Измерение и мониторинг как методы управления качеством

     В регионах реализуются все основные виды общественных отношений и жизнедеятельности. Их социально-экономическое развитие проявляется как органическая часть глобальных (общемировых) и национальных процессов, однако при этом оно осуществляется с учетом региональных особенностей.

     Специфическими  объектами мониторинга в регионах являются:

     -демографические процессы, в том числе естественное движение населения;

     -состояние воздушного и водного бассейнов;

     -качество питьевой воды;

     -радиационное загрязнение;

     -транспортное загрязнение (в крупных индустриальных центрах и городских агломерациях) и др.

     Предметом экономического мониторинга регионов все более становятся:

     -экономическая динамика в целом;

     -устойчивость предприятий экспортной ориентации на внешних рынках, процессы потери (уступка) или завоевания ими новых рыночных позиций;

     -криминализация экономических структур;

     -изменение трудовой мотивации населения;

     -движение финансовых потоков и финансового обеспечения, прежде всего, отраслей специализации и социальной сферы;

     -состояние технологического потенциала и др.

     Для целей же стратегических, своевременного выявления и устранения факторов, сдерживающих развитие муниципальных  образований в средне- и долговременной перспективе, целесообразно использовать также иные индикаторы и показатели. Их разработка активно ведется во многих странах мира.

    Измерительный метод основывается на использовании  технических измерительных средств. Методика проведения измерений включает методы измерений; средства и условия  измерений, отбор проб, алгоритмы выполнения операций по определению показателей качества; формы представления данных и оценивания точности, достоверности результатов, требования техники безопасности и охраны окружающей среды. Результаты непосредственных измерений при необходимости приводятся путем соответствующих пересчетов к нормальным или стандартным условиям, например к нормальной температуре, нормальному атмосферному давлению и так далее. С помощью измерительного метода определяются масса изделия, сила тока, число оборотов двигателя, скорость автомобиля и другие показатели.

    Измерительные методы - методы определения (измерения) действительных значений показателей  качества с помощью технических  устройств. Предназначены для определения  физико-химических или микробиологических показателей качества.

    Измерительные методы взаимосвязаны с органолептическими методами, но не заменяют их. Это обусловлено  тем, что достоинства измерительных  методов - объективность оценки, выражение  результатов в общепринятых единицах измерения, сопоставимость и воспроизводимость результатов - устраняют недостатки органолептических методов. В связи с этим сочетание методов этих двух групп позволяет провести наиболее полную экспертную оценку товаров.

     Оценка  уровня качества измерений (как любого технического объекта) является необходимым элементом процесса принятия управляющих решений.

     Принципиальная  особенность измерений как объекта  оценки качества заключается в том, что мы имеем дело с технологическим  процессом получения результата исключительно информационного  характера. К подобным процессам можно отнести книгопечатание, фотографическую и видеосъемку, театральные и другие представления. Поэтому в оценивании качества технических процессов, направленных на выдачу информационных результатов наблюдается некоторый дуализм, заключающийся в наличии не только информационной, но и технической стороны. Книга с отличным содержанием может быть напечатана слепым шрифтом на плохой бумаге, хорошая музыка нереализуема в помещениях с плохой акустикой и т.д. Дополнительной особенностью измерений как процесса получения и применения информации является различие масштабов их рассмотрения: можно оценивать измерения одной физической величины конкретным оператором или организацию и проведение измерений в рамках субъекта хозяйствования, отдельной страны, или в международных рамках. 

     Различия  в измерениях некоторой физической величины могут заключаться в  применяемых средствах, условиях, операторах, числе наблюдений и методиках  их обработки. Сложность объекта  не избавляет от необходимости оценивать уровень его качества, хотя может привести к появлению ряда более узких задач. В частности, поскольку комплексная оценка качества измерений представляется весьма сложной, можно применять дифференциальные методы оценки с привлечением значительного количества показателей.

     Под качеством измерения подразумевается  наиболее общее его свойство, которое  обеспечивает требования исполнителя  и потребителя к результату и  процессу его получения. Более простые  свойства, из которых складывается качество измерений, можно представить как точность и достоверность результата, а также экономичность и безопасность его получения.

     Очевидно, что точность измерений является необходимым условием использования  их результатов. Обеспечение точности измерений заключается в установлении требуемого соотношения предельного значения реализуемой в ходе измерений погрешности Δ и допустимой погрешности измерений [Δ]

     Δ ≤ [Δ].

     Достоверность результата измерений, которая определяет уровень доверия к нему, имеет  множество аспектов, в том числе связанных с вероятностным характером измерительной информации, со степенью адекватности отражения результатом исследуемой физической величины и другое.

