第三章設(shè)計質(zhì)量治理本章要點單指標正交試驗設(shè)計多指標正交試驗設(shè)計水平不等的正交試驗設(shè)計存在交互作用的正交試驗設(shè)計質(zhì)量功能展開設(shè)計時期的質(zhì)量治理是企業(yè)進行全面質(zhì)量治理的重要組成部分，在設(shè)計時期能夠采納專門多的質(zhì)量治理方法，如試驗設(shè)計、田口方法、質(zhì)量功能展開等。本章要緊介紹試驗設(shè)計和質(zhì)量功能展開。科技人員在進行科研開發(fā)工作、產(chǎn)品與工藝設(shè)計工作時，常常遇到多因素試驗分析的問題。究竟哪些因素與自己設(shè)想的方案的目標值關(guān)系緊密？哪些因素僅僅引起目標值的偶然波動？企業(yè)實際工作涉及的系統(tǒng)容量之大，研究對象涉及的因素如此之多，因素之間的交互作用如此復(fù)雜，僅僅依靠直覺經(jīng)驗與專業(yè)技術(shù)知識，往往是不能做出正確推斷并得到正確結(jié)論的。從質(zhì)量治理角度看，上面的問題實際上聯(lián)系著技術(shù)革新、產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計與科學(xué)試驗等開發(fā)性質(zhì)的領(lǐng)域。因此人們希望能找到一種實證的方式來進行正確的推斷。實踐證明，正交試驗設(shè)計方法確實是達到這些要求的強有力的質(zhì)量治理統(tǒng)計技術(shù)。試驗設(shè)計法，早在1920年就由英國聞名統(tǒng)計學(xué)家費歇爾（R??A?Fisher）進展起來。他先在農(nóng)業(yè)試驗上采納多因素配置方式，對不同因素的每一種位級組合進行試驗，并用方差分析方法分析因素對指標的阻礙。然而，采納這種方法進行試驗時，當因素與位級增加時，試驗次數(shù)將急劇增加。從而導(dǎo)致試驗周期長，成本上升，甚至全然無法進行試驗。20世紀40年代，芬尼（D??J?Finney）提出多因素試驗的部分實施方法，奠定了減少試驗次數(shù)的正交試驗設(shè)計法的基礎(chǔ)。20世紀50年代初期，日本電訊研究所的田口玄一（Taguchi）博士，又在此基礎(chǔ)上開發(fā)了正交試驗設(shè)計技術(shù)，應(yīng)用一套規(guī)格化的正交表來安排試驗，采納一種程序化的計算方法來分析試驗結(jié)果。由于這種方法的試驗次數(shù)少、分析方法簡便，重復(fù)性好、可靠性高、適用面廣，因此在日本獲得迅速的普及，成為質(zhì)量治理的重要工具。以后田口玄一博士又在正交試驗設(shè)計的基礎(chǔ)上，開發(fā)了被稱為日本式設(shè)計質(zhì)量治理技術(shù)的三次設(shè)計，充分利用產(chǎn)品或系統(tǒng)中存在的非線性效應(yīng)，以取得高質(zhì)量、低成本的綜合效果，因而在國際上得到廣泛應(yīng)用。第一節(jié)單指標正交試驗設(shè)計試驗設(shè)計的方法專門多，例如單因素優(yōu)選法，多因素單指標正交試驗設(shè)計，多因素多指標正交試驗設(shè)計，水平不等的正交試驗設(shè)計，存在交互作用的正交試驗設(shè)計等，由于在生產(chǎn)實際中經(jīng)常遇到的是多因素試驗設(shè)計的問題，因此單因素優(yōu)選法就不在那個地點介紹，本節(jié)將介紹多因素單指標正交試驗設(shè)計。一、正交試驗設(shè)計的差不多概念正交試驗設(shè)計法，確實是利用規(guī)格化的正交表合理地安排試驗，運用數(shù)理統(tǒng)計原理分析試驗結(jié)果，從而通過代表性專門強的少數(shù)次試驗摸清各因素對結(jié)果的阻礙情況，并依照阻礙的大小確定因素主次順序，找出較好的生產(chǎn)條件或較優(yōu)參數(shù)組合。1.試驗指標試驗中用來衡量試驗結(jié)果的特征量叫試驗指標。產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、產(chǎn)量等都能夠作為試驗指標。能夠用數(shù)量表示的指標為定量指標，如尺寸、合格率等；不能用數(shù)量表示的為定性指標，如顏色、光澤等。在正交試驗中，總是把定性指標定量化，以便于分析試驗結(jié)果，一般采納的定量化方法是評分法。2.因素對試驗指標有阻礙的參數(shù)稱為因素，又叫因子。在試驗中，可進行人為地調(diào)節(jié)和操縱的因素是可控因素，如溫度、時刻等；由于試驗技術(shù)限制臨時還不能人為地加以調(diào)控的因素是不可控因素，如機床的振動、刀具磨損等。正交試驗中所考察的因素差不多上可控因素，一般用英文字母A、B、C…表示因素。3.水平因素在試驗中所處的狀態(tài)和條件的變化可能引起指標的變動，把因素變化的各種狀態(tài)和條件稱為因素的水平，又叫位級。一個因素往往要考察幾個水平，如采納不同的淬火溫度、不同的反應(yīng)時刻等，一般用阿拉伯數(shù)字1、2、3…表示水平，如A1表示A因素1水平。二、正交表1.正交表的格式正交表是一套差不多制作好的規(guī)格化表格，是正交試驗設(shè)計的差不多工具。正交表的表示形式如圖3-1所示。LnLn(tq)正交表代號正交表橫行數(shù)代表試驗次數(shù)正交表列數(shù)代表能考察的因素數(shù)因素水平數(shù)圖3-1正交表表示形式例如，正交表L9（34）的含義為做9次試驗，最多能夠安排4個因素，每個因素有3個水平。常見的正交表有L4（23）、L9（34）、L8（27）、L18（25）、L27（313）、L8（41×24）等等。其中L8（41×24）表示能夠安排水平不等的正交試驗設(shè)計的正交表，可安排1個4水平的因素和4個2水平的因素，試驗次數(shù)為8次。2.正交表的特點正交表的特點我們能夠從正交表L9（34）中看出，如表3-1所示。表3-1L9（34）列號試驗號1234111112122231333421235223162312731328321393321這張正交表有9個橫行，4個縱列，其特點是：（1）每個縱列的字碼“1”、“2”、“3”各出現(xiàn)三次；（2）任意兩個縱列當中，每一行都形成一個有序數(shù)對，如（1，1）、（1，2）等出現(xiàn)的次數(shù)相等，講明任意兩列的字碼“1”、“2”、“3”間的搭配是均勻的。這些特點關(guān)于其它任何正交表來講也是具備的。因此，概括起來正交表具有以下特點：（1）均勻分散性：是指正交表中不同因素之間的水平搭配均勻；（2）整齊可比性：是指各個因素的水平由于搭配均勻而能夠直接對比。三、用正交表安排試驗本節(jié)用一個實例講明正交試驗設(shè)計的一般步驟和差不多原理。例3-1提高某化工產(chǎn)品轉(zhuǎn)換率的正交試驗設(shè)計。1.試驗方案的設(shè)計（1）明確目的、確定指標試驗?zāi)康模禾岣咿D(zhuǎn)換率。試驗指標：轉(zhuǎn)換率，越大越好。