關于睡眠時間的六西格瑪體驗

曹陽

摘要：本文通過記錄連續(xù)42天（6組數(shù)據(jù)，每組7天）的與睡眠時間相關的數(shù)據(jù)，分析了西格瑪?shù)淖兓诰?極差分析、均值-標準差分析中的體現(xiàn)，同時又特針對其中的睡眠時長和深度睡眠時間比例進行了過程能力分析，總結了睡眠時間的規(guī)律，并對選擇優(yōu)質睡眠提出了合理化建議

關鍵詞：睡眠時間；六西格瑪；數(shù)據(jù)分析

引言 睡眠時間是指人及動物的一種自然生理現(xiàn)象，意識的自然的、通常為有規(guī)律的暫時中止，在此期間體力得到恢復的過程時間，能達到閉目安息，大腦皮質處于休息狀態(tài)。人的睡眠時間不宜過長，成年人晝夜7-8小時便已也足夠，如果想用增加睡眠時間來獲得健康，那反而會適得其反，增加疾病，縮短壽命。一般情況一天有得6-8小時的正常睡眠就很充足了。如果由于工作或其他事情耽誤了睡眠，視耽誤的多少可以適當彌補一些，一般總的彌補量不宜超過兩小時。起床后做些平常所做的活動，便能精力充沛一切恢復正常。過多的彌補非但無益，反會更加精神恍忽，甚至還會頭昏腦脹出現(xiàn)類似問題。

1 緒論

1.1 實驗目的及意義

為選用一組時間來體驗西格瑪，并感受六西格瑪在我們日常生活中的應用，特選擇睡眠時間作為六西格瑪分析的研究對象。

1.2 六西格瑪分析簡介

六西格瑪是一套系統(tǒng)的、集成的業(yè)務改進方法體系，是旨在持續(xù)改進企業(yè)業(yè)務流程，實現(xiàn)客戶滿意的管理方法。σ是一個希臘字母，讀作“西格瑪”，在數(shù)理統(tǒng)計中表示“標準差”，是用來表征任意一組數(shù)據(jù)或過程輸出結果的離散程度的指標，是一種評估產(chǎn)品和生產(chǎn)過程特性波動大小的參數(shù)。西格瑪質量水平則是將過程輸出的平均值、標準差與質量要求的目標值、規(guī)格限聯(lián)系起來進行比較，是對過程滿足質量要求能力的一種度量。西格瑪水平越高，過程滿足質量要求的能力就越強；反之，西格瑪水平越低，過程滿足質量要求的能力就越低。

2數(shù)據(jù)收集與實驗準備

本實驗采用小米手環(huán)為測量工具，測量的主要數(shù)據(jù)有深度睡眠時長、淺睡時長、入睡時間、醒來時間和睡眠時長，后計算出深度睡眠時間所占睡眠總時長的比例?；A數(shù)據(jù)如下表所示。

