- 新七種工具的產生
日本在開展全面質量管理的過程中通常將層別法、柏拉圖、特性要因圖、查檢表、直方圖、控制圖和散佈圖稱爲“老七種工具”，而將關聯圖、KJ法、系統圖、矩陣圖、矩陣數據分析法、PDPC法以及箭條圖統稱爲“新七種工具”。
這七種新工具是日本科學技術聯盟於1972年組織一些專家運用運籌學或系統工程的原理和方法，經過多年的研究和現場實踐後於1979年正式提出用於質量管理的。這新七種工具的提出不是對“老七種工具”的替代而是對它的補充和豐富。
一般說來，“老七種工具”的特點是強調用數據說話，重視對製造過程的質量控制；而“新七種工具”則基本是整理、分析語言文字資料（非數據）的方法，着重用來解決全面質量管理中PDCA循環的P（計劃）階段的有關問題。因此，“新七種工具”有助於管理人員整理問題、展開方針目標和安排時間進度。整理問題，可以用關聯圖法和KJ法；展開方針目標，可用系統圖法、矩陣圖法和矩陣數據分析法；安排時間進度，可用PDPC法和箭條圖法。
70年代以來，特別是1973年“石油危機”後，日本一些質量管理專家學者、公司經理提出“要轉向思考性的TQC”。而思考性的TQC則要求在開展全面質量管理時，應注意如下幾點：
(1) 要注意進行多元評價。
(2) 不要滿足於“防止再發生”，而要注意樹立“一開始就不能失敗”的觀念。
(3) 要注意因地制宜地趨向於“良好狀態”。
(4) 要注意突出重點。
(5) 要注意按系統的概念開展活動。
(6) 要積極促“變”，進行革新。
(7) 要具備預見性，進行預測。
由此，對於質量管理的方法也提出了以下幾點新的要求：
(1) 要有利於整理語言資料或情報。
(2) 要有利於引導思考。
(3) 要有助於充實計劃的內容。
(4) 要有助於促進協同動作。
(5) 要有助於克服對實施項目的疏漏。
(6) 要有利於情報和思想的交流。
(7) 要便於通俗易懂地描述質量管理的活動過程。
“新七種工具”就是在這樣的要求下逐漸形成的。
二、“新七種工具”內容
（一）關聯圖法
關聯圖法，是指用連線圖來表示事物相互關係的一種方法。它也叫關係圖法。如圖1所示，圖中各種因素A、B、C、D、E、F、G之間有一定的因果關係。其中因素B受到因素A、C、E的影響，它本身又影響到因素F，而因素F又影着因素C和G，……這樣，找出因素之間的因果關係，便於統觀全局、分析研究以及擬定出解決問題的措施和計劃。
關聯圖可用於以下方面：
(1) 制定質量管理的目標、方針和計劃。
(2) 產生不合格品的原因分析。
(3) 制定質量故障的對策。
(4) 規劃質量管理小組活動的展開。
(5) 用戶索賠對象的分析。
關聯圖的繪製步驟：
(1) 提出認爲與問題有關的各種因素。
(2) 用簡明而確切的文字或語言加以表示。
(3) 把因素之間的因果關係，用箭頭符號做出邏輯上的連接（不表示順序關係，而是表示一種相互制約的邏輯關係）。
(4) 根據圖形，進行分析討論，檢查有無不夠確切或遺漏之處，複覈和認可上述各種因素之間的邏輯關係。
(5) 指出重點，確定從何處入手來解決問題，並擬訂措施計劃。
在繪製關聯圖時，箭頭的指向，通常是：
對於各因素的關係是原因一結果型的，則是從原因指向結果（原因→結果）；
對於各因素間的關係是目的－手段型的，則是從手段指向目的（目的→手段）。
關聯圖的繪製形式一般有以下四種：
(1) 中央集中型的關聯圖。它是儘量把重要的項目或要解決的問題，安排在中央位置，把關係最密切的因素儘量排在它的周圍。
(2) 單向彙集型的關聯圖。它是把重要的項目或要解決的問題，安排在右邊（或左邊），把各種因素按主要因果關係，盡呆能地從左（從右）向右（或左）排列。
(3) 關係表示型的關聯圖。它是以各項目間或各因素間的因果關係爲主體的關聯圖。
(4) 應用型的關聯圖。它是以上三種圖型爲基礎而使用的圖形。
日本科技聯盟曾就公司開展全面質量管理應從何入手問題的調查，一些公司回答中提出了以下十三個項目：
(1) 確定方針、目標、計劃。
(2) 思想上重視質量和質量管理。
(3) 開展質量管理教育。
(4) 定期監督檢查質量與開展質量管理活動的情況。
