基础统计1-抽样检验.ppt

抽样检验知识介绍 Preparedby Date 2011 11 24 抽样检验 什么叫检验 为确定产品或服务的各特性是否合格 测定 检查 试验或度量产品或服务的一种或多种特性 并且与规定要求进行比较的活动 基本概念 抽样检验 利用从批或过程中随机抽取的样本 对批或过程的质量进行检验 按产品的质量特性不同分为两大类 计件检验 计数抽样检验计点检验 抽样检验计量抽样检验 数据及分析是解决问题的根本 管理中的问题 如何解决现在的问题 确认问题 设计量测指标 选择收集数据的方法 获得数据 分析数据 历史的 近期的 最新的 得到分析结果制定解决方案 决策及行动 定量数据 定量数据 计量数据 定量数据 计量数据 定量数据 计量数据 计数数据 定量数据 计量数据 1 计量型数据 通过测量获得的值 可量化的数据 数据可不断细分 数据与数据之间 还能插入数据 如1 1和1 2之间 还有1 15 称为计量型数据 如某尺寸长度 可用不同精度量具测量出不同数据 计量数据 连续型数据 怎样获得计量数据 连续型数据 连续型数据 2 计数数据 离散型数据 计数或事件发生的频率 可数型 不可分割的数据 需要较大的样本量 以更好地描述产品或服务的某种特性 满意的和不满意的人数就是数出来的 瓷砖中的斑点数 制程不良个数1个 2个等 产品外观OK NG判定记录 公司里 部门 部门 部门 车间里 机器 机器 机器 运输类型 船 火车 飞机用户调查 强烈同意 同意 不同意 强烈反对产品性能 极好的 很好的 好的 一般的 不合格的 3 均值与中位数 反映样本位置的统计量样本均值设有样本数据 就是样本均值 样本中位数 将样本数据按从小到大排序后 处于中间位置上的数就是中位数 4极差 range 极差的计算简单 它是一种最简单的度量离散程度的方法 极差的缺点 因为它只考虑了极端值 丢失的数据信息较多 现在的社会居民收入分配相差很大 这对社会稳定很不利 极差让我们可以更清醒地认识到贫富差距 极差是很有意义的一个统计量 一组数据中的最大值与最小值之差称为极差 用R表示 极差的计算十分简单 如某企业中员工的最大月收入是12000元 最低月收入是800元 则R 12000 800 11200 元 5方差与标准差 总体方差 总体标准差 样本方差 样本标准差 实际应用中常用样本标准差作为总体标准差的估计值 方差不能带量纲 单位 这样就得不到合理解释 只有标准差才能带单位 6 单位产品 为了实施抽样检验而划分的单位体或单位量 包括自然划分和人为划分 一个耳机与一个助听器芯 一米线材等划分单位 7 批 汇集在一起的一定数量的某种产品 材料或服务 它可以和投产批 销售批 运输批相同或不同 8 批量 检验批中单位产品的数量 用N表示 9 不合格 单位产品的任何一个质量特性不符合规定要求 10 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 说明 不合格是针对每一具体的质量特性 检验项目 而言 而不合格品是对整个单位产品来判定的 一个不合格品至少有一个以上不合格数 不合格的分类A类不合格 CR 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 MA 单位产品的重要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 MI 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 11抽样方案 所使用的样本量和有关批接收准则的组合 包括接收数 拒收数 接收常数和判断规则等 的一个具体方案 用 n Ae Re 表示 通常是 n A 12样本 取自一个批并且提供有关该批的信息的一个或一组产品13样本容量 样本中产品的数量 14抽样计划samplingscheme抽样方案和从一个抽样方案改变到另一抽样方案的规则的组合 抽样检验 二 统计抽样检验 统计抽样检验是相对于全数检验提出的 可分3个阶段 1 质量检验 1900 全数检验 工业不发达 产出量小 军工业推动了检验手段的研究工作 