством адекватного сопоставления и определения численных значений отдельных свойств и качеств различных объектов [4]. Практически используют пять видов квалиметрических шкал: шкалу наименований, шкалу порядка, шкалу интервалов, шкалу отношений и шкалу абсолютных значений.

Шкалирование называется мера качества, вводящая упорядочивающие отношения свойств или их мер на измеряемом множестве. Шкалирование на множестве мер называется производным шкалированием [21, с 25]. К производным метрическим шкалированиям относятся линейное, логарифмическое шкалирование, вероятностная шкала.

Особое место в шкалировании занимают предикаты пригодности (в логике предикат отражен признак предмета), которые в квалиметрии принимают два значения:

Понятию предикатов пригодности соответствует альтернативное шкалирование, которое может иметь количественный и семантический эквиваленты.

Квалиметрической шкалой называется тройка формальных объектов:

исходное множество измеряемых свойств или их мер;
множество типов квалиметрического шкалирования;
множество значений, получаемых при применении различных типов квалиметрического шкалирования.

Оценивание качества – это особый вид деятельности (управления), направленный на формирование ценностных суждений об объекте оценки, под которым понимается качество. Оценивание – это разновидность измерения [21].

Между оцениванием и измерением существует следующее соотношение: оценивание есть функция от результатов измерения, продукт (результат) анализа. Измерение предшествует оцениванию. Суть оценивания в определении соответствующей значимости измеренных свойств объектов, на основе установления соответствия их свойств установленным требованиям.

В тех случаях, когда несколько неизвестных размеров необходимо сопоставить с одним и определить, какие из них равны размеру, выбранному за базу сравнения, а какие нет, тогда используют так называемую шкалу наименований. По шкале наименований классифицируют размеры по признаку эквивалентности, тождества, равенства. Такое измерение размеров является наиболее простым и наименее информативным. При этом не определяется, какой из неодинаковых размеров больше или меньше размера, принятого за базовый, т.е. отношение порядка возрастания или уменьшения размеров не устанавливается. Изменение заключается только в определении одинаковости (равенства) или отличия (неравенства) того или иного размера от заранее определенного значения. Следовательно, определяющие отношения между измеряемыми размерами таковы: равны или не равны, т.е. в символах = или ≠.

Математическое выражение сущности измерений по шкале наименований можно записать так:

где Qi – размер, с которым сравнивают (базовый размер);

Qj – i-ый из сравниваемых размеров (i= 1, 2, 3, … n)

n – число сравниваемых размеров.

При сопоставлении и измерении размеров по шкале наименований осуществляется, например, контроль и оценка качества чего-либо по альтернативному признаку: годен – не годен; подходит – не подходит; соответствует – не соответствует и т.п. Кстати, так осуществляют калибровку деталей машин и иных изделий на предприятиях – изготовителях продукции, при входном контроле, а также в ряде других случаев. Калибровка – это специальный тип измерений, выполняемый с целью установления отношения между измеряемыми размерами и известным размером калибра.

Шкала порядка – это последовательный ряд значений, дающий систематизированное представление о простейших соотношениях величин сопоставляемых размеров свойств, признаков или качеств в целом оцениваемых объектов.

При попарном сопоставлении всех измеряемых размеров устанавливают, какой размер больше или меньше другого, что лучше или хуже другого. Если имеются одинаковые размеры, то это соотношение также устанавливается. Далее установленные соотношения размеров ранжируются в порядке возрастания убывания (уменьшения) их величин. Сами эти величины при этом остаются неопределенными. Полученный в результате ранжирования ряд значений является шкалой порядка возрастающейил убывающей последовательности.

Математическим выражение соотношений попарно сопоставляемых размеров является:

Qi = или ≠ или Qj

В результате сопоставления размеров Qi и Qj определяют, какой размер больше или меньше другого, а также какие размеры имеют одинаковые значения, т.е. по шкале порядка определяют следующие соотношения: равно (=), не равно (≠), больше (>), меньше (

Примером построения шкал порядка может быть такой. Пусть имеется пять неизвестных по величине размеров: Q1, Q2, Q3, Q4, Q5. При попарном сопоставлении определенно, что:

Q5>Q4>Q3>Q2>Q1 – шкала убывающего порядка.

Порядковый номер местоположения Q в ряду порядка называется рангом. Ранг – это уже некоторая безразмерная количественная характеристика, т.е. численный показатель того, что первоначально было оценено только качественно и представлено в последовательном ряду шкалы порядка.

Если, например, экспертными измерениями получены такие значения оцененных четырех объектов, как отличный, хороший, удовлетворительный и плохой, то эти оценки могут быть обозначены такими ранговыми числами: отличный – 1, хороший – 2, удовлетворительный – 3, плохой – 4. возможен другой порядок ранжирования и противоположное обозначение оценок. Качественные оценки могут быть обозначены и не натуральным рядом чисел, а пропорционально увеличенными, например, на порядок, т.е. в 10 раз. Такой ряд численных обозначений положений размеров в их ранжированном ряду также отражает естественный порядок расположения размеров.

С целью увеличения достоверности и объективности измерений методом ранжирования часто в шкалу порядка вводятся ранжированные реперные (опорные) точки, с помощью которых определяются ранг или также безразмерный балл измеряемой величины такая шкала называется реперной шкалой порядка.