(5) 明確管理項目和管理點。
(6) 明確領導的指導思想。
(7) 建立質量保證體系。
(8) 開展標準化工作。
(9) 明確評價標準尺度。
(10) 明確責任和權限。
(11) 加強信息工作。
(12) 全員參與。
(13) 研究質量管理的統計方法。
他們根據以上13項意見相互之間的因果關係，繪製出關聯圖（圖2）。然後根據此圖綜觀全局，進行分析，確定了首先應從第（1）項和第（6）項入手，解決進一步開展全面質量管理的問題。
（二）KJ法
KJ法是日本川喜二郎提出的。“KJ”二字取的是川喜（KAWAJI）英文名字的第一個字母。這一方法是從錯綜複雜的現象中，用一定的方式來整理思路、抓住思想實質、找出解決問題新途徑的方法。
KJ法不同於統計方法（參見表1），統計方法強調一切用數據說話，而KJ法則主要靠用事實說話、靠“靈感”發現新思想、解決新問題。KJ法認爲許多新思想、新理論，往往是靈機一動、突然發現。但應指出，統計方法和KJ法的共同點，都是從事實出發，重視根據事實考慮問題。
表1KJ法與統計方法的不同點
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統計方法 |
KJ法 |
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1 |
驗證假設型 |
發現問題型 |
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2 |
現象數量化，收集數值性資料(數據) |
不需數量化、收集語言、文字類的資料（現象、意見、思想） |
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3 |
側重於分析 |
側重於綜合 |
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4 |
用理論分析（即數理統計理論分析） |
憑“靈感”歸納問題 |
KJ法一般用於以下情況：
(1) 認識新事物（新問題、新辦法）。
(2) 整理歸納思想。
(3) 從現實出發，採取措施，打破現狀。
(4) 提出新理論，進行根本改造，“脫胎換骨”。
(5) 促進協調，統一思想。
(6) 貫徹上級方針，使上級的方針變成下屬的主動行爲。
川喜認爲，按照KJ法去做，至少可以鍛鍊人的思考能力。
KJ法的工作步驟：
(1) 確定對象（或用途）。KJ法適用於解決那種非解決不可，且又允許用一定時間去解決的問題。對於要求迅速解決、“急於求成”的問題，不宜用KJ法。
(2) 收集語言、文字資料。收集時，要尊重事實，找出原始思想（“活思想”、“思想火花）。
收集這種資料的方法有三種：①直接觀察法，即到現場去看、聽、摸，吸取感性認識，從中得到某種啓發，立即記下來。②面談閱覽法，即通過與有關人談話、開會、訪問，查閱文獻、集體BS法(Brain Storming“頭腦風暴“法)來收集資料。集體BS法，類似於中國的開“諸葛亮會”，“眉頭一皺，計從心來”。③個人思考法（個人BS法），即通過個人自我回憶，總結經驗來獲得資料。
通常，應根據不同的使用目的對以上收集資料的方法進行適當選擇，參見表2。
(3)把所有收集到的資料，包括“思想火花”，都寫成卡片。
(4)整理卡片。對於這些雜亂無章的卡片，不是按照已有的理論和分類方法來整理，而是把自己感到相似的歸併在一起，逐步整理出新的思路來。
(5) 把同類的卡片集中起來，並寫出分類卡片。
(6) 根據不同的目的，選用上述資料片段，整理出思路，寫出文章來。
表2
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收集方法 使用目的 |
直接觀察 |
面談閱覽 |
查閱文獻 |
BS |
回憶 |
檢討 |
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認識新事物 |
◎ |
△ |
△ |
△ |
○ |
