1.2.4　質量控制中的統計方法

對建筑工程質量進行管理和控制，是建立在“用數據說話”的基礎上的。通過對數據的統計分析，才能發現質量問題，才能及時采取對策和措施，予以糾正和預防質量事故的發生。

質量員應熟悉排列圖、因果分析圖、直方圖和控制圖的用途和觀察分析方法。

1.排列圖的用途和觀察分析

（1）排列圖的用途。排列圖法是利用排列圖尋找影響質量主次因素的一種有效方法。在質量管理過程，通過抽樣檢查或檢驗試驗所得到的質量問題、偏差、缺陷、不合格等統計數據，以及造成質量問題的原因分析統計數據，均可采用排列圖方法進行狀況描述，它具有直觀、主次分明的特點。排列圖又叫帕累托圖或主次因素分析圖，它是由兩個縱坐標、一個橫坐標、幾個連起來的直方形和一條曲線所組成。實際應用中，通常按累計頻率劃分為（0～80%）、（80%～90%）、（90%～100%）三部分，與其對應的影響因素分別為A、B、C三類。A類為主要因素，B類為次要因素，C類為一般因素。

（2）排列圖的繪制。

1）畫橫坐標。將橫坐標按項目數等分，并按項目頻數由大到小順序從左至右排列。

2）畫縱坐標。左側的縱坐標表示頻數，右側縱坐標表示累計頻率。要求總頻數對應累計頻率100%。

3）畫頻數直方形。以頻數為高畫出各項目的直方形。

4）畫累計頻率曲線。從橫坐標左端點開始，依次連接各項目直方形右邊線及所對應的累計頻率值的交點，所得的曲線即為累計頻率曲線。

5）記錄必要的事項。如標題、收集數據的方法和時間等。

（3）排列圖的觀察與分析。

1）觀察直方形，大致可看出各項目的影響程度。排列圖中的每個直方形都表示一個質量問題或影響因素，影響程度與各直方形的高度成正比。

2）利用ABC分類法，確定主次因素。將累計頻率曲線按（0～80%）、（80%～90%）、（90%～100%）分為三部分，各曲線下面所對應的影響因素分別為A、B、C三類因素。

（4）排列圖的應用。排列圖可以形象、直觀地反映主次因素，其主要應用有：

1）按不合格品的內容分類，可以分析出造成質量問題的薄弱環節；

2）按生產作業分類，可以找出生產不合格品最多的關鍵過程；

3）按生產班組或單位分類，可以分析比較各單位技術水平和質量管理水平；

4）將采取提高質量措施前后的排列圖對比，可以分析措施是否有效；

5）此外，還可以用于成本費用分析、安全問題分析等。

2.因果分析圖的用途和觀察分析

（1）因果分析圖的用途。因果分析圖法是利用因果分析圖來系統整理分析某個質量問題（結果）與其產生原因之間關系的有效工具。因果分析圖也稱特性要因圖，又因其形狀常被稱為樹枝圖或魚刺圖。

（2）因果分析圖基本原理。是對每一個質量特性或問題，逐層深入排查可能原因，確定其中最主要原因，進行有的放矢的處置和管理。

（3）因果分析圖作圖方法。因果圖的作圖過程是一個判斷推理的過程，是從最直接因素起至造成的結果為止，其步驟如下：

1）確定需要解決問題的質量特性。如質量、成本、材料、進度、安全、管理等方面的問題。

2）廣泛收集小組成員或有關人員的意見、建議并記錄在圖上。

3）按因果形式由左向右畫出主干線箭頭，標明質量問題，以主干線為零線畫60°角的大原因直線，并把大原因直線用箭頭指向主干排列于兩側，圍繞各大原因直線展開進一步分析，中、小原因直線互相間也構成原因—結果的關系，用長短不等的箭頭畫在圖上，展開到能采取措施為止。

4）討論分析主要原因。把主要的、關鍵的原因分別用粗線或其他顏色標出來，或加上框框進行現場驗證。在工程施工中，一般影響工程質量的因素往往不一定是五個方面同時存在，因此要靈活運用。