Измерения твердостей минералов осуществляют с использованием десятибалльной ранжированной шкалы порядка. Реперные точки твердостей: тальк – 1 балл, гипс – 2 балла, кальцит – 3 балла, флюорит – 4 балла, апатит – 5 баллов, ортоклаз – 6 баллов, кварц – 7 баллов, топаз – 8 баллов, корунд – 9 баллов, алмаз – 10 баллов. Перечисленные минералы приняты в качестве эталонных и по отношению к их твердостям оценивается твердость оцениваемого минерала. Если эталон, имеющий твердость n баллов, царапает поверхность исследуемого минерала, а исследуемый образец царапает эталон с твердостью (n - 1) баллов, то оцениваемая твердость считается равной (n - 1).

С помощью реперных шкал порядка измеряются морские волны, чувствительности фотоматериалов (фотопленок, фотопластин, фотобумаги), температура и некоторые другие величины. Широкое применение шкалы порядка получили при измерениях в социальной сфере, в области интеллектуального труда, в искусстве и гуманитарных науках, где использование точных метрологических методов измерений затруднено или практически невозможно.

По шкале порядка сопоставляются между собой размеры, которые при этом остаются неизвестными. Численная неопределенность размеров в ряду порядка перестает иметь принципиальное значение при последующем математическом приведении разнородных показателей качества с их сопоставимости, т.е. при нахождении относительных значений размеров, оцениваемых по использованной шкале порядка. И действительно, если (приведенное) численное значение, полученное при делении одного числа на другое, т.е. при делении числителя на знаменатель, есть вполне определенная величина, то известная количественная неопределенность размера числителя (показателя оцениваемого объекта) и знаменателя (показателя эталона) не имеет существенного значения, так же как, например, в равенствах:

и т.д.

Недостатком измерений по шкалам порядка можно считать то, что получаемые результаты в виде ранжированного ряда наименее информативны. В частности, при таком измерении нет возможности определить, на сколько один размер больше или меньше другого, лучше или хуже другого. Однако преимуществом с использованием шкал порядка является то, что с их помощью инструментально не измеряемые величины все же можно оценить (измерить) количественно. К измеряемым по шкалам порядка относятся такие свойства объектов, как вкус, запах, привлекательность, эстетичность, комфортабельность и многие другие. По шкале порядка часто производят и общие экспертные оценки качества нескольких сопоставляемых объектов.

Анализ шкалы порядка позволяет осуществить некоторые логические выводы. Например, если известно, что Q1 > Q2, а Q2 > Q3, то, следовательно, и Q1 > Q3, или если Q2 > Q3, то Q1 + Q2 > Q3. Эта возможность выполнения логических операций на основе данных шкалы порядка называется свойством транзитивности.

Шкалированием называется мера качества, водящая упорядочившие отношения свойств или их мер на измеряемом множестве.

Типы квалиметрического шкалирования:

-метрическое (абсолютное, отношений, интервальное);

-семантическое ( использование знаков как средств выражения смысла);

-их различные сочетания.

Шкалирование на множестве мер называется производственным шкалированием . Так , к производным метрическим шкалированиям относятся линейное, логарифмическое, и др. шкалирование.

Понятию предикатов пригодности соответствует альтернативное шкалирование. Как следует из трактовки предикатов пригодности, альтернативное шкалирование имеет количественный и семантический эквиваленты.

Квалиметрической шкалой называется тройка формальных обьектов:

-исходное множество измеряемых свойств или их мер;

-множество типов квалиметрического шкалирования;

-множество значений , получаемых при применении различных типов квалиметрического шкалирования.

Классификации шкалирования соответствует квалификация квалиметрических шкал. Например, шкалы могут быть порядковыми, номинальными, метрическими, семантическими и т.п. Семантическому шкалированию соответствует понятие семантической квалиметрической шкалы.

По характеру зависимости между градациями свойств различают шкалы следующих типов

Пространство мер качества одновременно может рассматриваться и как пространство шкал, т. к. шкалирование- это мера качества.

Системные исследования качества в проектировании.

Создание сложной техники потребовало системного подхода к ее исследованию. В широком смысле системный подход – это методология исследования любых объектов посредством представления их как систем и анализа этих систем.

Распространение системного подхода на область проектирования техники привело к созданию новой отрасли технических знаний –системотехники, в которой на базе общесистемной методологии разрабатываются научные принципы и методы технического проектирования. В большей части работ предмет системотехники трактуется широко и включает в себя планирование разработки, организацию проектирования, финансово-экономическую деятельность. При рассмотрении техники как объекта управления необходимо исходить из характерных особенностей этой категории. Важная особенность техники как продукта созидательной деятельности состоит в том, что она, с одной стороны, обладает способностью удовлетворять определенные потребности, а с другой, несет в себе определенную сумму затрат, поскольку является продуктом труда. Таким образом , возникает необходимость рассматривать технику со стороны качества , как совокупность определяющих его свойств, учитывая их взаимосвязь и взаимообусловленность с характером изменяющихся потребностей, а также с техническими и экономическими возможностями ее производства.

Системность качества раскрывается в единстве двух аспектов рассмотрения внешних и внутренних свойств техники.

Функциональный аспект выражает внешнюю обусловленность качества. Она определяется совокупностью внешних свойств, которыми должна обладать техника при выполнении определенных функций ( действий), вытекающих из ее назначения и условий применения.

Внешние свойства техники проявляются в системе отношений и связей между взаимодействующими с ней объектами и предметами окружающей ( внешней) среды. Одинаковость или различие функций сравниваемых объекта техники указывают на то, что они имеют одинаковое или разное назначение. Сопоставление их технических параметров позволяет судить , какой из объектов лучше или хуже реализует свои функции. Таким образом, раскрытие функционального аспекта качества техники состоит в выявлении ее функции и определении качества их выполнения.

