８月度関西品質工学研究会講演（２０２０．８．７）

タグチメソッドとは―タグチメソッドの教育と普及―（１９８８年

標準化と品質管理 5 月号）

出席者（順不同）
司会

矢野 宏
工業技術院 計量研究所力学部長
田口 玄一㈶日本規格協会 参与
福田 猪沙男
関西ペイント（株）企画室室長
原 和彦
松下電工（株） 総合技術研究所
電磁応用研究室

主幹

誌上参加

竹内啓

東京大学

先端科学技術センター教授

統計学者のみたタグチメソッド（１９８9 年

標準化と品質管理 5 月号）

対談
田口 玄一
㈶日本規格協会

竹内東京大学教授

参与

啓

先端科学技術センター

司会

矢野宏

工業技術院計量研究所力学部長

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関西 QE 研究会８月度講演
原和彦

2020.８.７

1980 年以前のものづくりは商品開発段階で目的機能の性能を満足するシステムを創造して、アナログコンピュータなどを使って設計を行い、ｎ個の量産品を長時間かけて耐久テストを行い、仕様を満足すれば OK で出荷していたが、市場でトラブルが起きてから、原因を追究してモグラたたき で改良する状態が続いていた。
例えば、左記の商品はドイツのヘンクストラー社製のカウンターが 50cps の性能に対して、１００ｃｐｓの高速化に成功したが、開発期間が 3 年の長期に及んだことを反省して、「寿命試験のやり方」に疑問を感じて 、松 下幸 之助 社主 の顧問をされていた唐津一先生に相談したところ、田口先生を紹介されて、1980 年以後松下電工でタグチメソッドを指導することになった。

[ここに入力]

今回の紹介は、品質工学会や関西品質工学研究会が設立される 6 年前に、標準化と品質管理 1988.5 月号座談会でタグチメソッドの原点について、統計学者を含めて、タグチフィロソフィーの在り方を議論したものである。
田口玄一先生は、数理統計学も統計的実験計画法も熟知された背景で、技術の世界では市場におけるノイズの世界（必然誤差）を重視した開発が必要で、「タグチメソッドには数理統計学は要らない」とまで宣言された。
それに対して、福田猪沙男さんは経済人としてタグチメソッドの素晴らしさを認めながら、ビジネスの分野では数理統計学の分布の概念も必要であるから、要らないとして切り捨ててしまうよりは、われわれとしてはやはりいろいろなことを知っておいた方がよいという気がする。
竹内先生はタグチメソッドの信奉者の中には「統計学は要らない」と言われているが、統計学は観察の世界では必要であり、タグチメソッドの目的は認めながら、統計的実験計画法の延長で考えられると主張されていた。
＜結論＞タグチメソッドの本質は「社会損失の最小化」で社会貢献することが目的であるから、「自利利他の心」を持って、市場品質を短期間で評価改善するために、技術開発の上流で活用しなければ意味がない。

[ここに入力]「タグチメソッドとは」の解説
１．

売り手と買い手の売買契約の問題点（１２９ページ）

力関係のような非合理の要素を排除して、公平な立場で技術的問題を経済的な尺度に置き換えた JIS 規格は画期的なものであるが現状では活かされていない。
データの改ざん事件の原因は、売り手側の技術力のなさで起きたものが殆どである。
JIS 規格が殆ど活用されず「データ改竄」が起こる理由は、顧客の機能限界Δo を超えた時の顧客の損失 A0 があいまいだからである。目に見える実際損失管理から、目に見えない機会損失管理に置き換えることを福田猪沙男は強調されている。

部品の公差も製品の公差から影響度を考えて損失関数で決めるのである。（許容差設計）

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２．

最適解における日米の差（１３２ページ）

アメリカにおける技術開発では、目標値からのずれの平均２乗誤差を最小にすることが最適設計法の中心であった。
タグチメソッドでは、ＳＮ比で平均値のばらつきを最小にしてから、目標値に調整する「2 段階設計」を行う。
データは平均値からの誤差であるから，加法性のある２乗の世界ではエネルギーの有害成分（ Se）は全出力（ ST）から有効成分のエネルギー（ Sm）を引いた値で表される。ノイズを考えた場合の SN 比でも同じことである。

