鱼骨图

魂断梦相随 2011-07-19

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鱼骨图

鱼骨图(Cause & Effect/Fishbone Diagram)

鱼骨图定义

　　鱼骨图又名特性因素图是由日本管理大师石川馨先生所发展出来的，故又名石川图。鱼骨图是一种发现问题“根本原因”的方法，它也可以称之为“因果图”。鱼骨图原本用于质量管理。

　　问题的特性总是受到一些因素的影响，我们通过头脑风暴找出这些因素，并将它们与特性值一起，按相互关联性整理而成的层次分明、条理清楚，并标出重要因素的图形就叫特性要因图。因其形状如鱼骨，所以又叫鱼骨图（以下称鱼骨图），它是一种透过现象看本质的分析方法，又叫因果分析图。 同时，鱼骨图也用在生产中，来形象地表示生产车间的流程。

　　头脑风暴法（Brain Storming——BS）：一种通过集思广益、发挥团体智慧，从各种不同角度找出问题所有原因或构成要素的会议方法。BS有四大原则：严禁批评、自由奔放、多多益善、搭便车。

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鱼骨图的三种类型

　　　　　　　　　　鱼骨图基本结构

A、整理问题型鱼骨图（各要素与特性值间不存在原因关系，而是结构构成关系,对问题进行结构化整理）

B、原因型鱼骨图（鱼头在右，特性值通常以“为什么……”来写）

C、对策型鱼骨图（鱼头在左，特性值通常以“如何提高/改善……”来写）

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鱼骨图制作

制作鱼骨图分两个步骤：分析问题原因/结构、绘制鱼骨图。

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分析问题原因/结构

A、针对问题点，选择层别方法（如人机料法环测量等）。

B、按头脑风暴分别对各层别类别找出所有可能原因（因素）。

C、将找出的各要素进行归类、整理，明确其从属关系。

D、分析选取重要因素。

E、检查各要素的描述方法，确保语法简明、意思明确。

分析要点：

a、确定大要因（大骨）时，现场作业一般从“人机料法环”着手,管理类问题一般从“人事时地物”层别，应视具体情况决定；

b、大要因必须用中性词描述（不说明好坏），中、小要因必须使用价值判断（如…不良）；

c、脑力激荡时，应尽可能多而全地找出所有可能原因，而不仅限于自己能完全掌控或正在执行的内容。对人的原因，宜从行动而非思想态度面着手分析；

d、中要因跟特性值、小要因跟中要因间有直接的原因-问题关系，小要因应分析至可以直接下对策；

e、如果某种原因可同时归属于两种或两种以上因素，请以关联性最强者为准（必要时考虑三现主义：即现时到现场看现物，通过相对条件的比较，找出相关性最强的要因归类。）

f、选取重要原因时，不要超过7项，且应标识在最未端原因；

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鱼骨图绘图过程^[1]

　　鱼骨图做图过程一般由以下几步组成^[2]：

　　1．由问题的负责人召集与问题有关的人员组成一个工作组(work group)，该组成员必须对问题有一定深度的了解。

　　2．问题的负责人将拟找出原因的问题写在黑板或白纸右边的一个三角形的框内，并在其尾部引出一条水平直线，该线称为鱼脊。

　　3．工作组成员在鱼脊上画出与鱼脊成45°角的直线，并在其上标出引起问题的主要原因，这些成45°角的直线称为大骨。

　　4．对引起问题的原因进一步细化，画出中骨、小骨……，尽可能列出所有原因

　　5．对鱼骨图进行优化整理。

　　6．根据鱼骨图进行讨论。完整的鱼骨图如图2所示，由于鱼骨图不以数值来表示，并处理问题，而是通过整理问题与它的原因的层次来标明关系，因此，能很好的描述定性问题。鱼骨图的实施要求工作组负责人(即进行企业诊断的专家)有丰富的指导经验，整个过程负责人尽可能为工作组成员创造友好、平等、宽松的讨论环境，使每个成员的意见都能完全表达，同时保证鱼骨图正确做出，即防止工作组成员将原因、现象、对策互相混淆，并保证鱼骨图层次清晰。负责人不对问题发表任何看法，也不能对工作组成员进行任何诱导^[3]。

