六西格瑪管理在公司信息化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

尹濤 戴昭穎 閆冬 付建新

摘要

公司信息化系統(tǒng)從建設(shè)、實施、到穩(wěn)定運行已經(jīng)持續(xù)近十年的時間，隨著二期項目的實施、新的產(chǎn)品產(chǎn)線不斷擴充，業(yè)務(wù)量和數(shù)據(jù)量與建設(shè)期相比，都達到了成倍級別地增長，導(dǎo)致系統(tǒng)的響應(yīng)時間變長，用戶汁系統(tǒng)體驗變差。目前主要是通過硬件擴容、參數(shù)調(diào)優(yōu)等一系列定性方法對信息化系統(tǒng)進行優(yōu)化，不僅投入大量人力物力財力，而且不能從根本上采用定量的方法進行持續(xù)優(yōu)化改善。本文通過采用六西格瑪管理的方法，選取ERP系統(tǒng)為典型示例，對該系統(tǒng)的響應(yīng)速度進行定量地分析，通過定量的分析方法對影響因子進行改善，從而對指標進行提高，達到定量分析提高信息化系統(tǒng)響應(yīng)速度的效果。

【關(guān)鍵詞】六西格瑪 ERP系統(tǒng) 定量分析 關(guān)鍵因子

公司從2008年ERP系統(tǒng)正式上線以來，已經(jīng)穩(wěn)定運行將近十年時間。隨著產(chǎn)線增多，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量成倍增加，目前系統(tǒng)數(shù)據(jù)量約為2.8TB，數(shù)據(jù)月增長量約為60GB，ERP系統(tǒng)性能較差，后臺執(zhí)行程序時需要遍歷海量數(shù)據(jù)，導(dǎo)致查詢報表、接口運行速度緩慢，系統(tǒng)響應(yīng)時間變長，且對后期新應(yīng)用會產(chǎn)生影響;系統(tǒng)安全性較弱，數(shù)據(jù)庫備份、恢復(fù)時間長，未來升級停機時間較長，是長期安全隱患;系統(tǒng)運維成本高，包括硬件擴容成本和維護成本都迅速增加。在這種形勢下，我們采用一些措施來提升ERP系統(tǒng)總體性能：提高系統(tǒng)可用性，軟件升級，數(shù)據(jù)庫重組，數(shù)據(jù)備份或恢復(fù)等系統(tǒng)管理工作可以在較短時間內(nèi)完成，收益明顯，還可以從增加硬盤、CPU、存儲等投入提高系統(tǒng)性能，但是這些方法只是定性地提高系統(tǒng)響應(yīng)時間，不能從根本上改善系統(tǒng)的性能，而且會增加大量的硬件投入成本和運維成本。

數(shù)據(jù)庫的大小很大程度影響著數(shù)據(jù)庫對于會話的響應(yīng)時間，通過縮小數(shù)據(jù)庫加快訪問業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的速度。通過使用六西格瑪管理的方法，按月增長量對數(shù)據(jù)庫的增長空間影響進行相關(guān)性分析，將月增長量按照人、機、料、法、環(huán)，充分運用頭腦風(fēng)暴去尋找影響因子，按照影響程度和大小進行權(quán)重打分，綜合比較選出最關(guān)鍵的影響因子，然后逐個對關(guān)鍵因子和指標按照數(shù)據(jù)類型進行單因子方差、假設(shè)檢驗、回歸分析找出函數(shù)關(guān)系，逐個對因子進行分析和控制，最后達到定量對指標持續(xù)有效地改善控制。

1 六西格瑪實施方法

1.1 實施方式

六西格瑪是一種流程改善管理，把質(zhì)量整合到日?；顒又校瑴y量缺陷和變異，用一種持續(xù)改進以滿足客戶需求的方法，用一種固有化的流程，包括定義流程/問題、測量流程/問題、分析流程/問題、改善流程/問題、控制流程/問題，而最終的成效定義的指標Y由輸入的關(guān)鍵因子X決定，尋找一種對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，就可以準確地改善和控制Y：

Y=f（X₁，X₂，X₃，...，X_k）

通過找出的這種函數(shù)關(guān)系，將生產(chǎn)過程中的實際問題，通過統(tǒng)計學(xué)知識轉(zhuǎn)化為統(tǒng)計問題，將統(tǒng)計學(xué)的解決方案轉(zhuǎn)化成實際的解決方案，即每百萬個出錯機會中有3.4個錯誤，或者合格率為99.9999%，就是達到了六西格瑪?shù)乃?。六西格瑪項目啟動過程中，要將項目背景，選題理由，客戶需求分析確定下來，通過輸入輸出流程圖、價值流圖分析宏觀流程，選擇關(guān)鍵流程，確定項目范圍。將改善ERP系統(tǒng)響應(yīng)時間作為六西格瑪方法的目標，而數(shù)據(jù)庫的響應(yīng)時間與數(shù)據(jù)月增長量是線性相關(guān)的關(guān)系，因此將主要的指標定義為每月增長數(shù)據(jù)量的縮減率，作為判斷ERP系統(tǒng)運行時間的標準，計算公式如下：