× |
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歸納思想 |
○ |
◎ |
○ |
○ |
○ |
◎ |
|
打破現狀 |
◎ |
○ |
○ |
◎ |
◎ |
◎ |
|
脫胎換骨 |
△ |
◎ |
◎ |
× |
○ |
○ |
|
參與計劃 |
× |
× |
× |
◎ |
○ |
○ |
|
貫徹方針 |
× |
× |
× |
◎ |
○ |
○ |
符號說明：◎常用；○使用；△不大使用；×不使用。
在應用KJ法時，若要認識新事物，打破現狀，就要用直接觀察法；若要把收集到的感性資料，提高到理論的高度，就要查閱文獻。
（三）系統圖法
系統圖法，是指系統地分析、探求實現目標的最好手段的方法。
在質量管理中，爲了達到某種目的，就需要選擇和考慮某一種手段；而爲了採取這一手段，又需考慮它下一級的相應的手段。這樣，上一級手段就成爲下一級手段的行動目的。如此地把要達到的目的和所需要的手段，按照系統來展開，按照順序來分解，作出圖形（如圖6－9所示），就能對問題有一個全貌的認識。然後，從圖形中找出問題的重點，提出實現預定目的最理想途徑。它是系統工程理論在質量管理中的一種具體運用。
系統圖法主要用於以下幾方面：
(1) 在新產品研製開發中，應用於設計方案的展開。
(2) 在質量保證活動中，應用於質量保證事項和工序質量分析事項的展開。
(3) 應用於目標、實施項目的展開。
(4) 應用於價值工程的功能分析的展開。
(5) 結合因果分析圖，使之進一步系統化。
系統圖法的工作步驟如下：
(1) 確定目的。
(2) 提出手段和措施。
(3) 評價手段和措施，決定取捨。
(4) 把各種手段（或方法）都寫成卡片。
(5) 把目的和手段系統化。
(6) 制訂實施計劃。
（四）矩陣圖法
矩陣圖法，是指藉助數學上矩陣的形式，把與問題有對應關係的各個因素，列成一個矩陣圖；然後，根據矩陣圖的特點進行分析，從中確定關鍵點（或着眼點）的方法。
這種方法，先把要分析問題的因素，分爲兩大羣（如R羣和L羣），把屬於因素羣R的因素（R1、R2……Rm）和屬於因素羣L的因素（L1、L2……Ln）分別排列成行和列。在行和列的交點上表示着R和L的各因素之間的關係，這種關係可用不同的記號予以表示（如用“○”表示有關係等）。圖4爲矩陣圖法示意圖。
這種方法，用於多因素分析時，可做到條理清楚、重點突出。它在質量管理中，可用於尋找新產品研製和老產品改進的着眼點，尋找產品質量問題產生的原因等方面。
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R |
|||||||
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R1 |
R2 |
R3 |
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R1 |
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Rm |
||
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L |
L1 |
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○ |
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L2 |
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◎ |
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L3 |
△ |
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LI |
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○ |