随工业技术的革新 产出量成倍增加 全数检验已不适合 并且针对破坏性检验 流程性材料亦不适合 2 统计质量控制 1940 是以数理统计为基础的抽样检验 可针对产品和过程 a 过程 分析过程是否具有能力 一般是QA的工作范畴 b 产品 判断合格与否 由QC实现 并普遍采用计数调整型抽样检验方案3 全面质量管理 1960 加入了许多科学管理方法 如TQM ISO TPM 6 并认为统计质量控制是不可缺少的部分 19201949 美国国防部JAN STD 1051950 美国国防部MIL STD 105A1957 MIL STD 4141961 美国军用标准MIL STD 105C取代MIL STD 105B1981 GB T2828 记数型 1986 我国GB T6378 计量型 1987 我国GB T2828 1987年版 正式版 1973 日本JISE 9015 统计抽样检验的发展 统计抽样检验 抽样检验可分为 1 经验 百分比抽样 批量不同时 相同质量可能有不同的判断结果 2 统计抽样检验 N批产品 n样本 d不合格品 随机抽取 全检 4 3 2 1 0 批产品合格 批产品不合格 d AC d Re 比较 判断准则 Ac Re N Ac Re用数理统计的方法来确定 不足 批产品合格中可能包括不合格品 反之批产品不合格中可能包括合格品 全检不能被否定 全检仍适用于价值较大 后果影响严重的产品 如热水器 汽车等 QA与QC 在50年代 美国的军方在全国提出了质量保证要求 后来成为Micshofutcdantup9858A标准 作为对军火质量的要求 因为按常规的质量检验方式 发现军火质量有问题时 退货重新生产已为时太晚 定义 QC QualityControl 质量控制 质量管理的一部分 致力于满足质量要求 QA QualityAssurance 质量保证 质量管理的一部分 致力于提供能满足质量要求会得到满足和信任 区别与联系 QC 为了达到规定的质量要求而展开的一系列活动 主要关注的是过程的结果 产品 一般以质量检验为主要活动 QA 主要关注预期的产品 必须有效地实施质量控制 在此基础上才能提供质量保证 统计抽样检验的特性 科学性 经济性和必要性科学性 统计抽样是用理论为依据 通过反复的实验和计算论证得到的经济性 只需从批中抽取很少一部分产品进行检验必要性 现代化生产产量大 速度快 抽样检验 三 计数调整型抽样检验 1 定义 根据已检验过的批质量信息 随时按一套规则 调整 检验的严格程度的抽样检验过程 2 GB2828 1 2003标准 1 主要用于连续批产品 按接收质量限 AQL 检索的逐批检验抽样计划 孤立批连续批指的是在相同生产条件下生产出来的多批 比如说 一天的产量作为一批 在相同的生产条件下 一个月生产出来的30批 构成了连续批 1 过程平均P 过程处于统计控制状态期间的质量水平 1 稳定生产前提下的过程平均不合格品率 2 一定时期或一定量产品范围内的过程水平的平均值 3 一系列连续提交批的平均不合格品率 4 一系列初次提交检验批的平均质量 用每百单位产品不合格品数或每百单位产品不合格数表示 在实践中无法得到总体的过程平均P 所以常常用抽样检验的结果来估计 定义 当一个连续系列批被提交验收抽样时 可允许的最差过程平均质量水平 也可以理解为是可以接收的多数批平均的最大的不合格品率或每百单位产品不合格数 即AQL是最差的过程平均质量 但这个最差值是可以接收的 是允许的 所以AQL是可接收和不可接收的过程平均的分界线 当提交检验批的质量低于AQL时 就可以保证绝大部分的检验批被接收 当高于AQL时绝大部分检验批被拒收 AQL是计数调整型抽样检验的质量指标 又是检索抽样方案的重要参数 抽样系统的抽样表就是按照AQL设计 2 接收质量限AQL GB2828 1 2003标准 GB2828 1 2003标准就是由批量范围 检验水平和AQL检索的抽样系统 一 抽样系统的设计原则1 确定一个 接收质量限 AQL 2 采取了保护供方利益的接收准则 当P AQL时 几乎接收交验批 3 当P AQL时 抽样方案由正常检验转为加严检验 保护使用方的利益 4 