月增長數(shù)據(jù)量縮減率=縮減數(shù)據(jù)量/數(shù)據(jù)增長量*100%

指標的基線、目標和極限的設(shè)定標準為，基線為歷史3～6個月穩(wěn)定數(shù)據(jù)的平均水平，標桿的設(shè)定為行業(yè)最高水平、歷史最佳水平和設(shè)備的極限。單位缺陷數(shù)DPU=全部缺陷數(shù)/單位數(shù)，百萬機會的缺陷數(shù)DPMO=所有缺陷的總數(shù)/（單位數(shù)*缺陷機會數(shù)）*1000000，每百萬機會的缺陷能力指標，主要用于衡量流程的西格瑪水平。

1.2 實施步驟

1.2.1 定義階段

采用條形圖和單值控制圖查看公司ERP系統(tǒng)一年內(nèi)的平均運行時間，得出事務(wù)碼平均響應(yīng)時間為51.15，超過10S說明系統(tǒng)響應(yīng)速度緩慢。分析公司ERP系統(tǒng)架構(gòu)可以看出，說明用戶在前臺執(zhí)行事務(wù)碼，后臺整個架構(gòu)反映過程，主要分為數(shù)據(jù)庫順序讀取，CPU計算，網(wǎng)絡(luò)交互反應(yīng)，系統(tǒng)日志切換，其中CPU計算、網(wǎng)絡(luò)交互反應(yīng)、系統(tǒng)日志切換與硬件升級有關(guān)，只能對問題進行定性改善，不能做定量分析，不用于六西格瑪?shù)母纳品治?。因此，分析系統(tǒng)響應(yīng)速度轉(zhuǎn)換為分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)量增長情況。如表1所示。

因為數(shù)據(jù)庫增長量與系統(tǒng)響應(yīng)速度有相關(guān)關(guān)系，隨著數(shù)據(jù)量的增加，系統(tǒng)響應(yīng)時間不斷增加。根據(jù)調(diào)用頻次將ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)增長量分為三部分，調(diào)用頻次在100次以上的為調(diào)用頻繁數(shù)據(jù)量，調(diào)用頻次在4-100次為正常調(diào)用數(shù)據(jù)量，調(diào)用頻次在4次以下為沉寂數(shù)據(jù)量。按照每年數(shù)據(jù)增長縮減率的平均水平將基線設(shè)定為8.1%。目標設(shè)定項目實施完成后提高到37.7%，極限目標按照歷史最高水平設(shè)定為40.3%。選取ERP系統(tǒng)中的典型事務(wù)碼ZSR016的運行時間作為比較標準。

1.2.2 測量階段

首先從ERP系統(tǒng)后臺監(jiān)控說明，當前生產(chǎn)系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)空間與系統(tǒng)在高峰期用戶等待系統(tǒng)響應(yīng)時間成正比。整個數(shù)據(jù)管理流程，從用戶需求提報，到數(shù)據(jù)管理方案設(shè)計，再到測試系統(tǒng)歸檔、生產(chǎn)系統(tǒng)歸檔及日常數(shù)據(jù)增長情況的監(jiān)控，在這些流程中通過人、機、料、法、環(huán)因素找出影響因子，通過因果矩陣、魚骨圖等六西格瑪常用的工具，最終確定六個關(guān)鍵因子，分別為用戶對系統(tǒng)性能需求、大數(shù)據(jù)表增長量、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)條目數(shù)、數(shù)據(jù)對象范圍、程序邏輯與算法、清理歷史數(shù)據(jù)。通過失效模式分析，清理歷史數(shù)據(jù)作為短期執(zhí)行可以出現(xiàn)明顯效果的改善因子，因此作為快贏的主要措施，快贏階段結(jié)束后，值提升到12.5%，輔助指標響應(yīng)時間降低一半以上。

1.2.3 分析改善階段

對各個關(guān)鍵因子和指標進行量化分析，將不可量化的因子采用召集用戶部門，調(diào)研反饋搜集問題點等方式改善。對于可量化的因子，根據(jù)離散還是連續(xù)的情況采取假設(shè)檢驗、單因子方差、回歸分析等六西格瑪定量分析方法。

在用戶對系統(tǒng)性能需求的因子分析過程中，通過搜集各業(yè)務(wù)部門反饋問題點，整理為四個方面：

（1）業(yè)務(wù)用戶進行系統(tǒng)變更需求時，職責(zé)不明確，造成管理混亂;

