Принцип Парето. Практическая работа 15. Принцип Парето. Практическая работа 15 Принцип Парето 1 Цель работы
 Скачать 91.26 Kb.
|
|
Практическая работа № 15 Принцип Парето 1 Цель работы Используя методические указания к практической работе по дисциплине «Основы исследовательской деятельности » приобрести навыки по выбору и обоснованию методов и экспериментальных методик 2. Теоретические сведения и методические указания по выполнению практической работы 2.1 Закон Парето Закон Парето, или принцип Парето, или принцип 20/80 — эмпирическое правило, названное в честь экономиста и социолога Вильфредо Парето, в наиболее общем виде формулируется как «20% усилий дают 80% результата, а остальные 80% усилий — лишь 20% результата». Может использоваться как базовая установка в анализе факторов эффективности какой-либо деятельности и оптимизации её результатов: правильно выбрав минимум самых важных действий, можно быстро получить значительную часть от планируемого полного результата, при этом дальнейшие улучшения неэффективны и могут быть неоправданных (согласно кривой Парето). Приводимые в законе цифры нельзя считать безусловно точными: это скорее просто мнемоническое правило, нежели реальные ориентиры. Выбор чисел 20 и 80 является также данью заслугам Парето, выявившему конкретную структуру распределения доходов среди итальянских домохозяйств, которой и было свойственно сосредоточение 80 % доходов у 20 % семей. Но любое другое конкретное распределение может иметь другую структуру, и для каждой отдельной задачи следует проводить соответствующий анализ, направленный на выявление конкретной зависимости между удельным весом затраченных ресурсов и полученных результатов. Как универсальный принцип предложен англичанином Ричардом Кохом (англ.), ссылавшимся на частную закономерность, выявленную итальянским экономистом и социологом Вильфредо Парето в 1897 году. Результаты анализа Коха отражены в книге «Принцип 20/80: секреты достижения больших результатов при затрате меньших усилий». Он распространил результат наблюдения Парето на все экономические и социологические явления и вывел ряд следствий принципа, которые сейчас нередко употребляются как самостоятельные эмпирические правила (следствия закона Парето). Само название «принцип Парето» для «принципа 20/80» предложил Джозеф Джуран[en] в 1941 году. Конкретные кумулятивные зависимости распределения доходов населения (которые и исследовал В. Парето) принято называть кривой Лоренца, поскольку эта графическая зависимость предложена американским экономистом Максом Отто Лоренцем в 1905 году. Наиболее известным показателем измерения степени неравномерности кумулятивного распределения является коэффициент Джини, предложенный итальянским экономистом и социологом Коррадо Джини в 1912 году. Соблюдение принципа очень часто встречается в самых разных областях. Например, в том, что 20 % людей обладают 80 % капитала, или 80 % пользователей посещают 20 % сайтов, 20 % покупателей или клиентов (постоянных) приносят 80 % прибыли. Но следует учитывать, что в этих утверждениях фундаментальными являются не приведённые числовые значения, а сам факт их существенного различия. Важнейшие следствия закона Парето Значимых факторов немного, а факторов тривиальных множество — лишь единичные действия приводят к важным результатам. Бо́льшая часть усилий не даёт желаемых результатов. То, что мы видим, не всегда соответствует действительности — всегда имеются скрытые факторы. То, что мы рассчитываем получить в результате, как правило, отличается от того, что мы получаем (всегда действуют скрытые силы). Обычно слишком сложно и утомительно разбираться в том, что происходит, а часто это и не нужно — необходимо лишь знать, работает ваша идея или нет, и изменять её так, чтобы она заработала, а затем поддерживать ситуацию до тех пор, пока идея не перестанет работать. Большинство удачных событий обусловлено действием небольшого числа высокопроизводительных сил; большинство неприятностей связано с действием небольшого числа высоко деструктивных сил. Бо́льшая часть действий, групповых или индивидуальных, являет собой пустую трату времени. Они не дают ничего реального для достижения желаемого результата. Применение закона Парето Основная сфера использования закона — экономика, менеджмент, хотя он также эффективен и в политологии[1]. Принцип Парето лежит в основании идеи компьютерных RISC-процессоров (впрочем, неизвестно, опирались ли авторы идеи на известный им принцип или повторно изобрели его сами). В то время как электронная промышленность шла по пути создания всё более сложных микропроцессоров с всё более объёмными системами сложных команд, чтобы обеспечить выполнение как можно большего числа сложных операций одной командой, создатели RISC обратили внимание на тот факт, что в течение большей части машинного времени процессор выполняет команды, составляющие очень