Структурный аспект выражает внутреннюю обусловленность качества. Она определяется внутриструктурными свойствами техники, проявляющимися во взаимодействии составляющих ее частей (элементов).Здесь функция характеризует способность структурного элемента выполнять ту внутреннюю роль, которая определяется его местом в системе отношений между взаимодействующими элементами. Раскрытие структурного аспекта качества состоит в выявлении взаимосвязи внутриструктурных свойств с качеством как интегративным свойством техники. В системном исследовании функционального и структурного аспектов качества прослеживаются два подхода.

Структурно – функциональный подход (СФП) основан на представленииобъекта виде декомпозиционного множества подсистем и элементов, т.е. на раскрытии морфологической структурности качества. Каждому элементу ставится в соответствие функция или ряд функций , которые он самостоятельно выполняет в системе отношений с другими элементами. Выявленные элементы группируются по признакам их конструктивной однородности в конструктивные модули- конструктивно и технологически законченные составные части объекта, предназначенные для реализации одной или нескольких самостоятельных функций. Выполненная декомпозиция позволяет представить качество объекта в виде иерархически организованной структуры качества конструктивных модулей различных уровней. Таким образом, при СФП первичной является объектная ( морфологическая - декомпозиция, а вторичной –функциональная.

Функционально-структурный подход (ФСП) основан на расчленении цели( назначения) объекта на составляющие ее различных уровней, т.е. раскрытии, функциональной структурности качества. На каждом шаге декомпозиции выявляются конструктивные элементы , реализующие эти функции или участвующие в их реализации. Выявленные элементы группируются по признакам их функциональной однородности в в функциональные модули (ФМ) составные части объекта, определяемые в терминах выполняемых ими функций безотносительно к их конструктивной или технологической реализации. Выполненная декомпозиция позволяет представить качество объекта в виде иерархически организованной структуры качества функциональных модулей различных уровней. При ФСП первичной является функциональная декомпозиция, а вторичной – объектная ( морфологическая).

Каждый из названных подходов имеет свою область применения. СФП применяется тогда, когда структура объекта известна и цель проектирования состоит в усовершенствовании функции или определении более экономических способов их реализации для составных частей объекта. Применять ФСП целесообразно при разработке новой техники. Например, ФСП рассматривается как методологическая основа морфологического метода проектирования, направленная на поиск проектных решений на основе структуризации функций проектируемого объекта и последующего подбора вариантов их технической реализации. Комбинируя эти варианты, можно получить некоторый набор альтернатив построения структуры объекта. Выбрать рациональный вариант можно, определив оптимальный уровень качества проектируемого объекта на основе соизмерения технических преимуществ и экономических результатов производства и экплуатации техники.

Для этой цели применяется функционально- стоимостный анализ (ФСА) , проводимый в целях выявления путей снижения затрат в процессе конструкторско- технологической отработки отдельных составных частей конструкции проектируемого объекта. ФСА включает следующие этапы: подготовительный, информационный, аналитический, творческий , исследовательский и рекомендательный.

Важным аспектом системной концепции проектирования является рассмотрение процессов воспроизводства как особой формы управления качеством в жизненном цикле создаваемой и применяемой техники, на стадиях и этапах которого формируются и проявляются ее основные свойства. Последовательность стадий жизненного цикла техники определяет принцип последовательного формирования качества: качество техники закладывается при ее исследовании и проектировании, обеспечивается в производстве и реализуется в процессе эксплуатации. Отсюда следует, что управление качеством процессов ее создания и применения.

Организация проектирования включает следующие этапы:

Планирование разработки; выбор концепции; разработка проекта конструкции и технологии изготовления; постановка объекта на производство, содержание которых предоставлено в таблице.

Изучение тенденции и прогнозирования развития техники, обоснование направлений ее совершенствования.

Анализ целесообразности и возможности разработки техники с учетом производственных , ресурсных и других ограничений. Разработка общих технических требований к проектируемому объекту и согласование их с заказчиком.

Исследование потребности, областей эффективного использования и объемов производства техники. ----------

Обоснование экономической целесообразности разработки.

Технико - экономическое обоснование общих технических требований.

Поиск и отбор принципиальных решений, удовлетворяющих техническим требованиям.

Анализ вариантов структуры проектируемого объекта и выбор наиболее предпочтительного варианта.

Определение технико-экономических показателей разработки.

Технико-экономическая оценка вариантов структуры.

Разработка технических требований к составным частям проектируемого объекта.

Выбор конструкторских решений о оптимизация параметров проектируемого объекта.

Технико-экономическое обоснование технических требований.

Технико-экономическая оценка вариантов конструкторских решений.

Разработка требований к технологии изготовления проектируемого объекта.

Отработка конструкции на технологичность и выбор технологического процесса производства.

Технико-экономическое обоснование технологических требований.

Технико-экономическая оценка вариантов технологических решений.

Выбор проектных решений связан с исследованием показаний качества техники в сочетании с анализом затрат труда и ресурсов, необходимых для ее создания. Комплексное исследование технических и экономических показателей, выполняемое на различных этапах проектирования, и проведение на их основе сопоставительного анализа проектных решений составляют содержание технико-экономического анализа.

Взаимосвязь этапов технического проектирования и технико-экономического анализа свидетельствует о рассмотрении проектных исследований как самостоятельного направления работ, названных технико- экономическим проектированием.

Круг проблем, изучаемых в технико-экономическом проектировании, непосредственно затрагивает и вопросы, которые относятся к направлениям исследований квалиметрии.

Одно из таких направлений – создание научных принципов и методов разработки технических требований и выбор системы показателей качества.

Другое важное направление квалиметрии проектирования – разработка методов оптимизации качества. Реальные задачи выбора и оптимизации проектных решений , как правило, многокритериальны, т.к. качество оценивается совокупностью разнородных показателей, выражающих противоречивые требования. В связи с этим возникают значительные трудности при выборе структуры и оптимизации параметров проектируемого объекта.

