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文档简介

1、 测量系统分析 MSAMEASUREMENT SYSTEM ANALYSIS套予喜段屡郧缩贼驰犊倍揉钡取疹逞谴栏酒似漆股镀旁遮函筐赏执驼前栖MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)1 测量系统分析 MSAMEASUREME一、引言 二、测量系统的组成三、变差的来源四、变差的类型五、测量系统分析之准备六、如何进行测量系统分析七、测量系统分析-计量值示范八、测量系统分析-计数值示范 茶婴试瑞蛙蓉湘塌郴拳冤卯步稍豌希侦揭听君艺花奔樊联案斜正昏致鸳搐MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)2一、引言

2、 茶婴试瑞蛙蓉湘塌郴一.引言 请参看案例醉墙巷挨哑赞粟细硫拙闺烙晒澜坛沂连松遥茁痛猩乐袄综莎咎猿沥视楞捷MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)3一.引言 请参看案例醉墙巷挨哑赞粟细硫拙闺烙晒澜坛沂连松遥茁数一数在下文中位于字母表第6位字母(提示:F/f)出现的次数 The necessity of training farm hands for the first class farms in the fatherly handling of farm live stock is foremost in the eyes of the fa

3、rm owners. Since the forefathers of the farm owners trained the farm hands for first class farms in the fatherly handling of farm live stock, the farm owners felt they should carry on with the family tradition of training farm hands of the first class farmers in the fatherly handling of farm live st

4、ock because they believe it is the basis of good fundamental farm management.愧蹿革泅洞锗佐布烧咋阉迭片籍染党嚣盒孰芯路势毁埃磐坤梯狱蝇勃派拣MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)4数一数在下文中位于字母表第6位字母 The nece二、测量系统的组成:标准:零件:仪器:人/程序:环境S W IPE测量数值分析输入输出可接受可能可接受须改善测 量 系 统年饮护嘎项咙高苦靠口叹闺迸勒搅特琼甭略造训溶拙吏艘脸鲸也脓挣冗八MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软

5、件AD007-B01(2003.4.25)5二、测量系统的组成:标准S 测量数分析输入输出可接受测 量 三、变差的来源(一)仪器(量具)工作件(零件)扩大测量系统变异变异性敏感性接触几何变形效应一致性单一性重复性再现性使用假设稳健设计偏移线性稳定性校准预防性维护维护创建公差发展的变异发展设计变异夹持位置测量站测量探测器相互关连的特性清洁适合的数据工作的定义弹性变形质量弹性特性支撑特性隐藏的几何可追溯性校准热扩散系数弹性特性人员/程序环境教育身体的限制程序目视标准工作规定工作态度经验培训经验培训理解技能人因工程照明压力振动空气污染几何的兼容性阳光人工光阳光阳温度人员空气流程热的系统平等化系统构成

6、要素周期标准与环境的关系标 准记型幂培砧温妆嫩甩部气电气化尸衅帝磋千布匙岗郴藐太佑扯材骇诱久邦MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)6三、变差的来源(一)仪器(量具)工作件(零件)扩大测量系统变三、变差的来源(二)致姑茬壁族过脱始列略够剪奇醚断浙颇叔箔铁埠趴拽社磊瘩酝青怖锌阂料MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)7三、变差的来源(二)致姑茬壁族过脱始列略够剪奇醚断浙颇叔箔铁五、变差的类 型:(一) 位置变差 (Location Variation)(二) 宽度变差 (Width Var

7、iation)(三) 测量系统变差 (Measurement System Variation)位置(Location )宽度 (Width )瘩科龋葛镭蜗速锈仔禹孕感镇心取繁赴默铡狠假详寄铭憾炸铣袍婶络桂钙MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)8五、变差的类 型:(一) 位置变差 (Location Va(一) 位置变异准确度 (Accuracy):指一个或多个量测结果的平均数与参考值之间一致的接近程度。镭灰翅吸憾募躺分抉磁唱竣若忙叛捞颗惧锄抑铭姓烁源挑棵填季饭猿糕犁MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(

8、2003.4.25)9(一) 位置变异准确度 (Accuracy):指一个或多个偏倚 (Bias)偏倚 (Bias) :通常被称为准确度,但准确度有多种解释,建议不要用准确度来代表偏倚。 偏倚是指对相同零件上同一特性观测平均值与真值(参考值)的差异。偏倚(Bias)VAVTVT:真值(可由较高等级量 具多次测量的平均值)VA:测量平均值肖钥菜氯籽原伙矫赘巨单驮拨蓬边娟脓无截蹈利颈圆泵沼根借辱幻埂暂纠MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)10偏倚 (Bias)偏倚 (Bias) :通常被称为准确度稳定性 (Stability)稳定性 (Sta

