一、什么是測量系統(tǒng)分析
測量系統(tǒng)分析(MSA)是指用統(tǒng)計學的方法來了解測量系統(tǒng)中的各個波動源，以及它們對測量結(jié)果的影響，最后給出該測量系統(tǒng)是否符合使用要求的明確判斷。測量系統(tǒng)必須具有良好的準確性(Accuracy)和精確性(Precision)。它們通常由偏倚（Bias）和波動（Variation）等統(tǒng)計指標來表征。
二、測量系統(tǒng)分析(MSA)的術語
偏倚（Bias）：對同一測量對象進行多次測量的平均值與該測量對象的基準值或標準值之差。其中基準值可通過更高級別的測量設備進行若干次測量取其平均值來確定。
波動（Variation）：表示在相同的條件下進行多次重復測量結(jié)果分布的分散程度，常用測量結(jié)果的標準差或過程波動PV表示。這里的測量過程波動是指99%的測量結(jié)果所占區(qū)間的長度。
重復性（Repeatability）：同一個測量員使用同一量具對同一測量對象重復測量，測量結(jié)果的波動。
再現(xiàn)性（Reproducibility）：兩個或兩個以上的測量員對同一測量對象重復測量，測量結(jié)果的波動。
穩(wěn)定性（Stability）：同一個測量員使用同樣的量具對同一對象進行重復測量，測量結(jié)果隨時間的波動。
線性（Linearity）：測量系統(tǒng)的線性(Linearity)是指在其量程范圍內(nèi)，偏倚是基準值的線性函數(shù)。
分辨力（Discrimination）：測量系統(tǒng)識別并反映被測量最微小變化的能力。
精確性（Precision）：在相同條件下多次重復測量結(jié)果分布的分散程度。用“波動”表示。
準確性（Accuracy）：多次測量結(jié)果的均值與被測對象的真值之間的偏差。用“偏倚”表示。
三、測量系統(tǒng)分析(MSA)的應用目的
數(shù)據(jù)是測量的結(jié)果，而測量是給測量對象（實體或系統(tǒng))賦值的過程。這個過程的輸入有人（操作者）、機（量具和必要的設備和軟件）、料（實體或系統(tǒng)）、法（操作方法)、環(huán)（測量環(huán)境），這個過程的輸出就是測量結(jié)果。這個由人、量、具測量方法和測量對象構(gòu)成的過程的整體就是測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)是項目團隊必須考慮的關鍵過程影響因素之一。事實上，許多過程輸出的問題是由測量系統(tǒng)造成的。因此，在開始測量并收集數(shù)據(jù)之前，必須要對測量系統(tǒng)做出評價，對測量系統(tǒng)的問題進行分析和糾正，以保證測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
四、測量系統(tǒng)分析(MSA)的構(gòu)成與原理
（一）、連續(xù)型數(shù)據(jù)的測量系統(tǒng)分析
連續(xù)型數(shù)據(jù)的測量系統(tǒng)分析是通過試驗，將測量數(shù)據(jù)的波動分解為過程的波動與測量系統(tǒng)的波動兩個組成部分，通過比較各波動的大小從而判斷測量系統(tǒng)的波動是否能夠接受。假設取若干數(shù)量的軸，測量其加工長度，則測量數(shù)據(jù)的大小變化由兩個部分構(gòu)成：其一是由軸加工過程產(chǎn)生的長度變化，即過程波動；其二是測量過程中產(chǎn)生的測量偏差，即測量系統(tǒng)的波動。
對于測量波動的分析主要是從兩個方面來考慮：準確性、精確性。準確性是用多次測量結(jié)果的平均值與測量對象真值之間的差異來衡量。測量數(shù)據(jù)質(zhì)量高，既要要求偏倚小，又要求波動小。只要偏倚和波動中有一項大，就不能說測量數(shù)據(jù)質(zhì)量高。
對于測量系統(tǒng)準確性的衡量主要有三個要素，即線性、偏倚和穩(wěn)定性；對于測量系統(tǒng)精確性的衡量主要有三個要素，即重復性、再現(xiàn)性和分辨力。
1.偏倚
2.線性
3.穩(wěn)定性
4.重復性
5.再現(xiàn)性
6.分辨力
(二)、非連續(xù)型數(shù)據(jù)的測量系統(tǒng)分析
對于非連續(xù)測量系統(tǒng)而言，一般是比較測量結(jié)果的一致性。其計算公式是
一致性比率=測量一致的次數(shù)/測量總次數(shù)
在具體進行分析時對于一致性的計算主要從四個方面進行：
1.同一操作者對同一部件重復測量的結(jié)果應保持一致，這類似于連續(xù)型測量系統(tǒng)中的重復性分析；
2.同一操作者不僅對同一部件重復測量的結(jié)果應保持一致，還要求與被測部件的真值（若真值已知）一致，這有些類似連續(xù)測量系統(tǒng)中的偏倚分析；
3.不同操作者對同一部件反復測量的結(jié)果應保持已知，這類似于連續(xù)測量系統(tǒng)分析中的再現(xiàn)性分析；
4.不同操作者不僅對同一部件測量的結(jié)果要保持一致，而且要與該部件的真值（若真值已知）一致。
五、測量系統(tǒng)分析MSA的 步驟
第一步：識別用于判別流程輸出特性的測量系統(tǒng)是什么?選擇的測量恰當嗎?
第二步：識別負責并完成該項測量的人員？
第三步：評價測量系統(tǒng)的準確性(測量系統(tǒng)校準）；
第四步：選擇做測量系統(tǒng)精確性(測量系統(tǒng)波動-重復性與再現(xiàn)性分析)的人員，制定收集數(shù)據(jù)計劃并完成收集數(shù)據(jù)的任務；
第五步：分析并解釋測量系統(tǒng)分析的結(jié)果；
第六步：當測量系統(tǒng)分析表明，測量系統(tǒng)的準確性或精確性是不可接受的，則測量系統(tǒng)是必須首先改進的一個關鍵X。制定改進措施，驗證改進效果；
第七步：將測量系統(tǒng)的改進措施標準化，并納入監(jiān)控系統(tǒng)。
