測量系統分析（MSA）通常用于六西格瑪方法的測量階段，是一種統計和科學工具，用于確保收集數據的測量是一致、可靠、無偏見和正確的。它強調數據收集方法的標準化和收集數據的評估。通過這樣做，所收集數據的錯誤被最小化。
根據數據類型的不同，統計分析也會有所不同。對于連續測量，可以確定多種統計特性：穩定性、偏差、精度（可分解為重復性和再現性）、線性和辨別性。對于離散測量，可以確定評估人員內部、每個評估人員與標準之間、評估人員之間以及所有評估人員和標準之間的錯誤率估計值。
對于離散測量，想象這樣一種情況：要求評估人員根據規定的質量標準確定被檢查對象（產品）是否應歸類為合格。在這種情況下，可以進行盲法研究，其中將一些合格和不合格的產品提供給兩個或三個評估員。然后，評估員各自確定他們認為產品是否合格。他們被要求不止一次地查看同一個單元，而不知道他們之前已經評估過該單元。這稱為“評估人內部”錯誤率。然后可以確定所有評估員在同一產品上獲得相同結果的能力，即“評估員之間”的錯誤率。此外，還可以確定評估員與專家的一致性程度，稱為“評估員與標準”錯誤率。
對于連續數據測量，如在數據評估之前所強調的，應遵循以下標準：
穩定性：對應于測量系統在測量相同樣品時產生相同結果的能力。
偏差： 是樣本的實際平均值與其測量平均值之間的差異。
線性度：表示測量誤差與測量值在多大程度上呈線性關系。例如，如果一個100cm長的物體的測量值有1cm的誤差，而使用相同的測量系統在150cm的物體上測量值有5cm的誤差，則可以斷定測量系統是非線性的。
為了確定測量系統的變化，有兩個需要評估的標準，天行健六西格瑪顧問總結如下：
重復性：顯示評估人員通過使用相同的測量系統多次評估相同的樣本而獲得相同結果的程度。
再現性：顯示不同的評估者在使用相同的測量系統多次評估相同的樣本時得到相同結果的程度。
根據上述標準評估測量系統后，如果誤差低于10%，則認為測量系統可靠。如果誤差在10% 到 30% 之間，則系統的可靠性值得懷疑，建議在適用的情況下改進測量系統。最后，如果誤差超過 30%，則該測量系統被判定為不可接受，不得根據該測量系統收集的數據做出任何分析或結論。
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