9、bility):又称漂移 (Drift),指经过一 段长期时间下,用相同的测量系统标准,对同一基准或零件的同一特性进行测量所得到的总变差。时间岩懒淫菇闲曼妄韵虫粗卡烯淆叔脚嗽绚锰山油宽睬鬃乍辆挂荔磋涂企盒啄MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)11稳定性 (Stability)稳定性 (Stability线性 (Linearity)线性 (Linearity):线性是在测量设备预期工作(测量)量程内,偏倚值的差异。可视为偏倚对量程大小不同所发生的变化。数值A偏倚数值B偏倚痒点氖央衍分芭床辟虎懂碟凿叹微阁堰千露讫律岁嗽土姑修耕灌喜详桃憋MSA

10、测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)12线性 (Linearity)线性 (Linearity):(二) 宽度变异精确度 (Precision):测量系统整个作业量程范围内 (尺寸、范围和时间) 的解析度(分辨力)、敏感度和重复性的最终影响。辆吐校添苯佩侣耗茁撑吩黍栗换灵葫筐侥心懦省撒佬干郧辛赁审审挣褪竞MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)13(二) 宽度变异精确度 (Precision):测量系统整重复性 (Repeatability)重复性 (Repeatability):又称设备变差

11、 (Equipment Variation,EV ) 是用一个评价人使用相同的测量仪器,对同一个零件上的同一特性进行多次测量所得到的变差,它是设备本身的固有变差。重复性参考值辟节棒瀑阳筒砧脉笋兢主逆竿网凛碌衫翼焚坤殉挠运阵溃隔晨极池烙盾恫MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)14重复性 (Repeatability)重复性 (Repea再现性 (Reproducibility)再现性 (Reproducibility):又称评价人之间的变差 (Appraiser Variation, AV),用不同评价人使用相同的测量仪器,对同一产品上的同

12、一特性,进行测量所得到的平均值的变差。 再现性评价者A评价者C评价者B裂刨榆桐量烽傈宴篷娜琳稻辫拓敷哟崩雌岳诅画凌涤太无敖电误慷骗援又MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)15再现性 (Reproducibility)再现性 (Rep五、测量系统分析之准备1.人员和产品(零件)准备 确定测量系统中人员,如一个人使用,或几个人共用一个测量仪器; 确定测量系统中所检测的产品特性,并选取相应的样本,样本的选取与选择的分析方法有关。窿挺疑巡忆到茨废臂言易臣嵌班像赢刽籍修估蓄燎人微钵郴剂舔陨螺蜡馈MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件A

13、D007-B01(2003.4.25)16五、测量系统分析之准备1.人员和产品(零件)准备窿挺疑巡忆到测量系统分析之准备(续)2.基本设备条件 (Basic Equipment) 分辨力(Discrimination)、分辨率 (Resolution): (1)最小可读单位。 (2)10/1的比例法则 参考值 (Reference Value) (1)某一对象可接受的数值 (2)常被用来替代真值。 真值 (True Value) (1)某一对象的真实数值。 (2)不可知且无法知道。妖捕菠伺肯亭颠谁漫摄乌絮匪鼓焚赞朗擒恳症锯燥冗谭卫啡陪沟栋辟芯戈MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软

14、件AD007-B01(2003.4.25)17测量系统分析之准备(续)2.基本设备条件 (Basic Eq分辨率(分辨力):分辨率不足分辨率良好屁摄长网壁涧烃谎妄娠佬淬访梅寐抚铆河保躲雀亏颈陌右翌四睛主匿葡拎MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)18分辨率(分辨力):分辨率不足分辨率良好屁摄长网壁涧烃谎妄娠佬六、如何进行测量系统分析1.确定测量系统的组成;标准、零件、仪器、人/程序、环境;2.确定该测量系统是否处于统计稳定状态,测量仪器已经过校准,并分析该测量系统的变差来源(定性分析);3.选择适用的测量系统分析方法:如计量值的偏倚、线性、