当P远小于AQL时 可根据放宽规则由正常转为放宽检验 a AQL是连续批产品可允许的最差过程平均质量 b AQL是可接收和不可接收的过程平均间的界限值 c AQL不是实际的过程质量 为避免过多批不接收 要求过程平均质量比AQL值更好 如果过程平均质量不比AQL一贯好 将会转到加严检验 甚至暂停检验 d AQL用不合格品百分数或每百单位产品不合格数表示 若以不合格品百分数表示质量水平时 AQL值不超过10 若以每百单位产品不合格数表示时 可使用的AQL值最高可达每百单位产品中有1000个不合格 AQL作用 3 确定AQL时应考虑的问题 a考虑产品特性的重要程度 A类AQL B类AQL C类AQL b考虑同类受检项目的多少 AQL 项目多 AQL 项目少 c考虑产品用途 AQL 军用 AQL 民用 d考虑产品的复杂度 发现缺陷的难易 AQL 复杂 AQL 简单 e考虑对下道工序影响 AQL 影响大 AQL 影响小 f考虑产品的贵重 损失 AQL 贵重 损失大 AQL 便宜 损失小 g考虑经济性 检验费用 时间 破坏性 AQL越小 在N IL严格度和抽样类型不变 情况下样本量越大 检验越不经济 h考虑同行业的水平 使用方不能提出过严的AQL水平 i考虑相关方的要求和指标 与质量目标 过程能力及用户线上合格率等综合考虑 3 确定AQL时应考虑的问题 jAQL是对生产方提出的过程质量 过程平均 提出的要求 所以不能对每个交检批均制定AQL值 AQL一经确定 不能随意改变 注意 只有在连续批中才有制定AQL 而在孤立批中是用LQ作为极限质量指标 k根据过程平均确定 把近期生产方抽样的检验结果的质量进行平均 规定AQL 过程平均上限 但使用方必须能接受 3 确定AQL时应考虑的问题 4 批量 应由生产条件和生产时间基本相同的同型号 同等级 同种类 尺寸 特性 成分等 同生产条件 基本相同生产时间的单位产品数组成 五同原则 批量大 在AQL相同时 抽样量的比例要小 所以是经济的 但一旦发生误判所造成的损失亦大 5 检验水平 反映批量N与样本量n之间关系的指标称为检验水平 检验水平分为一般检验 包括 三个检验水平 判断能力 特殊检验 包括S 1 S 2 S 3 S 4四个检验水平 判断能力 S 4 S 3 S 2 S 1 5 检验水平 一般检验水平的判断能力大于特殊检验水平的判断能力 无特殊要求时 均采用水平 特殊检验水平 所抽取的样品较小 适用于破坏性检验 检验费用高 检验时间特别长的场合 其特点是样本量较小但误断风险大 要注意检验水平IL与AQL之间的协调 检查水平从低向高选取 则抽样比例n N从小到大变化 在GB2828 检验水平 的样本量比率约为0 4 1 1 6 5 检验水平 选择检验水平时应当考虑下列几点A 产品的复杂程度与价格 低档次产品 比高档次产品的检验水平低 B 破坏性检验 选择水平 甚至特殊检验水平 C 保证顾客利益 宜用高检验水平 D 各批之间的质量差异程度 差异小总是合格的产品批 选低检验水平 E 批内产品质量变动的大小 变动小 宜选低检验水平 6 检验的严格度 检验的严格度是指交检批所接受抽样检验的宽严程度 计数调整型 抽样系统通常有下列三种不同严格度的检验 6 检验的严格度 正常检验 当过程质量优于AQL时 应以很高的概率接收检验批 以保护生产方的利益 当AQL相同时 批量越大 则P AQL的接收概率越高 注意 这是在P AQL的前提下 若P AQL时 批量越大 接收概率越低 所以不能讲批量越大 接收概率越高 6 检验的严格度 加严检验 加严检验是为保护使用方的利益而设立的 当各批的P AQL 且出现大部分批被拒收 此时 必须由正常检验转入加严检验 加严检验采取的措施时 一般情况下 使N加严 N正常 但A加严 A正常 只有在A 0 和A 1时 才采用A值不变 使N加严 N正常 加严检验是带强制性的 6 检验的严格度 放宽检验 当P AQL时 可转为放宽检验 放宽检验的样本量小 约为正常检验样本量的40 放宽检验是非强制性的 7 检验严格度的转移规则 一般规定A 除非另有规定 在检验开始时应使用正常检验 B 除需要按转移规则改变检验的严格度外 