Типы квалиметрического шкалирования:

-метрическое (абсолютное, отношений, интервальное);

-семантическое ( использование знаков как средств выражения смысла);

-их различные сочетания.

Квалиметрической шкалой называется тройка формальных обьектов:

-исходное множество измеряемых свойств или их мер;

-множество типов квалиметрического шкалирования;

-множество значений , получаемых при применении различных типов квалиметрического шкалирования.

По характеру зависимости между градациями свойств различают шкалы следующих типов

Системные исследования качества в проектировании.

Любое измерение или количественное оценивание чего-либо осуществляется, используя соответствующие шкалы.

В квалиметрии шкала измеренийявляется средством адекватного сопоставления и определения численных значений отдельных свойств и качеств различных объектов. Практически используют пять видов квалиметрических шкал:

1) шкалу наименований;

2) шкалу порядка;

3) шкалу интервалов;

4) шкалу отношений;

5) шкалу абсолютных значений.

1. Шкала наименований.

В тех случаях, когда несколько неизвестных размеров необходимо сопоставлять с одним и определить, какие из них равны размеру, выбранному за базу сравнения, а какие нет, тогда используют так называемую шкалу наименований. По шкале наименований классифицируют размеры по признакуэквивалентности, тождества, равенства. Измерение заключается в определении одинаковости (равенства) или отличия (неравенства) того или иного размера от заранее определенного значения.

Математическое выражение сущности измерений по шкале наименований можно записать так:

Q_i =или≠ Q_j

где Q_i – размер, с которым сравнивают (базовый размер);

Q_j– j-ый из сравниваемых размеров (j = 1, 2, 3, . n);

n– число сравниваемых размеров.

При сопоставлении и измерении размеров по шкале наименований могут быть сделаны следующие выводы: годен – не годен; подходит – не подходит; соответствует – не соответствует и т.п.

Таким образом, например, осуществляют калибровку деталей машин и иных изделий на предприятиях – изготовителях продукции, при входном контроле, а также в ряде других случаев.

2. Шкала порядка.

Шкала порядка— это последовательный ряд значений, дающий систематизированное представление о простейших соотношениях величин сопоставляемых размеров свойств, признаков или качеств в целом оцениваемых объектов.

При попарном сопоставлении всех измеряемых размеров устанавливают, какой размер больше или меньше другого, что лучше или хуже другого.
Установленные соотношения размеров ранжируются в порядке возрастания или убывания (уменьшения) их величин. Полученный в результате ранжирования ряд значений является шкалой порядка возрастающей или убывающей последовательности.

Математическим выражение соотношений попарно сопоставляемых размеров является:

Q_i =или≠или Q_j

Примером построения шкал порядка может быть такой. Пусть имеется пять неизвестных по величине размеров: Q₁, Q₂, Q₃, Q₄, Q₅. При попарном сопоставлении определено, что:

1. Q₁ Q₄ > Q₃ > Q₂ > Q₁ — шкала убывающего порядка.

Порядковый номер местоположения Qв ряду порядка называется рангом.

С целью увеличения достоверности и объективности измерений методом ранжирования часто в шкалу порядка вводятся ранжированные реперные (опорные) точки, с помощью которых определяются ранг или также безразмерный балл измеряемой величины. Такая шкала называется реперной шкалой порядка (см. табл. 2.1).

Примеры реперных шкал порядка и их измерений

Знания учащихся	Интенсивность землетрясения	Твердость минералов
1 балл – отсутствие знаний; 2 балла - неудовлетворительные знания; 3 балла - удовлетворительные знаний; 4 балла – хорошие знания; 5 баллов – отличные знаний.	1 балл – регистрируемое только сейсмическими приборами; 2 балла – очень слабое; 3 балла – слабое; 4 балла – умеренное; 5 баллов – довольно сильное; 6 баллов – сильное; 7 баллов – очень сильное; 8 баллов – разрушительное; 9 баллов – опустошительное; 10 баллов – уничтожающее; 11 баллов - катастрофическое; 12 баллов – сильная катастрофа.	1 балл – тальк; 2 балла – гипс; 3 балла – кальцит; 4 балла – флюорит; 5 баллов – апатит; 6 баллов – ортоклаз; 7 баллов – кварц; 8 баллов – топаз; 9 баллов – корунд; 10 баллов 0 алмаз.

Анализ шкалы порядка позволяет осуществлять некоторые логические выводы. Например, если известно, что Q₁ > Q₂ ,a Q₂ > Q₃ ,то и Q₁ > Q₃.

3. Шкала интервалов.

Во многих случаях нет возможности измерить сами величины наблюдаемых размеров, но возможно (или есть необходимость) измерять только отличия (разницы) между познаваемыми сопоставлением размерами. При этом используется так называемая шкала интервалов.

На измерительной шкале интервалов фиксируются отличия сопоставляемых размеров. Математическая запись сравнения между собой двух однородных размеров по их разнице имеет вид:

Если по итогам сопоставительного анализа (табл. 2.2) проранжировать квалиметрические шкалы по их функциональным возможностям, то, вероятно, получим следующий порядковый ряд убывания их значимости (качества) (рис. 2.1):

Рис. 2.1. Порядковый ряд убывания значимости квалиметрических шкал

Однако каждая из квалиметрических шкал имеет свое значение и свою область применения, и поэтому они чаще всего не взаимозаменяемы при решении той или иной измерительной задачи.

