Дерево свойств (показателей) качества: квалиметрический инструмент структурирования характеристик объекта

Квалиметрический инструмент структурирования характеристик объекта

Современная наука о качестве располагает широким арсеналом аналитических инструментов, среди которых особое место занимает дерево свойств качества. Данная модель упорядочивает характеристики объекта в иерархическую структуру и представляет их в наглядном графическом виде, что существенно облегчает проведение комплексных оценок. На её логике строится значительная часть прикладной квалиметрии, где необходимы измеримые суждения о качестве. Преобразование абстрактного понятия в структурированную схему обеспечивает более строгий анализ и повышает достоверность сравнений.

Понятие и ярусная архитектура модели

Когда специалисты работают с характеристиками, а не с измеримыми величинами, инструмент называют деревом свойств; если же качественные характеристики заменяются количественными показателями качества, та же конструкция превращается в дерево показателей качества. По аналогии строятся деревья дефектов, полезностей, функций, взаимосвязей и ресурсов. Практически все перечисленные разновидности рассматриваются как частные случаи дерева проблем - конструкции, близкой по смыслу как к дереву свойств, так и к дереву показателей, однако встречающейся на практике чаще остальных.

Модель исходит из того, что качество само по себе является наиболее сложным из всех свойств объекта. Оно образует ствол дерева и условно располагается на нулевом ярусе схемы. Начиная с этого яруса каждый последующий уровень делит сложное свойство на более простые посредством декомпозиции, а те, в свою очередь, дробятся ещё раз - и так до тех пор, пока анализ не достигнет характеристик, не требующих дальнейшего разделения.

В общем виде структура распределяется по следующим ярусам:

• нулевой ярус (ствол) - само качество как наиболее сложное свойство;
• первый ярус - обобщённые показатели качества;
• второй ярус - комплексные показатели качества второго уровня;
• третий ярус - комплексные показатели качества нижнего уровня;
• четвёртый ярус - единичные (простые) показатели качества.

В итоге качество исследуемого объекта выражается через совокупность простых либо квазипростых свойств. Простое свойство не допускает дальнейшей декомпозиции, тогда как квазипростое по своей природе является сложным, однако по каким-либо причинам - например, из соображений удобства - намеренно не разделяется на более простые составляющие. Это разграничение позволяет аналитикам остановить ветвление на обоснованной глубине, не искажая общей картины.

Дерево характеризует объект прежде всего с точки зрения сложности. Вместе с тем применимы и другие классификационные признаки. Свойства допустимо группировать по степени универсальности - разграничивая всеобщие и специфические; по моменту и сфере проявления - охватывая проектирование, производство, транспортировку, эксплуатацию, хранение, монтаж, демонтаж, ремонт и утилизацию; а также по функциональной роли - выделяя свойства назначения, надёжности, экономические характеристики и другие группы.

Правила построения и применения структуры

Существует несколько вариантов графического построения схемы, различающихся прежде всего направлением разрастания ветвей от корня - то есть от наиболее сложного свойства, понимаемого как полное качество. В зависимости от этого направления дерево может быть правосторонним, левосторонним, нижнесторонним или верхнесторонним. Выбор ориентации является вопросом представления данных и не влияет на аналитическое содержание.

При построении схемы исследователи обязаны соблюдать следующие требования:

• сложное свойство должно быть эквивалентно по степени удовлетворения потребностей сумме более простых свойств, на которые оно декомпозируется - например, свойство «экономичность продукции» равнозначно совокупности свойств «экономичность в производстве» и «экономичность при эксплуатации»;
• свойства, входящие в одну группу, должны быть независимы друг от друга и отражать различные стороны сложного свойства;
• каждое свойство дерева должно допускать только однозначное толкование;
• точки ветвления схемы обозначаются ярусами (этапами, уровнями);
• порядок расположения свойств внутри группы устанавливается произвольно;
• в первую очередь применяется тот признак деления, который содержит наименьшее число градаций, то есть признак наименьшей размерности;
• высота дерева измеряется числом ярусов: если последний ярус завершается квазипростым свойством или часть свойств исключена из рассмотрения, дерево считается усечённым; наличие сложного свойства на последнем ярусе делает дерево неполным.

Усечённое дерево, как правило, используется тогда, когда результаты сравнения объектов по качеству можно выразить в шкале рангов - в этом случае трудоёмкость решения задачи заметно снижается по сравнению с применением полных или неполных деревьев. Неполное дерево применяется при решении задачи упрощённым методом, тогда как полное дерево обязательно, если задача должна быть решена с минимально возможной погрешностью.

Для количественной характеристики свойства применяются специальные показатели. Если такие показатели можно сопоставить с каждым свойством схемы, становится возможным построение полного дерева показателей качества. В ряде случаев рациональнее самостоятельно строить дерево показателей - особенно тогда, когда каждый показатель уже имеет общепринятое и однозначное определение. Такой независимый подход снижает риск смешения характеристик с величинами, используемыми для их выражения.

Ещё один вариант возникает, когда для более удобной классификации разнородных объектов формируют комбинированное дерево свойств (показателей) качества. В подобной схеме верхние ярусы, как правило, отображают свойства - преимущественно сложные, - тогда как нижние ярусы представляют показатели более простых свойств. Сочетание двух логик в одной схеме обеспечивает гибкость без ущерба для наглядности.

Таким образом, дерево свойств качества является сегодня широко распространённым аналитическим инструментом управления качеством и его обеспечения. Оно даёт наглядное представление о том, какими характеристиками качества обладает анализируемый объект, и указывает на наиболее рациональный способ работы с ними - что и обусловливает его устойчивое присутствие в квалиметрической практике.