備注：加粗字體者為非工作日

3 數(shù)據(jù)分析與結論

本實驗使用MINITAB軟件進行數(shù)據(jù)分析（均值-極差分析、均值-標準差分析和過程能力分析）

3.1 關于入睡時間的數(shù)據(jù)分析

3.1.1均值-極差分析

入睡時間的 Xbar-R 控制圖檢驗結果：均值和極差均在六個標準差范圍之內

3.1.2均值-標準差分析

入睡時間的 Xbar-S 控制圖檢驗結果：均值和標準差均在六個標準差范圍之內

3.1.3小結

入睡時間均在控制限范圍之內，說明作為樣本的六周內入睡時間較為接近，分布較為平衡，可認為過程穩(wěn)定。

3.2 關于醒來時間的數(shù)據(jù)分析

3.2.1均值-極差分析

醒來時間的 Xbar-R 控制圖檢驗結果：

醒來時間的 Xbar 控制圖檢驗結果：

檢驗 1。1 個點，距離中心線超過 3.00 個標準差。

檢驗出下列點不合格： 1， 5， 6， 7

醒來時間的 R 控制圖檢驗結果：

檢驗 1。1 個點，距離中心線超過 3.00 個標準差。

檢驗出下列點不合格： 6

3.2.2均值-標準差分析

醒來時間的 Xbar-S 控制圖檢驗結果：

醒來時間的 Xbar 控制圖檢驗結果：

檢驗 1。1 個點，距離中心線超過 3.00 個標準差。

檢驗出下列點不合格： 1， 5， 6， 7

醒來時間的 S 控制圖檢驗結果：

檢驗 1。1 個點，距離中心線超過 3.00 個標準差。

檢驗出下列點不合格： 6

3.2.3小結

由上述控制圖可知，周一、周五醒來時間最早，周六和周日最晚，這與上課安排有關，醒來時間基本決定于鬧鐘時間。

3.3 關于睡眠時長的數(shù)據(jù)分析

3.3.1均值-極差分析

睡眠時長的 Xbar-R 控制圖檢驗結果：均值在六個標準差范圍之內

睡眠時長的 R 控制圖檢驗結果：

檢驗 1。1 個點，距離中心線超過 3.00 個標準差。

檢驗出下列點不合格： 6

3.3.2均值-標準差分析

睡眠時長的 Xbar-S 控制圖檢驗結果：均值和標準差均在六個標準差范圍之內

3.3.3過程能力分析

進行該分析的前提是該組實驗數(shù)據(jù)基本服從正態(tài)分布，規(guī)定睡眠時長的下限是7小時，上限是9小時。由MINITAB過程能力報告（95.0%置信）可知，正態(tài)分布的標準中心在8-8.5之間，與實際均值8.29738基本吻合。過程能力指數(shù)為0.26，說明睡眠時長過程能力嚴重不足，需采取緊急措施提高過程能力，可考慮放寬標準范圍。

3.3.4小結

睡眠時長基本在控制限范圍之內，說明作為樣本的六周內睡眠時長較為接近，分布較為平衡，可認為過程穩(wěn)定。盡管周一到周日的入睡時間和醒來時間不盡相同，但是二者相差的總睡眠時長大體相同，故樣本數(shù)據(jù)在六西格瑪范圍之內。

3.4 深度睡眠時間的比例

3.4.1均值-極差分析

深度睡眠時間比例的 Xbar-R 控制圖檢驗結果：均值和極差均在六個標準差范圍之內

3.4.2均值-標準差分析

深度睡眠時間比例的 Xbar-S 控制圖檢驗結果：均值和標準差均在六個標準差范圍之內

3.4.3過程能力分析

進行該分析的前提是該組實驗數(shù)據(jù)基本服從正態(tài)分布，規(guī)定深度睡眠時間比例的下限是0.22，上限是0.38。由MINITAB過程能力報告（95.0%置信）可知，正態(tài)分布的標準中心在0.28-0.32之間，與實際均值0.302803基本吻合。過程能力指數(shù)為0.23，說明深度睡眠時間比例時長過程能力嚴重不足，需采取緊急措施提高過程能力，可考慮放寬標準范圍。

3.4.4 小結

深度睡眠時間比例均在控制限范圍之內，說明作為樣本的六周內深度睡眠時間比例較為接近，分布較為平衡，可認為過程穩(wěn)定。

3.5結論與建議

3.5.1 實驗結論

由基礎數(shù)據(jù)和上述分析結果可知，周六周日和節(jié)假日入睡時間和醒來時間會更晚，睡眠時長會更長。深度睡眠時間比例約為0.3，和科學比例0.25較為接近。

3.5.2 睡眠建議

（1） 堅持按時上床。

（2）保持臥室空氣流通和適宜溫度。

（3）堅持睡前的習慣性活動。

（4）晚上盡量少吃難消化或油膩或有刺激味的食物，睡前2小時不可喝含酒精或咖啡因的飲料。

（5）睡前不能進行劇烈運動，若有傍晚或晚上鍛煉的習慣要在睡前4小時進行。

（6）睡前不要用腦過度，苦思冥想會使大腦異常興奮而難以平靜。

（7）睡前洗個熱水腳，會感到更舒適并有利于身體健康。

4 附言

（1）本實驗以小米手環(huán)為測量工具，數(shù)據(jù)的精確性欠為妥當，但作為定性分析和定量分析相結合的測量工具，還是有一定科學依據(jù)的。

（2）由于小米手環(huán)的工作原理，入睡和醒來時間的差不一定等于睡眠時長。

（3）由于數(shù)據(jù)均是在自然狀態(tài)下測且測量對象為同一人，故實驗數(shù)據(jù)較容易受客觀因素影響，也會存在一定的偶然性。