Любая измерительная шкала должна иметь соответствующую градацию – деления, интервалы. Это необходимо для того, чтобы на шкале измерений было возможно зафиксировать результат измерения и снять отсчет полученной величины. Правильно выполненная градация шкалы увеличивает точность измерения. При построении измерительных шкал используют градации арифметической или геометрической прогрессии, логарифмическую шкалу или шкалу экспоненциального распределения, а также шкалы вероятностного распределения измеряемых величин, такие как шкалы нормального распределения, распределений Пуансона, Бернулли или иные удобные для измерений градации.

Так как уровень качества и многие частные (единичные) характеристики (показатели) качества имеют значения в диапазоне от нуля до единицы, то некоторые из таких наиболее часто используемых градаций шкал приведены на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Виды градации измерительных шкал

Для обеспечения точности измерений и оценки в квалиметрии рекомендуется использовать комбинации разных типов градаций в пределах одной шкалы, или изменять частоту и масштаб делений, увеличивая его вблизи предельных значений измеряемых размеров (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Модель шкалы с комбинированной градацией

Таким образом, выбор шкалы для измерений качества или отдельных свойств объектов, а также ее градуировка зависят от природы объекта, от целей и задач измерений, от используемых методов и средств измерений, от требований точности и от других конкретных условий квалиметрического исследования.

3. Основные методы измерений.

Измерение – получение с помощью измерительных средств численного значения размера, характеризующего одно или несколько свойств объекта (предмета, процесса, явления) и удовлетворяющего требованию единства измерений.

Длина, вес, время и т.п. вполне определяемы численно. Но комфорт, интеллигентность и другие свойства не обладают достаточной определенностью, чтобы быть измеренными, и поэтому они оцениваются. Оценивание отличается от измерения большей неопределенностью результата.

Определение значений измеряемых свойств, осуществляемое не инструментально, называют оцениванием.

Все виды измерений разделяются по приемам получения результата на группы: прямые, косвенные, совокупные и совместные.

Прямыминазываются измерения, результат которых получается непосредственно из опытных данных. Например, измерения температуры воздуха термометром, силы электрического тока амперметром, промежутка времени секундомером.

Косвенными называются измерения, при которых искомая величина непосредственно не измеряется, а ее значение находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, полученными в результате прямых измерений. Примером служит определение объема тела по результатам его прямых измерений линейных размеров. Результатом косвенного измерения является, например, предел прочности материала:

где Р – разрушающее усилие; F_о – площадь поперечного сечения образца до его испытания на разрыв.

Совокупные измерения – это измерения нескольких однородных величин в различных их сочетаниях, значения которых определяют решением системы соответствующих уравнений. При этом искомую величину размера получают путем сопоставления (сравнения) измеряемых величин с известной. Примером является определение масс отдельных тел, когда известна масса одного из них.

Совместныеизмерения – одновременные измерения двух или нескольких неоднородных величин, для установления зависимости между ними. Например, на основании двух одновременных измерений (температуры и размера) определяют коэффициент линейного расширения твердого тела. Так же совместными измерениями определяют скорость изменения чего-либо.

В зависимости от используемых принципов и средств измерений они делятся на методы непосредственной оценки и методы сравнения.

Методом непосредственного отсчета называют метод, по которому измеряемая величина определяется непосредственно, без каких-либо дополнительных действий и без вычислений, путем отсчета или снятия показателя с измерительного устройства (инструмента).

Метод сравнения – это метод измерения, по которому измеряемая величина сравнивается с известной базовой или эталонной величиной, т.е. с мерой. Результаты измерений выражаются в натуральных единицах измерений или в безразмерных единицах.

Метод сравнения с мерой подразделяется на следующие:

1. Метод противопоставления,или нулевой метод, –это метод сравнения измеряемой величины с мерой, в котором измеряемая величина уравновешивается соответствующей мерной величиной. Примером такого метода измерения является определение веса тела на рычажных весах или измерение электрического сопротивления при помощи уравновешивающего моста.

2. Разностный метод –это тоже метод сравнения с мерой, но при котором определяется разность между измеряемой величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой. При дифференциальном методе измерений происходит неполное уравновешивание измеряемой величины, и в этом состоит отличие дифференциального метода от нулевого.

3. Нулевой метод –в этом случае разность доводят до нуля, как, например, при балансировке измерительного моста.

4. Метод замещения –это метод сравнения с мерой, при котором измеряемая величина Q_xзаменяется известной величиной Q_o. Величина Q_oлегко воспроизводима мерой [Q]. Измеряемая величина соответствует известной величине, т.е. Q_x = Q_o. Примером такого измерения является взвешивание тел на оттарированных (с указателем веса) пружинных весах. Здесь вес измеряемой массы замещает вес тарировочных (известных) грузов.

Измерения классифицируют по различным признакам: по точности измерений, по числу измерений в серии, по отношению к изменению измеряемой величины, по назначению, по форме выражения результата измерений и т.д.

Равноточные измерения – измерения с равной точностью определения измеряемой величины, выполняемые одинаковыми по точности средствами в одних и тех же условиях.

Неравноточные измерения – это ряд измерений какого-либо размера, выполненных различными по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.

Однократное измерение – измерение, выполненное один раз.

Многократное измерение – измерение одного и того же размера, результат которого получают из нескольких последовательных измерений, т.е. это измерение, состоящее из ряда однократных измерений.

Статическое измерение – это измерение, когда измеримая величина принимается, в соответствии с условиями измерительной задачи, за неизменную на протяжении времени измерения.

Динамическое измерение – определение изменяющейся с течением времени величины размера. Такое изменение размера измеряемой величины требует фиксации момента времени.

Физико-технические или технические измерения – измерения при использовании единиц физических величин.