下一批严格度不变 1 由正常转入加严检验的规则是 当正在采用正常检验时 只要初次检验中连续5批或少于5批中有2批是不可接收的 则转移到加严检验 例 1 2 3 4 5 加严1 2 3 4 加严1 2 3 加严 7 检验严格度的转移规则 2 加严正常 连五原则 在加严检验的基础上 若连续5批检验 不包括再次提交检验批合格 则从下一批开始恢复正常检验 加严 正常检验 3 检验的暂停 累五原则 当加严开始后 不合格的批累计达到5批 则停止检验 停止检验 7 检验严格度的转移规则 累计达到5批停止 强制要求对产品要有改进措施 当得到措施有效的证据方可开始加严检验 恢复生产方的生产 检验的恢复 在暂停检验后 若质量又能达到要求 经主管质量部门同意 可以恢复检验 但一般应从加严开始 正常放宽 3项原则同时成立 放宽3原则 a 当前的转移得分至少是30分 b 生产稳定 c 负责部门认为放宽检验可取 关于转移得分 GB T2828 1规定 除非负责部门另有规定 在正常检验一开始就应几转移得分 在正常检验开始时 应将转移得分设定为0 而在检验每个后续的批以后应更新转移得分 由正常转放宽 采用 转移得分 法则 7 检验严格度的转移规则 放宽正常 三条规定 任一条件成立即转移A 一批放宽检验不合格 B 生产过程不稳定 C 主管质量部门认为有必要回到正常检验 批的再提交 如果发现一个批是不可接收的 应立即通知所有各方 在所有产品被重新检测或重新试验 而且确信供方已剔除所有不合格品或以合格品代替 或者已校正所有的不合格之前 这样的批不应再提交 负责部门应确定再检验应使用正常检验还是加严检验 再检验是包含所有类型的不合格还是只包含最初造成不合格的个别类型 抽样方案的检索 抽样方案的检索 要根据已知的批量 N 检验水平 IL 允收水准 AQL 抽样方案类型和检验严格度进行检索 即 检验水平IL 抽样方案严格度 允收水准AQL 批量N 抽样方案类型 检验法则 样本 表里找字码 抽样计划 寻大小 允收水准分类看 交叉数字定去留 遇到箭头时 跟着箭头走 见数就停留 同行是方案 千万别回头 检索方法 得到的样本量字码后 在抽样方案表中由该字码所在行向右 在样本量栏内读出样本量n 再以样本量字码所在行和指定的接收质量限所在列相交处 读出接收数Ac和拒收效Re 若在相交处是箭头 则沿着箭头方向读出箭头所指的第一个接收数Ac和拒收数Re 然后由此接收数和拒收数所在行向左 在样本量栏内读出相应的样本量n 抽样举例 例1 N 2000 IL AQL 0 4 一次正常抽样字码 L 正常一次 n 200 Ac 2 Re 3 例2 N 500 AQL 0 65 IL 一次正常抽样字码 H 正常一次 n 50 Ac 1 Re 2 字码 HJ 正常 n 80 Ac 1 Re 2 同行原则 字码查找 抽样查找 字码查找 抽样查找 抽样方案两类风险只要是抽检 就有四种可能的判定 弃真风险 犯第一类错误的概率也称为弃真概率 用 表示 称做生产方风险 1 Pa Po 既 为什么会有生产方风险呢 原因是抽样造成的 例如 批量 N 100 若规定不合格品率为P 0 01为可接收的质量水平 按方案 10 0 抽检 显然该批中含有d 100 0 01 1即有1件不合格品 现在抽检10件产品 有二种可能 1种是把仅有的1件不合格品抽到 此时d 1 因为d Ac 判为拒收 于是把应该接收的批判为拒收 犯了第一类错误 另1种是该不合格品没有被抽到 d 0 Ac 接收 这是正确判断 这样犯第一类错误的概率 1 Pa 0 01 1 C100 0 010 1 0 01 10 0 1 0 90 0 1 生产方风险 10 生产方风险 存伪风险 犯第二类错误的概率 存伪概率 也称为使用方风险 Pa P1 既 存伪风险 发生第二类错误的原因也是抽样引起的 例如N 100 P1 0 1 不可接收的质量水平 按 10 0 方案验收 批中有10件不合格品 现抽10件产品作为样品提交检验 若在含有10件不合格品的批中抽到1个及以上不合格品 即d 1 则拒收 正确判定 但也有可能 1个不1个不合格品都没被抽到 即d 0 此时判为接收 这样犯第二类错误 Pa