S e = ST－S m
特性e
データの平均値

yｙｎ個の場所や空間や時間

目標値 mm[ここに入力]①

平均値からの誤差の計算例

プラスチックの成形寸法を調べたところ，目標値からの差が以下のようであった。
-28,-11,-29,-19,-14,-29,-23,-32,-14,-19,-8,-12,-11,-20,-10(単位：μm)
全２乗和 ST = (－28)2 +・・・+ (ー10)2 = 6083.0
Sm =平均値の効果

1515Se = ST − Sm = 6083 − 5189.4 = 893.6(  m)2

誤差変動②(− 28･･･ − 10)2 = (− 279)2 = 5189.4「目標値からの誤差」と「平均値からの誤差」は違う

目標値からの差の２乗の平均誤差VTはnS T =  (y i − m ) に対して，その平均値である平均2乗誤差VTは全2乗和

2i =1

VT =

n12 (y i − m ) で表される。
n i =1【計算例】目標値からの平均2乗誤差（アメリカの最適化）

また、平均値からの誤差は
Ve =誤差分散

Se893.6
2== 63.8(m )n − 1 15 − 1であるから両者の関係は次式のようになっている。ｚVt = ( y − m ) +2n −1Ven

右辺の第1項が平均値の目標値からの「偏り」を表し，第2項が平均値の周りの「ばらつき」を表していて、約１／7のばらつきである。SN比を活用すればさらに改善できる。
したがって、データのばらつきは、目標値への調整後のばらつきをSN比を活用して２段階設計でSN比の逆数で求めることが大切である。

 = Ve =1

このばらつき誤差で、「機能性評価」や「損失関数」のばらつきを評価する。

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３．問題解決型から技術開発型へ（１３３ページ）―科学的思考から技術的思考へー

統計的実験計画法は、英国の統計学者フィッシャーが農事試験場による対策から生まれたもので、数理統計学に基づく「レスポンスの研究」で、収量を高めることが目的である。特性値は平均値を用いてばらつきは等分散で正規性を考える。箸を立てたとき、空気の流れの僅かな差を確率的に問題にした。したがって観察の立場でノイズとの微妙な関係を調べたのである。偶然誤差の世界では、
第 1 種の誤りと第 2 種の誤りを問題にして、目的特性に対する「レスポンスの研究」を行う。
米国のシューハートの品質管理も品質特性の規格限界いっぱいの分布を調べるのだから、品質は向上しない。統計的な不良率管理では市場品質は評価できないのである。
タグチメソッドは、改善の立場で、市場における品質を重視する実験を重んずる。そのためには、設計段階で機能性評価とパラメータ設計を行い、SN 比による機能の安定性と確認実験で下流の再現性を確保する市場品質を重視した。

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４．現場が修正してくれる日本式（１３５ページ）
アメリカは研究所で決めた技術標準は現場では変えてはならない。日本では問題解決型が普通であるから、現場で工程条件や許容差設計で欠点を修正するのである。
そのため、納期が遅れてコストが高くなる。
そこで、現場で修正が不可能のように、製品設計と工程設計のパラメータ設計を行い、現場では修正が必要でないように設計条件の最適化を行うのである。

５．ＳＮ比への誤解（１３５ページ）
ＳＮ比を求めるときには、入力ゼロとき出力ゼロになるのが理想だから、温度の場合、摂氏ではなく、絶対温度を使うことになる。
望目特性でＳＮ比を求めるときには、目標値からのずれは一因子で調整できるから、平均値のばらつきでＳＮ比を求めることが重要である。
動特性の評価はゼロ点比例式で、ＳＮ比の分子はβの主効果Ｓβと分母はノイズの影響であるＳＮ（ノイズの主効果ＳＮＸβ＋誤差変動Ｓe）との比で求める。

