抽样检验(第一节,概述).ppt

欢迎参加高级质量工程师考前培训班的学员！,山东省质量学校 2008.10,自我介绍,姓名：张守真 1、中国认可协会（CCAA）注册审核员面试考官 2、山东大学管理学院硕士研究生合作导师 3、全国质量经理推进委员会专家委员会委员 4、全国6SIGMA推进委员会专家委员会委员（6SIGMA黑带） 5、中国质量协会学术和培训委员会委员 6、国家注册质量工程师培训教师 7、国家注册工业产品生产许可证审查员培训教师 8、国家注册工业产品生产许可证高级审查员 9、质量管理体系国家注册高级（验证）审核员 10、环境管理体系国家注册审核员 11、国家注册职业安全卫生管理体系审核员 12、中国质量检验协会专家委员会委员 Z山东省高级质量工程师资格评价培训教材,第二部分第一章,抽样检验,第一节 抽样检验基础知识 一、抽样检验概述,、 抽样检验 抽样检验是从一批产品或一个过程中抽取一部分单位产品，进而判断产品批或过程是否接收的活动。 它不是逐个检验批中的所有单位产品，而是按照规定的抽样方案和程序从一批产品中随机抽取部分单位产品组成样本，根据样本测定结果来判定该批产品是否接收。,1抽样检验的特点,因为抽样检验不是检验批中的全部产品，因此，相对于全数检验，它具有如下特点： (1)检验的单位产品数量少，费用少，时间省，成本低； (2)检验对象是一批产品。 (3)接收批中可能包含不合格品，不接收批中也可能包含合格品。 (4)抽样检验存在两类错判的风险，即存在把接收批误判为不接收批，或把不接收批误判为接收批的可能。但从统计检验的原理可知，这两类错误都可以被控制在一定的概率以下。,2抽样检验的适用场合,(1)破坏性检验。 (2)数量很多，全数检验工作量很大的产品的检验。 (3)检验对象是连续体的检验。 (4)检验费用比较高时的检验。,3抽样检验的分类,(1)按检验特性值的属性可以把抽样检验分为计数抽样检验和计量抽样检。 计数抽样检验包括计件抽样检验和计点抽样检验。 计件抽样检验是根据被检样本中的产品是否接收，进而推断整批产品是否接收的活动。 计点抽样检验是根据被检样本中的产品包含不合格数的多少，进而推断整批产品是否接收的活动。,3抽样检验的分类,而计量抽样检验是通过测量被检样本中的产品质量特性的具体数值并与标准进行比较，进而推断整批产品是否接收的活动。,、抽样检验的分类 按检验特性值的属性分类,抽 样 检 验,计数检验,计量检验,计数检验,计数检验,3抽样检验的分类,(2)抽取样本的个数可以分为一次抽样检验、二次抽样检验、多次抽样检验和序贯抽样检验。 所谓一次抽样检验，就是从检验批中只抽取一个样本就应对该批产品作出是否接收的判断；,3抽样检验的分类,二次抽样检验是一次抽样检验的延伸，它要求对一批产品抽取一个或两个样本后作出批接收与否的结论，但抽取的样本不得多于两个； 多次抽样可以抽取37个样本才对抽检批作出判断； 序贯抽样检验不限制抽样次数，但每次抽取一个单位产品，直至按规则作出判断为止。,、抽样检验的分类 按抽样的次数,三、常用术语,1、单位产品：是为实施抽样检验的需要而划分的基本产品单位。 2、检验批：是提交进行检验的一批产品，也是为检验对象而汇集起来的一批产品。 孤立批：是指脱离已生产或汇集的批系列，不属于当前检验批系列的批。 连续批：是指待检批可利用最近已检批所提供质量信息的连续提交检验批。,三、常用术语,3、批量：检验批中单位产品的数量，常用N来表示。 批量的大小，应当因时、因地制宜地确定。体积小、质量稳定的产品，批量宜大些。但是批量不宜过大，批量过大，一方面不易取得具有代表性的样本，另一方面，这样的批一旦被拒收，经济损失也大。,三、常用术语,4不合格 不合格是指单位产品的任何一个质量特性不满足规范要求。