（2）用戶數(shù)據(jù)表查詢效率低，很多數(shù)據(jù)量是不經(jīng)常被調(diào)用的;

（3）沒有一個明確的細化的用戶數(shù)據(jù)管理需求提報模板;

（4）規(guī)范用戶在系統(tǒng)中的操作，避免產(chǎn)生不必要的負荷。

將這四個問題點展開分析，主數(shù)據(jù)管理通過查詢頻次、分模塊、分供應(yīng)商分析，系統(tǒng)變更管理通過職責(zé)分工、技術(shù)審批、技術(shù)實現(xiàn)分析，需求提報規(guī)范通過范圍選擇、業(yè)務(wù)影響、優(yōu)先順序三方面分析，系統(tǒng)管理辦法通過停機安排、備份時間和恢復(fù)時間分析，根據(jù)對問題點的分析，提出信息化系統(tǒng)變更管理辦法和主數(shù)據(jù)維護管理辦法，用戶分模塊需求提報模板，ERP系統(tǒng)管理辦法，將系統(tǒng)維護規(guī)范化、合理化、標準化。

在改善大數(shù)據(jù)表增長量的過程中，由于大數(shù)據(jù)表增長量是可量化的連續(xù)數(shù)據(jù)，因此需要采用六西格瑪中的假設(shè)檢驗分析。假設(shè)檢驗是先對總體參數(shù)提出一個假設(shè)值，然后利用樣本信息推斷這一假設(shè)是否成立，假設(shè)檢驗是利用小概率事件原理，進行反向推斷，檢驗問題實際就是判斷樣本是來源于哪個總體，由物理問題轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)問題建立一對相對立的假設(shè)，可以用樣本均值估計總體均值，因此要研究樣本均值的分布，根據(jù)中心極限定理，可以得出總體的方差和均值。

假設(shè)檢驗需要建立原假設(shè)HO和備擇假設(shè)H1，假設(shè)的對象是總體參數(shù)，不是樣本統(tǒng)計量，選擇檢驗統(tǒng)計量，給出拒絕域的形式，給出顯著性水平a，確定臨界值C，給出拒絕域W，計算置信區(qū)間及P值。原假設(shè)一定是不需證明的，正常的情況，通常取原假設(shè)為等于;備擇假設(shè)是我們需要作出判斷的情況。要作出判斷的對象是總體參數(shù)，而不是樣本統(tǒng)計量，用樣本統(tǒng)計量對總體參數(shù)進行估計，將樣本空間劃分為兩個區(qū)域，樣本數(shù)據(jù)落入拒絕域，就拒絕原假設(shè)，落入非拒絕域，就無法拒絕原假設(shè)，拒絕是有說服力的，不能拒絕是沒有說服力的。

見表2，由于大數(shù)據(jù)表增長量與月數(shù)據(jù)量增長的縮減率都是連續(xù)型數(shù)據(jù)，因此根據(jù)假設(shè)檢驗采取回歸分析。通過事務(wù)碼DB02提取出大于1G的數(shù)據(jù)表清單，查看月增長情況，將大數(shù)據(jù)表增長量與縮減率進行回歸分析，如圖1所示P值小于0.05，并且殘差穩(wěn)定且正態(tài)，說明縮減率與大數(shù)據(jù)表增長量有顯著的相關(guān)關(guān)系。并且由擬合線圖可以看出縮減率與大數(shù)據(jù)表增長量呈負相關(guān)，從而通過降低大數(shù)據(jù)表增長量而提高縮減率。通過帕累托圖二八原則，挑選出數(shù)據(jù)量增長明顯的5個大數(shù)據(jù)表，用于后續(xù)的分析改善。提高縮減率的改善措施為數(shù)據(jù)避免和數(shù)據(jù)刪除，將5個大數(shù)據(jù)表進行相應(yīng)業(yè)務(wù)歸類，在系統(tǒng)中進行后臺配置關(guān)閉和刪除處理。根據(jù)數(shù)據(jù)增長量進行控制，減少系統(tǒng)維護的壓力和成本。

在改善業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)條目數(shù)的過程中，查看上半年接口報錯的日常監(jiān)控日志，由于接口日志報錯和用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)操作錯誤，導(dǎo)致業(yè)務(wù)系統(tǒng)條目數(shù)成倍增長。正常的業(yè)務(wù)條目數(shù)不能避免，但是用戶執(zhí)行一次誤操作，會產(chǎn)生三條以上的業(yè)務(wù)條目數(shù)和錯誤日志。將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)條目數(shù)與縮減率進行相關(guān)和回歸分析，并且做擬合線圖，得出P<0.05，縮減率與數(shù)據(jù)條目數(shù)負相關(guān)，殘差穩(wěn)定且正態(tài)。

