Zmienność z przyczyn losowych a zmienność z przyczyn specjalnych

Opisując zjawisko zmienności procesów, Walter A. Shewhart (1980) wyróżnił dwa typy zmienności, jakie mogą występować w każdym procesie. Podział wynika z założenia, że na proces mogą oddziaływać dwa rodzaje przyczyn wywołujących zmienność: przyczyny nazwane przez Shewharta wyznaczalnymi (ang. assignable causes) oraz przyczyny nazwane losowymi lub przypadkowymi (ang. chance causes). Shewhart (1980) stwierdził, że na każdy proces oddziałuje pewien system tzw. przyczyn losowych, który – jeśli na proces nie działają inne przyczyny – powoduje pewną zmienność procesu, która jest dla niego charakterystyczna i w pewnym zakresie przewidywalna. Natomiast oddziaływanie dodatkowo na proces tzw. przyczyn wyznaczalnych powoduje, że wynik takiego procesu jest praktycznie nieprzewidywalny. Rozróżnienie przyczyn zmienności zaproponowane przez Shewharta było następnie stosowane przez jego ucznia W. Edwardsa Deminga, a także przez innych prekursorów i współtwórców teorii Zarządzania Jakością, takich jak Juran (Juran i Gryna, 1974; DeFeo i Barnard, 2004), czy Feigenbaum (1991). Do rozpowszechnienia tej idei najbardziej przyczynił się Deming (1994), który stosował nazwy: przyczyny specjalne (ang. special causes) i przyczyny losowe (ang. common causes). Koncepcja i terminologia zaproponowana przez Shewharta i Deminga (specjalne/wyznaczalne oraz losowe przyczyny zmienności) była i jest do tej pory stosowana przez wielu ich następców.

Zgodnie z tym, co pisał Shewhart (1980, s.7), losowe przyczyny zmienności (ang. chance causes) są nieznane, a skutki oddziałujących w naturze systemów przyczyn losowych mogą być przewidziane (Shewhart, 1980, s.130) – dlatego o procesie będącym pod działaniem stałego systemu przyczyn losowych mówi się, że jest on w stanie statystycznej kontroli (Shewhart, 1980, s.146) lub w stanie statystycznie uregulowanym (Polski Komitet Normalizacyjny, 1994, s.17). Deming (1994, s.314) scharakteryzował przyczyny losowe jako przyczyny należące do istniejącego systemu i dodał, że proces będący pod ich działaniem jest procesem stabilnym, przez co jego zachowanie w bliskiej przyszłości jest przewidywalne, a zdolność możliwa do określenia (Deming, 1994, s.321). Koncepcję zmienności procesu

wynikającej z przyczyn losowych, powodującej jego stabilność w czasie, przedstawiono w sposób uproszczony na Rysunku 3.1.

Rys.3.1. Koncepcja zmienności procesu z przyczyn losowych Źródło: na podstawie Wheeler i Chambers, 1992, s.5

Jeżeli na proces dodatkowo, oprócz właściwych mu przyczyn losowych, oddziałują przyczyny nie należące do stałego systemu, są one przez Shewharta (1980, s.14) nazywane wyznaczalnymi przyczynami zmienności (ang. assignable causes). Deming (1994) zamiast określenia „przyczyny wyznaczalne” stosował nazwę „przyczyny specjalne” (ang. special

causes) i podkreślał, że ich oddziaływanie powoduje, że proces nie znajduje się w stanie

tzw. statystycznej kontroli, a więc jest nieprzewidywalny. Na Rysunku 3.2 przedstawiono, w sposób uproszczony, koncepcję niestabilności procesu w czasie, spowodowanej działaniem specjalnych przyczyn zmienności.

Rys.3.2. Koncepcja zmienności procesu z przyczyn specjalnych Źródło: na podstawie Wheeler i Chambers, 1992, s.5

Z kolei Juran zaproponował nieco inne podejście do tych dwóch głównych rodzajów zmienności. Wprowadził on pojęcie tzw. wad (lub problemów) chronicznych – utrzymujących się przez dłuższy czas, oraz wad (problemów) sporadycznych – nagłych niekorzystnych zmian istniejącego stanu (Juran i Gryna, 1974, s.30). Zatem opisywane przez Jurana wady chroniczne uznawane są za typowy skutek oddziaływania losowych przyczyn zmienności – będących częścią istniejącego systemu, a wady sporadyczne – za rezultat działania specjalnych przyczyn zmienności, nie należących do stałego systemu (DeFeo i Barnard, 2004, s.110-111). Juran (DeFeo i Barnard, 2004, s.30) odniósł dwa wyróżnione przez siebie rodzaje wad do tzw. kosztów złej jakości (ang. Costs Of Poor Quality, COPQ; a później – tzw. kosztów źle działających procesów: ang. Costs Of Poorly Performing

Processes, COP³), ukazując zarazem trzy podstawowe zadania w odniesieniu do jakości: Planowanie, Sterowanie i Doskonalenie (nazywane również Przełomem). Ideę problemów sporadycznych i chronicznych na tle Trylogii Jurana przedstawiono na Rysunku 3.3.