　　图2 鱼骨图示例

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鱼骨图使用步骤

(1)查找要解决的问题；

(2)把问题写在鱼骨的头上；

(3)召集同事共同讨论问题出现的可能原因，尽可能多地找出问题；

(4)把相同的问题分组，在鱼骨上标出；

(5)根据不同问题征求大家的意见，总结出正确的原因；

(6)拿出任何一个问题，研究为什么会产生这样的问题？

(7)针对问题的答案再问为什么？这样至少深入五个层次（连续问五个问题）；

(8)当深入到第五个层次后，认为无法继续进行时，列出这些问题的原因，而后列出至少20个解决方法。

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鱼骨图案例分析

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案例一：利用鱼骨图对某炼油厂市场营销问题的分析

　　鱼骨图分析法是咨询人员进行因果分析时经常采用的一种方法，其特点是简捷实用，比较直观。现以某炼油厂情况作为实例，采用鱼骨图分析法对其市场营销问题进行解析，具体如图所示：

　　图中的“鱼头”表示需要解决的问题，即该炼油厂产品在市场中所占份额少。根据现场调查，可以把产生该炼油厂市场营销问题的原因，概括为5类。即人员、渠道、广告、竞争和其它。在每一类中包括若干造成这些原因的可能因素，如营销人员数量少、销售点少、缺少宣传策略、进口油广告攻势等。将5类原因及其相关因素分别以鱼骨分布态势展开，形成鱼骨分析图。

　　下一步的工作是找出产生问题的主要原因，为此可以根据现场调查的数据，计算出每种原因或相关因素在产生问题过程中所占的比重，以百分数表示。例如，通过计算发现，“营销人员数量少”，在产生问题过程中所占比重为35%，“广告宣传差”为18%，“小包装少”为25%，三者在产生问题过程中共占78%的比重，可以被认为是导致该炼油厂产品市场份额少的主要原因。如果我们针对这三大因素提出改进方案，就可以解决整个问题的78%。该案例也反映了“20:80原则”，即根据经验规律，20%的原因往往产生80%的问题，如果由于条件限制，不能100%解决问题，只要抓住占全部原因20%，就能够取得80%解决问题的成效。

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案例二：用鱼骨图与层次分析法结合进行企业诊断^[1]

　　一、层次分析法简介

　　鱼骨图成功完成后，影响问题的原因一般能详尽的列出。但哪些是主要原因，哪些是次要原因，该如何确定呢?各个主要原因的重要性、优先程度应如何确定?层次分析法(AHP)做了最好的回答。

　　AHP的基本思路与鱼骨图的基本思路是一致的。两者都是在深人分析实际问题的基础上，将有关因素按不同的属性自上而下的分解成若干层次，同一层次的诸因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响，同时又支配下一层的因素或受下一层因素的作用。一个鱼骨图如图1可方便的转化成层次结构模型如图3。

　　图3 由鱼骨图转化成层次结构模型

　　得出层次模型后，对每一层次的因素按规定的准则两两进行比较，建立判断矩阵，运用特定的数学方法计算判断矩阵的最大特征值及对应的正交特征向量，得出每一层次各因素的权重值，并进行一致性检验；在一致性检验通过之后，再计算各层次因素对于所研究问题的组合权重；根据权重便可对各原因进行评分、排序和指标综合如果说鱼骨图体现了人的大脑对复杂问题的分解过程的话，AHP则体现了求解复杂问题的分解一判断一综合的整个过程，使人们对复杂问题的判断、决策过程得以系统化、数量化^[4]。AHP的具体算法请参见有关文献。