（2）制定因素水平表依照生產(chǎn)實踐和專業(yè)知識，阻礙該化工產(chǎn)品轉(zhuǎn)換率的因素有A—反應(yīng)溫度；B—反應(yīng)時刻；C—用堿量。每個因素都取三個水平，其因素水平表見表3-2所示。表3-2因素水平表因素水平A反應(yīng)溫度（℃）B反應(yīng)時刻（分）C用堿量（%）18090528512063901507在制定因素水平表時，必須注意選擇那些對指標可能阻礙較大，但又沒有把握好的因素。因素水平的間隔要適當，在可能范圍內(nèi)盡可能拉大差距。（3）選擇正交表首先依照水平數(shù)的多少選擇正交表的類型，因為本例三個因素都有三個水平，因此選擇水平相等的正交表。本例有三個因素，因此選擇的正交表至少有三列。綜上所述，在常見的正交表中選擇L9（34）來設(shè)計試驗方案。（4）用選好的正交表安排試驗?zāi)軌虬讶齻€因素分不放在三個縱列，每列放一個因素，第四列沒有放置因素，可用來可能誤差。然后采納對號入座的方法將實際水平填入正交表L9（34）中，便得到試驗設(shè)計方案表，見表3-3所示。試驗方案一經(jīng)確定，試驗的先后順序能夠改變，不必按表中的試驗號進行，有條件時能夠?qū)⒏魈栐囼炌瑫r進行，但各次試驗的因素水平組合不能改變。每一號試驗都有化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換率y，填寫在表3-3中的最后一欄。表3-3試驗設(shè)計方案表因素試驗號A反應(yīng)溫度B反應(yīng)時刻C用堿量D轉(zhuǎn)換率y11（80℃1（90分）1（5%）131212（120分）2（6%）254313（150分）3（7%）33842（85℃123535223149623124273（90℃13257832136293321642.對試驗結(jié)果進行分析（1）試驗結(jié)果的直觀分析試驗結(jié)果的直觀分析確實是比較正交表中9次試驗當中的好的試驗條件，本例考察的是化工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換率，要求轉(zhuǎn)換率越高越好。第9號試驗的轉(zhuǎn)換率為64%，是9次試驗當中最高的，如此就得到好條件A3B3C2。然而該試驗條件只是這9次試驗當中最好的，三個因素各有三個水平總共能夠安排27次試驗，通過直觀比較只能找到這9（2）試驗結(jié)果的極差分析所謂極差分析，確實是通過極差的大小來推斷因素的主次，并探究最佳試驗方案的過程。其具體步驟如下：①計算各因素不同水平的指標和本例中共安排了9次試驗，每個因素的不同水平各做了三次試驗，分不計算各因素的不同水平指標和。例如，關(guān)于A因素第一水平的指標和是第1號、第2號、第3號三次試驗的指標和，因為這三個試驗都采納A因素的一水平進行試驗，但因素B的三個水平各參加了一次試驗，因素C的三個水平也各參加了一次試驗，因此有T1=31+54+38=123其它的依次類推。同時計算各因素三個水平試驗結(jié)果的極差，例如A因素三個水平的極差是A因素三個水平各三次試驗當中最大值與最小值之差，即R=183-123=60其它的依次類推，計算的結(jié)果見表3-4所示。表3-4試驗結(jié)果極差分析表因素試驗號A反應(yīng)溫度B反應(yīng)時刻C用堿量D轉(zhuǎn)換率y11（80℃1（90分）1（5%）131212（120分）2（6%）254313（150分）3（7%）33842（85℃123535223149623124273（90℃1325783213629332164T1123141135144T總=450T2144165171153T3183144144153R6024369②最佳試驗條件的確定本例中，只有一個指標，而且不考慮存在交互作用的情況，因此選取好的試驗條件只需要考察各因素不同水平試驗結(jié)果的指標值的大小。由上面的計算結(jié)果可知，關(guān)于A因素來講，T1、T2、T3之間的差異只反映因素A的三個水平之間的差異，因為這三組試驗條件除了因素A的水平有差異外，因素B與因素C的條件是一致的，因此能夠通過比較這三個平均值的大小看出因素A的水平的好壞。A因素中三個水平的指標和中，第三水平的指標和最大，也確實是第三水平的轉(zhuǎn)換率最高，因此A因素應(yīng)該選取第三水平。同理，B因素應(yīng)該選取第二水平，C因素應(yīng)該選取第二水平。綜上所述，能夠使轉(zhuǎn)換率指標最高的試驗條件是A3B2C2，即反應(yīng)溫度90③推斷各因素的阻礙大小極差R的大小可用來衡量試驗中相應(yīng)因素對指標作用的顯著性。極差R大的因素，意味著它的三個水平關(guān)于轉(zhuǎn)換率所造成的差不大，是顯著的重要因素。極差R小的因素則往往是次要因素。本例中，RA>RC>RB，因此各因素對試驗結(jié)果的阻礙程度從主到次分不為A→C→B。故阻礙轉(zhuǎn)換率的重要因素是反應(yīng)溫度，當溫度為90℃④畫趨勢圖預(yù)測下批試驗的適宜條件為了進一步提高指標轉(zhuǎn)換率，以每個因素的實際水平為橫坐標，其試驗結(jié)果總和為縱坐標，畫出各因素的趨勢圖，見圖3-2。反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度A反應(yīng)時刻B用堿量C80859090120140160180120150567轉(zhuǎn)換率圖3-2趨勢圖從趨勢圖上能夠大致看出試驗結(jié)果隨水平變化的關(guān)系，為進一步試驗提供了新的信息。⑤確定適宜生產(chǎn)條件從直接比較看，提高轉(zhuǎn)換率的好條件是A3B3C2，那個條件的轉(zhuǎn)換率為64%。通過計算明白，提高轉(zhuǎn)換率的好條件是A3B2C2。那個條件是否一定就比A3B3C2好呢？當因素之間不存在交互作用時，一般來講直接比較不如通過計算。但存在交互作用時，情況就比較復(fù)雜了，因此不能確信哪個更好。為了慎重起見，在確定適宜的因素水平組合時，應(yīng)當通過工藝驗證。對兩個好的試驗條件進行對比驗證性試驗。工藝驗證表明：A3B2C2的轉(zhuǎn)換率為74%，A3B3C2的轉(zhuǎn)換率為64%。從而能夠確認適宜的因素水平組合為A把適宜的因素水平組合轉(zhuǎn)化為適宜的生產(chǎn)條件時，對顯著的重要因素一定要按照有利于試驗指標要求來選取因素水平；對不顯著的次要因素則應(yīng)該綜合考察工藝性、成本等因素后選取適當?shù)囊蛩厮剑賹⑦@些水平組合在一起，就得到適宜的生產(chǎn)條件。（3）試驗結(jié)果的方差分析極差分析法盡管直觀明顯，計算簡單。然而，由于整個試驗只考慮因素水平對指標的阻礙，完全忽視了試驗誤差。因而，不能把試驗中由于試驗條件的改變引起的數(shù)據(jù)波動同試驗誤差引起的數(shù)據(jù)波動區(qū)分開來。不能區(qū)分因素各水平對應(yīng)的試驗結(jié)果的差異，是由因素的水平不同引起，依舊由試驗誤差造成。同時，對阻礙試驗結(jié)果的各因素的顯著性，也不能給出精確的定量可能。