應用田口方法制定最適論文排版格式_

黃埔學報 第四十八期 民國九十四年 51 WHAMPOA - An Interdisciplinary Journal 48(2005) 51-56 應用田口方法制定最適論文排版格式 應用田口方法制定最適論文排版格式 楊國隆 Using the Taguchi method to make the optimal thesis composing form 陸軍軍官學校管理科學系 摘要 本文的目的是以田口品質 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 方式，利用數個抽出的樣本，決定出最好因素的組 合，制定出最適論文排版格式。對於一篇論文排版格式是否美觀、易讀，取決於很多 因素，如:字型大小、行間、字距、段落或印刷品質等，由於因素間互相組合數非常多， 本研究將透過田口方法進行實驗參數最佳化設計，並得到最佳論文排版格式。 關鍵字:田口方法、品質工程、穩健設計 1.前言 在追求顧客滿意的市場上，許多企業莫 不以品質提升作為競爭的利器。田口品質工 程所提供之設計方法，它能降低產品機能在 顧客使用環境中的變異，在問世的數十年間 從許多的文獻中皆可看見世界各地企業利用 此方法進行產品設計與製程改善，在產品品 質的提昇上，有廣泛的應用與成效。 現今科學進非能同日而語，一些過去 認為不可解的問題都已經被解開，應用在 田口方法中確能有效的修補不足之處，譬 如田口方法只能從原先設定因素水準中找 出一較佳值，實際上在進行實驗時，工程 人員所設計因素水準值，通常僅是根據工 程知識而大約訂出，這些水準值並不一定 是最佳的，許多學者利用類神經網路方法 來克服這樣的問題，他們首先建立控制因 素和品質特性的函數關係，在利用最佳化 的方法找出較佳的解 [1]。 在本文中利用以某大學學位論文格式規 範範本為基礎案例，來論證田口方法提升品 質的強大功能。在案例中各系所沒有強制規 定使用制式規格的情況下，本文以某系博、 碩士研究生為受試者，期望找出最適論文格 式，以提供研究生撰寫論文時之參考依據。 本文的組織架構如下:第二段將介紹 田口品質工程法，第三段為本研究實驗的 規劃並建立實驗步驟，第四段為影響論文 品質之因素分析，實驗的過程說明在第五 段中，第六段為實驗的確認對交互作用進 行探討，最執行後在本文的結論與展望 中，將提供實驗時所遭遇的困難與心得。 2.田口品質工程法 田口方法或稱田口式品質工程是，在 1949 年由田口玄一博士所倡導的。田口方法 以工程的角度事先瞭解品質問題，並利用社 會損失成本作為衡量產品品質的依據。田口 方法的二個主要工具為直交表和 SN 比，強 調的重點是在產品或製程設計時就考慮品質 問題，亦即如何降低產品績效的變異。田口 的最大貢獻，並不在於實驗設計的數學模 式，而是提供了一個新的思考哲學觀念，其 基本概念為有品質不是檢驗出來的，品質必 須設計到產品裡面去。其次，品質是要最小 化「與目標值之間的偏差」，並且免於不可控 制的環境因素之影響。最後，品質成本應以 與標準值偏移的函數關係來衡量[1]。 52 黃埔學報 第四十八期 民國九十四年 田口方法依成本效益的觀念，找出最 佳的管理水準組合。這觀念和傳統的實驗 設計完全依循統計原理，強調模式的確 立，有很大的不同。田口方法是一種技術 的改善而不是科學的研，目前已是業界認 為提昇品質的最佳方法之一。 田口方法是以實驗的手段（而非解析的 方法）來決定設計參數。此處的「實驗」是 廣義的，可能是實驗室的實驗、工廠生產線 上的實驗、或者是電腦模擬實驗。此處的設 計參數可能是生產製程參數，或者是產品的 設計參數，為了減少實驗的次數，田口方法 依控制因數及其水準的數目選用了適當的 直交表，設計的目標是尋求最佳的產品（或 製程）機能（性能），並且維持此一機能的 穩健性，亦即受幹擾因數的影響減至最少。 其步驟可以簡要整理如下[2]： (1) 步 驟 一 ： 選 定 品 質 特 性 （ quality characteristics）。在磁磚實例中，以磁磚厚 度為品質特性，而在煞車實例中，則以煞 車力為品質特性。品質特性最好選擇可以 測量的實數（連續值，非整數）參數；品 質特性的選擇常常選擇整個專案的成敗。 (2) 步驟二：判定品質特性之理想機能，亦 即品質特性之理想值。 (3) 步驟三：列出所有影響此品質特性的因數 （factors），最好以魚骨圖（fish-bone diagram）的方法呈現。此步驟往往需要 公司內各種專業人員長時間的腦力激盪。 (4) 步驟四：定出信號因數（signal factors） 的水準（levels）。信號因數是可以由產 品使用者（或製程操作者）自行調整的 因數，信號因數之水準必須考慮橫跨所 有可能調整的範圍。 (5) 步驟五：從步驟三中所有因數中決定控制 因數（control factors）並定出它們的水準。 (6) 步驟六：從步驟三中所有因數中決定幹擾 因數（noise factors）並定出它們的水準， 必要的話，可以做「幹擾實驗」（noise experiment），將一個以上的幹擾因數「複 合」（compound）成單一的幹擾因數。 (7) 步驟七：依控制因數及其水準的數目選 定適當的直交表（附錄 A），並完排完 整的實驗計劃。 (8) 步驟八：執行實驗，記錄實驗數據。 (9) 步驟九：資料分析。資料分析工作的主 要目的是：（1）計算每個控制因數的變 動對品質特性的效應（effects），（2） 計算每個控制因數的變動對品質特性 變異的效應，（3）依據前二項的資訊， 調整控制因數，使的品質特性最接近理 想機能，此即新的設計值。 (10) 步驟十：對新的設計值做確認工作， 以決定是否推廣至生產線上量產用。 3.實驗規劃 在本文實驗的目標是「提高研究生對 論文格式的滿意度」，因此，品質特性量化 的回應值不容易訂定，最初擬定兩個方案： (1) 將個別問卷樣本做排序，由最好到最差 分別給予適當分數。 (2) 分別對個別問卷加以評分，在各種組合 下評定對論文格式滿意的程度。 之所以會有上述的方案，主要是考慮到 每個人的喜好不同，而要如何將每個人的喜 好「公平地量化」，將是本文所要面對與處理 的問題。在實驗前在選擇適合因素與水準的 直交表後，並設計出因素相互組合的論文格 式作成問卷，可能會因問卷樣本格式過多， 受試者無法有效分門別類的加以排序，因此 本實驗採取方案二，並且將滿意度分成五個 等級(極不滿意、不滿意、普通、滿意與極滿 意)，受試者在評定等級後轉換成 1 到 5 分， 以達成將滿意度量化的效果。 所以，本文將參考上述步驟將歸納此 次實驗的想法，擬定如下的實驗步驟： 步驟一：確認論文格式之品質特性。 步驟二：找出影響論文格式滿意度之因素 及雜音作用。 步驟三：決定適當直交表。 步驟四：根據直交表配置製作論文格式作 成問卷進行實驗。 步驟五：將實驗結果轉成信號雜音比，並 決定最佳之因素水準組合。 步驟六：進行確認實驗。 楊國隆: 應用田口方法制定最適論文排版格式 53 圖 1：影響論文格式滿意度之魚骨圖 表 1：控制因素及其水準 控制因素 水準 1 水準 2 水準 3 A 字型種類 細明體 標楷體 B 內文字型大小 10pt 12pt 14pt C 行高 1.5 行 2 行 2.5 行 D 字間 緊縮 0.5pt 標準 加寬 0.5pt E 頁碼格式 格式 1 , 1 格式 2 , －1－ 格式 3 , -1- F 章節表示 格式 1 一章 1-1 節 格式 2 一章 1.1 節 格式 3 1 章 1.1 節 4.因素特性分析 在步驟二中，本文以腦力激盪的方 式，探討影響論文格式美觀的各種原因， 並將結果繪製成魚骨圖(如圖 1)。 本文將魚骨圖中所列出的各因素予以 簡化，選擇出六個因素水準（如表 1），而 其各水準的設定標準，是以 MS office2000 WORD 中的設定值為主。 在雜音因素的選擇方面，本文考慮影印 機的印刷品質，與每個人的喜好都會有差 異，會影響論文滿意度的評分。所以本文把 影印機與受試者當作二個雜音因素(noise factor)，首先以「人」為雜音因素來看，本文 考慮受測者會因個人經驗不同，會產生主觀 滿意度的偏差，例如：碩二生目前正在執行 論文寫作，可能比碩一生較有經驗與主見， 所以，本文在選定受試者考慮先分組別，如 碩一、碩二、博一與博二四組，在從各組中 隨機抽取兩個樣本做問卷調查。 其次考慮影印機的印刷品質，本文選 用同一機型不同影印機，分別印出兩份問 卷，給同一個受試者來評分，但在先行的 測試問卷中，本文發現此一雜音影響論文 格式滿意度甚小，所有的給分幾乎相同， 但認為影印機的印刷品質，彼此之間仍會 有差異存在，只是以人來做判斷，較難看 出其間之差異而已，所以本文作法是將兩 個不同影印機所應出的問卷，分別給各組 所隨機抽取兩位受試者填寫，希望彼此之 間有較大的差異產生。 5.