农业工程数据收集与处理实验实验报告

1 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 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 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画不合格品数控制图 (制图 )。 4某零 件不合格品数 组 号 样本大小 (n) 不合格品数 (组 号 样本大小 (n) 不合格品数 (1 220 17 16 220 21 2 220 18 17 220 17 3 220 18 18 220 15 4 220 21 19 220 18 5 220 18 20 220 19 6 220 13 21 220 22 7 220 17 22 220 17 8 220 9 23 220 9 9 220 11 24 220 15 10 220 14 25 220 18 2 11 220 16 合计 平均 5500 220 409 2 220 12 13 220 10 14 220 14 15 220 20 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、,“个案为子组”。然后进行定义。 3 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“ 目不符合）”，然后确定。 结果显示： 4 (11) 表 4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斑点数统计表 组 号 缺陷数 (C) 组 号 缺陷数 (C) 1 5 11 4 2 4 12 7 3 3 13 1 4 5 14 8 5 6 15 2 6 4 16 2 7 7 17 3 8 3 18 7 9 2 19 4 10 3 20 4 合计 C=84 5 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。 6 结果显示： 7 (12) 某车间收集铁板厚度的数据 (见表 4试绘制平均值极差控制图，以便对生产过程进行控制。 表 4铁板厚度数据表 序号 2 4 0 1 2 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。 8 在定义窗口中，将 5 组测量 数据 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。 9 结果显示： 10 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 求计数调整型一次抽检方案 。 N=1 000，检查水平为 ， 求计数调整型一次抽检方案。 解： 一次正常抽查方案 ： n=3， ， 。 一次加严抽查方案： n=3， ， 。 一次放宽抽查方案 ： n=2， ， 。 一次 特宽抽查方案： n=2， ， 。 一次正常抽查方案： n=80， ， 。 一次加严抽查方案： n=80， ， 。 一次放宽抽查方案： n=32， ， 。 一次特宽抽查方案： n=32， ， 。 (5) 设有一批品，批量为 5 000，供需双方协定 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， ， 。 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 11 合格批数只有 16 件， 根据抽样检验宽严程度转移规则，并且 16 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 8 000 件，现规定 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， ， 。 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， ， 。 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： 稳健设计原理： 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。 拟三种干扰，特别是模拟内干扰、外干扰。 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。 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。 设计，以此来大幅度地减少试验次数。 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： 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 12 频率为 出电流强度 2 ) 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。 （ 1）制定可控因素水平表 因素 水平 1 水平 2 水平 3 电阻 R 电感 L （ 2）内设计 (选用正交表 4)进行内设计 ) 序号 R L 1 1(1(2 1 2(3 1 3(4 2(1 5 2 2 6 2 3 7 3(1 8 3 2 9 3 3 （ 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： 1 2 31 2 39 0 1 0 0f = 5 0 H z f = 5 5 H z f = 6 0 H V V V V； ； =110； ；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 心值 内表方案号 水平号 误差因素 R L V f 1 1 0 50 2 00 55 13 3 10 60 2 1 0 50 2 00 55 3 10 60 3 1 0 50 2 00 55 3 10 60 4 1 0 50 2 00 55 3 10 60 5 1 0 50 2 00 55 3 10 60 6 1 0 50 2 00 55 3 10 60 7 1 0 50 2 00 55 3 10 60 8 1 0 50 2 00 55 3 10 60 9 1 0 50 2 00 55 3 10 60 （ 4）外设计 选用 4)正交表进行外设计，采用内外表直积法 14 （ 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： R L V f 1(1(1(90) 1(50) 1 2(2(100) 2(55) 1 3(3(110) 3(60) 2(1 2 3 2 2 3 1 2 3 1 2 3(1 3 2 3 2 2 3 3 3 1 1 5 15 （ 6）计算信噪比和灵敏度 21 2 99211( . . . )91()811 0 l g ( )91()91 0 l gm i i i ie i i j m m i e im i e y y yV y ； S 1 5 9 7）内表的统计分析 序号 R L S 1 1 1 1 2 1 3 2 1 2 2 2 3 3 1 19 3 2 3 3 a)获得质量特性数据 16 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、 3， 1，因此 另外，表中的 9种产品设计中第 8号设计 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 d) 验证试验 外表 原方案 方案 17 3 i （ 1）最佳条件误差因素水平表 (V f R L 1 90 50 100 55 110 60 2）最佳条件的外设计 序号 V f R L yi y = 1 1 1 1 1 2 2 2 1 3 3 3 2 1 2 3 2 2 3 1 2 3 1 2 3 1 3 2 3 2 1 3 3 3 2 1 1 （ 3）输出特性的方差分析 a) 方差分析 18 V的贡献度 = R的贡献度 =其它的贡献度合计为 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 10 4A，即 =4A，若超出此范围的善后服务损失 160元，则损失函数为 220221( ) ( 1 0 ) 1 0 ( 1 0 )411 0 ( 1 0 )y y ；确定备选容差设计方案 采用三级品 采用二 级品 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 =平方和为 均损失就是 10 9=采用的是二级品时，其容差是三级品