為解決這一問題，就需要對試驗結(jié)果進行方差分析。其具體步驟如下：①對試驗結(jié)果的偏差平方和進行分解進行方差分析需要從試驗結(jié)果動身，由于試驗條件的不同與試驗中存在誤差，導(dǎo)致各試驗結(jié)果不同，我們能夠用總偏差平方和ST去描述試驗結(jié)果的總波動：造成試驗結(jié)果波動的緣故可能是因素所取水平的不同，也可能是試驗誤差，因此也可能兩者都有。方差分析確實是要把由各種緣故造成的波動分不用數(shù)量表示出來。首先要分析的是由于因素的水平不同所引起的試驗結(jié)果波動的測量值。以例3---1中因素A為例，用、、分不表示因素A三個水平下的試驗結(jié)果的平均值，用表示試驗結(jié)果的總平均值，則因素A的偏差平方和SA為：SA除了誤差外只反映因素A的效應(yīng)間的差異，即由于因素A的水平不同所引起的試驗結(jié)果的波動，因此稱其為因素A的偏差平方和。同理能夠計算其它因素的偏差平方和，計算結(jié)果見表3-5所示。表3-5各因素偏差平方和的計算結(jié)果因素試驗號A反應(yīng)溫度B反應(yīng)時刻C用堿量D轉(zhuǎn)換率y11（80℃1（90分）1（5%）131212（120分）2（6%）254313（150分）3（7%）33842（85℃123535223149623124273（90℃1325783213629332164T1123141135144T總=450T2144165171153T318314414415341474548=504855575161484851S61811423418984其中第四列沒有安排因素，稱為空白列。該列的偏差平方和用SD表示，是誤差的偏差平方和。綜上所述，能夠得到偏差平方和的分解式為ST=SA+SB+SC+SD②進行方差分析由于各因素的偏差平方和之間不一定具有可比性，因此為推斷因素是否對指標有顯著阻礙，需要采納均方和M進行對比，均方和是指偏差平方和與其自由度的比。各因素和總的偏差平方和差不多求出，還需要確定各偏差平方和的自由度。用fT表示ST的自由度，因為在ST中n個偏差平方和，因此獨立變量的個數(shù)僅為n-1個。用fA、fB、fC、fD分不表示SA、SB、SC、SD的自由度。因為SA、SB、SC、SD分不是三個偏差平方的和，獨立變量的個數(shù)為2。方差分析確實是用因素的均方和與誤差的均方和進行對比，求得一系列比值，計算的結(jié)果見表3-6所示。表3-6方差分析表平方和S自由度f均方和MF比值因素A618230934.3因素B1142576.3因素C234211713誤差D1829T9848F0.90（2,2）=9.0F0.95（2,2）=19.0假如對比的結(jié)果比臨界值F1-α（f因，fD）（f因表示因素的自由度）大時，認為在顯著性水平α上因素是顯著的。由于FA大于F0.90（2,2）=9.0和F0.95（2,2）=19.0，因此因素A在顯著性水平0.10與0.05上是顯著的；FB小于F0.90（2,2）=9.0和F0.95（2,2）=19.0，因此因素B在顯著性水平0.10與0.05上是不顯著的；FC大于F0.90（2,2）=9.0，而小于F0.95（2,2）=19.0，因此因素C在顯著性水平0.10上是顯著的，在顯著性水平0.05上是不顯著的。③最佳條件的選擇對顯著因素應(yīng)該選擇其最好的水平，因為其水平變化會造成指標的顯著不同，而關(guān)于不顯著因素能夠任意選擇水平，實際中常可依照降低成本、操作方便等來考慮其水平的選擇。本例中，因素A是顯著性因素，因素C也可看作顯著性因素，應(yīng)選取最好水平A3C2，關(guān)于因素B是不顯著的，可選取任意水平，為節(jié)約時刻可選B1④因素的貢獻率方差分析一般假設(shè)試驗指標服從正態(tài)分布，當試驗指標不服從正態(tài)分布時，就不宜采納方差分析，現(xiàn)在能夠通過比較各因素的貢獻率來衡量因素作用的大小。由于S因（因素的偏差平方和）中除了因素的效應(yīng)外，還包括誤差，因此我們能夠?qū)因-f因MD稱為因素的純偏差平方和，將因素的純偏差平方和與ST的比稱為因素的貢獻率。計算結(jié)果見表3-7所示。表3-7因素的貢獻率計算表平方和S自由度f純偏差平方和貢獻率（%）因素A618260060.98因素B1142969.76因素C234221621.95誤差D182727.32T9848984從表3-7可知，因素A最重要，它的水平變化引起的數(shù)據(jù)波動在總的偏差平方和中占了60.98%，其次是因素C和因素B。第二節(jié)多指標正交試驗設(shè)計在生產(chǎn)實踐中，試驗所考察的指標常常不止一個，這時試驗就變成多指標正交試驗。在這類正交試驗中，各指標之間可能存在著一定的矛盾，如何兼顧各指標，找出使各項指標都盡可能好的試驗條件呢？一般采納綜合平衡法和綜合評分法。一、綜合平衡法綜合平衡法是首先使用單指標正交試驗的方法來安排試驗方案和分析試驗結(jié)果，分不找出各指標最優(yōu)或較優(yōu)的生產(chǎn)條件，再把這些條件加以綜合平衡，從而找出兼顧各指標的生產(chǎn)條件。下面通過實例來講明綜合平衡法的作法。例3-2確定為提高某一種橡膠配方的質(zhì)量的生產(chǎn)條件。1.正交試驗方案的設(shè)計試驗方案的設(shè)計能夠分為以下幾個步驟：（1）明確目的、確定指標試驗?zāi)康模禾岣哔|(zhì)量；試驗指標：由實踐經(jīng)驗明白，提高橡膠配方的質(zhì)量有三個試驗指標：伸長率（越大越好）、變形（越小越好）、屈曲（越大越好）。（2）制定因素水平表據(jù)生產(chǎn)實踐和專業(yè)知識，阻礙橡膠配方質(zhì)量的因素有四個，每個因素均取四個水平，其因素水平見表3-8所示。表3-8因素水平表因素水平促進劑用量A氧化鋅總量B促進劑E所占比例C促進劑F所占比例D12.9125%34.7%23.1330%39.7%33.3535%44.7%43.5740%49.7%（3）選擇正交表，安排正交試驗本例有四個因素分不用A、B、C、D表示，每個因素四個水平，因此選擇的正交表至少有四列，每列都有四個水平，在常見的正交表中選擇L16（45）來設(shè)計試驗方案。整個正交試驗設(shè)計的方案和試驗的結(jié)果見表3-9所示。表3-9試驗打算及試驗結(jié)果分析因素試驗號ABCD伸長率（%）變形（%）屈曲（萬次）11（2.9）1(1)1(25%)1(34.7%)545405.0212(3)2(30%)2(39.7%)490463.9313(5)3(35%)3(44.7%)515454.4414(7)4(40%)4(49.7%)505454.752（3.1）123492463.262214485452.572341499491.782432480452.093（3.3）134566493.6103243539492.7113312511422.7123421515452.9134（3.5）142533492.7144231488492.3154324495492.3164413476423.32.