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６．数理統計学との関係（１３８ページ）
福田

タグチメソッドでは、数理統計学はいらないということになったが、数理統計学にも一理あるので、要らないとして切り捨てるよりはいろいろのことを知っていた方がよいという意見だった。
田口

確率論は設計研究にはいらない、竹内先生も検定などいらないと言われている。

７．誌上参加（竹内竹内啓） １３９ページ

数理統計学の立場から、偶然誤差は第１種の誤り（アワテモノの誤り）と第２種の誤り（ボンヤリモノの誤り）のバランスをとることが大切で、統計的実験計画法は二つの誤りを小さくするように合理的に実験を組むことが目的である。フィッシャーはノイズを除いて収量のような平均値を高くすることを重要に考えて、ノイズの影響を消極的に考えていた。田口先生は偶然誤差より必然誤差を重視するシグナルに対する SN 比を目的にしたが、基本的論理はタグチメソッドにとっても本質的な一要素であるから数理統計学の基本的な考え方や手法を受け入れる方が[ここに入力]

コミュニケーションの効率化という点からも有用ではないかと考える。
田口先生の貢献は平均値でなくて、むしろ世の中で避けられないノイズの大きさをコントロールすることを実験の目標にされたことが大きな特徴である。
竹内

タグチメソッドを信奉する方々が数理統計学は要らない言わられると困る。

統計学者のみたタグチメソッド
標準化と品質管理（1989 年 5 月号）

フィッシャー実験計画法とタグチメソッドの違いは省略

6． ノイズと偶然性（145 ページ）田口

理想機能からのズレを測るだけならば、何も偶然である必要はないわけで、現実に起こる温度とか湿度の範囲とか現実に起こる環境の範囲を想定してやるわけです。そこには偶然性がない場合が多いと思います。
竹内

偶然性がない場合はもう統計ではなくていいんです。
田口・・・研究室で取り上げたノイズによるロバストネス

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が、それ以外のノイズにロバストが悪くなるということはあまり考えられません。

７．SN 比の技術的側面（147 ページ）竹内

ノイズばらつきがどのくらいかが気になる。

SN 比を何で定義するかということでボックスが異議を唱えている（摂氏か華氏か絶対温度化のどれか）
田口

SN 比は個別機能の問題で理想機能からのズレを調べるわけで、時計なら振動数のばらつきを測ればよいし、温度なら絶対温度を測ればよい。基準点をどこにとるかが重要です。（入力ゼロの時出力ゼロの機能性評価）8．

技術の専門家と統計の専門家（１４８ページ）

田口

ドアを閉めるときの力を問題にしたフォードのサリバンさんに対して、ドアを閉める力やクリアランスの研究は加法性がないので、目標値が明確なドアのサイズと開口部のサイズの望目特性で研究して、クリアランスを調節することが大切でクリアランスを研究はダメだとサリバンさんに話した。

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消費者の考えている「故障がないとかとか、不良が減らないとかトラブルが減らない」というような経済的なデータは技術的には役立たない。
ボールペンのキャップでも、キャップとボディの隙間は望小特性で評価するのはダメで、キャップもボディも独立でパラメータ設計を行い、閉まり具合の調整はその後で行い評価すればよい。
矢野先生がシール容器の水漏れの対策に、水漏れ量と容器の成形条件の最適化を、望小特性でパラメータ設計を行って 15db の改善効果を出した発表に対して、田口先生が「それはダメです」とダメ出しをされた。
（198６年 3 月第 8 回品質工学シンポジウム）
成型加工の「転写性の技術開発」の機能性評価が発表されたのは、それから 2 年後である。（198８年）

タグチメソッドで 2 個のノイズしか使わない理由
田口先生は、N1,N2 の二つのノイズで安定性のいいものは、それ以外のノイズに対しても悪くなるということはあまり考えられない。