质量工程师第三章抽样检验

第三章抽样检验主讲：王英杰联系电话：[phone]佛山市顺德区质量技术监督标准与编码所第一节抽样检验的基本概念一、抽样检验1.基本概念：抽样检验是按照规定的抽样方案，随机地从一批或一个过程中抽取少量个体（作为样本）进行检验，根据样本检验的结果判断一批产品或一个过程是否可以被接收。2.特点：a.检验对象是一批产品，根据抽样结果应用统计原理推断产品批的接收与否。b.不过经检验的接收批中仍可能包含不合格品，不接收批中也可能包含合格品。第一节抽样检验的基本概念3.抽样检验的分类3.1按检验特性值的属性分类，可以分为：计件抽样检验计数抽样检验抽样检验计点抽样检验计量抽样检验3.2按抽样的次数（即抽取样本的个数）分类，可以分为：一次抽样检验抽样检验二次抽样检验多次抽样检验序贯抽样检验第一节抽样检验的基本概念二、名词术语1.单位产品：为实施抽样检验的需要而划分的基本产品单元。在抽样标准中，定义为可单独描述和考察的事物。2.检验批：是提交进行检验的一批产品，也是作为检验对象而汇集起来的一批产品。通常检验批应由同型号、同等级和同种类（尺寸、特性、成分等），且生产条件和生产时间基本相同的单位产品组成。根据生产方式或组批方式的不同，检验批又分为孤立批和连续批。第一节抽样检验的基本概念3.批量：检验批中单位产品的数量，常用N来表示。4.不合格：指单位产品的任何一个质量特性不满足规范要求。通常根据不合格的严重程度必要时将它们进行分类，分为：A类、B类和C类。5.不合格品：具有一个或一个以上的不合格的单位产品。根据不合格的分类，对不合格品进行分类为：A类不合格品、B类不合格品和C类不合格品。第一节抽样检验的基本概念6.批质量：指单个提交检验批产品的质量，通常用p表示。6.1在计数抽样检验中衡量批质量的方法：批不合格率p是批的不合格品数D除以批量N，即p=批不合格品百分数是批的不合格品数D除以批量N，再乘以100，即100p=这两种表示方法常用于计件抽样检验。ND100ND第一节抽样检验的基本概念批每百单位产品不合格数是批的不合格数C除以批量N，再乘以100，即这种表示方法常用于计点抽样检验。6.2在计量抽样检验中衡量批质量的方法有：批中所有单位产品的某个特性的平均值；批中所有单位产品的某个特性的标准差或变异系数等。100NC第一节抽样检验的基本概念7.过程平均：在规定的时段或生产量内平均的过程质量水平，即一系列初次校验批的平均质量。其表示方法与批质量的表示方法相同，但意义不同：过程平均表示的是在稳定的加工过程中一系列批的平均不合格品率；批质量表示的是某个校验批的质量。第一节抽样检验的基本概念8.接收质量限AQL：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。对生产方的过程质量提出的要求，是允许的生产方过程平均（不合格品率）的最大值。（与生产方相关）9.极限质量LQ：对于一个孤立批，为了抽样检验，限制在某一低接收概率的质量水平。它是在抽样检验中对孤立批规定的不应接收的批质量（不合格品率）的最小值。（与使用方相关）第一节抽样检验的基本概念三、抽样方案及对批可接收性的判断抽样检验的对象是一批产品，一批产品的可接收性即通过抽样检验判断批的接收与否，可通过样本批的质量指标来衡量。即，可以确定一个批接收的质量指标pt，若单个校验批质量p≤pt，则接收这批产品；若p＞pt，则拒收这批产品。第一节抽样检验的基本概念一次抽样方案：由样本量n和用来判定批接收与否的接收数Ac组成，记为（n，Ac）。记d为样本中的不合格（品）数，令Re=Ac+1，成为拒收数。抽检一个样本量为n的样本统计样本中不合格（品）数批接收批拒收d≤Acd≥Re第一节抽样检验的基本概念二次抽样方案：对批质量的判断允许最多抽两个样本，就作出“批合格与否”的判断。