實驗執行 本實驗進行從表 1 的控制因素與水 準，本文使用 L18 直交表的實驗配置，做 出 18 種論文格式單頁樣本設計一簡單問 卷，然而在一上段所論述的實驗方式，以 左右留空 圖表位置 字距 行間 段落空間 分欄 字型種類 滿意度 字型大小 內文段落 頁 上下留空 編頁方式 字型大小 字型種類 留空方式 章節表 54 黃埔學報 第四十八期 民國九十四年 8 個研究生填寫問卷，使用望大 SN 比如(1) 式，實驗所得數據與 SN 比計算(如表 2) ∑ = −= n i i LTB yn SN 1 210 )] 1(1[log10 在實驗數據分析中本文所計算出各水準的 SN比（如表3），與繪出因素效果圖(如圖2)。 如此，本文可以決定出最佳因素水準 組合 A2,B2,C2,D2,E3,F1，最適因素水準組 合下製作出樣本。 表 2：實驗數據與 SN 比資料表 表 3：各因素水準的平均 SN 比 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ 水準 1 6.9869 5.1072 7.3575 6.9140 6.7403 8.5075 水準 2 8.5550 9.6504 8.2815 8.4801 8.2053 7.4655 水準 3 8.6452 7.6738 7.9188 8.2940 7.7898 圖2:因子效果圖 4 6 8 10 12 A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3 F1 F2 F3 因子水準 SN 比 碩一 碩二 博一 博二 1 A 2 B 3 C 4 D 5 E 6 F 7 8 I II I II I II I II 平均 SN 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 4 2 1 2 3 2.625 3.0253 2 1 1 2 2 2 2 2 2 4 3 2 5 2 2 2 3 2.875 7.8097 3 1 1 3 3 3 3 3 3 3 2 2 3 3 3 2 3 2.625 7.8729 4 1 2 1 1 2 3 3 3 4 4 2 2 3 2 4 4 3.125 8.5733 5 1 2 2 2 3 1 1 1 3 3 3 3 4 4 3 4 3.375 10.0455 6 1 2 3 3 1 2 2 2 3 2 1 2 4 3 3 3 2.625 6.0055 7 1 3 1 2 1 2 2 3 4 4 1 2 2 4 4 4 3.125 6.4481 8 1 3 2 3 2 3 3 1 3 3 1 2 3 3 4 4 2.875 6.4315 9 1 3 3 1 3 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 2 2.25 6.6700 10 2 1 1 3 3 2 2 1 3 2 3 2 1 2 1 2 2 3.9493 11 2 1 2 1 1 3 3 2 3 2 4 2 1 2 1 1 2 2.6349 12 2 1 3 2 2 1 1 3 3 2 3 3 1 2 2 2 2.25 5.3511 13 2 2 1 2 3 3 3 2 4 3 4 5 3 5 3 3 3.75 10.9055 14 2 2 2 3 1 1 1 3 4 4 5 5 4 4 3 4 4.125 12.0099 15 2 2 3 1 2 2 2 1 2 3 4 4 4 3 3 4 3.375 9.8227 16 2 3 1 3 2 1 1 2 3 4 3 4 5 3 4 5 3.875 11.2434 17 2 3 2 1 3 2 2 3 3 3 3 4 5 3 4 4 3.625 10.7576 18 2 3 3 2 1 3 3 1 3 3 4 3 3 3 4 4 3.375 10.3207 楊國隆: 應用田口方法制定最適論文排版格式 55 6.確認實驗 本文所獲得之最適因素水準設定為 A2,B2,C2,D2,E3,F1，本文利用加法模式來 預測在最佳條件下的 SN 比如下 )()()()()()(ˆ 132222 TFTETDTCTBTAT −+−+−+−+−+−+=η =7.7709 + (8.5550-7.7709) + (9.6504-7.7709) + (8.2815- 7.7709) + (8.4801 -7.7709) + (8.294-7.7709) + (8.5075-7.7709)=12.914 實施確認實驗時，為了讓受試者有一 比較效果，把原先 18 份問卷也一併發還做 為依據，希望能讓受試者有對照得出較客 觀評分，在最適因素水準設定下得出 SN 比為 12.903，和預測值相當接近，所以利 用加法模式是成立的，表示再現性良好。 