Социально-экономические измерения – это определения (оценивания) показателей, относящихся к социальным и экономическим субъектам и процессам.

Метрологические измерения – измерения с помощью эталонов и образцовых средств измерений, рабочих единиц физических величин для передачи их размера технические средствам измерений, а также поверочные измерения для определения погрешностей измерительных средств.

Абсолютное или фундаментальное измерение – это прямое измерение одной или нескольких физических размеров свойств с использованием основных натуральных единиц измерений и (или) значений физических констант.

Относительное измерение – измерение отношения измеряемой величины к одноименной величине, играющей роль единицы измерения, или измерения изменяемой величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную (эталонную, базовую).

Несмотря на значительное количество различных методов измерения очень важным является соблюдение принципа единства.

Под единством измерений понимается такое их осуществление, которое обеспечивает достоверность и сопоставимость результатов однородных измерений, а значения измеряемых величин при этом выражаются в узаконенных и общепринятых единицах. Вся общественная практика деятельности людей и особенно их познавательный процесс требуют одинаковости, единства сходных по сути измерений. Поэтому возникали различные единицы измерений – меры.

Первая международная Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) состоялась в 1889 г. На этом форуме Россия получила два эталона метра из платино-иридиевого сплава. Длина 1 метр на эталонах отмечалась штрихами.

Центральное место в процедуре оценивания занимает построение квалиметрических шкал. Понятие квалиметрические шкалы рассматривается, как отдельное научное направление, имеющее самостоятельное значение в теоретической квалиметрии.

Мера качества – отображение качества на вещественных числах.

Шкалированием называется мера качества, вводящая упорядочивающие отношения на измеряемом множестве свойств. i>

Квалиметрической шкалой называется тройка формальных объектов : исходное множество измеряемых свойств или же их мер, множество отображений шкалирования и множество значений отображения шкал

Теория квалиметрических шкал изучает методы шкалирования в процедурах оценки качества. В этой теории выделяют процессный и структурный аспекты. Процессный аспект развивает теорию сравнения с позиции проблем построения квалиметрических шкал. Основной акцент здесь делается на обобщение и развитие системы основных принципов и закономерностей шкалирования. Структурный аспект раскрывает особенности структур шкал, как реляционных систем, т.е. структуры отклонений, отражающие определенные законы функционирования соответствующих объектов оценивания и служащие шкалоформирующими признаками.

В систеие закономерностей шкалирования выделяются 2 класса закономерностей и принципов : внутренние закономерности и принципы собственно процессов шкалирования; внешние закономерности и принципы, регулирующие выбор шкал с учетом особенностей основных компонентов системы, оценки. Класс внутренних закономерностей включает в себя законы индециирования шкал на основе сохранения определенных структурных и числовых инвариантов и принципы – регуляторы свертывания квалиметрических шкал в пространстве шкал.

2.3. Квалиметрия качества продукции.

2.3.1. Системный анализ качества продукции.

При формировании, оценке и реализации необходимого состава свойств, характеризующих КП, выборе и обосновании номенклатуры показателей качества следует исходить из принципиального положения о том, что свойства продукции проявляются во взаимоотношении компонентов системы “человек – продукция – среда” на всех этапах ЖЦП. Это взаимоотношение проявляется по разному для продукции различного вида и назначения, зависит от условий ее изготовления и использования, носит характер активных действий и противодействий компонентов в сферах производства и потребле

В общем случае для продукции характерно следущее воздействие на уровне компоненты в сфере производства и потребления.

Дп-с – активные действия продукции на внешнюю среду;

Д’п-с – противодействие продукции воздействиям внешней среды;

Дп-4 – активное действие природы на человека;

Д’п-4 – противодействие продукции действиям человека.

Указанные действия и противодействия продукции примениельны к ее назначению, могут быть разделены на основные и сопутствующие.

Основное воздействие соответствует целевому назначению продукции, а свойства продукции, проявляющиеся при этом воздействии, обеспечивают полезный эффект от использования продукции по назначению при потреблении и эксплуатации. Сопутствующее воздействие не связано с целевым назначением продукции по свойствам продукции, проявляющимся при этом воздействии. Обеспечивают дополнительное влияние продукции на другие компоненты системы “человек - среда”. При основном действии продукции на внешнюю среду проявляются свойства, оказывающие функциональное воздействие на среду путем передачи или преобразования энергии, изменении физических и химических свойств веществ, получение и передача информации, формообразование и соединение или разъединение тел и т.д. Эти свойства характеризуются показателями функциональной пригодности ( тосность, скорость ). Сопутствующие действия продукции на внешнюю среду вызывают необычный эффект, свойство которого характеризуется показателями экологичности продукции. При основном противодействии продукции воздействиям внешней среды проявляются свойства, определяющие способность продукции выполнять заданные функции в условиях воздействия внешней среды. Эти свойства характеризуются показателями надежности и стойкости продукции к внешним воздействиям. Сопутствующие противодействия продукции воздействию внешней среды характеризуется свойствами, определяющими расход ресурсов внешней среды на потребление продукции, поддержание и восстановление ее свойств и т.д. Эти свойства характеризуются показателями ресурсопотребления эксплуатационной и ремонтной технологичности продукции. При определении состава свойств и показателей качества продукции, как объекта оценки, необходимо учитывать все возможные технические, экономические и социальные группы и социальные аспекты его проявления. Поскольку при взаимодействии производителя и потребителя первостепенное внимание уделяется на характер воздействия продукции, на удовлетворение потребителей. По этому основополагающему признаку всю совокупность свойств, образующих КП следует разделить на 3 множества, характеризующих 3 грани качества. К первому множеству свойств продукции, определяющих полезный эффект при его потреблении, относятся функциональная пригодность, надежность, экономичность, эстетичность. Ко второму множеству свойств продукции, определяющих затраты на ее создание и потребление, относят свойства, выражающие технологичность продукции, в сферах ее изготовления, контроля, технического обслуживания и ремонта, а также потребленияресурсов при непосредственном использовании продукции по назначению. Третье множество образует природоохранные свойства продукции, к которым относятся ее безопасность и экологичность. Эти свойства характеризуют способность продукции оказывать вредное воздействие на человека и окружающую среду. Таким образом, при разработке, производстве и потреблении новой продукции оценка ее качества должна производиться по всей совокупности функциональных ресурсосберегающих и природноохранных свойств. В этом заключается существенная сторона общего системного подхода к оценке КП. 2.3.2. Показатели качества.

