日本企业质量管理方法简介

——3.田口方法中的新成员——MTS(马田系统)

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原文出处:
上海质量

内容提要:

日本筑波大学山田秀准教授以“SQC方法、田口方法以及MT系统”为题发表长篇文章,就日本质量管理的各种基本方法作了简明而系统的介绍。本文作为连载的第三篇,主要介绍田口方法中的新成员“马田系统”。马赫拉诺比斯首创了“马氏距离”学说,后来被运用于田口方法中,形成了马田系统,简称为MTS。本文首先论述了MTS的理论概要和操作步骤,并介绍了马氏距离在二元和多元情况下的计算方法。将某医院实施的特殊健康诊断作为典型案例,具体地描述了基础数据的收集、原有数据基础上的判别基准范围的确定、马氏距离在基准范围界定上的应用以及新数据的判断方法等一系列操作过程,从而证明了MTS的有效性。文章最后简要介绍了MTS与SQC方法的多元控制以及判别分析之间的关联,并指出了MTS与“多重共线性”之间的问题及解决的方法。


期刊代号:F31
分类名称:企业管理研究
复印期号:2008 年 09 期

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      MTS(马田系统)的全称为“马赫拉诺比斯·田口系统”,是田口方法中比较新的一个成员。田口博士和他的同事兼高达贰先生于2002年合著了《MTS的技术开发》一书,系统地论述了MTS的基本理论,并介绍了若干应用案例。另外还指出,MTS同“多元控制图”以及“判别分析”之间也有着一定的关联。本文先说明MTS的理论概要,然后就其与SQC方法之间的关联等问题作简要介绍。

      一、MTS概要

      1.MTS的基本观点

      所谓MTS,就是先收集到被视为正常的多元的数据资料,并根据收集的数据确定一个范围作为基准空间,然后对新收集的数据进行判断,如果不在其范围之内,则可判断该数据与先前收集的数据样本之间是不相同的,MTS就是进行这种判断的一系列方法。MT二字缘自马赫拉诺比斯和田口二人的姓氏读音,马氏所创的“马赫拉诺比斯距离”(以下略称为马氏距离)后来被田口方法运用于上述范围的界定。在此,引用兼高达贰先生的“马氏距离的应用——特殊健康诊断例”一文中的典型案例,对MTS的基本考虑方法作一概要说明。

      在某医院,正在进行GOT(谷草转氨酶)和GPT(谷丙转氨酶)等多项关于肝功能的仪器测定。他们对GOT和GPT两个项目分别作了“显示肝细胞功能障碍(因肝炎或中毒性肝功能障碍等而升高)”和“与GOT相同(比GOT对肝脏更具特异性)”的诊断说明。同时对各检查项目分别规定了可视为正常值的范围,例如GOT为2~25(单位),GPT为0~22(单位)。并指出这些标准大多是由仪器厂家和药剂厂家规定好的,现在使用统计方法进行诊断的尝试。具体做法是,首先收集了200名可视为正常人的数据(在该论文中选择发表了其中40名的数据),再根据这些数据绘制成GOT(横轴线)和GPT(纵轴线)的散布图,体现了MTS的基本概念的数据分布情况如图1所示。

      

      图1 MTS的基本概念

      如图(a)所示,首先根据原来收集的数据确定一个可判定为正常值的范围。然后如图中(b)所示,新收集的数据处于上述范围内的判断为正常,凡超出上述范围者则判断为异常。这就是MTS方法的基本概念。本文对于MTS的这一概念只进行概略介绍,但在兼高达贰先生的论文中,由于数据内容涉及人体健康的关系,故详细地介绍了如何判断正常和异常等问题的各种具体考虑方法。

      另外,在MTS方法的背后有着这样一种想法:虽然被认定为正常的数据可以作为一个集来表示,但异常的部分却往往呈现出各种不同的状态。例如,有时GOT和GPT两项都显示偏高,而有时则单独GOT一项出现偏高等等。

      2.MTS的操作步骤

      MTS的操作步骤一般按下列四步实施。

      (1)首先收集上述例子中被认为正常的数据,也就是可作为基准的数据。这种可作为基准的数据集一般称之为基准空间。

      (2)在(1)步骤中所收集的数据基础上,运用“马氏距离”确定可视作属于基准空间的数据范围。

      (3)然后收集不属于基准空间的数据并进行性能评价。在收集和评价过程中,如项目较多时,也可能需要进行项目选择。

      (4)对于新收集的数据,按照其是否处于(2)步骤中所决定的范围之内的实际情况,判断它是否属于来自基准空间的数据。

      二、关于“马氏距离”

      如同图1(a)中散布图所示的GOT和GPT那样,在所测定的项目之间一般存在“相关”关系。在存在某种相关关系的情况下,如按检查项目分别设定范围,则图1(b)中所示的明显与总体不同的A点和B点也可能被判定为正常。所以,在此最好要注意数据出现的频率,考虑整体的范围。对于这种情况的处理,有效的方法就是“马氏距离”。

      1.二元的场合

      

      在马氏距离中,如不考虑“相关”因素(即=0),则可构成下列计算式:

      

      所以,将等于基准空间的“欧几里得距离”。另外,马氏距离将出现多元正态分布的概率密度函数的指数部分。由此可知,马氏距离的考虑要同下列情况相对应:对于数据的出现要设想为多元正态分布,在数据容易出现的地方要提高其密度,反之,在数据不易出现的地方要降低其密度。

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