①人（操作者）：意識、文化素質、技術水平、工作態度等。

②法（操作方法）：施工程序、工藝標準、施工方式。

③料（成品、原材料）：配合比、材料的質量。

④機（機械設備）：操作工具、檢查器具、運輸設備等。

⑤環（環境）：室內外、季節施工、工程安排等因素。

（4）使用因果分析圖法時應注意的事項：

1）一個質量特性或一個質量問題使用一張圖分析。

2）通常采用QC小組活動的方式進行，集思廣益，共同分析。

3）必要時可以邀請小組以外的有關人員參與，廣泛聽取意見。

4）分析時要充分發表意見，層層深入，列出所有可能的原因。

5）在充分分析的基礎上，由各參與人員采用投票或其他方式，從中選擇1～5項多數人達成共識的最主要原因。

3.直方圖的用途和觀察分析

（1）直方圖的主要用途。直方圖法即頻率分布直方圖法，它是將收集到的質量數據進行分組整理，繪制成頻率分布直方圖，用以描述質量分布狀態的一種分析方法，所以又稱質量分布圖法。通過直方圖的觀察分析，可以了解產品質量的波動情況，掌握質量特性的分布規律，以便對質量狀況進行分析判斷。同時，可通過質量數據特征值的計算，估計施工生產過程總體的不合格品率，評價過程能力等。

（2）直方圖法的應用。首先是收集當前生產過程質量特性抽檢的數據，然后制作直方圖進行觀察分析，判斷生產過程的質量狀況和能力。如某工程10組試塊的抗壓強度數據150個，但很難直接判斷其質量狀況是否正常、穩定和受控情況，如將其數據整理后繪制成直方圖，就可以根據正態分布的特點進行分析判斷。

（3）直方圖的觀察分析。

1）形狀觀察分析。是指將繪制好的直方圖形狀與正態分布圖的形狀進行比較分析，一看形狀是否相似，二看分布區間的寬窄。直方圖的分布形狀及分布區間寬窄是由質量特性統計數據的平均值和標準偏差所決定的。

①正常直方圖呈正態分布，其形狀特征是中間高、兩邊低、成對稱，如圖1-3（a）所示。正常直方圖反應生產過程質量處于正常、穩定狀態。

②異常直方圖呈偏態分布，常見的異常直方圖有：

a.折齒型如圖1-3（b），直方圖出現參差不齊的形狀，即頻數不是在相鄰區間減少，而是隔區間減少，形成了鋸齒狀。原因主要是繪制直方圖時分組過多或測量儀器精度不夠而造成的。

b.陡坡型如圖1-3（c），直方圖的頂峰偏向一側，它往往是因計數值或計量值只控制一側界限或剔除了不合格數據造成。

c.孤島型如圖1-3（d），在遠離主分布中心的地方出現小的直方，形如孤島，孤島的存在表明生產過程出現了異常因素。

d.雙峰型如圖1-3（e），直方圖出現兩個中心，形成雙峰狀。這往往是由于把來自兩個總體的數據混在一起作圖所造成的。

e.峭壁型如圖1-3（f），直方圖的一側出現陡峭絕壁狀態。這是由于人為地剔除一些數據，進行不真實的統計造成的。

2）位置觀察分析。是指將直方圖的分布位置與質量控制標準的上下限范圍進行比較分析，如圖1-4所示。

①生產過程的質量正常、穩定和受控，還必須在公差標準上、下界限范圍內達到質量合格的要求。只有這樣的正常、穩定和受控才是經濟合理的受控狀態，如圖1-4（a）所示。

②圖1-4（b）中質量特性數據分布偏下限，易出現不合格，在管理上必須提高總體能力。

③圖1-4（c）中質量特性數據的分布充滿上下限，質量能力處于臨界狀態，易出現不合格，必須分析原因，采取措施。

④圖1-4（d）中質量特性數據的分布居中且邊界與上下限有較大的距離，說明質量能力偏大，不經濟。

⑤圖1-4（e）、（f）中均已出現超出上下限的數據，說明生產過程存在質量不合格，需要分析原因，采取措施進行糾偏。

4.控制圖的用途和觀察分析

（1）控制圖的用途。控制圖是用樣本數據來分析判斷生產過程是否處于穩定狀態的有效工具。它的用途主要有兩個：

1）過程分析。即分析生產過程是否穩定。為此，應隨機連續收集數據，繪制控制圖，觀察數據點分布情況并判定生產過程狀態。

2）過程控制。即控制生產過程質量狀態。為此，要定時抽樣取得數據，將其變為點子描在圖上，發現并及時消除生產過程中的失調現象，預防不合格品的產生。

（2）控制圖的觀察分析。對控制圖進行觀察分析是為了判斷工序是否處于受控狀態，以便決定是否有必要采取措施，清除異常因素，使生產恢復到控制狀態。詳細判斷方法見表1-1。

排列圖、直方圖法是質量控制的靜態分析法，反映的是質量在某一段時間里的靜止狀態。然而產品都是在動態的生產過程中形成的，因此，在質量控制中單用靜態分析法顯然是不夠的，還必須有動態分析法。只有動態分析法，才能隨時了解生產過程中質量的變化情況，及時采取措施，使生產處于穩定狀態，起到預防出現廢品的作用。控制圖就是典型的動態分析法。