如果测量系统是精密的

1、 如果测量系统是精密的，那么测量时，测量结果的变异不会与真正的变（差）异有很大的不同。 也就是说，如果一个参数的真值满足规格限（在规格限之内），那么一个精密的测量系统不会测量到它低于或高于规格限。The CircuitView measurement tool is not precise enough to measure distances within these specification limits. 原因：不足以精密到能用来测量在规格限之内的距离，Precision refers to the amount of variability in the measurement sy

2、stem when repeated measurements are taken. We use process knowledge to decide the acceptable precision level of a measurement system. In some processes, components must fall within a certain tolerance limit range to meet standards and operate properly. 在一定测量条件下，用同样的设备同样的设备对某一被测量的物体的多次测量中各观测值间的离散（变异）

3、程度。精密度大小用偏差表示，偏差越小，精密度越高。 精密度描述的是重复测量的散布（分散），散布程度越小就越精密。由于准确度是基于结果的平均值，一个测量系统可能有很大的波动但是仍然准确。也就是说，一个准确度高的测量系统记录的结果值可能很分散，但是他们的平均值却在目标（值）上。 一个表示准确的通用概念，它涉及一个或多个测量结果的平均值平均值与一个参考值（真值）之间一致的接近程度。准确度的高低常以误差大小来衡量，即误差越小，准确度越高，误差越大，准确度越低 。 注意：测量过程必须处于统计控制状态，否则过程的准确度就毫无意义。Accuracy refers to the ability to meas

4、ure the true value of a part on average. Precision refers to the variation observed when measuring the same part repeatedly with the same device; that is, the consistency of the measurement system精密度和准确度是独立的。也就是，一个测量可能是准确但不精密，精密但不准确，即精密又准确或者既不精密又不准确我们可以从准确度和精密度两个角度来评价测量系统的质量。准确度描述的是测量的一个部件其平均值与真值的接近

5、度（能力），而精密度描述是我们用同样的设备对同一个部件进行重复测量的时候观测值的变异（分散）程度。 传统上通常将测量系统误差分为两类：准确度(accuracy)和精密度(precision)，用来分别表示测量过程的位置变差和宽度变差。 位置变差：表征位置变差的术语除准确度外还有偏倚、线性和稳定性。 宽度变差： 除了传统上的精密度概念可表征宽度变差外，现在最常用的是重复性和再现性以及其合成的GRR、灵敏度等灵敏度等 偏倚偏倚(bias) 偏倚是对同样的零件的同样特性，真值（基准值）和观测到的测量平均值的差值。在设备的预期操作预期操作(测量)范围范围内偏倚的不同被称为线性。线性可以被认为是关于偏倚

6、大小的变化。 稳定性（或漂移）是测量系统在某一阶段阶段时间内时间内，测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量总变差。换句话说，稳定性是偏倚随时间的变化。零件间自然的变差叫做零件间变差零件间自然的变差叫做零件间变差 精密度在测量系精密度在测量系 统里有两大部分统里有两大部分 构成：构成： 重复性重复性 （repeatability） 和和 再现性再现性 （reproducibility 重复性重复性传统上把重复性看作“评价人内变异性”。重复性是由一个评价人一个评价人，采用同一种测量仪器一种测量仪器，多次测量同一零件零件的同一特性时获得的测量变差。它是设备本身固有的变差或性能设备本身固有的变差或性

7、能。重复性是从规定的测量条件下连续试验得到的普通原因（随机误差）变差。当测量环境是固定的，并且被规定了即固定的零件、仪器、标准、方法、操作者、环境和假设时，对于重复性最好的术语是系系统内部变差统内部变差。除了设备内部变差以外，重复性将包括所有来自处于误差模式的任何情况下的内部变差 传统上把再现性看作“评价人之间”的变异。再现性通常定义为由不同的评价人不同的评价人，采用相同的测量仪器相同的测量仪器，测量同一零件零件的同一特性时测量平均值的变差。手动仪器受操作者技术影响常是实际情况，然而，在测量过程（即自动操作系统）中操作者就不是主要的变差源了。为此，再现性被看作是系统之间的或测量条件之间的平均变

8、差。 重复性的来源：重复性的来源： 重复性的变差的重复性的变差的 发生可能还是由于操作者用不同的视角发生可能还是由于操作者用不同的视角测量同一个部件，或者是因为测量同一个部件，或者是因为CircuitView测量工具由于测量工具由于重复使用而磨损。重复使用而磨损。 再现性再现性 （reproducibility）变差产生可能是由于操作者有不同的）变差产生可能是由于操作者有不同的培训背景，或者是由于在测量时采用的程序稍有不同培训背景，或者是由于在测量时采用的程序稍有不同 红的和绿的条是缺省的情况下系统计算出来的。红条称为红的和绿的条是缺省的情况下系统计算出来的。红条称为变异的每个构成对（总）方差