抽检一个样本量为n1的样本统计样本中不合格（品）数d1再抽检一个样本量为n2的样本批接收批拒收d1≤Ac1d1+d2≤Ac2d1+d2≥Re2(Re2=Ac2+1)Ac1＜d1＜Re1d1≥Re1第一节抽样检验的基本概念四、抽样方案的特性（一）接收概率及抽样特性（OC）曲线1.接收概率：根据规定的抽样方案，把具有给定质量水平的校验批判为接收的概率，记为Pa。计算接收概率的三种方法：超几何分布计算法二项分布计算法泊松分布计算法第一节抽样检验的基本概念对于上述三个公式：在计件抽检时，当n＞0.1N时，用超几何分布计算法；当n≤0.1N时，用二项分布计算法。在计点抽检时，用泊松分布计算法。同时，在泊松分布计算公式中，λ表示某特定单位内的平均数，x表示某特定单位内出现的点数，两个单位要统一。第一节抽样检验的基本概念2.OC曲线抽样方案的接收概率Pa依赖于批质量水平p。当p变化时，Pa是p的函数，通常记为L(p)。L(p)随批质量p变化的曲线成为抽检特性曲线或OC曲线。OC曲线表示了一个抽样方案对一个产品的批质量的辨别能力。即一个抽样方案对应着一条OC曲线，因为一个(n,Ac)→L(p)。第一节抽样检验的基本概念OC曲线可以告诉我们：采用该抽样方案时，具有某质量的批被判为合格的可能性要使检查批以某种概率合格，则该检验批的批质量的最大值的范围第一节抽样检验的基本概念OC曲线是由抽样方案确定的，所以OC曲线与批量N，样本大小n，以及合格判定数Ac有关：N对OC曲线的影响，即n，Ac不变，N变化。从整体来看，N对OC曲线的影响不大，且当N越大，影响越小。N越小，抽样方案越严格。n对OC曲线的影响，即N，Ac不变，n变化。n越大，OC曲线越陡，抽样方案越严格。Ac对OC曲线的影响，即N，n不变，Ac变化。Ac越小，OC曲线越陡，抽样方案越严格。在实际操作中，如能增大n，则采用增大n的同时也增大Ac（Ac≠0）的方案，比单纯采用Ac＝0的抽样方案更能在保证批质量的同时保护生产方。第一节抽样检验的基本概念（二）抽样方案的两类风险只要是抽样，就有四种可能的判定。批的真实质量抽样数据判定评价p≤p0d≤Ac接收正确p≤p0d＞Ac拒收犯第一类错误p＞p0d≤Ac接收犯第二类错误p＞p0d＞Ac拒收正确第一节抽样检验的基本概念1.生产方风险：是指生产方所承担的批质量合格而不被接收的风险，又称第一类错误的概率，一般用α表示，即α＝1－Pa(p0)。2.使用方风险：是指使用方所承担的接收质量不合格批的风险，又称第二类错误的概率，一般用β表示，即β＝Pa(p1)。抽样检验中上述两类风险都不可避免，要采用抽样方案，生产方和使用方都必须承担各自的风险。第一节抽样检验的基本概念（三）平均检验总数与平均检出质量1.平均检验总数（ATI）：是平均每批的总检验数目，包括样本量和不接收批的全检量，这个指标衡量了检验的经济性。ATI=nL(p)+N[1-L(p)]=n+(N-n)[1-L(p)]2.平均检出质量（AOQ）：是指检验后的批平均质量。AOQ=kNpnNpkL)()(第一节抽样检验的基本概念在抽样方案(n,Ac)已定的情况下，不管产品的不合格品率p是多少，平均漏过去的不合格品率总不超过某个定值，即AOQ曲线的最大值，称为平均检出质量上限，简称AOQL。满足AOQL指标有两个途径：a.减少过程的不合格品率b.靠检验来保证出厂质量第二节计数标准型抽样检验一、基本概念1.计数标准型抽样检验：是指同时规定对生产方的质量要求和对使用方的质量保护的抽样检验。2.计数标准型抽样的基本原理事先确定两个质量水平，p0和p1，p0＜p1，设β=L(p1)，α=1-L(p0)。当p＜p0时，需要高概率地接收检验批，而不接收检验批的概率为α；当p＞p1时，需要高概率地拒收检验批，而误接收检验批的概率为β。第二节计数标准型抽样检验二、抽样程序（以GB/T13262-91为例）1.确定质量标准对于单位产品，应明确规定区分合格品与不合格品的标准。2.确定p0，p1值①p0的选取考虑不合格品类别与对顾客损失的严重程度α=0.05p0(A类)p0(B类)p0(C类)②p1的选取β=0.10p0和p1有一定的距离。若p1/p0过小，会增加抽检产品的数量，使检验费增加；若p1/p0过大，会放松对质量的要求，对使用方不利。IEC推荐p1/p0=1.5、2.0或3.0。决定p0和p1时，要综合考虑生产能力、制造成本、产品不合格对顾客的损失、质量要求和检验费用等因素。第二节计数标准型抽样检验3.批的组成组成批的基本原则：同一批内的产品应当是在同一制造条件下生产的。4.检索抽样方案根据事先规定的p0、p1值，在表中查找抽样方案(n,Ac)。第二节计数标准型抽样检验5.随机抽样的方法①简单随机抽样②系统抽样法③分层抽样法④整群抽样法6.样本的检验根据规定的质量标准，测试与判断样本中每个产品合格与否，记下样本中不合格品数d。第二节计数标准型抽样检验7.批的判断d≤Ac，批接收；d≥Re=Ac+1，批拒收。8.批的处置①判为接收的批即可交付②判为不接收的批，全部退货GB/T13262-91的缺点：•与国际标准不一致，不能用于国际贸易。•p1可高出10%很多，在实用上失去意义。第三节计数调整型抽样检验一、概述1.计数调整型抽样检验定义：是根据过去的检验情况，按一套规则随时调整检验的严格程度，从而改变（或调整）抽样检验方案。计数调整性抽样方案是由一组严格度不同的抽样方案和一套转移规则组成的抽样体系。适用范围：主要适用于连续批检验，在某些情况下可用于孤立批的检验（如GB/T2828.1中的12.6）。第三节计数调整型抽样检验2.接受质量限（AQL）AQL反映了使用方对生产过程质量稳定性的要求，即要求在生产连续稳定的基础上的过程不合格品率的最大值。AQL是可以接受和不可以接受的过程平均之间的界限值。AQL不是实际的过程质量，在GB/T2828.1中，为避免过多批不被接受，要求过程平均质量比AQL值更好。如果过程平均不比AQL一贯好，将会转移到加严检验，甚至暂停检验。AQL用不合格品百分数或每百单位产品不合格数表示。当以不合格品百分数表示质量水平时，AQL值不超过10%；当以每百单位不合格数表示时，可使用的AQL值最高可达每百单位产品中有1000个不合格。在GB/T2828.1中，AQL的取值从0.01至1000共31个级别，其数值与样本量都是根据优先数系的原则设计的。在选取AQL值时，应合GB/T2828.1抽样表中的一致。第三节计数调整型抽样检验二、GB/T2828.1的使用程序GB/T2828.1是由正文、主表和辅助图表三部分组成的计数调整型抽样标准。正文：主要给出了GB/T2828.1所用到的名词术语和实施检验的规则主表：包括样本量字码表，正常、加严和放宽一次、二次和五次抽样表辅助图表：主要给出方案的OC曲线、平均样本量ASN曲线和数值（一）质量标准和不合格分类的确定明确规定区分质量特性合格标准或判别不合格的标准。根据产品特点和实际需要将产品分为A、B、C类不合格或不合格品。第三节计数调整型抽样检验（二）抽样方案检索要素的确定1.过程平均的估计①在规定的时段或生产量内平均的过程水平；②在GB/T2828.1中，指过程处于统计控制状态期间的质量水平；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，所以常常用抽样检验的结果来估计。p第三节计数调整型抽样检验在计算上述公式时应注意：如果采用二次检验或多次检验，在估计过程平均时只能使用第一个样本。应当剔除在不正常情况下获得的检验数据。经过返修或挑选后，再次交检的批产品的检验数据，不能用来估计过程平均不合格品率。截尾检验结果不能用来估计过程平均在生产条件基本稳定的情况下，产品批数越多，样本量越大，对产品质量水平的估计越可靠。100被检验的样本总数品数批样本中总的不合格产kp第三节计数调整型抽样检验2.接受质量限AQL的确定考虑产品特性的重要程度：