15、稳定性、重复性、再现性、计数值的风险分析法、解析法、破坏性测量系统的控制图法、变差分析法等; 5.选择样本零件,按照“盲测”的方法收集数据,按照相关软件进行计算。6.与接收准则相比较,如不能接收,则采取相应措施,措施采取后应再次进行测量系统分析。篮侵玩勉痒拱荡剑丫钧门开纬谦氖氮锈莫曲廉悲卒党甄俏腋迪发油幸赌纺MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)19六、如何进行测量系统分析1.确定测量系统的组成;标准、零件、七、测量系统分析-计量值示范:1.偏倚示范: 一个制造工程师对量测设备系统进行分析,证明该量测系统应该没有线性误差的考量,所以该工程师

16、只对偏倚进行评价。他在这量测系统范围内选定了一个零件;并对该零件进行量测15次来确定它的参考值。苇旧烁刘拥岳扣种猴扭启志南脯吊总众注严怖颤绝起裙亩嚎寻畜鼎猿本吸MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)20七、测量系统分析-计量值示范:1.偏倚示范:苇旧烁刘拥岳扣偏倚数据:(续)測量次數零件編號參考值=16.00量測值偏倚115.8-0.2215.7-0.3315.9-0.1415.9-0.1516.00.0616.10.1716.00.0816.10.1916.40.41016.30.31116.00.01216.10.11316.20.21

17、415.6-0.41516.00.0构娟声烷纬字膜瓦淫撒赊徐蝎验球兼钙司吗芍梦戚反经几僵甜阶林忠雏扶MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)21偏倚数据:(续)測量次數零件編號參考值=16.0偏倚数值分析:1.计算 n 个读值的平均数2.计算重复性标准差: 式中d2*可查表得知,g=1,且m=n最大值(Xi)-最小值(Xi)d2*给乘凌菠论怂脂萝差抓锦而沼甜屿载戎淮选黑和墒涪电拿枷讯肪伟啮驳颠MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)22偏倚数值分析:1.计算 n 个读值的平均数最大值(Xi)

18、-最偏倚数值分析:3.确定偏倚的t统计量 (t-statistic) 偏倚=观测到的平均测量值一参考值 t =4.如果0落在偏倚值附近95%自信度界限内,则偏倚在95%的水平 上是可接受的。 偏倚偏倚式中,d2及d2*及v可从附录中查到,令g=1,且m=n,tv,1-/2可以利用标准t分配查到。偏倚泰涯押笑泼向哄眺历揭萌文葵吝寐匹近同锋苑聘仗辆菠霖茅于都剿尊协拼MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)23偏倚数值分析:3.确定偏倚的t统计量 (t-statisti偏倚直方图:(续)43210量测值次数15.615.715.815.916.01

19、6.116.216.316.4臃楷缴罚激腊巢荣豌驴糯蹦勃吁耀乱晦往蟹萧步梧腊酶帜吓捏踞浮卜偶洞MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)24偏倚直方图:(续)43210量测值次数15.615.715.偏倚分析表:(续)n(m)平均值,标准差,标准误差的平均值,測量值1516.0067.2120.0547参考值=16.00,=.05,g=1,d2=3.55统计的t值df显着的t值(2-有尾數的)偏倚偏倚的95%置信度下限上限測量值.115310.8.22514.0067-.1107.1241契邮拎闲灾悍谅瞩溶障建扒沪晚吩借抵匆护谢呛馒拳桂帛洒睫游

20、油赌整寄MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)25偏倚分析表:(续)n(m)平均值,标准差,标准误差的平均值2.稳定性示范:某工厂为了确定某一新量测仪器的稳定性是否为可接受,评价人员选定了接近中间值的一个零件。该零件被送到了量测实验室,经量测其参考值确定为6.01。评价人员量测该零件5次,共量测了一个月(20个小组);收集到所有数据后,画出了&R图。剐丑股茸羞驭权携絮韦陨老僳伸由桔吱酞泵芹钮瘁晤译恕皮富蚂池粉享四MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)262.稳定性示范:某工厂为了确定某一

21、新量测仪器的稳定性是否为可稳定性示范:(续)UCL=1.010LCL=00.47791.00.50.0样本全距6.36.26.16.05.95.85.7UCL=6.267LCL=5.7466.02101020样本平均子组己从库词籍捏藉万务凋揖类甚八伏彦戒就汤傈原艇沃妹铱银祟摹疑酝宿豪MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)27稳定性示范:(续)UCL=1.010LCL=00.477911.计算零件每次量测的偏倚,以及平均数。 偏倚i,j=Xi,j(参考值)2.在线性图上划出相对参考值的每个偏倚及偏倚平均数。3.计算并划出最适当的线及该线的自信

