农业工程数据收集与处理实验实验报告.doc

农业工程数据收集与处理实验实验报告 学院 专业 班 课学号： 姓名： 实验日期 教师评定 实 验 一实验项目 实验目的：熟练R语言和Rstudio工作环境，熟悉基本的数据处理句法。实验要求：每个实验分开写，写出代码，并把结果copy到实验报告。实验内容：实验过程：第四章 质量管理中的统计技术 (10) 已知某零件不合格品数统计资料见表4-25，试画不合格品数控制图(Pn控制图)。4-25 某零件不合格品数组 号样本大小(n)不合格品数(Pn)组 号样本大小(n)不合格品数(Pn)1220171622021222018172201732201818220154220211922018522018202201962201321220227220172222017822092322099220112422015102201425220181122016合计平均550022040916.361222012132201014220141522020依次点击“分析”“质量控制”“控制”，然后弹出控制图窗口。在控制图窗口中，选择“p、np”,“个案为子组”。然后进行定义。在定义窗口中，将“不合格产品数”选入“数目不符合”框，然后标注子组框选入“组号”，样本尺寸为220，图表栏选择“np（数目不符合）”，然后确定。结果显示：(11) 表4-26为某纺织厂收集的每平方公尺布匹上的斑点数的记录，记有20个样本。试画缺陷数控制图(C控制图)。表4-26 斑点数统计表组 号缺陷数(C)组 号缺陷数(C)151142412733131451485615264162771738318792194103204合计C=84依次点击“分析”“质量控制”“控制”，然后弹出控制图窗口。在控制图窗口中，选择“c、u”,“个案为单元”。然后进行定义。进入定义窗口，在“特征”栏中选择“缺陷数”，“定义子组”栏中选择“组号”，然后确定。结果显示：(12) 某车间收集铁板厚度的数据(见表4-27)，试绘制平均值极差控制图，以便对生产过程进行控制。表4-27 铁板厚度数据表序号X1X2X3X4X512.42.02.02.41.821.62.32.02.31.932.02.12.01.81.842.12.01.92.22.352.12.21.81.72.061.92.01.91.82.272.02.12.12.01.982.22.41.72.12.192.22.22.41.62.0101.82.02.41.92.2111.92.12.22.11.8121.92.51.72.12.0依次点击“分析”“质量控制”“控制”，然后弹出控制图窗口。在控制图窗口中，依次选择“X条形图、R、S”，“个案为子组”，然后进行定义。在定义窗口中，将5组测量数据A1-A5选入“样本”框，然后标注子组框选入“序号”，图表栏选择“X条形图使用标准差”，然后确定。结果显示：第七章 抽样检验原理与应用 (4) 查表求出如下抽样检验方案。 N=30，检查水平为S-2，AQL=0.4%。求计数调整型一次抽检方案。 N=1000，检查水平为，AQL=1.0%。求计数调整型一次抽检方案。解： 一次正常抽查方案：n=3，Ac=0，Re=1。一次加严抽查方案：n=3，Ac=0，Re=1。一次放宽抽查方案：n=2，Ac=0，Re=1。一次特宽抽查方案：n=2，Ac=0，Re=1。 一次正常抽查方案：n=80，Ac=2，Re=3。一次加严抽查方案：n=80，Ac=1，Re=2。一次放宽抽查方案：n=32，Ac=1，Re=2。一次特宽抽查方案：n=32，Ac=2，Re=3。(5) 设有一批品，批量为5000，供需双方协定AQL=1.5%，检查水平为，试求其一次抽检方案。若按此方案进行正常抽检，连续10批初检均合格，并且10批中总不合格批数只有16件，问从第11批开始是否可由正常检验转为放宽检验？为什么？解：一次正常抽查方案：n=200，Ac=7，Re=8。可以转为放宽检验。因为按此方案进行正常抽检，连续10批初检均合格，并且10批中总不合格批数只有16件，根据抽样检验宽严程度转移规则，并且16LR（39），可以从第11批开始可由正常检验转为放宽检验。(6) 设有一批产品，批量为8000件，现规定AQL=1.0%，检查水平为，试求其一次抽检方案。若按此方案进行放宽抽检，发现一批产品中不合格数为5件，问此批产品是否可以判为合格批？为什么？下一批产品是否需要转为正常检验？ 解：一次正常抽查方案：n=315，Ac=7，Re=8。若按此方案进行放宽抽检，发现一批产品中不合格数为5件，此批产品是不可以判为合格批。因为一次放宽抽查方案：n=125，Ac=3，Re=4。下一批产品要转为正常检验。第九章 稳健设计稳健设计是以追求产品质量特性的稳健性、抗干扰性为目的的一种新的优化设计方法。稳健设计中讨论的问题是：1.保证工作性能对环境条件的可能变化不敏感。2.保证工作性能对各元件特征的可能变化不敏感。稳健设计原理：1.以信噪比作为稳健性指标，信噪比最大的设计方案就是抗干扰性最强、稳健性最好的设计方案。2.以误差因素模拟三种干扰，特别是模拟内干扰、外干扰。3.设计分三个阶段进行，即系统设计参数设计容差设计，系统设计是基础，参数设计是核心。4.在参数设计阶段，先进行信噪比分析，通过优选稳定因素，使设计方案稳健性最好。再进行灵敏度分析，通过调整因素，来调整设计的系统偏差。5.以正交表为工具进行内设计、外设计，以此来大幅度地减少试验次数。6.在容差设计阶段，来谋求质量与成本的最佳平衡，以此来合理确定参数的公差范围。静态稳健设计案例：1.问题的提出设计一个电感电路，此电路由电阻R和电感L组成。当输入交流电压为V和电源频率为f时，输出电流强度y为至此完成系统设计。该电感电路要求输出电流y=10A，波动越小越好，故也为望目特性。2.参数设计（1）制定可控因素水平表因素水平1水平2水平3电阻R0.50 5.00 9.50 电感L0.01 0.02 0.03 （2）内设计(选用正交表L9(34)进行内设计)序号RL1 1(0.5)1(0.01)2 12(0.02)3 13(0.03)4 2(0.5)15 226 237 3(9.5)18 329 33（3）制定误差因素水平表误差因素有4个，它们是电压V，频率f，电阻R和电感L。