根据质量特性的重要性或不符合的严重程度分为： A类不合格：被认为应给予最高关注的一种类型的不合格，也可以认为单位产品的极重要的质量特性不符合规定，或单位产品的质量特性极严重不符合规定。 B类不合格：关注程度稍低于A类不合格，或者说单位产品重要的质量特性不符合规定，或单位产品的质量特性严重不符合规定。 C类不合格：单位产品的一般质量特性不符合规定，或单位产品的质量特性轻微不符合规定。,5不合格品,有一个或一个以上不合格的单位产品称为不合格品。通常分为： A类不合格品：有一个或一个以上A类不合格，也可能有B类和C类不合格的单位产品。 B类不合格品：有一个或一个以上B类不合格，也可能有C类不合格，但没有A类不合格的单位产品。 C类不合格品：有一个或一个以上C类不合格，但没有A类、B类不合格的单位产品。,6抽样方案,规定了每批应检验的单位产品数和有关批接收准则的一个具体的方案。,、 批质量的表示方法,批质量是指检验批的质量。由于质量特性值的属性不同，衡量批质量的方法也不一样，计数抽样检验衡量批质量的方法有： 1、批中不合格单位产品所占的比重(即批不合格品率)； 2、批不合格品百分数； 3、以及批中每百个单位产品平均包含的不合格个数。,1批不合格品率p,批中不合格的单位产品所占的比例，称为批不合格率户。即,式中： N批量； D批中的不合格品数。,例 题,例如，有一批电视机，批量N=1000台，已知其中996台是合格品，不合格品数=(1000-996)台=4台。则批不合格品为：,2批不合格品百分数,批中不合格品数除以批量，再乘以100，称为批不合格品百分数。即：,以上两种方法常用于计件抽样检验。,3批每百单位产品不合格数,批中每百个单位产品平均包含的不合格个数，称为批每百单位产品不合格数。即：,式中 C批中的不合格数。 这种方法常用于计点抽样检验。,例 题,例如，有一批电视机，批量N=1000台，已知其中有30台电视机各有一个不合格，有20台各有两个不合格。则： 不合格数=(30十202)个=70个,4过程平均,一定时期或一定量产品范围内的过程水平的平均值称为过程平均。 它是过程处于稳定状态下的质量水平。 在抽样检验中常将其解释为：“一系列连续提交批的平均不合格品率”、“一系列初次提交的检验批的平均质量(用不合格品百分数或每百单位产品不合格数表示)”。,过程平均,“过程”是总体的概念，过程平均是不能计算或选择的，但是可以估计，即根据过去抽样检验的数据来估计过程平均。,过程平均,过程平均是稳定生产前提下的过程平均不合格品率的简称。其理论表达式为：,过程平均,过程平均,估计过程平均不合格品率的目的是为了估计在正常情况下所提供的产品的不合格品率。 如果生产过程稳定，这个估计值可用来预测将要交检的产品的不合格品率。 必须注意，经过返修或挑选后再次提交检验的批产品的数据，不能用来估计过程平均不合格品率。,过程平均,同时，用来估计过程平均不合格品率的批数，一般不应少于20批。 如果是新产品，开始时可以用510批的抽检结果进行估计，以后应当至少用20批。 一般来说，在生产条件基本稳定的情况下，用于估计过程平均不合格品率的产品批数越多，检验的单位产品数量越大，对产品质量水平的估计越可靠。,我国已颁布的常用抽样检验标准,我国已颁布的常用抽样检验标准,我国已颁布的常用抽样检验标准,二、抽样检验特性曲线,、批产品质量的判断过程 抽样检验的对象是一批产品，而不是单个产品。 在提交检验的一批产品中允许有一些不合格品，一般用不合格品率p作为衡量其好坏的指标。,、批产品质量的判断过程,在抽样检验中，根据从检验批最多可以抽几个样本就必须对该检验批作出接收与否的判断这一标准，又将抽样方案分为一次抽样、二次抽样和多次抽样三种不同的抽样类型。根据抽样类型的不同，判定程序有所不同。,、批产品质量的判断过程,一次抽样是从批中只抽取一个样本的抽样方式，其操作原理示意图如图11所示。