22、度区间。3.线性分析:(图示法) 偏倚i,jm偏倚i墟偶字瓦勃址眉乍郧铬彝跺兴襄廷郎随输翔拆杨遍渗啸镍啄脏娇旗靡孝榨MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)281.计算零件每次量测的偏倚,以及平均数。3.线性分析:(图示Yi=aXi+b式中Xi=参考值,yi偏倚平均数,而对一个已知X0,自信度区间为:线性分析:(图示法) 斜率(Slope)中心擞奇鹊划久菠疗丑涉疙雹摹坷迭谎憋誉倡晶澜署闭冉影唾莹蝎稗闭炯步茵MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)29Yi=aXi+b线性分析:(图示法) 斜率

23、(Slope)中心上限:b+aX0下限:b+aX04.划出偏倚=0的线,并对图进行审查,以观察是否存在特殊原因,以及线性是否可接受。线性分析:(图示法) 降凳键闹剪恫柞卡笼灌生瓣浊踌汰沽撞盖端诣晨西诸栓泛雪膊概仿买愉驯MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)30上限:b+aX0线性分析:(图示法) 降凳键闹剪恫柞卡笼灌生5.如果偏倚0的整个直线都位于自信度区间以内,则 该量测系统的线性是可接受。6.若图标法表示线性是可接受的,则以下假设应该为真: H0:a=0 斜率=0 如果下式成立,则不能被否定线性分析:(图示法) 熟鸽厅轧聪蔷藩携牺伤化浑

24、纂疙座颐仑函若敬抉子酋藩啪傣称有娜恤为转MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)315.如果偏倚0的整个直线都位于自信度区间以内,则线性分7.若以上假设为真,则量测系统对所有参考值具有相同的偏 倚。这个偏倚必为0,该线性才可被接受。 H0:b=0 中心(偏倚)0线性分析:(图示法) 啥奄堰朋扇词跺辅色横愈花髓沙餐粮因彰操候戏贿凰疥告罐丫膏砧缨袄携MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)327.若以上假设为真,则量测系统对所有参考值具有相同的偏线性分线性示范:MINITAB软件示例魂刨竟瞪怜宙

25、锹驭垒邱傣币嘎燃柳桓移牺斌渍飞醚谊老酿播睬古廷愧神靶MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)33线性示范:MINITAB软件示例魂刨竟瞪怜宙锹驭垒邱傣币嘎燃线性示范:(Minitab)忆也泅霸省肃烈嗜宅巫臃诽杜海慢挚笼森远在研喀驼执近逞成溶徘按升赤MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)34线性示范:(Minitab)忆也泅霸省肃烈嗜宅巫臃诽杜海慢挚线性示范:(续)猜顾佑你腐湍循挖力讼允埂劲刃糕逐冷琢夹柬旅基朔掀是县甲乌捣瞅闸靡MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-

26、B01(2003.4.25)35线性示范:(续)猜顾佑你腐湍循挖力讼允埂劲刃糕逐冷琢夹柬旅基线性示范:(续)孵脂得击万庇导极复央阅棚峙恭浪铀议坞贿航打疑哦嘛渣慑枫褥浆剁刀没MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)36线性示范:(续)孵脂得击万庇导极复央阅棚峙恭浪铀议坞贿航打疑线性示范:(续)渍誓乓颜找甩默诲云凳携喊儿涟眯肤咀聋譬黄旦限痹欢咽彦肠骂夹肛尺彩MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)37线性示范:(续)渍誓乓颜找甩默诲云凳携喊儿涟眯肤咀聋譬黄旦限7.重复性再现性测量系统分析 准备:

27、1.计量器具确定 选择一个产品的特性(计量值特性),计量器具的精度(分辨率)应该是该特性值公差带的1/10,如公差带宽度为0.20mm,则计量器具的精度(分辨率)应为0.02mm。2.评价人和分析人 评价人是指检验人员,对于重复性和再现性分析来讲,评价人应在两人以上,四人以内为好。分析人是指对检验员进行分析的人员,可由相关技术质量管理人员担任,人数为12人。3.样品选择 样品可选择10个,但所有样品应的值,应随机分布在公差带内,即从公差上限到公差下限具有零件覆盖。盘冈樟酒淤龋坐胆憨讥沏雏赶纂臼症爷愈剿儡环虹音柑宰焕考仇竟缴居笔MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B0

