如果我的資料屬於非常態,我該如何進行製程能力分析?
使用非常態資料的能力分析
如果您有非常態資料,則可以使用兩種方法來執行能力分析:
• 選擇適合您資料的非常態分佈模型,然後使用非常態資料能力分析工具 (例如:Capability Analysis (Nonnormal)) 來分析資料。
• 轉換資料,使得常態分佈是適當的模型,並使用常態資料能力分析工具,例如:Capability Analysis (Normal)。
在執行能力分析的過程中,選擇合適的分配是最基本的第一個步驟。如果選擇的分配對資料的配適效果不是很好,則能力估計值將不準確。
• 使用製程的工程或歷史知識。大多數情況下,建議使用您製程的工程和歷史知識來確定適合製程資料的分配。例如,資料是否服從對稱分佈?過去在類似的情況中用過什麼分配較合適?
• 使用 Anderson-Darling 檢定。有時根據機率圖 (probability plot) 和適合度 (goodness-of-fit) 測量可能難以確認最佳分配。可使用多個選定分配的 Individual Distribution Identification 中的百分位數表 (Table of Percentiles) 來查看結論是如何隨選定分配而變化。
• 評估不同的分配如何影響您的結論。如果多個分佈對資料充分配適以及類似的結論,則選擇哪個分配可能都沒有關係。反過來,如果結論根據所選分配的不同而不同,則您可以報告最保守的結論或收集更多的資訊。
在執行能力分析之前,使用 Individual Distribution Identification 工具確定哪個分配或轉換方法最適合於您的資料。
1. 選擇 Stat > Quality Tools > Individual Distribution Identification。
2. 選擇您的資料是放在單一欄位中還是橫跨多列。
3. 選擇 Use all distribution and transformations 或 Specify 選擇最多 4 個分配和轉換方法以進行檢定。
如果非常態分佈提供最佳配適,則使用下面的非常態能力模型之一來評估您的製程:
• Capability Analysis (Nonnormal)
• Capability Analysis Multiple Variables (Nonnormal)
• Capability Sixpack (Nonnormal)
當您設置分析時,指名可為您的資料提供最佳配適的非常態分佈類型。
如果轉換方法對您的資料最有效,請使用下面的常態能力模型之一來評估您的過程:
• Capability Analysis (Normal)
• Capability Sixpack (Normal)
• Capability Analysis Multiple Variables (Normal)
• Capability Analysis (Between/Within)
在設置分析時,按一下 Transform,並指明是否使用 Johnson 轉換或 Box-Cox 轉換方法使資料服從常態分佈。
例如,工程師收集了有關瓷磚扭曲變形程度的資料。資料的分佈情況未知,因此工程師對資料執行 Individual Distribution Identification,以便比較指數分配與進行 Johnson 轉換後的常態分佈的適合度情況。
指數分配
此機率圖表明,指數分配的配適度不佳,其 p 值很低,足以否定資料服從指數分佈的虛無假設。
進行了 Johnson 轉換的常態分配
但是,對其應用 Johnson 轉換後,您的資料接近常態分佈,因為其 p 值較大,且幾乎所有數據點都落在常態機率圖的信賴邊界內。
在這兩種分佈中,進行了 Johnson 轉換的常態分佈與資料配適更佳。因此,適當的分析是採用了 Johnson 轉換的常態能力分析。
在決定是使用非常態分佈還是進行了資料轉換的常態分佈時,請考慮以下內容:
• 一般情況下,您應選擇對您資料最有效的模式。如果非常態分佈或轉換方式同樣有效,則一些實踐者會建議使用非常態模型,因為它使用的是實際資料單位。但是,其他人可能更願意使用常態模式,因為它提供了對整體和組內製程能力的估計。
• 如果您計畫在一段時間內對您的製程重複執行能力分析,可以嘗試選擇能夠在一段時間內充分且一致地描述製程特徵的分佈或轉換方式。使用相同的分佈或變換方式讓您能夠輕鬆直接地比較重複分析的指標。
常態能力
• 在直方圖使用實際的或轉換後的資料。
• 計算組內、組間/組內 (同時存在組內和組間變異時) 和整體能力。
• 在直方圖上繪製常態曲線,以説明您確定轉換是否能讓資料服從常態分佈。
非常態能力
• 在直方圖使用實際的資料單位。
• 僅計算整體能力。
• 在直方圖上繪製所選的非常態分佈曲線,以説明您確定資料是否與指定的分 佈相配適。