质量分析与统计技术 课件 项目三 任务四 严控分类误判风险-Kappa分析与误判率控制

任务四严控分类误判风险——Kappa分析与误判率控制Q-DAS测量系统分析的序数/名义型被测参数方法包括信号探测法和Kappa方法。信号探测法简单易行，直观实用，通过直接计算GRR来评估测量系统的性能，结果直观且易于理解；但该方法样本要求高，需要准确地预知样本的基准值，这在实际操作中可能有一定难度。Kappa方法考虑了偶然因素，更为准确地评估测量系统的一致性，适用于不同类型的数据（如名义数据、序数数据等）；缺点是需要足够的样本量以保证评估的准确性，对数据的分布和类型有一定的要求。一、信号探测法分析流程信号探测法是评估计数型量具能力的方法，基于50个零件基准值，通过测量系统重复性和再现性计算GRR。计算步骤如下：选择适合的样本并确定其基准值，确保样本能够代表实际生产的变异。使用测量系统对样本进行重复测量，测量应随机且盲测，以减少主观偏差。计算GRR，并使用双性判断准则（%GRR≤10%接受）来评估测量系统是否可接受。协议分析，评估测量系统数据的有效性。二、Kappa方法分析流程Kappa方法是一种考虑了偶然因素的一致性评价方法，主要用于评估测量系统的一致性和可靠性。它通过计算Kappa值来量化测量结果的一致性，克服了单纯依赖百分比一致性的局限性。计算步骤如下：选择一定数量的样本并进行重复测量。根据Kappa值的大小来判断测量系统的可靠性和一致性。Fleiss'Kappa分析，多个观察者对同一数据集的分类是否一致。计算Kappa系数κ，该值越接近1，说明测量系统的一致性越好。操作实例-----信号探测法评估测量系统重复性和再现性从某公司生产的弹簧零件中随机抽取了50个样本（如图所示），并由2名检验员分别对每个样本进行2次检验。这些样本中包含了合格品和不合格品，其直径（）测量值和检验结果（1表示合格品，0表示不合格品）被记录在表中。根据常规要求，不合格品应占总件数的25%，而最理想的情况下合格品和不合格品各占50%。本例采用信号探测法对某测量仪量具进行性能分析，以计算离散型GR&R（GaugeRepeatabilityandReproducibility，量具重复性和再现性）。测量值表操作步骤：1.设置工作环境操作实例-----信号探测法评估测量系统重复性和再现性（1）双击V14-Q-DASLauncher图标，启动Q-DAS，选择“Q-DASdestra”选项，弹出“注册”对话框，在“选择用户组”下拉列表中选择“无过滤”，在“使用者姓名”下拉列表中选择“SuperUser（高级用户）”，在“模块”下拉列表中选择“测量系统分析”选项，单击“是”按钮，关闭该对话框，弹出“Q-DASdestra@测量系统分析”工作界面。（2）选择功能区中的“文件”→“新项目”→“测量系统-序数/名义”→“信号探测法”命令，弹出“测量系统分析-信号探测法”对话框，如图所示。2.设置零件信息操作实例-----信号探测法评估测量系统重复性和再现性（1）单击功能区“编辑”→“零件栏”命令，打开“零件栏”对话框，进行如图所示的参数设置：（2）单击功能区“编辑”→“被测参数栏”命令，打开“被测参数栏”对话框，如图所示：2.设置零件信息操作实例-----信号探测法评估测量系统重复性和再现性（3）单击功能区“编辑”→“数值栏”命令，打开“数值栏”对话框。打开“MSA_Attributive_Signal_Detection.xlsx”文件，选择指定数据，按下快捷键Ctrl+C，复制表格数据。按下快捷键Ctrl+V，将2个检验员检测50个标准件，每个检验员检测2次的测量值粘贴被测参数数据列，结果如图所示。检验运行数据列中，1表示合格，0表示不合格。3.测量方法评定操作实例-----信号探测法评估测量系统重复性和再现性输入测量值后，点击“开始”→“评定方法”，显示“评定设置”对话框和评定标准文件。在“项目结构”中选中“数据源1”，然后点击“开始”→“评定标准程序”或按F9，在“表格3”中计算统计量和图形，如图所示。4.输出评估表操作实例-----信号探测法评估测量系统重复性和再现性单击功能区“开始”→“报告以PDF文件打印”命令，打开“报告选择”对话框，选择“GCattribute/attributiv”，如图所示。