　　二、应用案例

　　某工厂产品加工精度波动经常超出容许范围，经咨询专家召集工作组讨论得鱼骨图(图4)：

　　图4某工厂产品加工精度波动分析鱼骨图

　　将上图转化为层次模型图(图5)：

　　图5 某工厂产品加工精度捩动层次模型图

　　完成层次模型图后，工作组成员在专家的指导下，将各层原因对上一层原因(或问题)的重要程度(或优先程度)进行两两比较，构造比较矩阵。本倒将原因按层次分析法计算要求将层次分为四层，分别称为A、B、C、D层。C、D两层根据构造比较矩阵的要求和与上层原因的关系，按从左到右的顺序赋予各层比较矩阵名字： $C 1 - C 4, D 1 - D 9$ 。则得各层比较阵如下

　　 $B=\begin{bmatrix}1& \frac{1}{5} & \frac{1}{6} & 2\\ 5 & 1 & 1 & 9\\ 6 & 1 & 1 & 9\\ \frac{1}{2} & \frac{1}{9} & \frac{1}{9} & 1\end{bmatrix}$

　　 $C1=\begin{bmatrix}1 & \frac{1}{5} \\ 5 & 1 \end{bmatrix}$ 　　 $C2=\begin{bmatrix}1 & \frac{1}{5} & 1\\ 5 & 1 & 5\\ 1 & \frac{1}{5} & 1\end{bmatrix}$ 　　 $C3=\begin{bmatrix}1 & \frac{1}{2}\\ 2 1\end{bmatrix}$ 　　 $C4=\begin{bmatrix}1 & 1\\ 1 & 1\end{bmatrix}$

　　 $D1=\begin{bmatrix}1 & 1\\ 1& 1 \end{bmatrix}$ 　　 $D2=\begin{bmatrix} 1& \frac{1}{2} \\ 2 & 1\end{bmatrix}$ 　　 $D3=\begin{bmatrix} 1 & 7 & 3 \\ \frac{1}{7} & 1 & \frac{1}{2}\\ \frac{1}{3} & 2 & 1\end{bmatrix}$ 　　 $D4=\begin{bmatrix} 1 & 3 \\ \frac{1}{3} & 1\end{bmatrix}$

　　 $D5=\begin{bmatrix} 1 & \frac{1}{5} & \frac{1}{2}\\ 5 & 1 & 3 \\ 2 & \frac{1}{3} & 1\end{bmatrix}$ 　　 $D6=\begin{bmatrix} 1 & 4\\ \frac{1}{4} & 1\end{bmatrix}$ 　　 $D7=\begin{bmatrix} 1 & 1\\ 1 & 1\end{bmatrix}$ 　　 $D8=\begin{bmatrix} 1 & 5 \\ \frac{1}{5} & 1\end{bmatrix}$ 　　 $D9=\begin{bmatrix} 1 & 1 \\ 1 & 1 \end{bmatrix}$

　　根据成对比较矩阵计算各层权向量w，最大特征根和一致性指标CI，结果如表1～3所示

　　表1 D层的计算结果

K	1	2	3	4
w	0.5000	0.3333	0.6817	0.75
	0.50000	0.6667	0.l025	0.25
			0.2158
λ	2	2	3.0026	2
CI	0	0	0.0022	0
CR	0	0	0.0013	0

　　续表1 D层的计算结果

K	5	6	7	8	9
w	0.1220	0.8	0.8	0.8333	0.5
	0.6483	0.2	0.2	0.1667	0.5
	0.2297
λ	3.0037	2	2	2	2
CI	0.0031	0	0	0	0
CR	0.0018	0	0	0	0

　　表2 C层的计算结果

K	1	2	3	4
w	0.1667	0.1429	0.3333	0.75
	0.8333	0.7143	0.6667	0.25
		0.1429
λ	2	3	2	2
CI	0	0	0	0
CR	0	0	0	0