試驗結(jié)果分析對試驗結(jié)果進行分析，首先采納單指標正交試驗設(shè)計的方法，找到每一個指標的好的試驗條件，然后再進行綜合平衡。（1）直觀比較對16次試驗的結(jié)果進行直接比較，可得到的好條件分不為：伸長率指標的好條件為第9號試驗，試驗條件為A3B1C3D4變形指標的好條件為第1號試驗，試驗條件為A1B1C1D1屈曲指標的好條件為第1號試驗，試驗條件為A1B1C1D1（2）極差分析極差分析的方法同前面單指標正交試驗設(shè)計，分不計算一系列指標和每種因素的極差，計算結(jié)果見表3-10所示。表3-10試驗結(jié)果的極差分析表因素ABCD伸長率T12055213619922047T21956200220172014T32131202020492022T41992197620762051R1751608437變形T1176184169183T2185189186182T3185185188182T4189177192188R1312236屈曲T118.014.513.511.9T29.411.412.311.3T311.911.112.313.6T410.612.911.813.1R8.63.41.72.3由表3-10可知，通過極差分析的好的試驗條件分不為：①伸長率指標的好的試驗條件為A3B1C4D4②變形指標的好的試驗條件為A1B4C1D2③屈曲指標的好的試驗條件為A1B1C1D3從極差R的大小可知，諸因素對各指標的顯著性順序為：①伸長率為ABCD；②變形為CABD；③屈曲為ABDC。（3）綜合平衡進行綜合平衡首先要明確各試驗指標對試驗結(jié)果的重要性是否相等。假如相等，進行綜合平衡時重點照顧要緊因素；假如不相等，綜合平衡時重點考慮要緊指標。本例中，各指標關(guān)于試驗結(jié)果是同等重要，因此重點考慮要緊因素。因素A對伸長率和屈曲兩個指標起顯著作用，對變形處于第二位。依照因素A在三個不同指標中應(yīng)選取的水平情況，能夠確定因素A應(yīng)取水平1。因素B對伸長率和屈曲兩指標處于第二位，關(guān)于變形指標處于第三位，而關(guān)于前兩個指標，因素B應(yīng)該選取1水平，因此綜合考慮后因素B應(yīng)選取1水平。因素C關(guān)于變形指標是顯著性因素，而關(guān)于另二個指標是不顯著因素，因此關(guān)于因素C，應(yīng)重點考慮變形指標的情況。關(guān)于變形指標，因素C應(yīng)選取1水平，因此綜合考慮因素C也應(yīng)選取1水平。因素D關(guān)于伸長率和變形指標為最不顯著因素，而關(guān)于屈曲指標處于第三位。故可由屈曲指標決定因素D的水平，應(yīng)選取3水平。綜上所述，綜合平衡后的好的試驗條件為A1B1C1D3（4）確定適宜的生產(chǎn)條件通過上面的綜合平衡后，可知該橡膠的適宜配方能夠初步確定為A1B1C1D3，即促進劑用量應(yīng)該取2.9，氧化鋅總量應(yīng)該取1，促進劑E所占比例應(yīng)該取35%，促進劑F所占比例應(yīng)該取44.7%二、綜合評分法關(guān)于多指標正交試驗設(shè)計，除了能夠用綜合平衡法外，還能夠采納綜合評分法。所謂綜合評分法確實是依據(jù)一定的評分標準，得到各號試驗的綜合分數(shù)，以綜合指標作為單指標進行分析的方法。綜合評分法的關(guān)鍵是評分，評分既要反映各項指標的要求，還要反映出指標的重要程度。綜合評分法能夠分為次序評分法和公式評分法。下面分不舉例講明這些方法的數(shù)據(jù)處理。1.次序評分法假如試驗后得到的各項指標對整個試驗設(shè)計同等重要時，則可按指標的重要程度排隊，依照相鄰次序的重要程度差異，按一定規(guī)則給各號試驗評分。評分可采納百分制、十分制或五分制，亦能夠按排名大小隨機給分。例3-3對精礦粉進行造球配方試驗，達到抗壓強度、落下強度和裂紋度三項指標要求。（1）正交試驗方案的設(shè)計試驗方案的設(shè)計能夠分為以下幾個步驟：①明確目的、確定指標試驗?zāi)康模禾岣咴烨蚺浞劫|(zhì)量。試驗指標：由實踐經(jīng)驗明白，提高造球配方質(zhì)量有三個試驗指標：抗壓強度（越大越好）、落下強度（越大越好）、裂紋度（越小越好）。②制定因素水平表依照生產(chǎn)實踐和專業(yè)知識，阻礙造球配方質(zhì)量的因素有四個，每個因素均取三個水平，其因素水平見表3-11所示。表3-11因素水平表因素水平水分A粒度B堿度C膨潤土D18301.21.029601.41.5310901.62.0③選擇正交表，安排正交試驗本例有四個因素每個因素三個水平，因此選擇的正交表至少有四列，每列都有三個水平，在常見的正交表中選擇L9（34）來設(shè)計試驗方案。整個正交試驗設(shè)計的方案和試驗的結(jié)果見表3-12所示。表3-12試驗方案及試驗結(jié)果分析因素試驗號ABCD抗壓強度落下強度裂紋度1111111.31.02212224.43.533133310.84.53421237.01.02522317.81.516231223.615.00731329.01.02832138.04.519332113.220.00（2）試驗結(jié)果分析次序評分法是要對每一個指標進行排序，排序時能夠從小到大，亦可從大到小，然而要注意有些指標是越大越好，有些是越小越好。假如關(guān)于越大越好的按照從小到大進行排序，則關(guān)于越小越好的指標就必須采納從大到小的順序進行排序，反之亦然。對本例的試驗結(jié)果排序見表3-13所示。表3-13次序評分表試驗號抗壓強度落下強度裂紋度綜合得分171311215173661134213653461369882575139846616989825如此就將多指標的問題轉(zhuǎn)化為單指標的問題了，下面的計算就特不簡單。首先要計算各因素不同水平的指標和，如表3-14所示。表3-14各因素不同水平的指標和水平ABCD131265249244363841350633535R19371714由表3-14可知，試驗的好條件為A3B3C1D1，因素的顯著性次序為BACD2.公式評分法假如試驗后得到的各項指標對整個試驗設(shè)計的重要性不一致時，用次序評分法就不太適合，需要采納公式評分法。所謂公式評分法確實是利用一定公式進行綜合評分的方法。例3-4為提高鐵水質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本進行正交試驗設(shè)計。（1）正交試驗方案的設(shè)計①明確目的、確定指標試驗?zāi)康模禾岣哞F水質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。試驗指標：由實踐經(jīng)驗明白，要達到試驗?zāi)康哪軌蛴腥齻€試驗指標：鐵水溫度要高于1400℃，熔化速度要大于5噸/②制定因素水平表依照生產(chǎn)實踐和專業(yè)知識，阻礙鐵水質(zhì)量的因素有四個，每個因素均取三個水平，其因素水平見表3-15所示。