небольшое подмножество всей системы команд. Было сформулировано то же правило 20/80 в применении к работе процессора: «в течение 80 % времени работы процессор выполняет 20 % от общего числа реализованных в нём команд». Возникла естественная идея: выбросить из схемы процессора реализацию 80 % редко используемых команд, оставив только 20 % используемых часто, и за счёт упрощения схемы сделать её более производительной. Стоит отметить, что «виртуализация» аппаратных процессов направлена на снижение воздействия закона Парето на производительность системы, прямым тому подтверждением является использование терминальных систем. Однако использование таких систем не вводит их в исключение закона Парето, так как правило 20/80 выполняется, но последствия данного правила зависят от количества клиентов терминальной системы. Критика принципа Парето Математический анализ закона Парето позволяет высказать в его отношении две основные претензии: в качественной формулировке (то есть без учёта конкретных значений 20/80) закон представляет собой тривиальное с точки зрения математики наблюдение, согласно которому в ситуации, когда результат складывается из действия множества различных факторов, вклад этих факторов в результат часто бывает различным; количественная часть закона математически очевидно некорректна: действительное распределение вклада большей и меньшей части факторов в реальной жизни бывает каким угодно, и вовсе не обязательно оно равно 20/80; легко проверить, что конкретные значения распределения меняются даже при анализе одних и тех же данных, достаточно изменить правила группировки выборочных значений. Можно также заметить, что основное следствие закона Парето, на котором базируется всё его применение (что факторов, дающих наибольший вклад в результат, всегда немного), является лишь эмпирическим наблюдением, которое вовсе не обязано сбываться в каждом конкретном случае. Данные факты определяют границы применимости закона Парето: он ни в коем случае не должен рассматриваться как непреложный закон природы с конкретно заданными числовыми параметрами. Применение же его в качестве общего принципа, требующего обращать внимание на неравномерность вклада разных факторов в результат и необходимость уделять различное внимание разным по важности факторам, вполне оправданно и полезно. В применении принципа Парето есть ещё один «подводный камень»: в реально существующих системах такие свойства, как полнота, качество, функциональность, описываются не одним параметром, а некоторой их совокупностью. Даже если распределение вклада различных факторов в каждый из этих параметров по отдельности определяется законом Парето, как правило, вклады одного и того же фактора в различные параметры системы неодинаковы. Один и тот же фактор для одного параметра может относиться к числу малозначительных, для другого — попасть в число определяющих. Поэтому, пытаясь оптимизировать что-либо путём избавления от ненужных частей, оптимизатор должен быть уверен, что учитывает все существенные параметры системы. Несмотря на то, что «20 % усилий дают 80 % результата», часто невозможно организовать деятельность так, чтобы не затрачивать остальные 80 % усилий. В качестве примера можно указать компанию, которая оказывает комплекс услуг заказчику, из которых наиболее прибыльными являются только 20%; но заказчик не согласен получать только эти услуги, ему необходимы все 100 % (так называемый «ассортиментный ряд»; в том числе, чтоб «было из чего выбрать»). В науке существует аналогичный принцип, который гласит, что «20 % ученых совершают 80 % открытий и создают 80 % изобретений, но это было бы невозможно, если бы не было оставшихся 80 % ученых». 2.2 Методические указания по построению диаграммы Парето Диаграмма Парето — это инструмент, позволяющий распределить усилия для разрешения возникающих проблем и выявить основные причины, с которых нужно начинать действовать. Метод анализа Парето заключается в классификации проблем качества на немногочисленные, но существенно важные и многочисленные, но несущественные. Он позволяет распределить усилия и установить основные факторы, с которых нужно начинать действовать с целью преодоления возникающих проблем. Диаграмма Парето — инструмент, позволяющий распределить усилия для разрешения возникающих проблем и выявить основные причины, с которых нужно начинать действовать. В 1897 году итальянский экономист Вильфредо Парето (1848—1923) предложил формулу, показывающую, что блага распределяются неравномерно. Эта же теория была проиллюстрирована американским экономистом М. Лоренцом в 1907 г. на диаграмме. Оба ученых показали, что в большинстве случаев наибольшая доля благ (доходов) принадлежит небольшому числу людей. Д. Джуран применил диаграмму М. Лоренца в сфере контроля качества для классификации проблем качества на немногочисленные, но существенно важные и