談品質管理學中「品質進展螺旋、PDCA 」的發展故事（1939 -2003）

談品質管理學中「品質進展螺旋、PDCA 」的發展故事（1939 -2003）

This note gives a short history of the origins of the The Spiral of Progress in Quality and PDCA/PDSA, that is the story of the spiral the loop and in quality profession since 1939. I pinpoint the original concept proposed by Dr. W. A. Shewhart (1939) and modified by Dr. W. Edwards Deming in Japan(JUSE, 1950) and Taiwan (CSQC,1970). I include the evolution of the spiral ( perhaps independently developed in Dr. J. M. Juran's editions of Quality Control Handbook and Juran on Quality Design. A focus is on the spiral as the "production system" (Deming, 1950) and the essential "a dynamic scientific process of acquiring knowledge " of the PDCA/PDSA cycles. Experience curve strategy and compressed time-based competition in semiconductor industry is mentioned.

「 ……學生大為驚異，不明白為什麼教授拿起畫筆，把那幅畫改動『一點點兒』，就能產生奇蹟來。

……. 『那『一點點兒』，就是藝術中的一切。』 …….. 」（尼斯拉夫斯基（Konstantin Stanislavsky 『演員自我修養 下卷』北京：中國電視出版社，1961/2001 ，第269 頁）

我近日（2006年4月）研究 Juran主編各版（ 1951-1999 ）的『品質手冊』（Quality Control Handbook）。，當初設定的主題之一是：『 Juran品質三部曲的圖示法』是怎麼演變而成的？ 不料，我意外中發現一有趣的故事： Juran品質管理學中著名的「品質進展螺旋」（在新產品開發過程中，從概念的產生到將產品交到顧客的手中：The Spiral of Progress in Quality, which sets out the sequence of "concept to customer" for new product activities ），可是，它為什麼在1999 年第五版中卻消失了呢？

這樁事，也許類似科學發現史中所談的「優先權」（ priority）相關的故事。

Juran的作品中，「品質進展螺旋」一直是必然會出現的用語。直到 1992 年他的新書『朱蘭論品質設計』（Juran on Quality by Design : The New Steps for Planning Quality into Goods and Services By J. M. Juran，詳後文），都還如此。

不過，這真相在1996年 John Butman 寫的『朱蘭：有影響力的一生』中，業已提出它創始者為 Deming 博士。其實，這在1985 年日本版的『TQC 用語辭典』中即已提出來源說明。如下文所示。現在，我將它主要的發展文獻臚列來說明：

（一）spiral up（取自日本『TQC 用語辭典』 ）及Shewhart-Deming 的PDCD/PDSA Spiral

（管理）

在設計，製造，檢查，調查過程中，轉動戴明循環（即 PDCA管理循環），使QC 水準（管理水準）進步-向上提升（ LEVEL UP ）。

1950年，戴明博士在其對日本開設的『品質管理八日課程』講義中，即，在「設計，製造，檢查，販賣，調查，再設計」之「戴明循環」的說明，有一句重要用語：「此一循環，最好採取螺旋（上升）方式。」（ The cycle is best taken on a spiral. ）。

此後，J. M. Juran博士也有類似的 PDCA管理循環，說明如何（管理水準）進步 -向上。案：請參考Juran: A Lifetime of Influence by John Butman （『朱蘭：有影響力的一生』--此書似乎尚未有翻譯，讀者可以從台大等圖書館找到）。該書第 129頁說， Juran 後來將品質諸職能的「原子圖」，推廣成像Deming的螺旋狀，並找出不變的順序…..( In later editions, and other writings, Juran broadened the atom until it became a spiral, similar to Deming's, and identified the unvarying sequence of ... ）

最近，本著「品質要在各過程（工程）中做出來」的精神，某人將其中的管理項目名確化，提出所謂「超級螺旋上升方式」的說法：一 .它容易看到的、沒有缺失的，迅速地加以標準化。二 .. 能集中注意力，將異常情況在早期就發現，並防止其再發生，以達成安定的品質水準。（三浦 新、狩野紀昭、津田義和、大橋靖雄主編『TQC 用語辭典』，東京：日本規格協會，1985，第 234頁）

補充說明。Deming博士後來將日本人根據他1950的講義發展出的管理循環PDCA，改為 PDSA（Plan-Do-Study-Act），並一直稱其為（The Shewhart Cycle）。這最主要的原因是他在1950年的「第一講」中利用 W. A. Shewhart的1939年名著中的一段話並發揚之：「…..舊方法：製造廠商常認為製造包含（設計-製造-試銷）三個步驟，如第1圖所示。其成功則要靠猜測：猜測那一種式樣及設計的產品將可銷售、要製造多少數量。在舊的方法中，這三個步驟如第2圖所示，是完全各自獨立的。