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Ln |
△ |
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- 密切關係 ○有關係 △像有關係
圖4 矩陣圖法示意圖
（五）矩陣數據分析法
矩陣數據分析法，與矩陣圖法類似。它區別於矩陣圖法的是：不是在矩陣圖上填符號，而是填數據，形成一個分析數據的矩陣。
它是一種定量分析問題的方法。目前，在日本尚廣泛應用，只是作爲一種“儲備工具”提出來的。應用這種方法，往往需求借助電子計算機來求解。
（六）PDPC法
PDPC法(process Decision program Chart的英文縮寫)，又稱過程決策程序圖圖法。它是在制訂達到研製目標的計劃階段，對計劃執行過程中可能出現的各種障礙及結果，作出預測，並相應地提出多種應變計劃的一種方法，如圖5所示。這樣，在計劃執行過程中，遇到不利情況時，仍能有條不紊地按第二、第三或其他計劃方案進行，以便達到預定的計劃目標。它不是走着看，而是事先預計好。
如圖5所示，假定A0表示不合格品率較高，計劃通過採取種種措施，要把不合格品率降低到Z水平。
先制訂出從A0到Z的措施是A1、A2、A3……Ap的一系列活
圖5過程策程序圖
動計劃。在討論中，考慮到技術上或管理上的原因，要實現措施A3有不少困難。於是，從A2開始制訂出應變計劃（即第二方案）經A1、A2、B1、B2……Bq到達Z目標。同時，還可以考慮同樣能達到目標Z的C1、C2、C3……Cr或者C1、C2、C3、D1……Ds的另外兩處系列的活動計劃。這樣，當前面的活動計劃遇到問題、難以實現Z水平時，仍能及時採用後面的活動計劃，達到Z的水平。
當在某點碰到事先沒有預料到的問題時，就以此點爲起點，根據新情況，重新考慮和制訂新的E、F系列的活動計劃，付諸實施，以求達到最終目標Z。
（七）箭條圖法
箭條圖法，又稱矢線圖法。它是計劃評審法在質量管理中的具體運用，使質量管理的計劃安排具有時間進度內容的一種方法。它有利於從全局出發、統籌安排、抓住關鍵線路，集中力量，按時和提前完成計劃。
箭條圖法的工作步驟：
(1) 調查工作項目，把工作項目的先後次序，由小到大進行編號。
(2) 用箭條→代表某項作業過程，如◎→①、①→②等。箭桿上方可標出該項作業過程所需的時間數，作業時間單位常以日或周表示。
各項作業過程的時間的確定，可用經驗估計法求出。通常，作業時間按三種情況進行估計：
樂觀估計時間，用a表示；
悲觀估計時間，用b表示；
正常估計時間，用m表示。則
經驗估計作業時間＝(a+4m+b)/6
這種經驗估計法，又稱三點估計法。
例如，對某一作業過程的時間估計a爲2天，b爲9天，m爲4天。則，用三點估計法求得的作業時間爲 (2+4x4+9)/6=4.5(天)
(3)劃出箭條圖。假定某一箭條圖如圖6所示。
（4）計算每個結合點上的最早開工時間。某結合點上的最早開工時間，是指從始點開始順箭頭方向到該結合點的各條路線中，時間最長一條路線的時間之和。例如，從圖6的結合點④，就有三條路線：
這三條路線的時間之和，分別爲9，8，7。所以，結合點④的最早開工時間爲9，通常可寫在方框內表示。其他各結合點最早開工時間的計算同理。
(5)計算每個結合點上的最晚開工時間。某結合點上的最晚開工時間，是指從終點逆箭頭方向到該結合點的各條路線中時間差最小的時間，如圖6中的結合點①。從終點到①有三條路線：
這三條路線的時間差，分別爲3，4，5。所以，結合點①的最晚開工時間爲3。通常可將此數寫在三角形內表示。其他各結合點的最遲開工時間計算同理。
(6)計算富餘時間，找出關鍵線路。富餘時間，是指在同一結合點上最早開工時間與最晚開工時間之間的時差。有富餘時間的結合點，對工程的進度影響不大，屬於非關鍵工序。無富餘時間或富餘時間最少的結合點，就是關鍵工序。把所有的關鍵工序按照工藝流程的順序連接起來，就是這項工程的關鍵路線。如圖6中◎→①→②→④→⑤就是關鍵路線。