表3-15因素水平表因素水平熔化帶直徑A排風口尺寸B風壓C批焦鐵比D1Φ760×Φ620Φ40×Φ4013012.52Φ740×Φ550Φ30×Φ2515013.53Φ720×Φ650Φ20×Φ2517014.5③選擇正交表，安排正交試驗本例有四個因素每個因素三個水平，因此選擇的正交表至少有四列，每列都有三個水平，在常見的正交表中選擇L9（34）來設(shè)計試驗方案。④確定評分公式依照生產(chǎn)實際和專業(yè)知識，確定評分標準為：鐵水溫度Ti以1400℃為基準，每增高1℃加一分，每降低1℃減一分；熔化速度Vi以5噸/小時為基準，每增加或減0.1噸/小時都減一分；總焦鐵比FiMi=（Ti-1400）-10∣Vi-5∣+10（Ti-12）（i=1，2，…，9）關(guān)于上面的試驗結(jié)果采納該公式能夠計算出每次試驗的評分值，試驗結(jié)果及評分結(jié)果如表3-16所示。表3-16試驗結(jié)果及評分結(jié)果表因素試驗號ABCD鐵水溫度熔化速度總焦鐵比綜合評分1111114085.311.722122213995.213.273133314095.612.364212314095.211.965223114054.912.596231214125.113.0217313214155.413.3248321314135.312.2129332114195.113.533（2）試驗結(jié)果分析通過綜合評分就能夠?qū)⒍嘀笜苏辉囼炘O(shè)計轉(zhuǎn)化為單指標正交試驗設(shè)計，方法如前所述。需要計算各因素不同水平的指標和，如表3-17所示。表3-17各因素不同水平指標和統(tǒng)計表水平ABCD115323544236284652369603924R54321128由表可知，適宜的因素水平組合為A3B3C2D2，因素的顯著性順序為A→B→D→第三節(jié)水平不等的正交試驗設(shè)計在實際生產(chǎn)和科研活動中，常常會碰到如此一些問題：有些試驗會受到設(shè)備、原材料、生產(chǎn)條件的約束；某些因素的水平選擇受到限制；要求重點考察某些因素應(yīng)多取一些水平。這時就會產(chǎn)生水平數(shù)不等的正交試驗設(shè)計的問題，解決這類問題的方法有兩個：一是直接選用水平數(shù)不等的正交表；一是采納擬水平的方法。下面分不介紹。一、直接選用水平不等的正交表正交表依照各因素水平是否相等能夠分為兩大類：水平相等的正交表和水平不相等的正交表。因此關(guān)于各因素水平不等的情況可直接選用水平不等的正交表。下面通過例題闡述。例3-5某種合金在冷加工之前，應(yīng)進行一次退火熱處理工序來降低硬度，以便于校直。為確保冷加工的工藝要求，現(xiàn)通過試驗來尋求退火工藝參數(shù)。1.明確試驗指標本例的正交試驗的指標為合金的硬度HRC，要求硬度越小越好。2.制定因素水平表依照生產(chǎn)實踐和專業(yè)知識，該合金退火熱處理受三個因素的阻礙，各因素選取的水平見因素水平表3-18所示。表3-18因素水平表因素水平退火溫度A保溫時刻（小時）B冷卻介質(zhì)C17301空氣27602水379048203.選擇正交表，安排試驗方案本例有三個因素，有一個因素有四個水平，另外兩個因素各有兩個水平，能夠在常見的正交表中選擇L8（41×24）安排正交試驗。將因素A安排在第一列，因素B、C分不安排在第二列和第三列進行試驗，試驗結(jié)果見表3-19所示。表3-19正交試驗方案及結(jié)果統(tǒng)計表因素水平ABC硬度HRC11（730℃1（1小時）1（空氣）31.6212（2小時）2（水）31.032（760℃1131.6422230.553（790℃1231.2632131.074（820℃1233.0842130.34.試驗結(jié)果分析（1）直觀比較直接比較正交表中選擇的8次試驗，硬度最小的是第8號試驗，因此正交表中的8次試驗中，最好的是第8號試驗，試驗條件為A4B2C1（2）極差分析極差分析的方法與前面正交試驗設(shè)計一樣，同樣要計算一系列指標和和極差。所不同的是因素的水平相等時，各因素的指標和具有可比性（因為相加的個數(shù)相等），而因素的水平不相等時，指標和不能直接比較大小，因為各水平的指標和與各水平參加試驗次數(shù)多少有關(guān)。計算結(jié)果見表3-20所示。表3-20極差分析表因素ABCT162.6127.4124.5T262.1122.8125.7T362.2T463.331.331.8531.12531.0530.731.62531.131.65R0.61.150.5關(guān)于水平不等而直接選用水平不等的正交表做試驗，試驗結(jié)果又通過求各因素各水平平均指標和及進行極差的處理后，就可像水平相等的正交試驗一樣，按極差大小判定因素主次及確定適宜的試驗條件。本例中，依照各因素各水平平均指標的大小可知，較優(yōu)的因素水平組合為A2B2C1，即退火溫度為760℃，保溫時刻為2小時，冷卻介質(zhì)為空氣。各因素從顯著到不顯著的順序為B→A→二、擬水平法關(guān)于水平不等的正交試驗設(shè)計，假如在常見的正交表中無現(xiàn)成的正交表可用，則可將水平數(shù)較少的因素虛擬一些水平，以便采納水平相等的正交表安排正交試驗。例3-6鋼片在鍍鋅前需進行酸洗除銹處理，為提高除銹效率、縮短酸洗時刻，安排酸選試驗，尋求工藝參數(shù)。1.明確試驗指標本例的試驗指標是為縮短酸洗時刻。2.制定因素水平表依照生產(chǎn)實踐及專業(yè)知識，制定因素水平表3-21所示。表3-21因素水平表因素水平H2SO4（克/升）ACH4N2S（克/升）B洗滌劑C糟溫（℃）D130012M牌6022508N牌7032004803.選擇正交表，安排正交試驗本例中有三個因素各有3個水平，一個因素有2個水平。由于在常見的正交表中無適合的正交表可安排試驗，或者試驗次數(shù)太多，因此能夠考慮為因素C虛擬一個水平，將因素C也湊為三個水平，就可采納水平相等的正交表L9（34）安排試驗。究竟用因素C的哪個水平作為虛擬的水平？能夠依照試驗的需要或者需要重點考慮的水平，本例可把因素C的第二水平作為虛擬水平安排試驗，試驗的結(jié)果見表3-22所示。表3-22正交試驗方案及結(jié)果統(tǒng)計表因素水平ABCD酸洗時刻（分）111114221222343133（2）31042123145223（2）13762312127313（2）2283213893321464.對試驗結(jié)果進行分析（1）直觀比較直接比較正交表中的9次試驗結(jié)果，酸洗時刻最小的是第7號試驗，只有2分鐘，因此直觀分析得到試驗的好條件為A3B1C3D2，其中因素C取的3水平是虛擬水平，即原2水平，采納N（2）極差分析關(guān)于擬水平的正交試驗設(shè)計，極差分析差不多與水平相等正交表相同。只是對擬水平的因素計算指標和要按實際的水平數(shù)計算。計算結(jié)果見表3-23所示。