在新的方法中，管理部門引進了消費者調查這第4個步驟，對於這四個步驟的運行，如一圓圈，週而復始，如第3 圖所示，它和第2圖那種直線情形不同。

設計產品（用適當的試驗）。

在生產線及實驗室進行製造和試驗。

送入市場。

藉市場調查來試驗產品在使用時的情形，找出顧客對它的看法，以及為什麼非顧客不去購買它。

依照消費者對品質和價格的反應，重新設計產品，按照上項循環程序，繼續週而復始。…….. 另一個更好的方法是，從小規模的產品製造和銷售開始，按照市場情況發展之速率，在穩定的經濟基礎上來擴展它的生產，隨時按照消費者的需要和反應，重新設計產品。這種循環就像一個螺旋形，如第 4圖所示。」 （W. Edwards Deming 著『品管九講』劉振譯，台北：中華民國品質管制學會，1970， 第5-6 頁。）

W. A. Shewhart 原先說法是：舊法為直線式的，設計（訂規格）- 製造-檢驗（specification, manufacturing, and inspection. 用現在的通用語言是design-build-inspect），而他建議將它改成持續的圓環式的，即，檢驗兼作「回饋」用。弟45頁的原文為：「這三步驟構成一獲取知識的動態科學過程。根據這樣的觀點，或許最好將它們顯示成一種上升的螺旋進程，逐漸接近理想狀況下的圓形…….」 ("The three steps constitute a dynamic scientific process of acquiring knowledge. From this view point, it might be better to show them as forming as a sort of spiral gradually approaching a circular path which would  represent the idealized case…")

（Shewhart , Walter A. Statistical Methods from the Viewpoint of Quality Control , Washington , D. C.:Department of Agriculture , 1939, p.45. 這本書是Shewhart在美國農業部的演講，動筆做注解的、主編的，為W. Edwards. Deming ）

（二） 質量螺旋上升過程（ spiral of progress in quality）

「美國質量專家朱蘭博士把產品質量的產生和改進過程描繪成螺旋上升過程，這些活動包括廠內的與廠外的，為了實現適用性，必須完成許多活動和任務，稱之為質量職能，這個螺旋形的活動過程是從市場調查起始升，隨後進行開發、設計 …….直到銷售、服務，然後反饋回到市場調查，就這樣一還接一環，循環不已，並且一級比一級高，每經過一次螺旋上升，就意味著產品適用性的進一步增強。」（蒲倫昌主編『質量管理辭典』，北京：中國經濟出版社， 1992，第 227頁）

（三）Juran 主編各版的『品質手冊』（ Quality Control Handbook ），又是怎麼說這的呢？

這在第三版（1974，圖 2.2）中華民國品管學會（CSQC）稱為「品質進展圖」（其中翻譯有錯字及不清楚處）：研究、發展、設計、規格、製造計畫、採購（＋供應商）、建立設備 - 生產、製程管制、檢驗、測試、出售、服務（批發-零售 -使用- 維護）、….. 研究、發展、設計、規格、 ……

第四版（ 1988）中，稱為「品質進展螺旋圖」（The s piral of progress in quality. .p.2.5）其中加了「回饋」一項：市場研究、產品發展、產品設計、規格、製造計畫、採購（＋供應商）、生產：製程管制、檢驗；測試、行銷、顧客服務（批發 -零售- 使用 -回饋）、….. 市場研究 …….…..

這一螺旋圖（The Spiral），在 1992年版的『朱蘭論品質設計』中，還引用數次（稱為" the phase system",  pp.161-63 等：Spiral of Progress in Quality, p. 161- 162, p.164, p.196, p. 204）。

補充說明：原則上，針對該螺旋的每一發展階段，我們可以一節探討它所要做的事項和注意/控制項目等；同理，它們都要在品質機能展開（QFD ）設一"品質表"或"特性矩陣 "來表示它們。

（四）壓縮「實驗-學習周期時間」下的「品質進展螺旋圖」

1960年代，管理-實務界開始了解到，競爭市場中的整體產業的累積產量，對於定植的售價是有約10-30% 的壓低作用（此為「經驗曲線作用」）。半導體產業大廠如TI公司，也了解到製造周期時間（Cycle Time）對於良率、成本的影響力甚大。

Shewhart (1939)的PDSA「知識取得」說法，成為90 年代的「知識管理與組織學習」等領域的主流，雖然它們的說法是重新包裝，採取不同的術語。研究員快速的運作每一輪的PDSA，來取得結果並檢討-學習 -創新，這「招」正是90年代美國在半導體等產業打敗日本的根本道理，參考（美）托姆克著『重在實驗』 (高玉芳 曹建海譯，北京：中信出版社， 2005，第3 章「實驗與學習」； Experimentation Matters: Unlocking the Potential of New Technologies for Innovation by Stefan H Thomke, Cambridge:Harvard Business School Press , 2003 )；PDSA在那兒換成「設計 -建造-運行-分析」四步驟迭代循環實驗（pp.68-9 ）。美國超越日韓的部份原因是：「在於實驗策略的變革……這幾家公司在縮短回饋時間，加速學習的同時，投巨資擴大可進行成千上百萬次實驗的設備能力…… 提高實驗的逼真度…..保證了絕大多數的學習可以應用到批量生產上。」（第80頁；字句更改過。）