图中N为批量，n为样本大小，d为批中的不合格晶数，Ac为接收数。,一次抽样方案的程序图,抽检一个样本量为n的样本,统计样本中不合格（品）数d,批接收,批不接收,dAc,DRe,、批产品质量的判断过程,二次抽样是从检验批最多抽两个样本就必须对该检验批作出接收与否判断的一种抽样方式。它根据第一个样本提供的信息，决定是否抽取第二个样本。其示意图如图12所示。,二次抽样方案的程序图,抽检一个样本量为n1的样本,统计样本中不合格（品）数d1,批接收,批不接收,d1+d2 Ac2,d1+d2Re2,再抽一个样本量 为n2的样本,d1Ac1,d1Re1,、批产品质量的判断过程,多次抽样是一种允许抽取两个以上具有同等大小样本，最终才能对检验批，作出接收与否判定的抽样方式。因此，它可能依次抽取多达k个样本，是否需抽取第i个(ik)样本由前(i1)个样本所提供的信息而定。其示意图如图13所示。,、批产品质量的判断过程,根据一次、二次和五次抽样方案抽取的样本个数不同和判定程序和方法的差异，三种抽样方式各有优缺点，如表12所示。,一次、二次和五次抽样方案的优缺点比较,、抽样方案的接收概率,使用抽样方案(n，Ac)对产品批验收，应符合批质量的判断准则，即当批质量好于质量标准要求时，应接收该批产品；而当批质量劣于标准要求时，应不接收检验批。 因此当使用抽样检验抽样方案时，抽样方案对优质批和劣质批的判断能力的好坏是极为关键的，方案的判别能力可以用接收概率、抽检特性曲线和两类风险来衡量。,接受概率的定义,接受概率是指根据规定的抽样方案，把具有给定质量水的检验批判为接受的概率。 即用给定的抽样方案（n，Ac）去验收批量N和批质量p已知的检验批时，把检验批判断为接受的概率。 接受概率通常记为L（p），它是批不合格品率p的函数，随着p的增大而减少。 当p一定时，根据不同的情况，可用超几何分布、二项分布来求得L（p）的值。,接受概率的计算,、超几何分布计算法 设从不合格品率为p的批量中，随即抽取n个单位产品组成样本，则样本中出现d个不合格品德概率可按超几何分布公式计算：,式中各符号的意义,、二项分布计算法,当总体为无穷大获近似无穷大（n/N0.1）时，可以用二项概率去近似超几何概率，故利用二项分布计算接受概率的公式为：,上式是无限总体计件抽样检验时，计算接受概率的精确公式。,、OC曲线,OC曲线的概念 根据L(p)的计算公式，对于一个具体的抽样方案(n，Ac)，当检验批的批质量p已知时，方案的接收概率是可以计算出来的。 但在实际中，检验批的不合格品率p是未知的，而且是一个不固定的值，因此，对于一个抽样方案，有一个p就有一个与之对应的接收概率，如果用横坐标表示自变量p的值，纵坐标表示相应的接收概率L(p)，则p和L(p)构成的一系列点子连成的曲线就是抽样检验特性曲线，简称OC曲线，如图所示。,3、抽样检验特性曲线（OC曲线）,P,(50,1),OC曲线,根据接收概率的计算公式可知，OC曲线与抽样方案是一一对应的。 即一个抽检方案对应着一条OC曲线，而每条OC曲线又反映了它所对应的抽检方案的特性。,OC曲线,OC曲线可以定量地告诉人们产品质量状况和被接收可能性大小之间的关系； 也可以告诉人们采用该抽检方案时，具有某种不合格品率p的批，被判接收的可能性有多大； 或者要使检验批以某种概率接收，它应有多大的批不合格品率p； 同时，人们可以通过比较不同抽样方案的OC曲线，从而比较它们对产品质量的辨别能力，选择合适的抽检方案,3、一次抽样检验方案的OC曲线,只要给定一个抽样方案，就能绘制出一条与之相对应的OC曲线。OC曲线表述了一个抽样检验方案对一个批质量水平的判别能力。,理想的OC曲线,OC曲线分析 、理想的OC曲线,什么是理想的OC曲线呢？如果我们规定，当批不合格品率不超过pi时，这批产品可接收。 