表3-23極差分析表因素ABCDT1865862125T2637914348T356683228.6719.3320.6741.672126.3347.671618.6722.675.33R1072736.33從表3-23的計算結(jié)果可知，適宜的好條件為A3B1C1D3，各因素對試驗指標酸洗時刻的顯著性順序為D→C→A→B第四節(jié)存在交互作用的正交試驗設(shè)計前面幾節(jié)所介紹的正交試驗設(shè)計，不管是單指標的、多指標的，依舊水平不等的正交試驗，在分析因素水平對指標的阻礙時，只考慮因素本身對指標的阻礙。但在實際的生產(chǎn)實踐和科研活動中，不僅因素對指標有阻礙，而且因素之間還會聯(lián)合起來對指標產(chǎn)生阻礙。因素對試驗結(jié)果的阻礙，由每個因素對試驗的單獨阻礙與因素之間搭配起來的阻礙共同決定。這種因素與因素之間聯(lián)合搭配起來對試驗指標產(chǎn)生的作用稱為交互作用，用A×B表示因素A與因素B的交互作用。因素之間存在交互作用的例子是專門多的。例如，某些合金單獨加入元素A時性能變化不大，單獨加入元素B時性能變化也不大，但兩種元素同時加入時，合金性能的變化就特不顯著。這就講明元素A與B聯(lián)合搭配起來對合金性能具有交互作用。一、正交表的交互作用列關(guān)于存在交互作用的正交試驗設(shè)計，往往是把這種因素間的交互作用作為另一個因素，與其它因素一樣排在正交表的列中，分析試驗結(jié)果時同樣通過計算此列的極差來反映交互作用的大小。然而，交互作用在正交表中所在列的位置并不是任意確定的，而是要由該正交表的交互作用列確定。一般地，安排具有交互作用的正交試驗，要利用有交互作用列的正交表。事實上，專門多常見的正交表差不多上有交互作用列的正交表。現(xiàn)以正交表L8（27）的二列間的交互作用為例，講明這類正交表的用法。例如，要在正交表L8（27）上安排四個因素A、B、C、D，同時考慮存在A×B、A×C、B×C三個交互作用的情況為例。要確定三個交互作用應(yīng)該安排在哪些列，應(yīng)該查正交表L8（27）的二列間交互作用列表，見表3-24所示。表3-24L8（27列號1234567（1）325476（2）16745（3）7654（4）123（5）32（6）1（7）表3-24中最上面一行和括號（）內(nèi)的數(shù)字差不多上因素所在的列號，其余的數(shù)字均為交互作用所在列號。表的查法是，若查第2列和第4列的交互作用，就從（2）橫著向右看，從標題欄內(nèi)的4豎著向下看，它們的交叉點是數(shù)字6，表示第2列和第4列的交互作用列在正交表的第6列。在設(shè)計試驗方案時，若第2列安排因素A，第4列安排因素B，則第6列就安排反映它們的交互作用A×B，此列不能再安排其它因素。綜上所述，安排上面四個因素三個交互作用的正交試驗方案的表頭見表3-25所示。表3-25交互作用的表頭設(shè)計因素ABA×BCA×CB×CD列號1234567進行正交試驗結(jié)果分析時，可把交互作用看成一個單獨的因素來計算指標和與極差。然后再通過前述步驟查找適宜的生產(chǎn)條件。下面通過例題詳述。例3-7從礦物質(zhì)中提取稀土元素的試驗設(shè)計。1.明確試驗指標試驗?zāi)康氖菍で髲哪车V物質(zhì)中提取稀土元素的最優(yōu)工藝方案，考察的指標是稀土元素的提取量。2.制定因素水平表依照生產(chǎn)經(jīng)驗，阻礙從礦物質(zhì)中提取稀土元素的因素為酸用量、水用量、反應(yīng)時刻和有無添加劑四個因素，每個因素取二個水平，制定因素水平表，見表3-26所示。表3-26因素水平表因素水平酸用量（ml）A水用量（ml）B反應(yīng)時刻（h）C添加劑D125201有220402無3.選擇正交表，安排正交試驗依照專業(yè)知識分析，對指標的阻礙除因素A、B、C、D外，尚要考察交互作用A×B，A×C，B×C，（假定因素D不存在交互作用，否則會產(chǎn)生正交表的混雜，因為第2列和第7列的交互作用也在第5列，即A×C和B×D在同一列）因此構(gòu)成一個相當于7因素二水平的正交試驗。因此，選擇L8（27）二列間交互作用表來安排試驗。試驗方案及試驗結(jié)果見表3-27所示。表3-27試驗方案及試驗結(jié)果統(tǒng)計表因素試驗號ABA×BCA×CB×CD提取量1234567111111111.10211122221.3331221122106521212121.06621221210.80722112210.76822121120.56T14.624.263.754.023.593.753.72T=7.71T23.153.514.023.754.184.024.05R1.470.750.270.270.590.270.334.對試驗結(jié)果進行分析關(guān)于存在交互作用的正交試驗，必須首先明確各因素（包括交互作用列）對指標的阻礙順序，因為各因素選取適宜水平常可能會存在矛盾，因此關(guān)于交互作用正交試驗設(shè)計，要依照因素的顯著性確定因素水平組合。本例中，依照極差的大小可知因素的顯著性順序為：A,B,A×C,D,C,A×B,B×C。由此可見，A,B,A×C是阻礙指標的顯著性因素，應(yīng)作為選取適宜水平組合重點考察的因素。因素D也有一定的阻礙，也要作為參考因素。不管是直接比較依舊通過計算，因素A,B都應(yīng)該選取1水平。下面就要考慮A×C如何搭配。一般采納一個二元分析表確定，見表3-28所示。表3-28A×ACA1A2C1(1.10+1.13)/2=1.12(1.03+0.76)/2=0.89C2(1.33+1.06)/2=1.20(0.80+0.56)/2=0.68從上表的分析可知，A1C2搭配后的平均提取率最高，是因素A、C的最好的組合。至于因素D，因為沒有交互作用，通過計算明白因素D應(yīng)選取水平2綜上所述，該正交試驗的適宜的因素水平組合為A1B1C2D2，即在提取稀土元素時，酸用量為25ml，水用量為40ml，反應(yīng)時刻為2二、活動水平考察二個因素之間的交互作用，除了應(yīng)用上面的交互作用表外，還能夠通過活動水平方式解決。所謂活動水平是指一種因素水平用量的選取隨相關(guān)因素水平用量而定。例3-8生產(chǎn)白的確良用到一種增白劑，提高產(chǎn)品質(zhì)量的正交試驗設(shè)計。依照專業(yè)知識制定因素水平表，見表3-29所示。表3-29因素水平表因素水平硼酸量A脫水量B反應(yīng)時刻C鄰氨基用量D二甲苯溫度E蘋果酸用量F通CO2時刻G11.57毫升7小時4570290.8倍反應(yīng)時刻21.78.2毫升9小時506026倍反應(yīng)時刻從表3-29可知，反應(yīng)時刻安排了7小時和9小時兩個水平，而反應(yīng)進行中通二氧化碳的時刻取決于反應(yīng)時刻。為了考察反應(yīng)進行中是否應(yīng)全時通入CO2，對通CO2時刻那個因素安排了隨反應(yīng)時刻而變化的活動水平，試驗打算方案見表3-30所示。