根据外界客观环境，电压和频率的水平选为：电阻R和电感L采用三级品，波动为10%，因此，三个水平分别为：内表给出的中心值、中心值0.9、中心值1.1。内表方案号水平号误差因素RLVf110.45 0.009905020.50 0.011005530.55 0.01111060210.45 0.018905020.50 0.021005530.55 0.02211060310.45 0.027905020.50 0.031005530.55 0.03311060414.5 0.009905025.0 0.011005535.5 0.01111060514.5 0.018905025.0 0.021005535.5 0.02211060614.5 0.027905025.0 0.031005535.5 0.03311060718.550.009905029.50.0110055310.450.01111060818.550.018905029.50.0210055310.450.02211060918.550.027905029.50.0310055310.450.03311060（4）外设计选用L9(34)正交表进行外设计，采用内外表直积法（5）获得质量特性数据电流强度可以计算，因此可以直接求出质量特性y。例如内表第一号方案：RLVfy1i11(0.45)1(0.009)1(90)1(50)31.44212(0.010)2(100)2(55)28.69313(0.011)3(110)3(60)26.3742(0.5)12329.165223134.586231223.4773(0.55)13234.838322326.259331125.72yi1yi2yi3yi4yi5yi6yi7yi8yi9131.4428.6926.3729.1634.5823.4734.8326.2525.72215.8714.4413.2414.717.4511.8117.6213.2312.98310.69.648.849.8111.657.8811.778.838.67416.9317.6217.9816.5518.6314.3317.411513.86512.4512.1311.6611.8613.79.8913.2510.7210.1969.378.858.318.8210.317.2310.167.957.6779.9910.8411.589.9110.998.810.0998.1888.789.19.238.579.667.49.057.767.1897.477.447.297.188.226.067.856.496.11（6）计算信噪比和灵敏度yi1yi2yi3yi4yi5yi6yi7yi8yi9S131.4428.6926.3729.1634.5823.4734.8326.2525.7217.2229.22215.8714.4413.2414.717.4511.8117.6213.2312.9817.1223.27310.69.648.849.8111.657.8811.778.838.6717.119.76416.9317.6217.9816.5518.6314.3317.411513.8619.7624.33512.4512.1311.6611.8613.79.8913.2510.7210.1919.0821.469.378.858.318.8210.317.2310.167.957.6718.2518.8279.9910.8411.589.9110.998.810.0998.181919.9388.789.19.238.579.667.49.057.767.1819.7718.6197.477.447.297.188.226.067.856.496.1119.5117.05（7）内表的统计分析序号RLS11117.2229.2221217.1223.2731317.119.7642119.7624.3352219.0821.462318.2518.827311919.9383219.7718.6193319.5117.05a)获得质量特性数据b) 灵敏度的方差分析因素分类表因素信噪比分析灵敏度分析因素分类R显著显著稳定因素L不显著显著调整因素c) 确定最佳参数设计方案选择信噪比最高的方案，由R、L的三个水平的信噪比比较得知，R的最高信噪比是R3，L的最高信噪比是L1，因此R3L1是稳定性最好的设计方案。 另外，表中的9种产品设计中第8号设计R3L2是9个方案中信噪比最高的，因此也可以作为最好的设计方案。 通过灵敏度分析，如果选择的最优方案未能达到想要的目标值，则可通过调整L来实现。d) 验证试验外表原方案R2L2新方案R3L2110.459.99212.0310.84311.6611.58411.869.91513.710.9969.898.8713.2510.0989.648.1911.329.0919.7418.95y平均11.779.93Vi1.851.263.容差设计（1）最佳条件误差因素水平表(R3L2)VfRL190508.550.0092100559.50.0131106010.450.011（2）最佳条件的外设计序号VfRLyiy=y-10111119.99-0.01212228.9-1.1313338.01-1.99421239.89-0.11522319.17-0.836231210.70.77313210.080.088321311.761.769332110.90.9T1T2T3（3）输出特性的方差分析a) 方差分析V的贡献度=5.685/10.275=55.33%，R的贡献度=4.495/10.275=43.75%，其它的贡献度合计为0.92%。b) 容差设计损失函数建立本例用户对电流强度的容许范围104A，即=4A，若超出此范围的善后服务损失160元，则损失函数为确定备选容差设计方案a.电阻R采用三级品b.电阻R采用二级品c.电阻R采用一级品容差设计方案比较例子中的电阻采用的是三级品，前面表中y=y-10，其平方和为10.28，平均损失就是1010.289=11.42当采用的是二级品时，其容差是三级品的一半，即