提高縮減率，需要降低業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)條目數(shù)。降低業(yè)務(wù)條目數(shù)有三種途徑，進行創(chuàng)建控制、及時關(guān)閉訂單、控制訂單數(shù)量，核心問題為規(guī)范用戶操作。分模塊制定8份業(yè)務(wù)用戶操作手冊，指導(dǎo)用戶正常操作，避免產(chǎn)生無效的條目數(shù)，從而提高縮減率。在確定數(shù)據(jù)對象范圍過程中，ERP系統(tǒng)有2萬多張數(shù)據(jù)表，按數(shù)據(jù)表進行管理時，會造成數(shù)據(jù)管理流程混亂，并且要從官方數(shù)據(jù)對象中篩選相應(yīng)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)對象。按照公司己有的業(yè)務(wù)模塊，結(jié)合數(shù)據(jù)表相關(guān)性分析，根據(jù)業(yè)務(wù)完整性和先后性對數(shù)據(jù)對象進行分類和排序。通過DB15和TAANA兩個事務(wù)碼操作，找出數(shù)據(jù)表與數(shù)據(jù)對象一一對應(yīng)關(guān)系，最終選出20個合理的數(shù)據(jù)對象，大大提高管理效率，提高數(shù)據(jù)縮減率。在優(yōu)化程序邏輯與算法中，因為ERP系統(tǒng)原有程序存在運行緩慢，運行結(jié)果錯誤，測試不充分等問題，影響系統(tǒng)的性能和縮減率，這些都與程序的邏輯和算法有關(guān)。因此要優(yōu)化算法、制定標準。程序算法要滿足兩個邏輯，一個是對數(shù)據(jù)的清理邏輯，另一個是清理數(shù)據(jù)后的查詢邏輯。需要搜集用戶需求和業(yè)務(wù)規(guī)則，考慮程序讀取性能優(yōu)化，進行增強程序處理。制定詳細的程序刪除和增強數(shù)據(jù)的邏輯清單，并且根據(jù)當月的實際業(yè)務(wù)制定開發(fā)清單，保證數(shù)據(jù)的完整性。通過增加改善程序的措施后，不僅提高數(shù)據(jù)縮減率，同時優(yōu)化系統(tǒng)的性能。

1.2.4 控制階段

按照分析改善階段的措施，對5個關(guān)鍵因子進行持續(xù)改善和控制，制定控制計劃，包含控制點，控制方法，控制頻率和反應(yīng)計劃。實施控制計劃后，項目指標月數(shù)據(jù)量的縮減率達到極限目標40.7%，事務(wù)碼執(zhí)行時間降低到10.5S，說明系統(tǒng)響應(yīng)時間在項目實施完成后的6個月進行了持續(xù)改進控制。

1.3 實施效果

通過對5個關(guān)鍵因子的改善措施實施，相應(yīng)的跟蹤指標進行統(tǒng)計，Y的指標從12.5%提升到38.1%，完成目標設(shè)定。輔助指標事務(wù)碼執(zhí)行時間，從75.3S降低到15.2S.隨著ERP系統(tǒng)業(yè)務(wù)產(chǎn)線的不斷增加，系統(tǒng)數(shù)據(jù)增長幅度很大，每年要投入大量成本用于服務(wù)器內(nèi)存和存儲資源的擴充，以及每兩年進行的ERP系統(tǒng)的升級，包括硬件配置和系統(tǒng)版本的升級。通過采用六西格瑪?shù)墓芾矸椒ú粌H提升ERP系統(tǒng)的響應(yīng)速度，而且取得的財務(wù)收益包括擴充空間收益和避免升級收益達到了將近100萬元，同時也減少了人力的投入，為公司用六西格瑪管理的方法提高信息化系統(tǒng)有效結(jié)合起來提供了有力的支撐。

2 結(jié)論

本項目通過使用六西格瑪方法的定義、測量、分析改善、控制五個階段的分析工具，如頭腦風(fēng)暴、因果矩陣、潛在失效模式分析、單值控制圖、假設(shè)檢驗、回歸分析等定量改善工具，通過客觀數(shù)據(jù)的方法定量地改善ERP系統(tǒng)的響應(yīng)時間，不僅減少人力維護成本和硬件投入成本，還可以從根本上解決ERP系統(tǒng)響應(yīng)時間長，數(shù)據(jù)增長量過快的問題，通過六西格瑪方法在ERP系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，為公司信息化系統(tǒng)定量分析墊定了理論基礎(chǔ)，將六西格瑪方法更好地應(yīng)用到信息化系統(tǒng)的優(yōu)化改善中。

參考文獻

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