28、1(2003.4.25)387.重复性再现性测量系统分析 准备:盘冈樟酒淤龋坐胆憨讥沏雏零件人員12345678910A133.6533.0032.8532.8533.5533.0032.9532.8533.0033.60A233.6033.0032.8032.9533.4533.0032.9532.8033.0033.70B133.5533.0532.8032.8033.4033.0032.9532.7533.0033.55B233.5532.9532.7532.7533.4033.0532.9032.7032.9533.50C133.5033.0532.8032.8033.4033.003

29、2.9532.8033.0533.85C233.5533.0032.8032.8033.5033.0532.9532.8033.0533.80搜集GRR的数据 采用盲测的方式进行。示范:重复性再现性测量系统分析 诫所死额寸讳口第实渐仕薪蹿骚意嘉崩挤伊畔弧壤午零沮镇肌昔酌学拴智MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)39零件12345678910A133.6533.0032.85示范:GRR作业者/量测次数零 件平均數123456789101.张三 133.6533.0032.8532.8533.5533.0032.9532.8533.0033

30、.602. 233.6033.0032.8032.9533.4533.0032.9532.8033.0033.703.平均数33.6333.0032.8332.9033.5033.0032.9532.8333.0033.65 =33.134.全距0.050.000.050.100.100.000.000.050.000.10Ra =0.055.李四 133.5533.0532.8032.8033.4033.0032.9532.7533.0033.556. 233.5532.9532.7532.7533.4033.0532.9032.7032.9533.507.平均数33.5533.0032.7

31、832.7833.4033.0332.9332.7332.9833.53 =33.078.全距0.000.100.050.05.000.050.050.050.050.05Rb =0.049.王五 133.5033.0532.8032.8033.4033.0032.9532.8033.0533.8510. 233.5533.0032.8032.8033.5033.0532.9532.8033.0533.8011.平均数33.5333.0332.8032.8033.4533.0332.9532.8033.0533.83 =33.1312.全距0.050.050.000.000.100.050.0

32、00.000.000.05Rc =0.0313.零件平均数33.5733.0132.8032.8333.4533.0232.9432.7833.0133.67Rp=0.8914.公式:0.05+0.04+0.03/作业者人数= = 0.04015.作业者人数= 316. 公式:Max 33.13 Min 33.07= diff diff = 0.0617.公式: D4=UCLR=0.043.27=UCLR= 0.1318.公式: D3=LCLRLUCR= 0量具再现性及再生性数据表 页数: 1 /2零件件名:瓶嘴封口量具名称:作成日期:零件件号:量具编号:#001作成单位:特性:内径尺寸量具精

33、度:作成者:规格:32.533.5mm量具范围:审查者:xRRRx领衰货途署无盐怕而烁嗡盯迫和奈胁贝愈睬劳役吠公毕淹澡裤升舌抿珊喜MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)40示范:作业者/量测次数零 件平均數12345678910零件件名:瓶嘴封口零件件号:特性: 重量规格: 32.533.5mm 由数据表得: R 0.04 Xdiff= 0.060 Rp=0.89公式:%AV = 100 AV/TV %AV = 10.79% n = 零件数 r = 量测次数 再现性作业者变异(AV)公式:AV = n = 10 r = 2 AV = 0.0

34、304公式:%EV = 100 EV/TV %EV = 12.59% 重复性设备变异(EV)公式:EV =R* K1 EV =0.0355 制程变异量测单元分析量测次数K1230.88620.5908作业者人数23K20.70710.5231量具重复性及再现性报告量具名称:量具编号: #001量具精度:量具范围:作成日期:作成单位:作 成 者:审 查:翻堑赤逼传贡酥婶卑友寥灵漫军疆介扦祖琼还庙卸纳冲搪卒务予孙惟姬昌MSA测量系统分析(06PPT)与EXCEL公式软件AD007-B01(2003.4.25)41零件件名:瓶嘴封口公式:%AV = 100 AV/T 全变异(TV) 公式:TV = TV= 0.2839 公式:%PV=100PV/TV PV =98.62%公式:ndc=1.41PV/GRR ndc=8.3978 零件变异(PV) 公式:PV=Rp*K3 PV= 0.2800 公式:%R&R=100GRR/TV %R&R = 16.58% 重复性&再现性(GRR) 公式:GRR= GRR= 0.04668 制程变异量测单元分析 0.70710.52310.44670.40300.37420.35340.33750.32490.31462345678910K3零件数全部的计算是基于5.15标准差

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