雖然確認實驗的再現性良好，但在文 獻[3]與[4]得知，行高與字距之間都預測有 的交互作用存在，本文試著把這兩個因素 做交互作用分析，其數據資料列於表 4 交 互作用如圖 3。 從圖 3 中，可得知彼此之間有反向交互 作用的存在，與上述使用 C2 因素水準作為 最適控制水準時，D3 可能會有較高的 SN。 表 4：因素 C 與 D 交互作用數據資料表 D1 D2 D3 C1 5.7993 8.6768 7.5964 C2 6.6923 8.9676 9.2207 C3 8.2464 7.8359 6.9392 本文以 A2,B2,C2,D3,E3,F1 再做一比 較的實驗，其比較實驗數據如表 5，因素 水準組合下製作樣本如附錄二。 表 5：比較實驗數據 組合 滿意評比平均分數 SN 比 A2,B2,C2,D2,E3,F1 4.5 12.903 A2,B2,C2,D3,E3,F1 4.625 13.148 可以看出選擇 D3 會有較好的 SN 比， 所得到效果相當接近，雖然有交互作用存 在但不是很顯著的，但可以調整最佳因素 水準組合為 A2, B2, C2, D3, E3, F1。 7.結論 本研究以田口方法制定最適論文排版 格式，實驗結果也得到一個滿意的控制因 素，也希望能提供給本系研究生寫作參 考，但仍存有下列幾個問題，直得我們深 思與克服。 (1)在此次的品質特性本文選擇主觀滿 意度來表示，但此回應值是不易量化與直 接測量的，可能造成會有很大的誤差產生。 (2)在實際執行之前，本文並無法明確 知道交互作用是否顯著，皆假設主效果淩 駕於交互作用之上，可是在此次實驗交互 作用是實際存在的，最終的問題還是慎選 品質特性，避免交互作用產生，以增加實 驗結果的有效性及再現性。 圖3:C和D交互作用圖 4 5 6 7 8 9 10 C1 C2 C3 各水準下C因子 SN 比 D1 D2 D3 56 黃埔學報 第四十八期 民國九十四年 參考文獻 [1] 蘇朝敦，品質工程，臺北：中華民國品 質學會（2002）。 [2] 李輝煌，品質設計的原理與實務，臺 北：高立（2001）。 [3] 張本芳,趙宗玫,何瑞峰,李豐良，＂利用 田口方法提 高中 高中语文新课程标准高中物理选修31全套教案高中英语研修观课报告高中物理学习方法和技巧高中数学说课稿范文 文光學文字辨識系統 辨識率之實證研究＂，中華民國品質學 會第 36 屆年會第 6 屆全國品質管理研 討會論文集，頁 349-355。 [4] 周昭宇,王彥華，＂應用田口參數設計 於論文之排版格式＂，國立雲林技術學 院學報，第 5 卷 2 期，頁 13-18(1996)。 Using the Taguchi method to make the optimal thesis composing form Gino K.Yang Department of Management Science, Chinese Military Academy, Taiwan, R.O.C. Abstract The purpose of this article utilize the quality engineering of Taguchi method by taking several samples to determine the best factor combinations and derive the optimal thesis composing form . If the composing form of a thesis is beautiful and legible, it is depend on a lot of factors. For instance: Style of letter size, column range, word range, paragraph or printing quality, etc. The combinations among factors are many, so we will design the experiment parameter optimization through the Taguchi method to derive the best thesis composing form. Keywords: Taguchi method, Quality engineering, Robust Design