那么一个理想的抽检方案应当满足：当ppt时，接收概率L(p) =1；当ppt时，接收概率L(p)=0。对应的理想OC曲线如上页图所示。 但是，理想的OC曲线实际上是不存在的。只有在100检验且保证不发生错检和漏检的情况下才能得到。,不理想的OC曲线,不理想的OC曲线,当然，我们也不希望出现不理想的OC曲线。 比如，方案(1，0)的OC曲线为一条直线，如上页图所示。 从图中可以看出，这种方案的判断能力是很差的。因为，当批不合格品率p达到50时，接受概率仍有50%，也就是说，这么差的两批产品中，有一批将被接受。,、实际的OC曲线与两类风险,理想的OC曲线实际上做不到，不理想的OC曲线判断能力又很差，实际需要的OC曲线应当是什么样的呢? 一个好的抽样方案或OC曲线应当是：当批质量好(pp0)时能以高概率判它接收；当批质量差到某个规定界限ppl时，能以高概率判它不接收；当产品质量变坏，如p0pp1时，接收概率迅速减小。 其OC曲线如下页图所示。,实际需要的OC曲线,第一类错判概率,在实际的OC曲线中，当检验批质量比较好(pp0)时，不可能100地接收交验批(除非p=0)，而只能以高概率接收，低概率不接收这批产品，这种由于抽检原因把合格批错判为不合格批而不接收的错判称为第一类错判。 这种错判给生产者带来损失，这个不接收的小概率叫做第一类错判概率，又称为生产方风险率。它反映了把质量较好的批错判为不接收的可能性大小。,第二类错判概率,另一方面，当采用抽样检验来判断不合格品率很高的劣质批(pp1)时，也不能肯定100不接收(除非p=1)这批产品，还有小概率接收的可能。 这种由于抽检原因把不合格批错判为接收的错误称为“第二类错误”。这种错判使用户蒙受损失，这个接收的小概率叫做第二类错判概率，又称为使用方风险率。它反映了把质量差的批错判为接收的可能性大小 。,较好的抽检方案,一个较好的抽检方案应该由生产方和使用方共同协商，对p0和p1进行通盘考虑，使生产者和使用者的利益都受到保护。,例 题,设有一批产品，N=1000，今用 (30，3)的抽样方案对它进行检验，试画出此抽样方案的OC曲线。 解 利用接收概率的计算公式，分别求出p=5，p=10，p=15， p=20时的接收概率，并列于下表中，然后用表中的数据画出该抽样方案的OC曲线，如图所示。,接受概率 （N=1000，n=30，Ac=3）,(30,3)的OC曲线,P%,L(p),0,20,=0.119,B,A,5,0.943,=0.057,合格批,不合格批,例题分析,从这个例子可以看出，当p=5%时，接受概率为94%左右，但是随着批不合格品率p的增加，接收概率L(p)迅速减小，当p=20时，接收概率就已经只有12左右了。 因而，(30，3)就是一个比较好的抽样方案。,OC曲线 与N、n、Ac之间的关系,OC曲线与抽样方案(N，n，Ac)是一一对应的。因此，当N、n、Ac变化时，OC曲线必然随着变化。以下讨论OC曲线怎样随着N、n、Ac三个参数之一的变化而变化。,、n、Ac不变，N变化,图1-9从左至右分别是三个抽检方案(50，20，0)、(100，20，0)、(1000， 20，0)所对应的三条OC曲线。 从图中可以看出，批量大小对OC曲线影响不大，所以当Nn10时，就可以采用不考虑批量影响的抽检方案，因此，我们可以将抽检方案简单地表示为(n， Ac)。 但这决不意味着抽检批量越大越好。因为抽样检验总存在着犯错误的可能，如果批量过大，一旦不接收，则给生产方造成的损失就很大。,批量N对OC曲线的影响,、N、Ac不变，n变化,下图从左至右分别是合格判定数为2，而样本大小n分别为200、100、50时所对应的三条OC曲线，从图中可以看出，当Ac一定时，样本大小n越大，OC曲线越陡，抽样方案越严格。,抽样样本量n对OC曲线的影响,、N、n不变，Ac