многочисленные, но несущественные и назвал этот метод анализом Парето. Он указал, что в большинстве случаев подавляющее число дефектов и связанных с ними потерь возникают из-за относительно небольшого числа причин, проиллюстрировав это с помощью диаграммы, которая получила название диаграммы Парето. В повседневной деятельности по контролю и управлению качеством постоянно возникают всевозможные проблемы, связанные, например, с появлением брака, неполадками оборудования, увеличением времени от выпуска партии изделий до ее сбыта, наличием на складе нереализованной продукции, поступлением рекламаций. Диаграмма Парето позволяет распределить усилия для разрешения возникающих проблем и установить основные факторы, с которых нужно начинать действовать с целью преодоления возникающих проблем. Различаютдва вида диаграмм Парето: Диаграмма Парето по результатам деятельности. Предназначена для выявления главной проблемы и отражает нежелательные результаты деятельности, связанные: с качеством (дефекты, поломки, ошибки, отказы, рекламации, ремонты, возвраты продукции); с себестоимостью (объем потерь; затраты); сроками поставок (нехватка запасов, ошибки в составлении счетов, срыв сроков поставок); безопасностью (несчастные случаи, трагические ошибки, аварии). Диаграмма Парето по причинам. Отражает причины проблем, возникающих в ходе производства, и используется для выявления главной из них: исполнитель работы: смена, бригада, возраст, опыт работы, квалификация, индивидуальные характеристики; оборудование: станки, агрегаты, инструменты, оснастка, организация использования, модели, штампы; сырье: изготовитель, вид сырья, завод-поставщик, партия; метод работы: условия производства, заказы-наряды, приемы работы, последовательность операций; измерения: точность (указаний, чтения, приборная), верность и повторяемость (умение дать одинаковое указание в последующих измерениях одного и того же значения), стабильность (повторяемость в течение длительного периода), совместная точность, тип измерительного прибора (аналоговый или цифровой). Построение диаграммы Парето начинают с классификации возникающих проблем по отдельным факторам (например, проблемы, относящиеся к браку; проблемы, относящиеся к работе оборудования или исполнителей, и т.д.). Затем следуют сбор и анализ статистического материала по каждому фактору, чтобы выяснить, какие из этих факторов являются превалирующими при решении проблем. В прямоугольной системе координат по оси абсцисс откладывают равные отрезки, соответствующие рассматриваемым факторам, а по оси ординат — величину их вклада в решаемую проблему. При этом порядок расположения факторов таков, что влияние каждого последующего фактора, расположенного по оси абсцисс, уменьшается по сравнению с предыдущим фактором (или группой факторов). В результате получается диаграмма, столбики которой соответствуют отдельным факторам, являющимся причинами возникновения проблемы, и высота столбиков уменьшается слева направо. Затем на основе этой диаграммы строят кумулятивную кривую. Построение диаграммы Парето состоит из следующих этапов. Этап 1. Сначала следует решить: какие проблемы необходимо исследовать (например, дефектные изделия, потери в деньгах, несчастные случаи); какие данные нужно собрать и как их классифицировать (например, по видам дефектов, по месту их появления, по процессам, по станкам, по рабочим, по технологическим причинам, по оборудованию, по методам измерения и применяемым измерительным средствам; нечасто встречающиеся признаки объединяют под общим заголовком «прочие»); определить метод и период сбора данных. Этап 2. Разработка контрольного листка для регистрации данных с перечнем видов собираемой информации. Этап 3. Заполнение листка регистрации данных и подсчет итогов. Этап 4. Разработка таблицы для проверок данных с графами для итогов по каждому проверяемому признаку в отдельности, накопленной суммы числа дефектов, процентов к общему итогу и накопленных процентов (таблица 1). Этап 5. Расположение данных, полученных по каждому проверяемому признаку, в порядке значимости и заполнение таблицы (смотри таблицу 1). Таблица 1- Результаты регистрации данных по типам дефектов для построения диаграммы Парето