9、的贡献率。变异的每个构成对（总）方差的贡献率。 看绿条。称为研究标准差的贡献率。看绿条。称为研究标准差的贡献率。 看蓝条。称为过程（历史）标准差的贡献率。如果我们之看蓝条。称为过程（历史）标准差的贡献率。如果我们之前进行了多次测量，会有历史标准差。蓝条显示该次实验前进行了多次测量，会有历史标准差。蓝条显示该次实验与历史标准差的比值。与历史标准差的比值。 看桔红条。指的是每一部分的变异与容差的比值。看桔红条。指的是每一部分的变异与容差的比值。 我们可以用我们可以用R图图 来探测操作者来探测操作者 测量的变异。测量的变异。 如果有任何一个如果有任何一个 点子落在控制线点子落在控制线 外，那这个操作

10、外，那这个操作 者在测量同一个者在测量同一个 电路板时一致性电路板时一致性 不好。不好。图上每个图上每个点是每个操作者点是每个操作者测量四次同一测量四次同一零件的平均值。零件的平均值。把所有的这些值把所有的这些值计算出来，并把计算出来，并把同一操作者的同一操作者的结果用同样的线结果用同样的线连接起来。连接起来。 交换作用图显示交换作用图显示 的是操作者测量的是操作者测量 的不同。的不同。 零件的有些变异是一直存在的。理想情况是，我们零件的有些变异是一直存在的。理想情况是，我们 的测的测量系统能探测到过程中零件的不同。如果测量系统本身误量系统能探测到过程中零件的不同。如果测量系统本身误差很少，那

11、么所有的操作者在测量同一零件时应该能得到差很少，那么所有的操作者在测量同一零件时应该能得到相似的结果相似的结果 结论：理想的交互作用图（即测量系统很精密的结论：理想的交互作用图（即测量系统很精密的情况下）应该是：图上的线和点应该非常接近或情况下）应该是：图上的线和点应该非常接近或者重叠者重叠 操作者和零件的交互作用显示了操作者在对每个部件测量操作者和零件的交互作用显示了操作者在对每个部件测量结果不同的直观表示，也就是再现性误差部分结果不同的直观表示，也就是再现性误差部分这个箱形图显示了每个电路板测量值的极差、平均及中位数。这个箱形图显示了每个电路板测量值的极差、平均及中位数。这儿是箱形图的这儿

12、是箱形图的第一个电路板。第一个电路板。我们首先画叫做，我们首先画叫做，须的线，从箱形的须的线，从箱形的两侧画，如果没有两侧画，如果没有异常值，它表明了异常值，它表明了数据的极差。数据的极差。均值以一个红点来均值以一个红点来表示。箱体上的底层表示。箱体上的底层层和顶层的边分别层和顶层的边分别代表着数据的第一个代表着数据的第一个四分位和第三个四四分位和第三个四分位数。在中位数上分位数。在中位数上加一条线。异常点用加一条线。异常点用星号来表示星号来表示 我们考察了标准差、我们考察了标准差、（standard variation）研究变异（差）研究变异（差）（study variation ）和研究变

13、差的百分百。）和研究变差的百分百。 首先，考虑标准差一栏。注意，标准差是相应的方差的平首先，考虑标准差一栏。注意，标准差是相应的方差的平方根。标准差用来计算研究变异（第三栏）方根。标准差用来计算研究变异（第三栏） 我们用标准正态分布我们用标准正态分布 来看标准差与研究变来看标准差与研究变 差之间的关系。差之间的关系。 我们假定这次测量的我们假定这次测量的 数据来自于一个正态数据来自于一个正态 分布。分布。 99.73%的区域落在正的区域落在正 负负3个标准差的范围之个标准差的范围之 内。这个区域是内。这个区域是6倍倍 标准差范围。标准差范围。 （标准偏差标准偏差 ） 我们能用这个事实我们能用这个事实 得到研究变异：它得到研究变异：它 就是每个变异分量就是每个变异分量 标准差的标准差的6倍。研究倍。研究 变异是对测量精密变异是对测量精密 度的估计，或者是度的估计，或者是 对我们测量的变异对我们测量的变异 的估计。的估计。 现在我们仔细来看现在我们仔细来看 Circuitview的的 测量系统里每测量系统里每 一部分的研究变异一部分的研究变异我们通过看每一个我们通过看每一个变异来源相对贡献变异来源相对贡献来加深对研究变异来加深对研究变异的理解。的理解。这一部分显示在这一部分显示在研究变异百分比研究变异百分比一栏里。一栏里。