单击“是”按钮，关闭该对话框，弹出“另存为”对话框，输入PDF格式评估表的名称“Needle_Signal_Detection.PDF”。单击“保存”按钮，关闭该对话框，在源文件路径下，输出一个评估表PDF文件，如图所示。5.协议分析操作实例-----信号探测法评估测量系统重复性和再现性（1）单击功能区“序数/名义属性”→“协议分析”→“没有标准的统计量（X）”命令，打开“评估协议”对话框，对收集到的数据进行基本统计分析，显示检查过的效数据数和概率、置信区间（95%CI）等，如图所示。（2）单击功能区“序数/名义属性”→“协议分析”→“带有标准的统计量（Y）”命令，打开“评估协议vs标准”对话框，将收集到的数据与既定的标准进行对比，显示检查过的效数据数和概率、置信区间（95%CI）等，如图所示。（3）单击功能区“序数/名义属性”→“协议分析”→“有效性（Z）”命令，打开“研究有效性汇总”对话框，计算检验员测量数据的有效性（%）、误发率（%）、漏发率（%），如图所示。6.保存文件操作实例-----信号探测法评估测量系统重复性和再现性（1）选择功能区中的“窗口”→“保存窗体布局”→“窗口布局1”命令，保存工作界面中打开的窗口。（2）选择功能区中的“窗口”→“保存窗口布置到数据集”命令，将当前文件中打开的窗口布局信息保存到数据集中。（3）选择功能区中的“文件”→“保存…”→“另存为”命令，弹出“另存为”对话框，输入项目名称“MSA_Signal_Detection.dfq”。单击“保存”按钮，保存数据文件。操作实例-----Kappa方法评估测量系统一致性和可靠性为了确保测量系统的准确性和可靠性，现有A、B、C三名检验员对某公司同一批次的50个阀盖零件（如图所示）外径进行测量。每位检验员对每个零件进行3次检验，并记录下检验值（okay表示合格，Notokay表示不合格），如图所示。现需要确定量具的能力是否符合标准，即量具本身的误差是否在可接受范围内。本例将采用Kappa方法来评估测量系统的一致性和可靠性，以验证检验员的合格性。

检验值操作步骤：操作实例-----Kappa方法评估测量系统一致性和可靠性（1）双击V14-Q-DASLauncher图标，启动Q-DAS，选择“Q-DASdestra”选项，弹出“注册”对话框，在“选择用户组”下拉列表中选择“无过滤”，在“使用者姓名”下拉列表中选择“SuperUser（高级用户）”，在“模块”下拉列表中选择“测量系统分析”选项，单击“是”按钮，关闭该对话框，弹出“Q-DASdestra@测量系统分析”工作界面。（2）选择功能区中的“文件”→“新项目”→“测量系统-序数/名义”→“Kappa方法”命令，弹出“测量系统分析-Kappa方法”对话框，如图所示。1.设置工作环境2.设置零件信息操作实例-----Kappa方法评估测量系统一致性和可靠性（1）单击功能区“编辑”→“零件栏”命令，打开“零件栏”对话框，进行如图所示的参数设置：（2）单击功能区“编辑”→“被测参数栏”命令，打开“被测参数栏”对话框，如图所示：2.设置零件信息操作实例-----Kappa方法评估测量系统一致性和可靠性（3）点击“编辑”→“数值栏”命令，打开对话框，选择“MSA_Nominal-Ordinal_Kappa.xlsx”文件中的数据，使用Ctrl+C复制，然后在相应位置按Ctrl+V粘贴测量值。结果如图所示。（1）输入测量值后，单击功能区“开始”→“评定方法”命令，打开“评定设置”对话框，显示当前评定标准文件Q-DASMeasurementProcessQualification(04/2022)。（2）在“项目结构”面板中选中“数据源1”，单击功能区“开始”→“评定标准程序”命令，打开“Fleiss'Kappa”对话框，计算在检验员内部和检验员之间的Fleiss'Kappa系数k，如图所示。3.一致性分析4.输出评估表操作实例-----Kappa方法评估测量系统一致性和可靠性单击功能区“开始”→“报告以PDF文件打印”命令，打开“报告选择”对话框，选择“GCConhen'sKappa”，如图所示。单击“是”按钮，关闭该对话框，弹出“另存为”对话框，输入PDF格式评估表的名称“Cover_Kappa.PDF”。单击“保存”按钮，关闭该对话框，在源文件路径下，输出一个评估表PDF文件，如图所示。5.保存文件操作实例-----Kappa