3.4 DPMO 如何计算?

在六西格玛体系中,DPMO(Defects Per Million Opportunities,每百万机会缺陷数)是最核心的指标之一。无论你是精益六西格玛绿带、黑带,还是制造业、服务业、工程行业的管理者,只要涉及到品质管理,就绕不开对 DPMO 的理解与计算。

本文将深入讲解:

  • 什么是 DPMO?为什么重要?
  • 如何定义缺陷机会?容易踩的坑是什么?
  • DPMO × 合格率 × 西格玛水平之间的关系
  • 3.4 DPMO 的由来与「六西格玛神话」
  • 完整示例:如何一步步计算西格玛水平?
  • 制造业、服务业如何正确使用 DPMO?

文末将附上优思学院「六西格玛西格玛水平在线转换工具」的使用说明(引用自原文:优思学院|DPMO换算西格玛水平)。


1. 什么是 DPMO?

DPMO 是品质工程中最常见、最标准化的缺陷衡量方式:

DPMO =(缺陷数 ÷ 缺陷机会数 ÷ 样本数)× 1,000,000

它衡量的不是「不良品率」,而是:

  • 每个单位(产品 / 服务)中可能发生多少个错误机会(Opportunity)
  • 实际发生多少个缺陷(Defects)
  • 放大到一百万次机会会有多少缺陷

为什么不用简单的不良率?
因为:

  • 一个产品可能有 5 个、30 个甚至 300 个缺陷机会
  • 两个产品的不良率相同,但 DPMO 会非常不同
  • DPMO 更能真实反映过程能力

DPMO 是六西格玛体系的基础语言。


2. 第一步:定义「缺陷机会」(Opportunities)

定义缺陷机会,是六西格玛体系中最具争议的一步。

不同公司、不同行业,对机会数量的定义会极大影响 DPMO 与西格玛水平。例如:

  • 电子装配:一个 IC 有可能有 10–40 个缺陷机会
  • 汽车:一个车门可能有 100 个以上的机会
  • 医院:手术流程中可能有 50–200 个机会
  • 客服:一次通话可能有 10–15 个机会

机会数设多了,DPMO 会变小,看似「性能变好」。
设少了,DPMO 会变大,看似「很差」。

所以行业的共同规范非常重要。

2.1 摩托罗拉的观点(六西格玛发源)

摩托罗拉当年计算寻呼机质量时,不计零件是否装反,只计:

寻呼机能否运作?(Yes / No)

所以缺陷机会 = 1。
换句话说:

客户不管二极管装反了没,只管机器能不能用。

2.2 优思学院观点(更适合企业管理)

但作为制造方,我们关心:

哪里错、错多少、错在哪里需要改善?

因此计算 DPMO 更适合:

每百万机会中有多少缺陷

这是最利于生产管理、过程管理、改善部署的方式。


3. 第二步:定义「缺陷」(Defects)

「什么算缺陷?」是第二个关键。

通常必须从 VOC(客户声音)、访谈、问卷、投诉资料中定义。

例如:

  • 电力公司:客户一分钟没有电 = 1 个缺陷
  • 医院急诊:超过等待时间 = 1 个缺陷
  • 制造业:超出尺寸公差 = 1 个缺陷
  • 银行服务:办理错误文件 = 1 个缺陷

定义越清晰,DPMO 越可信。


4. 第三步:测量机会数与缺陷数

继续使用优思学院提供的例子:电力公司供电稳定性

项目 数值(例子)
机会(每分钟稳定供电) 525,600 分钟 / 年
缺陷(停电分钟) 500 分钟

机会 = 525,600

缺陷 = 500


5. 第四步:计算合格率(Yield)

合格率公式:

Yield = (机会数 – 缺陷数) ÷ 机会数

把数据代入:

Yield = (525,600 – 500) ÷ 525,600 = 99.90%

这是一个非常高的合格率,看似近乎完美。然而,真正的六西格玛分析不会只看合格率,还要进入 DPMO 与西格玛水平。


6. 第五步:计算 DPMO

DPMO 公式:

DPMO =(缺陷数 ÷ 机会数 ÷ 样本数)× 1,000,000

此例中电力系统一年只有一个系统 → 样本数 = 1

代入:

DPMO = (500 ÷ 525,600 ÷ 1) × 1,000,000
= 951.3 DPMO

951 DPMO 是非常优秀的表现,接近 4.8σ – 5σ 的长期表现。


7. DPMO → 合格率 → 西格玛水平(Sigma Level)

六西格玛世界中,最常用的表格就是:

Sigma Z 值对应表(含 1.5σ 偏移)

为什么要加 1.5σ?
因为摩托罗拉发现随着时间推移,现实的制程会漂移(shift),于是加入了 1.5 标准差作为「长期漂移补偿」。

因此:

  • 短期能力 = Z(st)(不加 1.5σ)
  • 长期能力 = Z(lt) = Z(st) – 1.5

六西格玛就是指:

Z(lt) = 6
即短期能力 Z(st) = 7.5

因此:

长期缺陷率 = 3.4 DPMO

3.4 DPMO 的历史真相

不是数学推导出来的,而是:

摩托罗拉内部经验数值 + 制程漂移估计 + 工程假设

所以它是一种工程量级,而不是数学真理。


8. 示例:DPMO → 西格玛水平

根据电力系统 951 DPMO,可以查表或使用优思学院转换器得出:

约为 4.81 σ

这个西格玛等级已经远高于传统制造业平均水平(2.5σ–4σ)。

使用优思学院计算器

输入:

  • 样本数 = 1
  • 机会数 = 525,600
  • 缺陷数 = 500

 

即可得出所有结果,包括:

  • DPMO
  • 西格玛水平
  • Cpk(长期过程能力)


9. 制造业如何使用 DPMO?

9.1 适用情境

  • 多重缺陷机会的复杂产品(电子、机械)
  • 关键零件的多特性管理(CTQ 管理)
  • 需要跨产品线统一衡量指标时

9.2 常见错误

  • 机会数乱设,使 DPMO「看起来很漂亮」
  • 不区分缺陷数 / 不良品数(Defects vs Defective)
  • 将 DPMO 当作 KPI,而非改善工具

10. 服务业如何使用 DPMO?

比制造业更适用!
服务流程通常长、复杂、机会多——如银行、医院、电力、物流。

  • 客服:一次呼叫错误率
  • 医院:手术流程错误机会
  • 航空:登机流程错误
  • 银行:文件错误机会

DPMO 可以真正反映服务流程的稳定性。


11. DPMO、Cpk、西格玛之间的公式关系

在正态分布假设下:

Sigma Level(长期) ≈ 3 × Cpk

因此你会看到:

  • Cpk = 1.33 → ~4σ
  • Cpk = 1.67 → ~5σ
  • Cpk = 2.00 → ~6σ

更精确计算需借助 Z-Score → 转换 DPMO。


12. 结论

DPMO 是六西格玛体系中最重要的核心指标之一。
想要正确计算西格玛水平,必须准确完成:

  1. 定义缺陷机会
  2. 定义缺陷
  3. 收集机会与缺陷数
  4. 计算合格率
  5. 计算 DPMO
  6. 换算西格玛水平

优思学院也提供在线工具可直接计算,极大提升企业分析效率。

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本文参考:
优思学院|如何把DPMO换算成六西格玛水平

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