表3-30試驗方案打算表因素試驗號ABCDEFG11112212（7）22122111（7.2）31222221（7.2）42212122（7）51121122（9）62111221（5.6）71211111（5.6）82221212（9）由于因素間的交互作用，假如不安排活動水平，就會出現(xiàn)在試驗條件中水平搭配不合理現(xiàn)象而降低試驗效果。活動水平法是正交試驗設(shè)計中常用的方法。安排試驗時，應(yīng)在正交表中標出活動水平的具體用量。同時標出作為基準的因素的不同水平的用量。下面通過一個體實例加以講明。例3-9在試驗雙異質(zhì)結(jié)激光器中，為了提高激光器的質(zhì)量。考察指標為外延生長質(zhì)量、制管出激光比例、值閾電流密度和遠場圖樣。據(jù)專業(yè)知識制定的因素水平表如表3-31所示。表3-31因素水平表因素水平飽和度A進片溫度B豎直梯度C冷卻速度D底片種類E1最低高上0.5甲2最高低下1乙3較低4較高表3-31中飽和度四個水平號碼是隨機化了的，以便加強試驗條件的代表性。關(guān)于進片溫度，依照過去經(jīng)驗明白，關(guān)于較高的飽和度，進片溫度應(yīng)該提高一些。然而，究竟應(yīng)該提高多少，并不明確。為了重點考察，將進片溫度確定為隨飽和度而異的活動水平，其數(shù)量關(guān)系見表3-32所示。表3-32活動水平表飽和度進片溫度123418288438338382825840830835然后選擇L8（41×24）安排試驗，試驗方案及試驗結(jié)果見表3-33所示。表3-33試驗方案及試驗結(jié)果統(tǒng)計表因素試驗號ABCDE生長分出光分閾值分遠場分總分11122110005232211453.5570.532222254.253.51.558.54412123211305121122000106311221.50007.57211113.73.54.5254842121453257上表中的綜合評分公式為：綜合評分=5×生長分+4×出光分+3×閾值分+4×遠場分上面的綜合分數(shù)又相當于單指標的正交試驗設(shè)計，需要計算各因素不同水平的指標和，計算結(jié)果見表3-34所示。表3-34活動水平正交試驗的計算結(jié)果因素ABCDET11596.5128.5164.5186.5T2112.5196164128106T378T4873.7524.12532.12541.12546.62528.12549413226.519.521.75R24.37524.8758.8759.12520.125依照表3-34的計算結(jié)果可知，飽和度、進片溫度與底片種類是顯著性因素，其中飽和度越高越好，進片溫度低一些好，底片用甲種好。采納活動水平的好處在于，以往做激光試驗時，把飽和度與進片溫度當作兩個獨立因素來處理，沒有考慮到它們的交互作用，試驗效果專門差。還有些試驗，把這兩個因素看成一個，專門難查找合理搭配。現(xiàn)用活動水平的方法安排試驗，不僅注意了它們的搭配，又考慮了用量。通過試驗，明確了需要用與高飽和度相配合的進片溫度，如此就加快了試驗的進度。第五節(jié)質(zhì)量功能展開質(zhì)量功能展開（QFD，qualityfunctiondeployment）是由日本質(zhì)量治理專家赤尾洋二（ShigeruMizuno）和水野滋（YojiAkao）于20世紀60年代提出的一種以顧客為導(dǎo)向的源流治理理論。由于質(zhì)量功能展開適應(yīng)了質(zhì)量治理進展的趨勢和現(xiàn)代經(jīng)濟關(guān)注顧客的要求，在美國等國家和地區(qū)取得了極大的成功，如美國航天中心，就把質(zhì)量功能展開作為重要的質(zhì)量治理技術(shù)，保證其航天飛船發(fā)射的質(zhì)量，取得了專門大的成功。美國人用易于理解的比喻——“質(zhì)量屋”（houseofquality）來描述質(zhì)量功能展開。質(zhì)量功能展開體現(xiàn)了“源流治理”的思想，即要掌握顧客的需求，把握住關(guān)鍵的阻礙過程，從前往后依次進行的治理思想。一、質(zhì)量功能展開的含義所謂質(zhì)量功能（QFD）確實是將顧客的需求轉(zhuǎn)換成質(zhì)量特性，保證顧客的關(guān)鍵需求以及企業(yè)的核心技術(shù)的系統(tǒng)地展開到產(chǎn)品的各功能部件、過程變量等質(zhì)量特性，從而形成滿足顧客要求的產(chǎn)品質(zhì)量。QFD通過定義“做什么”（顧客要求）及“如何做”（質(zhì)量特性），使關(guān)鍵的質(zhì)量特性能夠識不。有助于將顧客定義的質(zhì)量要素注入產(chǎn)品或服務(wù)。盡管QFD并不能確保成功，但它大大地提高了獲得成功的可能性。二、質(zhì)量屋的構(gòu)成質(zhì)量屋是由五個要素構(gòu)成的，如圖3-3所示，五個要素又能夠具體化為五個表格。顧客需求展開（顧客需求展開（Ⅰ）技術(shù)要求展開（Ⅲ）質(zhì)量表（Ⅳ）關(guān)鍵顧客需求（Ⅱ）輸出質(zhì)量特性確定（Ⅴ）圖3-3質(zhì)量屋1.顧客需求展開表（Ⅰ）組織通過市場調(diào)查，能夠獲得顧客需求的各種信息，將其換成能代表這些信息的指標，C11，C12，…，…，Cj1，Cj2，…,稱為指標層，再采納聚類法獲得準則層并確定名稱，B1，B2，…，Bj，作為顧客需求的展開，如表3-35所示。表3-35顧客需求展開表顧客需求準則層B指標層CB1CB1C11C12…B2C21C22………BjCjBjCj1Cj2…2.關(guān)鍵顧客需求確定表（Ⅱ）關(guān)鍵顧客需求確定表，實際上是將顧客需求依重要程度排序，如表3-36所示。表3-36關(guān)鍵顧客需求確定表顧客需求重要度比較分析改進目標關(guān)鍵顧客需求本公司其他改進目標水平提高率商品特性點絕對權(quán)重權(quán)重值B1C13.技術(shù)要求展開表（Ⅲ）列出各項需求中的技術(shù)要求以后，也要將這些技術(shù)要求進行分類。技術(shù)要求指標指的是“可評價質(zhì)量尺度的要素”對其進行測量，則稱之為“質(zhì)量特性”，Ai，i=1，…，n，如表3-37所示。表3-37技術(shù)要求展開表技術(shù)要求展開技術(shù)要求指標一級A1A2…An二級三級特性值4.質(zhì)量表（Ⅳ）QFD的核心是“質(zhì)量表”。質(zhì)量功能展開將展開的顧客之聲（VOC）——由調(diào)查研究分析所確定的顧客需求帶給企業(yè)產(chǎn)品（服務(wù)）實現(xiàn)過程（核心過程）轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品研發(fā)和形成的每個時期的、適當?shù)募夹g(shù)要求。實現(xiàn)從顧客的世界向技術(shù)的世界轉(zhuǎn)化是“質(zhì)量表”，質(zhì)量表將顧客的需求排序以確定關(guān)鍵顧客特性，然后提示出它們與技術(shù)要求間的關(guān)系，將顧客需求（產(chǎn)品或服務(wù)）變換成輸出質(zhì)量特性，用作于質(zhì)量設(shè)計。