基于数据挖掘的质量成本分析与控制

文/贾艳芳，山西财经大学



基于数据挖掘的质量成本分析与控制

文/贾艳芳，山西财经大学

本文提出将质量成本分析与具体生产过程相结合，通过对质量成本数据的挖掘来识别具体质量问题，发掘产品研制和管理过程中的质量瓶颈。首先，基于已有的质量成本数据，运用回归分析展开质量成本水平分析，确定企业所处的质量水平，以提出相应的质量改进措施，同时为质量成本关联分析和预测提供一定的分析方向和根据；其次，通过对质量成本的关联分析，挖掘数据间隐藏的关联关系，从而找出产品质量关键因素，支持质量改进，结合企业积累的生产质量成本经验数据，根据关联分析得到的结果和生产活动的质量特征因素对产品生产过程进行质量成本预测；最后，根据质量成本数据挖掘的结果，提出基于质量成本的生产过程质量控制和改进模型。

数据挖掘；质量成本；关联分析

1 质量成本数据采集

数据采集为后续的数据挖掘和质量控制服务提供基础研究数据，这是在模型构建和数据挖掘分析前的重要工作。质量成本的数据多而杂，数据采集工作难度极大。为了便于数据采集，将数据分为静态数据和动态数据两大类。静态数据就是在质量成本管理中长时间相对固定不变的数据，静态数据的采集是通过质量管理人员收集相关的收据和报表，结合企业信息系统中的财务数据等，进行添加和维护。动态数据的采集则是通过对产品生产过程质量数据的动态采集来实现。质量成本动态数据采集的主要对象是产品加工制造过程中的运行损失成本，即零件返工、返修或报废造成的损失。要精确而全面地采集质量损失数据，同时为后续的质量成本数据挖掘提供数据准备，必须将质量成本细化到每一个工序，逐一量化计算，同时采集与该项损失有关的质量信息，为后续的质量成本挖掘分析提供数据基础。

2 基于关联分析的质量成本分析

面向质量成本数据的关联规则挖掘关联分析的目的是找出质量成本数据库中隐藏的关联网，从经济的角度发现工序活动和质量故障信息之间的关系，从而找出质量改进的关键因素或对关键因素影响较大的特殊因素，支持质量改进方案决策。关联分析的数据对象来自于质量成本动态数据。文中的数据分析对象主要指质量成本数据中蕴含的产品信息、工序信息、质量故障信息和人员信息等。其中，内部损失成本信息涉及产品信息、工序信息、质量故障信息、人员信息四个维度；外部损失成本涉及产品信息、质量故障信息、客户信息三个维度。因此，把质量成本的关联分析进一步分成产品内部损失成本关联分析、产品外部损失成本关联分析、产品损失成本联合关联分析三部分。在关联规则挖掘的过程中，质量成本中蕴含的金额数值信息是不参与的。在实际关联分析过程中，质量成本数据的采集可能不够充分和全面，此时应具体情况具体分析，尽可能保持关联规则的真实有效性。通过挖掘得到关联规则后应对其进行过滤，剔除无效或没有实际意义的规则。由于实际工程中的生产批次有先后的问题，可以设定批次i的生产时间提前于批次j(i

3 量成本控制和改进过程模型

对采集到的质量成本数据进行回归分析、关联分析和质量成本预测后，得到相应的质量成本分析结果。利用这些分析结果，结合企业的资源状况，制定当前的质量改进目标，并在该目标的驱动下制定相应的质量控制和改进措施。质量成本控制和改进过程可分为以下三个阶段：

3.1 制定质量控制目标基于质量成本回归分析、关联分析和模糊神经网络的预测结果制定质量控制目标。

3.2 生产过程质量成本动态监测应用在线或离线方式对生产过程中的质量成本数据进行监测，及时发现质量成本数值超出目标控制区域的问题。因此必须随时监控质量成本的发生状态，与制定的质量成本目标进行对比，度量两者之间的差异，判断是否需要调整生产状态。

3.3 制定质量控制和改进措施在产品质量成本的监控过程中，若发现其成本数值超出目标控制区域，则应及时核查数据，查找质量问题。在质量问题分析过程中，如果检测出故障，则应及时修正错误，提出质量改进措施。在本质上，质量成本控制与改进为一个生产过程即时反馈控制的闭环系统，通过动态监测、比对及反馈调节，实现基于质量成本视角的生产过程质量控制与改进。

4 结束语

本文提出利用数据挖掘的方法对质量成本进行分析和控制，充分利用质量成本中蕴含的生产质量信息，不仅为企业提供衡量自身质量水平和质量改进成效的经济指标，更将经济数据与实际的生产质量活动结合，以便及时指导生产活动，实现生产过程的质量控制和改进。

在此基础上，进一步的研究工作可结合其他质量工程管理方法，进入产品的全生命周期，将质量成本的观念和分析控制手段融人产品的设计过程、生产过程、销售过程，甚至产品剩余价值的回收再利用等，结合产品的可靠性、使用性和经济性等，在整个生命周期即时监控产品状态，改进设计质量和工艺过程，即时规避质量浪费，提高产品的市场竞争力。

[1]张维德．质量管理教程[M]．北京：机械工业出版社，2008.

[2]ULMER J M. A study of ASQ and SME members on the effects of continuous improvement practices and certifications on quality cost for small-midsized United States manufacturing companies[D]．Terretlaute，Indiana，USA：Indiana State University，2008．