Для повышения эффективности работ по повышению качества продукции необходим единый систематизированный подход, основанный на иерархичности и многомерности качества, учитывающий степень влияния каждого показателя на качество в целом. Таким подходом является квалиметрическая модель.

Под квалиметрической моделью подразумевают совокупность дерева свойств, коэффициентов весомости, шкал для измерения простых свойств, способов вычисления комплексного или обобщённого показателя качества, а также пути повышения качества.

В научно-технической литературе различных отраслей знаний есть сравнительно небольшое количество работ, посвященных исследованиям и разработкам квалиметрических моделей. Причём часть авторов под квалиметрической моделью подразумевает скорее квалиметрическую оценку, и(или) модель оценивания и/или комплексную оценку нежели четкую систематизированную методологию, являющуюся квинтэссенцией квалиметрической оценки, которая позволяет выполнять функцию эффективного инструмента управления качеством если не на всех, то на наиболее важных этапах жизненного никла продукции. Другими словами, квалиметрическая модель представляет собой систематизированный подход к квалиметрической оценке, использующей широкий спектр методов квалиметрии.

Научные исследования и разработка квалиметрических моделей ведутся в различных отраслях знаний в основном что машиностроительные, экономические, строительно-архитектурные и педагогические. В научной и учебной литературе есть сведения о разработке и применении квалиметрических моделей для оценки и прогнозирования показателей качества и безопасности пищевых продуктов [34]. Это обстоятельство делает разработку и применение квалиметрических моделей как системного подхода к оценке качества пищевой продукции крайне актуальными.

Построение квалиметрической модели состоит из следующих основных этапов [по 34]:

• установление списка комплексных и единичных показателей, характеризующих качество объекта;
• систематизация полученного списка, которая включает в себя построение многоуровневой иерархической диаграммы – дерева свойств;
• выбор или разработка шкал, позволяющих учесть различную размерность абсолютных значений единичных свойств объекта;
• выбор методов определения и расчёт коэффициентов весомости комплексных и единичных показателей качества на каждом уровне дерева свойств;
• в зависимости от целей построения квалиметрической модели разработка способа вычисления обобщённого, комплексного или интегрального показателя качества продукции.

Рассмотрим данные этапы построения квалиметрической модели более подробно.

ЭТАП ПЕРВЫЙ УСТАНОВЛЕНИЕ СПИСКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА

В квалиметрической оценке установление номенклатуры показателей качества продукции играет важную роль. Различают два типа оценки качества продукции: с точки зрения потребителя (в этом случае номенклатура показателей качества определяется потребителями и на «языке истребителем») и с точки зрения производителя (определяется на основе анализа нормативной и технической документации, научно-технической литературы). Чаще всего применяют параллельно эти два типа количественной оценки качества продукции, т.к. они дополняют друг друга и позволяют получить реальную картину происходящего.

В случае проведения оценки качества продукции по потребительским критериям необходимо определить номенклатуру показателей потребительских требований, для чего провести социологические исследования (см. выше).

При построении квалиметрической модели для оценки иного объекта необходимо определить номенклатуру, характеризующую данный объект: например, для оценки процессов показатели, характеризующие данный процесс, его стабильность и результативность и пр.

ЭТАП ВТОРОЙ ПОСТРОЕНИЕ ДЕРЕНА СВОЙСТВ

Всё многообразие полученных требований к качеству продукции необходимо сократить, удалить дублирующие или противоречащие друг другу показатели и систематизировать их (например, с применением диаграммы сродства) Далее полученный список нужно структурировать с применением методологии построения дерева свойств (рис. 33):

• на последнем уровне (с правой стороны дерева свойств) размещают единичные показатели, т.е. измеряемые непосредственно - инструментально, статистически или экспертно, а па остальных уровнях комплексные показатели, которые находятся расчётным путём:
• число показателей в каждой группе и на любом уровне желательно принимать не более 12, т.к. иначе коэффициенты весомости некоторых показателей будут ничтожно малы;
• показатели в каждой группе должны иметь общее основание для их объединения в группу;
• сумма всех коэффициентов весомости показателей (на любом уровне), характеризующих один комплексный показатель, должна быть равна единице;
• показатель нулевого уровня представляет собой обобщённое качество объекта, математическим выражением которого в зависимости от целей построения квалиметрической модели является обобщённый, комплексный или интегральный показатель качества, и теоретически может быть равен от 0 до 1, или от 0 до 100 %.

Под термином «дерево свойств» понимают иерархическую диаграмму, являющуюся результатом декомпозиции сложного свойства «качество» на совокупность простых (единичных) свойств, осуществляемой в виде последовательного многоуровневого подразделения сложного свойства на группу менее сложных, построенную на принципе разложения понятия качества на составляющие комплексные и единичные показатели.