5.輸出質(zhì)量特性確定表（Ⅴ）通過質(zhì)量表的轉(zhuǎn)換，改進后的設(shè)計新質(zhì)量要求也已明確，即關(guān)鍵輸出質(zhì)量特性也將能夠確定。三、質(zhì)量功能展開的程序1.顧客需求展開在介紹顧客中意指數(shù)時，差不多描述了如何確定顧客的需求，在此只須強調(diào)一下在QFD的實施過程中要開展的工作：（1）確定要研究和分析的對象。在進行質(zhì)量治理中QFD的應(yīng)用要緊針對改進型產(chǎn)品或服務(wù)。因此，確保改進不能專門好地滿足顧客需求的產(chǎn)品或服務(wù)是開展QFD的目的，立即不能專門好地滿足顧客要求的項目確定為要研究和分析的對象。（2）顧客需求陳述。將顧客的語言轉(zhuǎn)換為C11，C12，…，C1n，…，Cj1，…，Cjn，然后進行聚類分析，使用親和圖（KJ）法等進行聚類，B1，B2，…，Bj。（3）顧客需求的展開。展開能夠分層，一般分到準則（B）、指標（C）級，不宜太多，最末級的需求項目一般不超過9個。例3-10某汽車維修部旨在提高顧客中意度，采納QFD的方法進行改進。目標顧客是那些非例行修理的車主，通過分析采納服務(wù)質(zhì)量的五要素來描述顧客需求，并進行展開，如表3-38所示。表3-38顧客需求展開表顧客需求準則層B指標層C顧客中意維修技術(shù)B1可靠性C11響應(yīng)性C12保證性C13顧客中意服務(wù)氛圍B2移情性C21有形性C222.確定關(guān)鍵質(zhì)量需求關(guān)鍵質(zhì)量需求的確定，在QFD中稱為質(zhì)量策劃。在此步驟中要明確以下幾個要素：（1）重要度重要度也確實是此項需求在顧客心目中的重要程度。確定方法能夠采納李克特五級評分形式。能夠請顧客對某項需求依照中意程度（或關(guān)注程度）的大小從“5”、“4”、“3”、“2”、“1”中選擇一個數(shù)為評價值。一般情況下，5表示阻礙大（特不關(guān)注）；4表示有阻礙（關(guān)注）；3表示一般（無所謂）；2表示沒有阻礙（不關(guān)注）；1表示完全沒有阻礙（專門不關(guān)注）。重要度評價，實際上是體現(xiàn)顧客的價值，也是顧客的期望的反映，實際上確實是顧客的認知質(zhì)量，因此QFD中的重要度評價也確實是定義認知質(zhì)量。（2）比較分析比較分析確實是對企業(yè)的產(chǎn)品或服務(wù)進行中意度評價，也確實是對認知質(zhì)量和感知質(zhì)量的效果進行比較得出是否中意的推斷。具體方法同樣能夠采納李克特五級評價法則，讓顧客對某項顧客需求的實際感知效果的大小依次從“5”、“4”、“3”、“2”、“1”中選擇評價值，一般認為，5表示特不中意，4表示中意，3表示無所謂中意不中意，2表示不中意，1表示特不不中意。有時候為了對比競爭對手的情況，還能夠就某項顧客需求，針對不同公司的產(chǎn)品或服務(wù)進行對比分析，作出中意度的評價比較。（3）改進目標改進目標中有三項內(nèi)容：改進目標、水平提高率、商品特性點。①改進目標。依照重要度（認知質(zhì)量）和比較分析（感知質(zhì)量）的評價結(jié)果，結(jié)合項目目標，能夠制定出改進目標。那個地點的改進目標只是對顧客需求程度的表述，而不是對產(chǎn)品質(zhì)量特性的要求。如：某項顧客需求其重要性評價為“4”；比較分析結(jié)果為“3”；這講明顧客的期望是“4”，認為此項需求對中意度有阻礙，而比較結(jié)果為“3”，講明感知質(zhì)量只是一般，無所謂中意不中意。為此，可對此項需求提出改進目標為“5”（至少為“4”），只有如此才能確保顧客的期望的實現(xiàn)。②水平提高率。確定出改進目標后能夠得出水平提高率。例如，改進目標設(shè)定為“5”，而確定的此項顧客需求的中意度評價為“3”，則其水平提高率=5/3=1.67。③商品特性點。把上述因素綜合起來，再把產(chǎn)品的質(zhì)量特性（魅力質(zhì)量、一元質(zhì)量和理所因此質(zhì)量）考慮到里面去，能夠設(shè)定顧客需求的商品特性點。“◎”表示特不重要商品特性點，記值為1.5；“〇”表示比較重要商品特性點，記值為1.2；“空白”表示一般，記值為1。（4）關(guān)鍵顧客需求通過前面三項內(nèi)容，能夠計算出顧客需求的絕對權(quán)重：絕對權(quán)重=重要度×水平提高率×商品特性點然后，再換算成顧客需求的權(quán)值：權(quán)值（Mj）=絕對權(quán)重/各個需求絕對權(quán)重之和×100%。例3-11企業(yè)請顧客對維修部的顧客需求的認知質(zhì)量和感知質(zhì)量進行調(diào)查，得到關(guān)鍵顧客需求展開表，如表3-39所示。表3-39關(guān)鍵顧客需求確定表顧客需求重要度比較分析改進目標關(guān)鍵顧客需求排序企業(yè)其他改進目標水平提高率商品特性點絕對權(quán)值權(quán)值（%）維修技術(shù)可靠性53351.67◎12.522.7響應(yīng)性54451.25〇7.513.6保證性52352.5〇1527.2服務(wù)氛圍移情性42342814.6有形性412331221.8合計551003.技術(shù)要求展開明白了顧客的需求后，還需要正確掌握和識不技術(shù)上的需求，收集并組織企業(yè)技術(shù)已有的或潛在的技術(shù)要求指標，形成一系列具體的“可測量的”技術(shù)要求，作為對顧客需求的響應(yīng)。（1）抽出技術(shù)質(zhì)量要素。在顧客需求的各個項目指標中，抽出技術(shù)（質(zhì)量）要素；（2）用親和圖法合并歸納。將抽出的技術(shù)指標相類似的放在一起，然后求得高一級科目，并確定其名稱。（3）編制展開表。考慮技術(shù)指標之間的關(guān)系匯總整理，并將各指標的質(zhì)量特性值明確化。技術(shù)要求展開表是企業(yè)的技術(shù)世界，成功的展開使顧客的需求從技術(shù)上予以保證，只有對準了顧客的需求的焦點，識不出要緊的質(zhì)量要求及測定的質(zhì)量特性才能使改進成功。接上例，得出關(guān)鍵顧客需求以后，將這些顧客需求進行技術(shù)特性的描述，如“響應(yīng)性”能夠抽出技術(shù)要求有“訓(xùn)練”、“能力”、“信息”、“設(shè)備”；“有形性”能夠抽出技術(shù)要求有“訓(xùn)練”、“設(shè)備”等等，并在此基礎(chǔ)上展開為技術(shù)要求，得到的技術(shù)要求展開表，如表3-40所示。表3-40技術(shù)要求展開表技術(shù)要求技術(shù)指標訓(xùn)練態(tài)度能力信息設(shè)備4.編制質(zhì)量表質(zhì)量表能夠描繪顧客需求和技術(shù)要求之間的關(guān)系，實現(xiàn)從顧客的世界向技術(shù)世界的轉(zhuǎn)換。（1）關(guān)系矩陣：把關(guān)鍵顧客需求展開表與技術(shù)要求展開表縱橫排列組合成矩陣形式，以二元