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

趙萬(wàn)瑩

河南中煙南陽(yáng)卷煙廠 河南南陽(yáng) 473000

從測(cè)量系統(tǒng)的概念可以看出測(cè)量系統(tǒng)是由人、量具、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量方法等幾個(gè)方面組成。由于測(cè)量方法是根據(jù)測(cè)量對(duì)象的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇的，受到測(cè)量對(duì)象的影響，因此測(cè)量方法的選擇要注意其特殊性及針對(duì)性。在對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行分析的過(guò)程中，主要是用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)測(cè)量系統(tǒng)中的各個(gè)波動(dòng)源進(jìn)行分析，波動(dòng)源的幅度以及波動(dòng)源的頻率會(huì)對(duì)最終的測(cè)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(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)。重復(fù)性及再現(xiàn)性是對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的波動(dòng)即精密程度進(jìn)行評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)，這兩項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)也較適合在煙草行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用。對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)價(jià)主要分為兩種：計(jì)量型以及計(jì)數(shù)型。對(duì)于計(jì)量型來(lái)說(shuō)，主要指可變數(shù)據(jù)的測(cè)量分析，包括破壞性試驗(yàn)以及非破壞性試驗(yàn)；對(duì)于計(jì)數(shù)型來(lái)說(shuō)，主要指屬性值的測(cè)量分析。

1 計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析

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

在對(duì)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)能力的方法通常會(huì)分為兩種：首先，利用測(cè)量系統(tǒng)的波動(dòng)與總波動(dòng)的比值來(lái)進(jìn)行度量，將其記為P/TV；其次，利用測(cè)量系統(tǒng)的波動(dòng)與被測(cè)量對(duì)象質(zhì)量特性的容差之比進(jìn)行度量，將其記為P/T[3]。

以上兩種評(píng)價(jià)方式在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中有較為理想的效果，除此之外還可以在統(tǒng)計(jì)分析完成之后，應(yīng)用測(cè)量系統(tǒng)對(duì)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行精準(zhǔn)明確，這樣可以使數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性得到有效提升。P/T、P/TV評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)都具有較強(qiáng)的分辨力以及說(shuō)服力，與要求標(biāo)準(zhǔn)相符合。

2 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析

對(duì)于計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)而言，其主要特征體現(xiàn)在其測(cè)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(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中又很難保證其整體精準(zhǔn)性。因此，此種評(píng)價(jià)方式需要操作者對(duì)測(cè)量對(duì)象進(jìn)行多次測(cè)量，從而使各個(gè)測(cè)量結(jié)果之間的誤差越來(lái)越小，這也使得測(cè)量結(jié)果的一致性得到體現(xiàn)。一般情況下，計(jì)數(shù)型測(cè)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(gè)方面。

一致性比率等于一致的次數(shù)與測(cè)量的總次數(shù)之間的比值，它是度量測(cè)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(gè)操作者與標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值的一致性比率。1）-（4）分別體現(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性、偏倚性、再現(xiàn)性、有效性行。

計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)在卷煙工藝質(zhì)量測(cè)量過(guò)程的應(yīng)用以煙絲質(zhì)量測(cè)量為例，測(cè)量系統(tǒng)分析時(shí)會(huì)將煙絲的質(zhì)量按照等級(jí)情況進(jìn)行分類，并且對(duì)煙絲質(zhì)量的測(cè)量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值的一致性進(jìn)行比較。當(dāng)一致性比率大于80%的時(shí)候，才能夠?qū)⑵湟暈橛行В绻恢滦员嚷食^(guò)90%則視為評(píng)價(jià)效果理想。當(dāng)一致性比率沒(méi)有達(dá)到80%的時(shí)候，應(yīng)該及時(shí)采取糾正措施，使測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性以及可靠性得到保證，

卡帕值（Kappa）這一概念是在上世紀(jì)60年代初期被提出來(lái)的，通常會(huì)用K來(lái)表示，這是一個(gè)度量測(cè)量結(jié)果一致程度的統(tǒng)計(jì)量?？ㄅ林档娜≈捣秶鸀?1～1，當(dāng)卡帕值為1的時(shí)候，表示兩個(gè)度量結(jié)果完全一致；當(dāng)卡帕值為0的時(shí)候，則表示兩個(gè)度量結(jié)果的一致程度并不比偶然猜測(cè)的效果更加理想；當(dāng)卡帕值為-1的時(shí)候，則表示兩個(gè)度量結(jié)果完全不一致。在對(duì)計(jì)量結(jié)果的一致性進(jìn)行研究的過(guò)程中，兩次測(cè)量結(jié)果的一致性程度可以用卡帕值進(jìn)行精準(zhǔn)表示。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著卷煙生產(chǎn)自動(dòng)化水平的提升，在線以及離線操作的方式在設(shè)備檢測(cè)以及卷煙生產(chǎn)的過(guò)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(cè)量的人、機(jī)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(cè)量準(zhǔn)確程度得到控制。在對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行分析的過(guò)程中，應(yīng)該從現(xiàn)階段設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行入手，這樣可以更加及時(shí)的找到引起波動(dòng)的原因，使卷煙工藝的整體質(zhì)量得到提升。測(cè)量系統(tǒng)在卷煙工藝質(zhì)量管理過(guò)程中進(jìn)行應(yīng)用會(huì)涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)步驟，要對(duì)其進(jìn)行深入全面掌握，才能保證最終卷煙生產(chǎn)的質(zhì)量。