Рисунок 33.
Ветвь дерева показателей потребительских предпочтений для творожных продуктов

ЭТАП ТРЕТИЙ – ВЫБОР ИЛИ РАЗРАБОТКА ШКАЛ

Одним из базовых принципов квалиметрической оценки является то. что каждый показатель характеризуется двумя значениями: самим значением показателя качества и коэффициентом весомости. При этом разные единичные показатели, находящиеся на одной ветке дерева свойств, могут иметь значения, отличающиеся друг от друга как физические величины в разы, и их умножение на коэффициенты весомости, по сути, не будет ничего характеризовать. В связи с чем необходимо применять шкалы, которые позволят учесть различную размерность абсолютных значений единичных свойств оцениваемого объекта. Например, все значения перевести в 5-тбальную шкалу приемлемости или использовать значение не самого показателя, а относительного показателя. Под относительным показателем понимают относительную характеристику качества продукции, основанную на сравнении показателей качества с базовыми значениями.

При сравнительной оценке объекта результаты могут быть представлены по шкале интервалов (Р_i – Р_i^базов) _или шкале отношений (Р_i / Р_i^базов). При сравнении показателей качества по шкале отношений характер их динамики учитывается следующим образом: отношение числовых значений показателей качества составляется так. чтобы при повышении качества по сравнению с базовым оно было больше единицы; при снижении качества - меньше единицы.

Относительный показатель определяет уровень качества, а также используется при определении комплексного, относительного и обобщенного показателя качества продукции.

ЭТАП ЧЕТВЁРТЫЙ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЕСОМОСТИ

Под коэффициентом весомости понимают количественную характеристику степени значимости отдельного показателя качества оцениваемого объекта в формировании качества объекта в целом или в формировании обобщённого показателя качества группы свойств (ветвь дерева свойств). Значения коэффициентов весомости устанавливаются различными экспертными.

Рассчитанные коэффициенты весомости для каждого единичного, обобщенного и комплексного показателя указываются на дереве свойств. Для примера на рисунке 34 представлена ветвь дерева свойств творожных продуктов с коэффициентами весомости, которые были определены в ходе проведённых исследований с применением метода попарного сопоставления. Установлены коэффициенты весомости потребительских требований: вкус коэффициент весомости равен 15,3 %, полезность – 13,4 %, отсутствие отделения сыворотки – 12,7 %, наличие явных кусочков наполнителя – 10,3 %, однородная консистенция – 9.5 %, длительный срок хранения – 9,3 %, отсутствие консервантов, ароматизаторов и красителей – 9,1 %, экономичность – 7,5 %, приятный запах продукта – 5,6 %. низкая калорийность - 4.3 % и однородный цвет продукта – 3.0 %. Полученные методом попарного сопоставления коэффициенты весомости легли в основу расчёта коэффициентов весомости дерева свойств, которые устанавливались по 4-му и 5-му правилам его построения (см. выше).

Рисунок 34.
Дерево свойств творожных продуктов с коэффициентами весомости
(ветвь показателей потребительских предпочтений)

Для указанного примера необходимо пояснить, что к показателям 1-го уровня относятся три группы показателей: идентификационные, показатели потребительских предпочтений и показатели безопасности продуктов, которые, в свою очередь, формируются из комплексных показателей 2-го уровня, составляющих иерархическую структуру единичных показателей 3-го уровня, и т. д.

При учёте показатели безопасности и идентификационные показателей в формировании общей оценки качества рассматривают как «коэффициенты вето», т.е. в случае если показатели безопасности и идентификационные показатели не соответствуют установленным требованиям, то качество продукции не может быть использовано по назначению.

ЭТАП ПЯТЫЙ – ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБОБЩЁННОГО,
КОМПЛЕКСНОГО ИЛИ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

На заключительном этапе построения квалиметрической модели, в зависимости от целей ее построения, проводят вычисление обобщённого, комплектного или интегрального показателя качества продукции.

Обобщённый показатель качества представляет собой безразмерный показатель, формально характеризующий качество на основании учёта всех единичных показателей.

Под комплексным показателем качества понимают показатель, характеризующий несколько свойств продукции. Комплексный показатель качества связан с единичными показателями с помощью коэффициентов весомости.

Интегральный показатель это разновидность комплексного показателя, который в наиболее общей форме характеризует совокупность свойств продукции с экономической точки зрения (как правило, отношение суммарного полезного эффекта от продукции к сумме затрат на ею создание).

Существует несколько способов расчёта комплексного и обобщённого показателей качества.

Комплексные показатели совокупности различных свойств оцениваемого объекта должны учитывать значимость (весомость) каждого из свойств, т.е. учитывать степень влияния отдельных свойств объекта на итоговый показатель качества. При определении значения комплексного показателя качества необходимо величину каждого из множества свойств умножить на соответствующий коэффициент весомости. В комплексном методе оценки качества определяются так называемые взвешенные значения совокупности всех учитываемых показателей качества.

