Biểu đồ xương cá hay còn gọi là biểu đồ nhân quả, biểu đồ Ishikawa là biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa nguyên nhân và kết quả thông qua hệ thống dấu mũi tên hình giống khung xương cá. Tên của biểu đồ được đặt theo tên của Tiến sĩ Kaoru Ishikawa, người đã có nhiều đóng góp cho phương pháp làm việc nhóm cải tiến chất lượng sản phẩm và dịch vụ. Đây là một phương pháp hiệu quả để phân tích các ngun nhân có ảnh hưởng đến một vấn đề cụ thể. Mỗi thành phần xương cá khi có thay đổi sẽ dẫn đến những thay đổi ở vấn đề.
Để dễ hình dung, chúng ta cùng xem xét một quy trình có tính nhân quả đơn giản, đó là các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cơm khi nấu như trong Hình 19.
Hình 19. Ví dụ về biểu đồ xương cá
Trong hình trên, chúng ta thấy một mũi tên dài như khung xương của bộ xương cá, hướng từ trái sang phải và chỉ vào một vấn đề cần điều tra nguyên nhân. Trên mũi tên dài này có các nhánh mũi tên nhỏ (gọi là xương nhánh) nối vào khung mũi tên chính. Mỗi xương nhánh sẽ là nhóm nguyên nhân và trên các nhánh này sẽ có các từ khóa hoặc câu ngắn gọn là các nguyên nhân cụ thể thuộc nhóm nguyên nhân đó, giống như những chiếc xương con. Có sáu nhóm nguyên nhân đã được xác định sẽ ảnh hưởng đến chất lượng cơm đó là: con người, cách thức, cân đo, công cụ máy, chất liệu và mơi trường. Với mỗi nhóm ngun nhân này, chúng ta cũng có những nguyên nhân cụ thể. Bất kỳ sự thay đổi nào tác động lên các nguyên nhân cụ thể này cũng sẽ có ảnh hưởng đến kết quả của sơ đồ, đó là chất lượng cơm. Một biểu đồ xương cá chất lượng là biểu đồ có thể chứa đựng tất cả các nguyên nhân ảnh hưởng đến vấn đề, dù đó là nguyên nhân trực tiếp hay gián tiếp.
Có một số biến tấu của biểu đồ này với nhiều mũi tên nhỏ hơn (gọi là nhánh của xương con), chỉ ra các nguyên nhân của nguyên nhân như trong Hình 20. Nhưng theo kinh nghiệm của tác giả, việc dẫn dắt ra quá nhiều
tầng nguyên nhân sẽ gây nhiễu biểu đồ và vì vậy, chúng ta chỉ nên dừng lại ở xương con. Sau đó, chúng ta có thể dùng thêm các phương pháp khác hiệu quả hơn để điều tra tận gốc vấn đề.
Hình 20. Biểu đồ xương cá với xương con được vẽ thêm các xương nhánh
Ta có thể tổng hợp các bước vẽ biểu đồ xương cá như sau:
1. Viết vấn đề vào bên phải trang giấy, vẽ một mũi tên dài từ trái sang phải, với đầu mũi tên chỉ vào vấn đề. Vẽ một ô chữ nhật đóng khung vấn đề;
2. Xác định tất cả các nhóm vấn đề có thể gây ra vấn đề. Ví dụ như nhóm Con người, Cơng cụ máy, Chất liệu, Cách thức sản xuất, Cân đo, Môi trường khi đề cập đến nguyên nhân của một sản phẩm lỗi, sử dụng mũi tên nhánh nối vào mũi tên trong bước 1 như hình bộ xương cá;
3. Với mỗi nhóm nguyên nhân, xác định các nguyên nhân cụ thể, vẽ mũi tên nhỏ và ghi nguyên nhân lên trên mũi tên này;
4. Nếu cần thiết, tiếp tục vẽ các mũi tên nhỏ hơn để ghi các nguyên nhân sâu xa hơn.