Показатели качества – количественная характеристика свойства объекта, входящего в состав его качества и рассматриваемая применительно к определенным условиям жизненного цикла объекта.для продукции это определенные условия ее создания, эксплуатации, потребления. Для услуг – определенные условия ее разработки и показаний. Для процесса - определенные условия его подготовки, проведения и т.д.

В зависимости от числа характерных свойств различают единичные, комплексные и интегральные показатели качества.

Единичные показатели качества – показатели качества, относящиеся только к одному из свойств объекта (простое свойство), которое может быть выделено и оценено независимо от других свойств, входящих также в качество объекта.

Комплексные показатели качества – характеризуют совокупность взаимосвязанных свойств (сложные свойства) из всего множества свойств, образующих качество объекта.

Kr – коэффициент готовности позволяет оновременно охарактеризовать и безотказность, и ремонтопригодность изделия.

Т – средняя наработка на отказ.

Ti – время восстановления отдельных узлов, блоков изделия..

При любомизмерении нужен эталон сравнения (м, кг). Для этого в квалиметрии используют :

Базовый показатель качества – показатель качества объекта, принятый за эталон при сравнительных оценках качества.

Относительный показатель качества - отношение показателя качества оцениваемого объекта к базовому показателю качества, выраженное в относительных единицах.

Интегральный показатель – комплексный показатель качества, который характеризует качество объекта в целом с точки зрения его общей эффективности и выражается отношением суммарного полезного эффекта от использования объекта по назначению к затратам на создание и использование объекта по назначению и с учетом принятых ограничений по воздействию на человека и окружающую среду.

Обобщенный показатель качества - показатель качества, относящийся к такой совокупности свойств объекта, по которой принято решение оценивать его качество в целом. Как правило, так называемое существенное свойство.

В зависимости от роли при оценке различают классификационные и оценочные показатели качества объекта.

Классификационные показатели качества характеризуют принадлежность объекта к определенной классификационной группировке в выбранной системе классификации и определяют назначение типа размер, область применения и условия использования объекта.

К классификационным показателям относятся :

1. показатели, служащие для установления параметрического или типа размерного рода продукции (точность и предел измерения вольтметра. )

2. показатели исполнения продукции, определяющие область и условия применения продукции (для использования в газовой среде, радиации)

3. показатели наличия дополнительных устройств или свойств продукции , определяющих ее функциональные возможности (часы водостойкие, ударные)

Оценочные показатели – характеризуют количественно те свойства, которые образуют качество объекта в процессе производства и эксплуатации. Они используются для нормирования качества объекта, оценки его технологического уровня при разработке и становлении, проверке качества объекта, при его контроле, испытаниях и сертификации.

Оценочные показатели группируют по однородности характеризуемых свойств на 3 вида :

Функциональные показатели качества объекта характеризуют его свойства, определяющие функциональную пригодность удовлетворять заданные потребности. Они объединяют следующие группы показателей качества :

Назначение; Надежность; Экономичность; Эргономичность; Эстетичность; Стандартизации и унификации; Патентно-правовые.

Показатели назначения – показывают полезный эффект от использования объектов по назначению и область их использования. Они характеризуют техническую сущность объекта, его техническое совершенство, состав, структуру и транспортабельность (динамический диапазон, масса, габариты, КПД).

Показатели надежности – характеризуют способность объекта выполнять поставленную задачу в течении заданного времени (срока) и при соблюдении заданных режимов и условий применения. В зависимости от назначения и условий эксплуатации, надежность может характеризоваться разными показателями. Таками показателями могут быть долговечность, ремонтопригодность, наработка на отказ, технический ресурс, срок службы, вероятность безотказной работы интенсивность отказа.

Р = е - l Т – вероятность безотказной работы.

l - интенсивность отказа;

Экономические показатели – характеризуют затраты на проектирование и производство объекта, определяет экономическую эффективность его в эксплуатации. К ним относятся внутренние для фирмы показатели, определяющие себестоимость и отчасти рентабельность, цену купли-продажи и условно-внешние для фирмы показатели, составляющие цены потребления, стоимость доставки, установки, наладки, затраты на обучение персонала, на энергоносители, зар. плату персонала, затраты на тех. обслуживание, стоимость запасных частей, оплата страхования, затраты на утилизацию.

Показатели эргономичности – характеризуют его приспособляемость к использованию человеком в производственных и бытовых условиях, протекающих в системе”человек – объект - среда”.

Экономические показатели – делятся на: Гигиенические показатели – это соответствие объекта гигиеническим условиям жизнедеятельности и работоспособности человека (уровень освещенности и т.д.) Антропометрические – это соответствие объекта размерам и форме человеческого тела. Физиологические психофизиологические показатели – это соответствие объекта физеологическим свойствам человека и соответствие объекта силовым, скоростным, зрительным, слуховым, осязательным, вкусовым и обонятельным возможностям человека. Психологические показатели – это соответствие объекта психологическим особенностям человека (это уровень соответствие объекта возможностям восприятия и переработки информации, закрепленным и вновь формируемым навыкам человека с учетом мягкости и быстроты их формирования).

