測量系統(tǒng)分析（MSA）基礎知識介紹
MSA的概念
什么是MSA？
根據個人的理解給大家舉個例子：初中化學課上，我們都學習過讀取試管中溶液量的時候，為確保讀取值的準確度我們需要讓視線與頁面平直，這是一個簡單的測量系統(tǒng)分析的問題。
測量系統(tǒng)分析英文Measurement System Analysis，縮寫MSA，簡單地說測量系統(tǒng)分析就是“對測量系統(tǒng)所作的分析”。為了理解MSA的含義，我們可以把它分解成兩個部分，一個是“測量系統(tǒng)”，一個是“分析”。
什么是測量系統(tǒng)？
我們知道測量就是一個對被測特性賦值的過程，測量系統(tǒng)其實就是這個賦值過程涉及到的儀器或量具、標準、操作、方法、夾具、軟件、人員環(huán)境等要素的集合。系統(tǒng)中各個要素對測量結果的影響可能是獨立的，也可能是相互影響的。
什么是“分析”？
測量系統(tǒng)分析的根本對象不是零件，而是測量系統(tǒng)輸出的變差。“分析”代表了一系列的分析方法。
MSA的目的
MSA的目的就是通過測量系統(tǒng)輸出變差的分析，判斷測量系統(tǒng)是不是可接受的，如果不可接受，進而采取相應的對策。
需要注意的是，世界上沒有絕對完美的測量系統(tǒng)，因此測量系統(tǒng)誤差可以減少但不能絕對消除。
在質量領域我們把變差視為頭號大敵，認為變差小是一種美。然而在自然界，變差就是多樣性，本身就是一種美。
MSA方法論
MSA涉及多種方法，每一種都跟統(tǒng)計有關。對大多數(shù)人來說，這些方法往往難以被記住，包括我自己。
為了便于理解記憶，我們先對“變差”進行剝絲抽繭，即進行結構，看看那些指標可以用于表征測量系統(tǒng)的測量變差。
第一層：
測量觀察到的總變差=零件間變差+測量系統(tǒng)誤差，其中零件間變差是指不同零件間客觀存在的真實差異，由零件本身決定；測量系統(tǒng)誤差就是我們MSA的對象，即由測量系統(tǒng)能力決定的測量偏差。
第二層：
測量系統(tǒng)誤差=精確度+準確度，精確度研究的是測量變差的波動范圍，沒有考慮與真值的差異；準確度研究的是測量變差離真值（或參考值）的差異。
第三層：
A、精確度=重復性+再現(xiàn)性；
B、準確度=偏倚+穩(wěn)定性+線性。
MSA的研究變差的指標其實就是上面等號右邊的5個，所以MSA方法論包括了：
1. 重復性研究：
同一個人，用同樣的設備/方法/設置，在相同的環(huán)境，測量同一個產品多次所觀察到的變差；主要研究設備導致的誤差。
理解舉例：你去買黃金飾品的時候，同一個營業(yè)員對你看上的金飾用相同的量具3次稱重，你發(fā)現(xiàn)3次測量結果波動很大，這就是重復性不好。
2. 再現(xiàn)性研究：
不同的人，用同樣的設備/方法/設置，在相同的環(huán)境，測量同一個產品所觀察到的變差；主要研究人導致的誤差。
理解舉例：接上面的例子，這時另外一個營業(yè)員過來用同樣的工具、方法對同樣的金飾稱3次，發(fā)現(xiàn)和第一個人測量的平均值比，此人的測量平均值差異也很大，那么就是說的再現(xiàn)性的問題。
3. 偏倚研究：
觀測到的均值和基準值（參考值）之間的差異。
理解舉例：金飾的真值假設為50g，而今天你測量10次得到平均值為45g，那么5g的差異就是偏差。
4. 穩(wěn)定性研究：
在不同時間區(qū)間測量時得到的偏倚大小的情況，好的穩(wěn)定性意味著什么時候測量偏倚都差不多。
理解舉例：接上面例子，一個月后，用同樣的量具測那個真值50g的飾品10次，得到平均值40g，比一個月前少了10g，這說明穩(wěn)定性很不好。
5. 線性研究：
如測量結果隨量程的變化始終保持很小的偏倚，那么測量系統(tǒng)的線性就很好。
理解舉例：上面那個量具，第一次測量真值50g的金飾偏倚假比為0.5g，第二次測量真值200金飾得到偏差為5g，也就是說隨著量程變大，變差也越來越大，這個系統(tǒng)的線性非常糟糕。
MSA之不可忽視的分辨率
分辨率即測量裝置的敏感度（最小刻度），分辨率高時被測對象的微小變差都可以被測出，分辨率低則不然。
舉例，用最小單位分別為1分米和1厘米的軟尺來測量人的高度，哪個誤差更小不言而喻了吧。
選取測量裝置分辨率的一個經驗法則是：裝置的分辨率即最小刻度值至少為被測特性的尺寸規(guī)范或者過程變差的十分之一。
一般來說分辨率由測量設備/裝置自身決定，與人的操作和環(huán)境無關系。前面金飾的例子很夸張，也許我們應該從分辨率的角度找找原因。
總結
綜上，一個完整的MSA過程邏輯上及理論上，應該遵循如下步驟：分辨率-＞準確度（偏倚、線性、穩(wěn)定性）-＞精確度（重復性、再現(xiàn)性）。
當然，在實際工作中，根據不同的情況會有所側重。比如在我們公司涉及檢具、操作者、三坐標機等，三坐標機本身的定期校準也會涉及分辨率、偏倚、線性和穩(wěn)定性；檢具上百分表的應用就涉及分辨率的確認；PPAP提交前一般需要作重復性再現(xiàn)性分析；每年度對檢具的三坐標精度校準涉及穩(wěn)定性確認。
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