　　表3 B层的计算结果

K	1
w	0.0835 0.4248 0.4456 0.0460
λ	4.0835
CI	0.O027
CR	0.0030

　　用上一层原因对问题的组合权向量(B层即主原因层的组合权向量为根据成对比较矩阵计算出的权向量)，计算下一层原因对问题的组合权向量，得c层各原因对问题的综合权值 $W (c)$ ：

　　 $W (c) = 0.0139,0.0696,0.0607.0.3034,0.0607,0.1485,0.2971,0.0230,0.0230$

　　D层各原因对问题的综合权值 $W (D)$ ：

　　 $W (D) = 0.0069,0.0069,0.0232,0.0464,0.0414,0.0062,0.0131,0.2276,0.0759,0.0074,0.0394,0.0139,0.1188,0.0297,0.1485,0.1485,0.0192.0.0038.0.0 l 15,0.0 l l 5$

　　进行组合一致性检验：

　　1.C层 $CI^{(C)}=[CI_1^{(C)},\cdots ,CI_4^{(C)}]$

　　 $W B = [0,0,0,0]$

　　 $RI^{(C)} =[RI_1^{(C)},\cdots ,RI_9^{(D)}]W^{(B)}$

　　 $= [0,0.058,0,0][0.08335,0.4248,0.4456,0.0460] T$

　　= 0.2464

　　c层对问题的组合一致性比率为：

　　 $C R (C) = C R (B) + C I (C) / R I (C) = 0.0030 < 0.1$

　　2.D层 $CI^{(D)} =[CI_1^{(D)},\cdots ,CI_9^{(D)}]$

　　 $W (C) = 0.0002$

　　 $RI^{(D)}=[RI_1^{(D)},\cdots ,RI_9^{(D)}]W^{(C)}=0.07041$

　　D层对问题的组合一致性比率为：

　　 $C R (D) = C R (C) + C I (D) / R I (D) = 0.0028 < 0.1$

　　将各层中相同的原因进行归并,D层 $W (D)$ 变成：

　　{生产能力,种类,运行,操作,成就感,津贴,奖金,经验,技能,遵守规程,合作,抗干扰性,精度,准确度,人为错误,易加工性,硬度,变形}={0.0069,0.0069,0.0232,0.0464,0.0488,0.0062,0.0131,0.2276,0.075,0.0394,0.0139,0.1 188,0.0297,0.1485,0.1485,0.0307,0.0038.0.0115}

　　从计算结果中可以看出，操作人员的经验、仪器的抗干扰性、测量的方法(准确度、人为错误)是问题的关键所在，需要优先考虑。可见，采用鱼骨图理论与方法用土骨田与屡次分析法蛄夸进行奎生诊所和AHP能较好的分析和综合工作组成员对问题各方面的看法，易于从错综复杂的原因中找出关键原因。

　　三、分析与探讨

　　为了AHP结构图明白清晰，并与鱼骨图在逻辑上一一对应+当下一层原因受一个以上上一层原因影响时，将该原因分列在影响它的上一层原因之下，不按一般AHP结构图的从该原因引出多条线与上一层原因相连。这也是由做鱼骨图时要求尽量使各原因之间的层次清晰所要求的，这并不影响计算出的结果；另外，由于鱼骨图要求尽量使各原因之间相互独立，即使出现这种情况，数量也是很少，不会增加多少计算量。AHP计算完成后再进行归并以决定原因的重要性。

　　做鱼骨图的工作组成员可以在做图的过程中，通过互相讨论达到深人了解企业各个方面，获得对企业较全面和深人的认识，提高了后面的AHP对比矩阵和计算结果的可信度。

　　由于AHP只能从已发现的问题中找出关键问题，不能发现新问题，通过与鱼骨图相结合，能较好的克服AHP的这个缺点。同时也促进工作组成员认真对待鱼骨图做图。

　　对于层次内部因素之间存在相互影响，层次之间存在反馈作用时，采用鱼骨图反而可能会混淆工作组成员的思路，应换其它方法对问题进行分析。