质量成本建模与优化研究

上海交通大学硕士学位论文质量成本建模与优化研究姓名：支蓉蓉申请学位级别：硕士专业：工业工程指导教师：明新国;李婉如20071101RESEARCHONMODELINGANDOPTIMIZATIONOFQUALITYCOSTABSTRACTThequality-costproblemmainlystudiestheinteractiveandinter-dependentrelationshipsbetweenqualityandcostwiththeobjectiveoftheoptimizationofquality-costsubjecttothehighproductquality.Asvarianttypesofthecostspentontheproductaffectwitheachother,thestudyinthisthesismainlyfocusontheproblemoftotalquality-costoptimization.Thedataaboutthequality-costisthebasisfortheoptimizationofquality-cost.Themethodforstatisticsandcalculationforquality-costdataisfirstlyproposedinthisthesis.Followingthat,thefunctionalmodelforenterpriseproduct-costisconstructedbasedontheregressionanalysismethod,whichrepresentstherelationshipbetweenquality-costandtheprobabilityofgoodquality.Basedonthis,itispossibletoforecastandcontrolthequality-cost.Afterthat,theoptimizationstrategyisdevelopedinthisthesisbasedontheresultofenterprisequality-costdatacalculatedbythefunctionalmodel.Theresultachievedinthisthesisprovides(1)thetheoreticbasisforenterprisetooptimize,controlandforecastquality-cost,(2)thereferenceforenterprisemanagerstoevaluate,auditandmanageeffectivenessoftheactivityforqualityimprovementanditsdirection.Thisthushelpsthecompanyreachthestatusofbestenterprisevalueandhighesteconomicprofit.KEYWORDSquality-cost,quality-costoptimization,regressionanalysis,quality-coststatistics上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论1第一章绪论1.1选题背景从二十世纪六七十年代开始，国际上产品质量的竞争日趋激烈，现代企业既要求生存，更要求长期成长和发展，这都要求企业进行更科学、更严格和更精细的成本管理，以使企业的效益达到最优。与此同时，人们越来越清楚地认识到，采用价廉质次的倾销政策已难以取胜，能够制胜的最重要法宝就是优良的产品质量。正如美国质量管理专家哈林顿所说，这是一场不用枪炮的战争，是一场商业战争，战争中的主要武器就是产品质量。为了适应国际上残酷的质量竞争形势，我国在1996年12月颁布了《质量振兴纲要》(1995-2010年)，这是从20世纪末到21世纪初指导我国质量工作的一个纲领性文件。纲要实事求是地肯定了改革开放以来我国在质量管理工作方面取得的成就，在对我国质量和质量管理工作的现状、面临的形势进行科学分析的基础上，提出了经过5年至15年的努力，从根本上提高我国主要产业的整体素质和企业的质量管理水平，使我国的产品质量、工程质量和服务质量跃上一个新台阶的奋斗目标。美国著名的质量大师J.M.朱兰博士曾经说过，企业经营的真正目的是确保企业获得最大的经济利益，消费者所需要的产品质量是企业经济地进行生产的最高目标。这一观点深刻地揭示了人们在质量管理认识上的飞跃。随着世界经济的发展，质量的重要性已经越来越被更多的业界人士所接受，大力开展质量管理己经成为世界各国企业在竞争中取胜的主要手段之一。优良的产品质量对一个企业来说固然很重要，但这并不等同于为了确保产品的质量就可以不惜一切代价。按照全面质量管理的理论，优良的质量必须从市场、研发、原料、制造、售后等全方位管理；好的质量往往需要人力、物力和财力的追加。企业的最终目的还是为了赢利，一味地追求质量而不计代价是不现实的。因此，企业应该在确保产品质量的前提下，最大限度地降低质量成本，或者说在一定的质量上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论2成本条件下使产品质量达到最优。只有这样才能使企业获得丰厚的利润，使其不断发展壮大。然而目前，在企业中却实际存在这样两种倾向:一种是忽视产品质量，废次品率高，造成大量的厂内厂外损失，不仅造成社会财富的极大浪费，更使消费者蒙受损失。另一种是不惜成本，片面追求“高质量”，不讲效益，脱离实际需要。有些企业在“创优”、“升级”、“评比”过程中，规定了过高的内控标准，对产品的某些次要性能进行高精度、高标准的要求，其结果必然导致成本上升，经济效益受到影响。这种不为用户需要的过剩质量造成的损失和浪费，往往不容易被人们所发现。第三是企业往往会根据自身经验、竞争对手的状况，甚至盲目地对质量成本投入的多寡做决策，对质量成本的管控和质量的改善缺乏科学评估手段。