     Экономичность измерений – многоаспектное свойство, которое учитывает производительность и себестоимость измерений, стоимость средств измерений, стоимость их эксплуатации, включая организацию и поддержание условий в зоне измерения, оплату работы оператора и др.

     Безопасность  измерений считают удовлетворительной, если риски нежелательных последствий  имеют приемлемый уровень. Опасности процесса измерений могут быть связаны с измеряемым объектом, а также с применяемыми средствами измерений. Опасными объектами измерений являются те, которые характеризуются высокими давлениями, механическими и электрическими напряжениями, силой тока, радиоактивностью и другими энергонасыщенными свойствами, вне зависимости от того, являются ли эти свойства измеряемыми величинами. Источниками опасности в применяемых средствах измерений могут быть энергетически насыщенные явления, используемые для измерительных преобразований (например, высокие напряжения электронных мониторов, рентгеновское излучение, когерентные пучки оптических частот и другие).

     В литературе широко употребляют такие  свойства измерений, как точность, правильность, прецизионность, неопределенность, сходимость и воспроизводимость измерений. Кроме того, при рассмотрении измерений в рамках международных или страны (отрасли, концерна…) достаточно внимания уделяют таким свойствам, как единство измерений и единообразие средств измерений.

     Точность  результата измерений (точность измерений) – одна из характеристик качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения.

     По  ГОСТ 16263-70 точность измерений –  качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям всех видов (систематических и случайных).

     Стандарт (ГОСТ 16263) предлагал также количественную оценку точности в виде обратной величины модуля относительной погрешности, Например, при значении относительной погрешности 0,1 % точность измерений Тч будет равна

     Тч = (0,1/100) – 1 = 1000.

     Из-за неявного отражения сути эта оценка не прижилась за более чем тридцатилетний срок действия стандарта.

     Неопределенность измерений – параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые можно приписать измеряемой величине.

     В примечаниях отмечено, что определение  взято из Международного словаря  основных и общих терминов в метрологии ИСО, 1993 (VIM – 93), но оно неудачно по сути, поскольку традиционно параметром называют некую количественную характеристику свойства, а неопределенность может иметь качественную и количественную стороны. В VIM—93 сказано, что «в качестве параметра» может быть использовано стандартное отклонение (или число, кратное ему) или половина интервала, имеющего указанный доверительный уровень.

     Там же говорится, что неопределенность включает множество составляющих. Некоторые  из составляющих можно представить  эмпирическими стандартными отклонениями, рассчитанными по результатам статистической оценки распределения данных в серии измерений. Другие составляющие могут оцениваться отклонениями, взятыми из информационных источников или рассчитываемыми на основании другой информации.

     Из  сказанного ясно, что неопределенность измерений может рассматриваться  как свойство, характеризующее случайные  составляющие измерений, и является составляющей частью более общего свойства – точности измерений.

     Сходимость  результатов измерений (сходимость измерений) – близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами, одним и тем же методом в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.

        Сходимость измерений двух групп многократных измерений может характеризоваться размахом, средней квадратической или средней арифметической погрешностью.

     Высокий уровень сходимости результатов  в одной серии, полученной с использованием одной методики выполнения измерений, соответствует малым значениям случайных погрешностей при многократных измерениях. В качестве упрощенной оценки сходимости можно использовать размах результатов измерений в серии.

     R = Xmax – Xmin.

     Оценкой сходимости двух групп (серий) многократных измерений может быть близость размахов или отклонений (средних квадратических, средних арифметических).

     Геометрические  представления о размахе R результатов  измерений можно получить с использованием точечной диаграммы результатов  многократных измерений одной и  той же физической величины, которая строится в координатной системе «значения, полученные при измерениях X – номер измерения N» в любом удобном масштабе.

     Воспроизводимость результатов измерений (воспроизводимость  измерений) – близость результатов  измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, разными средствами, разными операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям измерений (температуре, давлению, влажности и др.).

     Воспроизводимость можно оценить, например, после выполнения нескольких серий многократных измерений одной и той же физической величины с использованием разных методик выполнения измерений. В качестве оценок воспроизводимости могут служить разности средних значений в сериях, разности средних квадратических отклонений в сериях, разности экстремальных результатов разных серий и другие оценки.

     Единство  измерений – состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных  пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.

     В ГОСТ 16263-70 единство измерений трактовалось как состояние измерений, при  котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Там же было определено единообразие средств измерений – состояние средств измерений, характеризующееся тем, что они проградуированы в узаконенных единицах и их метрологические свойства соответствуют нормам. Кроме того, в том же стандарте было приведено определение правильности измерений, которая является существенной характеристикой их качества. Правильность измерений– качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в их результатах. В приведенном определении не различаются свойства измерений (процесса измерений, измерительной процедуры) и свойства результатов измерений, характеризующие их близость к истинному значению измеряемой физической величины.