Planowanie Sterowanie (Podczas przebiegu procesu)

Czas

Rys.3.3. Trylogia Jurana Źródło: na podstawie: Juran i Godfrey, 1999, s.2.7; DeFeo i Barnard, 2004, s.30

Współcześnie, pochodząca od Shewharta i Deminga koncepcja podziału przyczyn całkowitej zmienności procesu na przyczyny losowe (nazywane też przypadkowymi, naturalnymi, ogólnymi, inherentnymi, lub systemowymi) i specjalne (nazywane też wyznaczalnymi) jest wciąż stosowana i propagowana w teorii i praktyce Zarządzania Jakością, a waga tej koncepcji jest wciąż podkreślana (Nolan i Provost, 1990; Wheeler i Chambers, 1992; Rohleder i Silver, 1997; Woodall, 2000; Liberatore, 2001; Thompson et al., 2005; Polski Komitet Normalizacyjny, 2005; Hamrol, 2007; Wheeler, 2008). Zestawienie najczęściej stosowanego nazewnictwa oraz głównych cech dwóch podstawowych rodzajów zmienności przedstawiono w Tabeli 3.1.

Pocz ąte k dzia łani a Dosko nal eni e jako ści Początkowy zakres sterowania 0 Nowy zakres sterowania 20 40 sporadyczny „pik” Wnioski Koszty z łej jak oś ci Chroniczne marnotrawstwo (okazja do doskonalenia)

Tabela 3.1. Zestawienie stosowanego nazewnictwa i charakterystyka dwóch podstawowych rodzajów zmienności

Zmienność z przyczyn

specjalnych ^{Zmienność z przyczyn losowych Źródło} Zmienność z przyczyn

wyznaczalnych (ang. assignable causes)

Zmienność z przyczyn przypadkowych / losowych

(ang. chance causes)

(Shewhart, 1980) Na zew n ictw o zapr opono w ane prze z klas yk ów

Zmienność z przyczyn specjalnych

(ang. special causes) ^{Zmienność z przyczyn losowych} (ang. common causes) ^{(Deming, 1994)}

Zmienność z przyczyn specjalnych (ang. special causes)

Zmienność z przyczyn inherentnych, losowych,

systemowych

(ang. inherent, common, systemic

causes)

(Rohleder i Silver, 1997)

Zmienność z przyczyn specjalnych

(wyznaczalnych) ^{Zmienność z przyczyn ogólnych} et al., 2005) ^(Thompson

Zmienność z przyczyn specjalnych

lub wyznaczalnych ^{Zmienność z przyczyn losowych,} naturalnych lub inherentnych ^{(Hamrol, 2007)} Zmienność spowodowana

przyczynami wyznaczalnymi^§

Zmienność własna procesu, spowodowana przyczynami

losowymi Całkowita zmienność procesu

(Polski Komitet Normalizacyjny, 1994) Inne stos ow ane na zew n ictwo Sygnał

(ang. signal) (ang. noise) ^{Szum (Wheeler, 2008)}

Char

akterys

-tyka

Proces pod działaniem obu rodzajów przyczyn zmienności –

niestabilny, nieprzewidywalny, o niewyznaczalnej zmienności.

Proces pod działaniem wyłącznie losowych przyczyn zmienności –

stabilny, przewidywalny, o wyznaczalnej zdolności. (Shewhart, 1980) i (Deming, 1994) Wady/problemy sporadyczne

(ang. sporadic problems) ^{Wady/problemy chroniczne} (ang. chronic problems)

(Juran i Gryna, 1974), (DeFeo i Barnard, 2004) Skutki Problemy okazjonalne

(ang. occasional problems) (ang. chronic problems) ^{Problemy chroniczne} i Silver, 1997) ^(Rohleder Źródło: opracowanie własne

§ W normie PN-ISO 3534-2:1994 wyróżniona jest także tzw. zmienność systematyczna – definiowana jako odchylenia nielosowe zachodzące w procesie stabilnym, np. w regularnych odstępach (Polski Komitet Normalizacyjny, 1994, s.18) – której przyczyny zalicza się do grupy przyczyn wyznaczalnych.

3.1.2. Postępowanie ze zmiennością z przyczyn specjalnych a postępowanie