可见，产品质量差给社会生产造成了极大的损失和浪费；同样，超过实际需要不计成本地生产过高质量的产品，也是极大的损失和浪费；成本的控制和质量的提升也会容易出现脱节现象。在企业实践中，质量成本并不是孤立存在的。对质量成本的控制不可离开质量这个前提；同时，在实行质量改善时也要兼顾到成本。因此，如何有效地进行质量成本管理，如何在一定的质量水准下控制和优化质量成本成为质量成本控制的重要课题。1.2质量成本概述在研究如何运用和控制质量成本前，本文先简单地说明质量成本。1.2.1质量成本起源1.2.1.1美国质量成本发展史随着美国高科技产业的兴起，市场竞争的日益激烈，企业为了提升自身的竞争力，除了发展个性产品外，更着重于质量的提升。由此，增加了质量成本的投入，形成了为数可观的质量费用。据美国质量协会统计，企业显性质量成本一般占总运营成本（不含原材料成本）的25%以上。质量与经济密切联系，提高经济效益的重要上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论3途径在于提高质量，而加强质量管理又必须着眼于经济效益，注意经济性。如果说产品成本是企业降低成本的金矿，那么质量成本就是企业降低成本的银矿，企业应注重质量成本的管理。1951年，美国质量管理学家J.M.朱兰在《质量手册》中谈到质量成本，提出质量成本如同“矿中黄金”的著名比喻。1956年，质量管理专家菲根堡姆在哈佛商业评论中，系统地提出工厂、企业“运作质量成本”（OperationalQualityCosts）概念；强调企业必须注意质量的经济性，要求把质量和经济结合起来研究；从经营管理要求出发，对产品质量、成本、交货期及服务水平加以综合考虑，把产品质量和成本始终联系在一起，明确提出了“质量成本”的概念，并将质量成本做了科学的分类。1963年，美国国防部制订质量制度标准（9858A），要求国防部供应商提出质量相关的成本（CostsRelatedtoQuality）资料。1977年，美国质量协会出版《质量成本削减指南》，从战略和经营的角度分析了如何降低质量成本。并于1983年再版《质量成本专题》，在此，名家谈论了质量成本及在新世纪的应用。以朱兰和费根堡姆的质量成本相关理论为指南，美国质量协会在七十至八十年代相继开发和出台了一系列以企业降低成本、提高质量为战略意图的方法和策略。在九十年代，随着ERP管理系统的出现，质量成本数据收集和管理变得更加简单可行，数据处理及其分析利用也日趋完善。质量成本管理被更多西方企业采用，并作为成本管理的一种途径。1.2.1.2亚洲质量成本发展史随着五十年代后，质量成本在美国的推广和应用；六十年代初期，质量成本概念被传入日本。随后，日本的企业纷纷将此概念引入实际的管理实践。各国的专家学者对质量成本也分别作了各自的讨论。质量成本是为了改进产品质量及管制产品质量而发生的成本，这一定义是由台湾质量管理专家林秀雄提出来的；这种观点把因改进产品质量而增加的各种费用也包括在质量成本之中，国内不少人接受了这一观点。日本久米均教授认为，应把因质量问题而失去的市场和为防止质量问题而进行市场调查的费用，以及开发新产品的费用等都看作质量成本；久米均教授强调不上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论4仅要看到有形的质量成本，而且要重视无形的成本，这是一种新的质量成本观。几十年来，质量成本理论的应用在各国企业的全面质量管理中受到了越来越多的重视，并在实践中取得了一些成效。1.2.2质量成本的定义及分类关于质量成本的定义，有些观点认为：质量成本就是目前实际成本和为达到完美质量所需的成本之差，但完美质量所需成本是很难确定的。也有些观点认为：目前产品不是百分之百合格，为达到全部合格所需的成本就是质量成本[1]。美国著名的质量管理专家费根堡姆认为企业的质量成本应把质量预防和鉴定活动的费用同产品不符合要求所造成的损失一起加以考虑。他指出企业的质量成本包括两个主要方面:控制成本和控制失效成本，这是生产者的经营质量成本。即一些质量成本不仅与企业在生产过程中的控制成本有关，还与未能满足企业自身和顾客要求而发生的故障成本有关。这个定义明确地将质量成本分为控制成本和控制失效成本。控制成本包括预防成本和鉴定成本，控制失效成本包括内部损失成本和外部损失成本。所以，质量成本被定义为[2]：企业为保持或提高产品质量所支出的一切费用,以及因产品质量未达到规定的水平所产生的一切损失。1956年,美国的菲根堡姆(FeignBaum,1956)提出了“预防、评估、失败分类法”(Prevention-appraisal-failureApproach,PAF),后来被美国质量控制协会(AmericanSocietyforQualityControl,ASQC)采用并推行。PAF分类法将质量成本分为4类[3]：(1)．预防成本(PreventionCost,PC),是指为预防产品出现故障或不良而事先投入的费用。包括为了达到质量要求而进行的相关质量规划、新产品测试、产品开发、过程管理、质量数据收集分析等活动所花费的成本。(2)．鉴定成本(AppraisalCost,AC),是指为评定产品是否符合质量要求而进行的试验、检验和检查的费用。包括检验和测度外购原材料的成本，产品检验和测试、试验所需之材料消耗，以及测试仪器维护等的成本。(3)．内部失败成本(InternalFailureCost,IFC),是指产品在交付前未能满足质上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论5量要求所造成的损失成本。包括报废、重工、重检、怠工、次品降价、影响产出等造成的成本。(4)．外部失败成本(ExternalFailureCost,EFC),是指产品在交付后不能满足质量要求所造成的损失成本。包括处理客户投诉、回收及退货、保修，以及丢失客户和公司商誉受损等造成的损失。其中预防成本和鉴定成本可以归类为质量保证成本，内部失败成本和外部失败成本可以归类为质量损失成本。1.2.3质量成本的判别方法根据质量成本的分类，需将企业生产中涉及的质量费用具体划分到质量成本明细中。在质