Различают среднее арифметическое взвешенное, среднее гармоническое взвешенное, среднее квадратическое взвешенное и среднее геометрическое взвешенное. Рассмотрим эти способы расчёта комплексного показателя качества более подробно.

Среднее арифметическое взвешенное используется преимущественно в случаях, когда величины учитываемых свойств пропорционально влияют на комплексный показатель качества. Математическое выражение имеет следующий вид:

Среднее гармоническое взвешенное К применяется при существенном разбросе между оцениваемыми показателями. Математическая запись выглядит следующим образом:

Среднее квадратическое взвешенное К широко применяется в квалиметрин и используется в методе наименьших квадратов. Расчётная формула определения среднего квадратического взвешенного имеет следующий вид:

Среднее геометрическое взвешенное применяется в случаях, когда необходимо оценить объединение неоднородных показателей качества, в том числе разнородной продукции, соответствующих разным условиям её применения.

Математическое выражение имеет вид

Расчёт комплексного или обобщённого показателя качества позволяет оценить общий уровень качества продукции, провести сравнительную оценку разработанного образца с аналогами, имеющимися на рынке, а также по величине комплексного или обобщённого показателя спрогнозировать нишу на рынке и характер сбыта продукции.

Для рассмотренною нами примера была выбрана формула расчёта комплексного показателя как среднее арифметическое взвешенное:

где К комплексный показатель качества продукта;

a и b комплексные показатель безопасности иидентификаци- онный показатель, представляющие собой «коэффициенты вето», т.е. переменные, равные нулю (при несоответствии установленным требованиям) или единице (при соответствии установленным требованиям);

М_сi – коэффициент весомости i-го показателя потребительских

предпочтений;

k_сi –  относительный показатель качества i-го показателя потребительских предпочтений.

В том случае, если показатели безопасности неудовлетворительны, то качество продукции при всех прочих равных условиях является нулевым, т.е. продукт нельзя использовать по назначению он может нанести вред здоровью потребителя.

При условии несоответствия значений идентификационных показателей качества требованиям нормативной и технической документации качество продукции равно нулю, так как в соответствии с федеральными законами «О защите прав потребителей» и «О качестве и безопасности пищевых продуктов» нарушаются права потребителя.

При квалиметрической оценке качества проектируемою продукта по сравнению с имеющимися на рынке аналогами относительный показатель качества потребительских предпочтений i-го свойства (k_ci) определяется как отношение целевого значения i-го показателя качества (Р_i^{целев.  знач.}) к значению этого показателя в продукте (Р_i^{продукта})

Причем отношение числовых значений показателей качества составляется так, чтобы при повышении качества оно стремилось к единице, а при снижении – к нулю:

В случае когда значение показателя не оказывает существенного влияния на его оценку потребителем, целевым значением устанавливается фактическое значение показателя качества. При расчёте k_ci для показателей, характеризующих наличие или отсутствие компонента, он определяется как разница между целевым и фактическим значениями.

Таким образом, в нашем примере при соблюдении обязательных условий безопасности продукции и соответствия требованиям технической документации - качество творожных продуктов определяется показателями потребительских предпочтений:

В качестве примера построения квалиметрической модели на рисунке 35 представлено графическое изображение квалиметрической модели прогнозирования показателей качества и безопасности творожных продуктов.

Необходимо отметить, что наиболее эффективно совместное применение квалиметрической модели и методологии развёртывания функции качества QFD как инструмента достижения требуемого качества и определения целевых значений. Основным результатом построения квалиметрической модели прогнозирования является установление численных значений показателей качества и безопасности продукции, отвечающих ожидаемым требованиям потребителей.

Обозначения используемых методов и инструментов исследований:
1 – метод «мозгового штурма»; 2 – социологические исследования с применением разработанных анкет, 3 – метод попарного сопоставления; 4 – метод комплексной оценки качества; 5 – анализ нормативной документации: 6 – анализ технической документации; 7 – анализ научно-технической и патентной литературы; 8 – корреляционный анализ; 9 – методология развёртывания функции качества: 10 – диаграмма Парето.

 Рисунок 35.
Графическое изображение квалиметрической модели прогнозирования
показателей качества и безопасности творожных продуктов

Применение квалиметрической модели оценки и прогнозирования качества продукции позволяет:

• прогнозировать потребительский спрос на продукцию;
• правильно расставить акценты при проектировании продукции:
• выявить наиболее важные показатели, требующие особого внимания при разработке продукции и контроля для обеспечения ожидаемого качества;
• определить наиболее перспективные пути достижения ожидаемого качества;
• установить способы обеспечения ожидаемого качества продукции;
• провести квалиметрическую оценку качества продукции, основанную на расчёте показателя, характеризующего качество в целом.

Таким образом, системный подход к оценке качества продукции, в частности построение квалиметрической модели, является необходимым элементом эффективного управления качеством продукции в соответствии с международным опытом и современной концепцией менеджмента качества.