Группу «прочие» следует размещать в последней строке независимо от ее числовых значений, поскольку ее составляет совокупность признаков, числовой результат по каждому из которых меньше, чем самое маленькое значение, полученное для признака, выделенного в отдельную строку. Этап 6. Нанесение горизонтальной и вертикальной осей. Вертикальная ось содержит проценты, а горизонтальная — интервалы в соответствии с числом контролируемых признаков. Горизонтальную ось разбивают на интервалы в соответствии с количеством контролируемых признаков. Этап 7. Построение столбиковой диаграммы (рисунок 1).  Рисунок 1- Диаграмма Парето Этап 8. Проведение на диаграмме кумулятивной кривой (кривой Парето) (рисунок 2).  Рисунок 2- Кумулятивная кривая на диаграмме Парето Этап 9. Нанесение на диаграмму всех обозначений и надписей, касающихся диаграммы (название, разметка числовых значений на осях, наименование контролируемого изделия, имя составителя диаграммы), и данных (период сбора информации, объект исследования и место его проведения, общее число объектов контроля). В отношении построения и использования диаграммы Парето можно порекомендовать следующее: желательно использовать разные классификации и составлять много диаграмм Парето. Суть проблемы можно уловить, наблюдая явление с разных точек зрения, поэтому важно опробовать различные пути классификации данных, пока не будут определены немногочисленные существенно важные факторы, что, собственно, и является целью анализа Парето; группа факторов «прочие» не должна составлять большой процент. Большой процент этой группы указывает на то, что объекты наблюдения классифицированы неправильно и слишком много объектов попало в одну группу, а значит, следует использовать другой принцип классификации; если данные можно представить в денежном выражении, лучше всего показать это на вертикальных осях диаграммыПарето. Если существующую проблему нельзя оценить в денежном выражении, само исследование может оказаться неэффективным, поскольку затраты — важный критерий измерений в управлении; если нежелательный фактор можно устранить с помощью простого решения, это надо сделать незамедлительно, каким бы незначительным он ни был. Однако устранение относительно неважной причины простым путем может послужить примером эффективного решения проблемы, а приобретенный опыт, информация и моральное удовлетворение — оказать благотворное воздействие на дальнейшую процедуру решения проблем; не следует упускать возможности составить диаграмму Парето по причинам. После выявления проблемы путем построения диаграммы Парето по результатам важно определить причины ее возникновения. Это необходимо для ее решения. При использовании диаграммы Парето для выявления результатов деятельности и причин наиболее распространенным методом является АВС-анализ. Сущность АВС-анализа в данном контексте заключается в определении трех групп, имеющих три уровня важности для управления качеством: группа А — наиболее важные, существенные проблемы, причины, дефекты. Относительный процент группы А в общем количестве дефектов (причин) обычно составляет от 60 до 80%. Соответственно устранение причин группы Л имеет большой приоритет, а связанные с этим мероприятия — самую высокую эффективность; группа В — причины, которые в сумме имеют не более 20%; группа С — самые многочисленные, но при этом наименее значимые причины и проблемы. Пример использования АВС-анализа в рамках диаграммы Парето приведен на (рисунке 3).  Рисунок 3- АВС-анализ АВС-анализ позволяет обоснованно определять приоритеты работ по управлению качеством проекта. Причин изменений качества изделий бесчисленно много, но очень важно понимать, что воздействие отдельных факторов различно. Разделим эти причины на две группы: первую группу составляют небольшое число причин, которые существенно влияют на качество, вторую - большое число причин, мало влияющих на качество. Такой подход используется при построении диаграммы Парето. Очевидно, что в первую очередь нужно научиться управлять первой группой причин. АВС - анализ - это разделение области диаграммы Парето на три части. Первая часть (А) содержит небольшое число признаков, дающих большое число дефектов (в нашем примере на рисунке - деформации и царапины). Третья часть (С) содержит несколько малозначительных признаков (разрывы и прочие на рисунке). Вторая часть (В) - промежуточная группа признаков, которые при небольшой изменчивости процесса могут перейти в группы А или С. Задание Используя методические указания сделать анализ по химическому составу: 1 вариант – агломерата АГЦ-2 2 вариант – агломерата АГЦ-3 3 вариант – чугуна ДП №5 4 вариант – конвертерной стали 5 вариант – электростали, Ход выполнение практической работы Контроль теоретической подготовки и допуск к выполнению практической работы: ознакомиться с теоретическими сведениями и методическими рекомендациями по выполнению работы; ответить на вопросы допуска-теста. выполнение работы: Контрольные вопросы: Что такое технологическая наследственность? Перечислите основные шаги по управлению качеством металлопродукции. В чем причина возникновения несовершенств в производственных процессах. Что такое гистограмма? Перечислите основные виды гистограмм. Что такое контрольные границы на гистограммах? Из каких соображений они выбираются? Что такое диаграмма Парето? Приведите последовательность ее построения. Что такое АВС-анализ? Приведите пример причинно-следственной диаграммы. 10.Перечислите основные виды документации для нормативного обеспечения технологического процесса. |