Особое значение приобретают следующие эргономические показатели, характеризующие качество машиностроительной продукции :

Удобство работы – это удобство положения оператора, рациональность компоновки органов управления, величина и направление рабочих усилий. Удобство восприятия информации – определяется эффективностью зрительной, слуховой и другой эффективной информацией сигнализации. Удобство обслуживания – это простота профилактического поддерживания жизнеспособности конструкции (удобство ухода за изделиями, доступа к узлам, безопасность обслуживания, соответствие требованиям гигиены). Комфортабельность – уровень комфорта потребителя. Это удобство размещения, передвижения и взаимодействия операторов, эффективность вентиляции, отопления, цвета.

Эстетические показатели объекта характеризуют его эстетическое воздействие на человека и предназначены для количественной и качественной оценки эстетической ценности, степени соответствия объекта эстетическим запросам тех или иных групп потребителей в конкретных условиях потребления. Они характеризуют художественность, выразительность и оригинальность формы объекта, гармоничность и целостность конструкции, соответствие формы и конструкции объекта среде и стилю, цветовое и декоротивное решение объекта и т.д. В основу группирования показателей эстjghtетичности положен принцип соответствия формы содержанию.

Как правило, каждая из рассмотренных подгрупп показателей эстетичности может быть охарактеризованна одним комплексным показателем качества ( эстетичности ), который охватывает одиночные показатели свойств, присущих каждой из этих подгрупп, такие показатели обычно выражаются в баллах, которыми оценивают эксперты отдельные свойства или совокупности свойств.

Аналогично может быть получен комплексный показатель эстетичности объекта в целом.

Показатели стандартизации и унификации показывают степень использования в конструкции изделия стандартных и унифицированных элементов. При этом составными объекта в изделии могут быть:

· Стандартные, создаваемые на основе международных, региональных и национальных стандартов.

· Унифицированные, созаваемые на основе стандартов фирм.

· Оригинальные – создаваемые только для одного изелия.

· Заимствованные – спроектированные как оригинальные, для конкретного изделия и примененные в 2-х и более изделиях.

Основными показателями для оценки уровня унификации и стандартизации являются следующие :

1. коэффициент унификации Ку.

2. коэффициент применяемости Кпр.

3. коэффициент повторяемости Кп.

Патентно – правовые показатели – определяют патентную чистоту изделий и защищенность авторскими свидетельствами решений, используемых в их конструкциях. К ним относятся показатели патентной защиты и патентной чистоты.

Показатель патентной защиты характеризует количество и весомость новых отечественных изобретений, реализованных в данном объекте, т.е. характеризует степень защиты объекта, принадлежащего отечественным ученым и организациям авторскими свидетельствами России и патентами за рубежом.

n nз = n nз1 + n nз2

Ресурсосберегательные показатели качества объекта характеризуют его свойства, которые определяют уровень затрачиваемых ресурсов при создании и применении объекта для оформления, обеспечения и реализации его качества. Эти показатели могут быть разделены на показатели технологичности и ресурсопотребления.

Показатели технологичности характеризуют эффективность конструкторско – технологических решений для обеспечения повышения производительности труда при создании и восстановлении объектов.

К сб = - коэффициент сборности

Удельные показатели трудоемкости производства :

Т – общая трудоемкость производства;

В – один из основных параметров, относящихся к показателям назначения.

Показатели ресурсопотребления объекта характеризуют затраты материалов, топлива, энергии, труда и времени при непосредственном использовании объекта по назначению. Для количественной оценки ресурсопотребления необходимо конкретизировать вид затрачиваемых ресурсов и использовать соответствующие показатели. Эти показатели характеризуют, например, расход топлива, смазок или масел, количество операторов и потребное время их работы в натуральном или удельном выражении.

Критические показатели – это особая группа показателей, принадлежность которой к этой группе определяется тем, какие из них приводятся в директивах, законах, обязательных стандартах. Они делятся на 2 группы : определяющие требования, связанные с охраной окружающей среды (природоохранные показатели) и безопасностью человека и объекта. С ними связана обязательная сертификация.

Природоохранные показатели качества объекта характеризуют его свойства, связанные с воздействием объекта на человека и окружающую среду в процессах производства и сферах потребления продукции. Они объединяются в 2 группы показателей качкства : безопасности и экологичности.

Показатели безопасности характеризуют особенности объекта, обуславливающие безопасность человека во всех режимах его потребления или эксплуатации, транспортировки, хранения и утилизации.

Номенклатуру показателей безопасности устанавливают в зависимости от специфики объекта и условий его использования. При этом показатели безопасности объекта группируют по однородности характерных свойств с учетом различных видов опасности. Например, опасности поражения электрическим током, термическая опасность, взрывоопасность, химическая и биологическая опасности.

Показатель экологичности характеризует свойства объекта, определяющие вредное воздействие на окружающую среду, возникающие при производстве, монтаже и потреблении, а также при его хранении и утилизации.

В часности, они характеризуют уровень опасных и вредных химических воздействий на окружающую среду, уровень концентрации вредных веществ.

Окончательный выбор номенклатуры показателей качества для конкретного объекта производят с учетом требований конкретныз потребителей и на основе анализа отечественных, зарубежных и международных стандартов, определяющих тробования к аналогичным объектам и другим источникам информации (технические требования).

Раздел: Менеджмент
Количество знаков с пробелами: 109592
Количество таблиц: 9
Количество изображений: 0

Читайте также: