8第八章质量检验理论与方法

第八章质量检验理论与方法8.1抽样检验的基本概念8.2抽样检验方案与随机抽样8.3计数抽样检验的基本原理8.4计数标准型抽样检验8.5计数调整型抽样检验8.6计量抽样检验检验定义：检验就是通过观察和判断，适当时结合测量、试验所进行的符合性评价。质量检验的定义：对产品的一个或多个质量特性进行测量、检查、试验或度量，并将结果同规定的要求进行比较，以确定每项特性合格情况所进行的活动。对象-----原材料、半成品、成品（一般情况）依据-----产品标准、检验规范方法-----测量、观察、试验通过检验对产品的安全性、可靠性、适用性、经济性、互换性等特性进行监督及验证。质量检验的必要性1、产品的交付是否满足要求，在投入适用前有必要对其使用要求进行技术证实。2、产品形成过程中各种因素会对产品的质量构成影响，为了保证质量，应对产品的生产过程把关。3、产品质量对人身安全、企业安全、环境污染等关系重大。因此，质量检验对于任何产品都是必要的。3质量检验基本任务1、确定产品是否符合规定的要求2、出具检验合格证，对合格的产品给予接收或放行、交付。3、对不合格的产品实施不合格品控制。剔除、标示、登记并隔离。检验步骤：1、检验的准备2、测量或试验3、记录4、比较和判断5、确认和处置4质量检验的分类①按产品形成阶段进货检验过程检验最终检验②按检验目的监控检验验收检验③按检验的手段理化检验感官检验④按检验的地点固定检验流动检验⑤按检验后对产品质量的影响破坏性检验非破坏性检验⑥按检验的预防性首件检验统计检验⑦按检验的数量全数检验抽样检验免检全数检验1、全数检验的适用场合①不合格的产品会造成严重的不良后果②能容易地进行质量检验③批量较少④产品价值特别昂贵2、全数检验的缺点①有些产品的检验具有破坏性②产品产量大，检验费用高③时间长④消极检验方法抽样检验抽样检验：按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进行检验称为抽样检验。1、抽样检验的适用场合①破坏性检验②产品产量大③测量对象是连续体，如：煤、饮料、矿石等④检验项目多、周期长⑤检验费用昂贵⑥督促供方改进质量2、抽样检验的缺点①合格批内包含的不合格品数比全数检验多②在判断批产品是否合格时，存在弃真存伪的错误3、抽样检验注意事项①抽样检验只能相对地反映产品的质量②经过抽样检验判定的批次合格产品，并不等于批中每个产品都合格；同样、经过抽样检验判定的批次不合格产品，并不等于每个产品都不合格③并非任何抽样检验都能达到正确判断的目的第一节抽样检验的基本概念1、单位产品：单位产品是为了实施抽样检验而划分的单位体或单位量。2、检验批：按同一生产条件或按规定的方式汇总起来供检验用的，由一定数量样本组成的检验体。3、批量：需要检验的一批产品中所包含的单位产品的总数叫做批量。4、缺陷：产品的质量特性不符合产品技术标准、工艺文件、图样所规定的技术要求，即构成缺陷。缺陷5、不合格品:不合格品是指经检验和试验判定，产品质量特性与相关技术要求和图纸工程规范相偏离，不再符合接收准则的产品。致命缺陷轻微缺陷严重缺陷致命不合格品轻微不合格品严重不合格品6、批不合格品率：批不合格品率是批中不合格品数D占整批N件的百分比，即:7、批平均不合格品率：8、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方案。%100NDP%100......2121kkNNNDDDP在ISO2859—1抽样系统中,规定不合格可以分成下列三类:单位产品的重要特性不符合规定,或单位产品的质量特性严重不符合规定单位产品的极重要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A类不合格:B类不合格:C类不合格不合格品：有缺陷的个体，包括A类不合格品，B类不合格品，C类不合格品。缺陷的分级：个体的缺陷往往不止一种，其后果不一定一样。应根据缺陷后果的严重性予以分级。致命缺陷（A类缺陷）：对使用、维护产品或与此有关的人员可能造成危害或不安全状况的缺陷：或可能损坏重要产品功能的缺陷叫致命缺陷。重缺陷（B类缺陷）：不同于致命缺陷，但能引起失效或显著降低产品预期性能的缺陷叫重缺陷。轻缺陷（C类缺陷）：不会显著降低产品预期性能的缺陷，或偏离标准差但只轻微影响产品的有效使用或操作的缺陷。一、抽样方案的分类：1、按数据的性质分类⑴计数抽样检验以不合格品书或缺陷数作为判据。⑵计量抽样检验对样本中的单位产品的质量特征进行直接定量计测，并用计量值数据作为判断依据的抽样检验。第二节抽样检验方案与随机抽样2、按实施方式分类：⑴标准型⑵挑选性⑶调整型⑷连续生产型3、按抽样次数分类：根据最多抽取的样本数可分成一次、二次与多次抽样检验等类型。⑴一次抽样所谓一次性抽样，是指从交捡批中只抽取一个大小为n的样本，如果样本的不合格品个数d不超过某个预先指定的数c，判定此批为合格，否则判为不合格。批量N样本n统计样本中的不合格品数dd≤Cd≥C接收批批不接收一次抽样的优点与缺点:◆优点:方案的设计、培训与管理比较简单，抽样量是常数，有关批质量的情报能最大限度地被利用。◆缺点:抽样量比其他类型大；在心理上仅依据一次抽样结果就作判定似欠慎重。二次抽样:至多抽取2个样本就应作出“批合格与否”的结论的抽样方案。一次抽样方案涉及三个参数，即（N,n,C).而二次抽样则包括五个参数，即（N,n1,n2,C1,C2).其中：n1——抽取第一个样本的大小；n2——抽取第二个样本的大小；C1,——抽取第一个样本时的不合格品判定数；C2——抽取第二个样本时的不合格品判定数；⑵二次抽样（双次抽样）•抽检程序如图所示:批量N样本n1统计样本中不合格品数d1d1≤Ac1批接收d1≥Rc1批不接收Ac1＜d1＜Rc1样本n2统计样本中不合格品数d2d1+d2≤Ac2d1+d2≥Rc2二次抽样的判断程序222111,,,,ccccRAnRAn⑶多次抽样方案抽取两个以上样本作出“批合格与否”的结论的抽样方案。其抽样程序如图所示。从批中抽取一个含量为n1的样本抽签含量为n2的第二样本抽签含量为n3的第三样本抽签含量为n4的第四样本接受该批抽签含量为n5的第五样本拒绝该批统计d1统计d2统计d3统计d4IfA1d1R2Ifd1=R2Ifd1=A1Ifd1+d2=A2IfA2d1+d2R2Ifd1+d2=R2(R5=A5+1)Ifd1+……+d5=A5Ifd1+……+d5=R5统计d5Ifd1+d2+d3=A3IfA3d1+d2+d3R3Ifd1+d2+d3=R3Ifd1+d2+d3+d4=A4Ifd1+d2+d3+d4=R4IfA4d1+d2+d3+d4R4二、随机抽样1、简单随机抽样法①抽签法②随机骰子法③随机数表法2、分层抽样法分层抽样：先依据一种或几种特征将总体分为若干个子总体，每一子总体称作一个层;然后从每层中随机抽取一个子样本，这些子样本合起来就是总体的样本。3、系统随机抽样法：首先将总体中各单位按一定顺序排列，根据样本容量要求确定抽选间隔，然后随机确定起点，每隔一定的间隔抽取一个单位的一种抽样方式。是纯随机抽样的变种。4、分阶段抽样法：是指将抽样过程分阶段进行，每个阶段使用的抽样方法往往不同，即将各种抽样方法结合使用，其在大型流行病学调查中常用。第三节计数抽样检验的基本原理一、批质量的判断批质量指检验批的质量。质量特性不同，则计算批质量的方法也不同：批中不合格单位产品所占比重；批中每百个单位产平均包含的不合格品数以及批中每百个单位产品平均包含的不合格数。1、批不合格品率p;批每百单位产品不合格数例1：N=2000台，1996是合格品，则：P=4/2000=0.002例2:N=1000台，有30台各有一个不合格，20台各有两个不合格，则P=（30+20*2）/1000=0.07；0.07*100=7个2、批产品质量的判断过程：依据抽样检验的原理二、接收概率与抽检特性曲线1、样本中出现不合格品数的概率：2、接收概率：是指根据规定的抽样方案，把具有给定质量水平的检验批判为合格而接收的概率。当抽样方案不变时，对于不同质量水平的批接收的概率不同。即一个方案的接受概率是批的不合格品率p的函数，记为L(p)。)(...)1()0()()(cXPXPXPcXPpL3、抽样特性曲线与两种错误如果我们建立一个直角坐标系，横坐标为不合格率p，纵坐标为L(p)，那么L(p)在这个坐标系中的图像称为接收概率曲线，也称为OC曲线例:设一批产品的批量为N=100，给定的抽样方案为n=10,Ac=0,这表明我们从这批产品中随机抽取10件产品进行检验，如果没有不合格品，则接收这批产品，否则就拒收这批产品。如果这批产品的不合格率p=0，则这批产品总是被接收的。如果这批产品的不合格率p=1,则这批产品总是被拒收的。如果这批产品的不合格率p=0.01，这表明在这批产品中有一个不合格品，那么拒收这批产品的可能性较小，接收这批产品的可能性较大。接收概率曲线（OC曲线）批质量是由这批产品的不合格品率来表示的，要想得到准确的值，只有通过全数检验，而这在很多情况是做不到的。实际工作大量采用的还是抽样检验。由于抽样检验是根据样本的合格品决定批的接收或拒绝，因此存在着两种风险，或两种错误。第一类错误判断：把高质量的产品批判断为不好的产品批而拒收的概率。——对于给定的抽样方案（n,c），当批质量水平P为某一指定的可接收值（如P0）时的拒收概率叫生产方风险。第二类错误判断：把低质量的产品批判断为好的产品批接受的概率。——对于给定的抽样方案（n,c），当批质量水平P为某一指定的不可接收值（如P1）时的接受概率叫使用方风险。抽样检验的风险-两种错判抽样方案的曲线(OC)绘制例2：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，并列于表中，然后用表中的数据画出该抽样方案的OC曲线，三、抽检方案的评价1、抽检方案一定，批量大小对OC曲线的影响2、合格判定数c一定，样本量n对OC曲线的影响3、样本大小一定，合格判定数对OC曲线的影响4、百分比抽样法的OC曲线5、关于c=0的抽检方案第四节计数标准型抽样检验一、计数标准型抽样检验概述此种方案是最基本的抽检方案，就是同时严格控制生产方与使用方的风险，按供需双方共同制定的OC曲线所进行的抽样检验，即它同时规定对生产方的质量要求和对使用方的质量保护。二、计数标准型抽样检验的特点（1）同时满足供需要求，对双方提供保护。（2）破坏和非破坏性的检验均适用。第一种错误——就是可能把合格批判为不合格的。当N=1000,n=10,c=0时,作出的OC曲线，不合格品率的标准是p=5%。假如实际检验的p是2%时，比标准要求的质量要高,应判合格。但从OC曲线可以看出，在100次检查中，仍有2次左右被判为不合格，这就产生了第一错误，对生产者是不利的，所以又称生产者风险，用α表示。L(p)1.00p0p11.0pαβ＝0.02抽样检查的风险◆生产者风险L(p)1.00pαβp0p11.0=0.10第二种错误——就是可能把不合格批判为合格的。假如实际检验为20%,质量很差但是由于是抽样检验，在100次中，仍有10次可能判为合格而被接收，于是产生了第二种错误：把不合格批判为合格批。这对消费者不利，所以称为消费者风险，以β表示。◆消费者风险抽样检验的风险三、抽检步骤：（1）确定单位产品的质量特性（2）规定质量特性不合格的分类与不合格品的分类（3）确定双方风险质量（4）组成检验批（5）检索抽样方案（6）样本的抽取（7）检验样本（8）批的判断（9）检验批的处理第五节计数调整型抽样检验一、计数调整型抽样检验的概念和特点计数调整型抽样检验是根据已检验过的质量信息,随时按一套规则“调整”检验严格程度的抽样检验过程。是指一