质量管理学 第6章 质量检验及抽样技术

第六章质量检验及抽样技术学习目标:熟悉质量检验的职能和分类掌握抽样检验的基本概念掌握OC曲线的内涵、原理和特性熟练掌握技术标准型抽样检验方案的设计原理和程序熟练掌握计数调整型抽样检验方案的设计原理和程序二、研究内容、创新点质量管理学第一节概述质量检验的定义质量检验的职能质量检验的内容和意义质量检验的分类二、研究内容、创新点质量管理学一、质量检验的定义

质量检验是指对实体的一个或多个特性进行的诸如测量、检查、试验和度量，并将结果与规定要求进行比较，以确定每项特性合格情况所进行的活动。————ISO8402-94二、研究内容、创新点质量管理学二、质量检验的职能质量检验职能鉴别职能

把关职能

预防职能

报告职能

监督职能

二、研究内容、创新点质量管理学三、质量检验的内容和意义（1）质量检验工作内容明确质量标准

测定质量特性

对比测定结果

判定质量状况

处理检验对象

处理检验对象

二、研究内容、创新点质量管理学三、质量检验的内容和意义（2）质量检验工作意义进货检验可以保证产品原材料的质量符合性

过程检验可以保证工艺过程的质量符合性

最终检验可以保证最终产品的质量符合性

2010.1.1二、研究内容、创新点质量管理学四、质量检验的分类（1）分类方式检验方式特点描述生产过程次序分类进货检验由检验部门对进厂的原材料、外购件、外协件等进行的入库前的检验过程（工序）检验以监督和控制为主要目的的检验，常用于判断工序或生产过程是否正常完工检验以验收为主要目的的检验，常用于过程全部结束后的半成品和成品的检验检验人员特征分类自检由生产工人自己对零部件或产品质量进行检验互检生产工人之间对所生产的产品进行相互检验专检由专职检验人员进行的质量检验活动检验数量特征分类全数检验全数检验就是对全部产品逐个进行检验，从而判断每个产品合格与否，主要适用于非破坏性检验、待检验物的数量和费用允许全部检验、待检验项目是产品质量的关键项目等条件抽样检验按照规定的抽样方案和程序从待检验的一批产品中随机抽取部分单位产品作为样本进行全检，根据样本的合格情况判定整批待检产品的质量状况。相对于全数检验，抽样检验可以大大减少检验工作量2010.1.1二、研究内容、创新点质量管理学四、质量检验的分类（2）分类方式检验方式特点描述检验后果特征分类破坏性检验指产品在经过检验后其完整性遭到一定破坏，不再具有原有使用功能的检验。因此破坏性检验在数量特征上常采用属于抽样检验非破坏性检验指产品经过检验后完整无损，不影响其使用性能的检验检验手段特征分类器具检验指利用仪器、量具或检验设备等手段，运用物理或化学的方法对产品的质量特性进行的检验，适用于产品的性能、强度、可靠性等的检验感官检验指利用人的感觉器官对质量特性做出评价和判断的检验，常用于对产品外观的颜色、伤痕、锈蚀、物品温度、粗糙度、噪音、气味等特征的检验检验数据性质分类计量值检验指的是检验获取的数据是连续的，适用于产品的长度、强度、压力、时间等特征检验计数值检验指的是检验数据是离散的，不能连续取值，只能用自然数表示，如件数、废品数、点数等二、研究内容、创新点质量管理学第二节抽样检验基础抽样检验的定义抽样检验中常用名词术语抽样检验方案的分类抽样检验的注意事项抽样检验标准及其应用二、研究内容、创新点质量管理学一、抽样检验的定义

所谓抽样检验，是指根据数理统计原理，从一批待检产品中随机抽取一定数量的样本并对样本进行全数检验，根据对样本的检验结果来判定整批产品质量状况的一种检验方法。二、研究内容、创新点质量管理学二、常用名词术语(1)单位产品

1批和批量

2指为了实施抽样检验需要而划分的基本单元。离散产品一般可以自然划分，如一台电视机、一台机床、一个螺钉等；连续产品一般采用人工划分，如一米钢带、一尺布匹等。

为实施抽样检验，从基本相同条件下的产品中汇集起来的众多单位产品统称为批。提交检验的一批产品称为交验批，也叫检验批。批中所包含的单位产品的数量称为批量。二、研究内容、创新点质量管理学二、常用名词术语(2)随机抽样

3样本

4为了排除人的主观因素的影响，使构成总体的每一个个体都以等概率出现在样本中的抽样方法叫随机抽样法。常用方法有：简单随机抽样法、系统抽样法（等距抽样法或机械抽样法）、分层抽样法（类型抽样法）、整群抽样法。

从检验批中抽出供检验用的单位产品称为样本。样本中包含的单位产品数为样本大小，常用n表示。二、研究内容、创新点质量管理学二、常用名词术语(3)

抽样方案是指在抽样检验中规定样本量和有关接收准则的一个具体方案，可用（n/C）、（n/C,R）、（N/n/C）、（n/K）表示。其中，C为合格判定数，即在抽样方案中预先规定的判定批产品合格的那个样本中最大允许不合格数；R为不合格判定数，即预先规定的判定批产品不合格的那个样本中最小不合格数；K为可接受常数，即指用户能够接受的产品批的极限不合格品数。如果一批产品的合格判定标准用不合格品率表示，则C和的关系为：抽样方案

5二、研究内容、创新点质量管理学二、常用名词术语(4)不合格

6不合格品

7某一质量特性未满足规定要求时便称为不合格。根据质量特性的重要性和未满足要求的程度，不合格可分为多种不同种类和等级。目前，我国国家标准推荐，不合格主要分为A、B、C三个等级。

包含一个或多个不合格项的产品称为不合格品。对应于不合格项的程度，不合格品也可分为A类不合格品、B类不合格品、C类不合格品。二、研究内容、创新点质量管理学二、常用名词术语(5)批不合格品率

8批质量9批不合格品率是指批中不合格品总数D占批量N的百分比，一般用p表示。由于实行抽样检验时D是未知的，因此一般用抽样检验结果进行估计，即

批质量是指一批产品的总体质量表现状况。批质量通常用该批产品的不合格品率来衡量。显然，不合格品率愈高，则批质量愈差。二、研究内容、创新点质量管理学二、常用名词术语(6)接受概率10接受概率即某批产品的合格概率，又称批合格概率，是指根据规定抽样方案把质量为p的交验批判断为合格而接受的概率，用符合L(p)表示。也可以把接收概率定义为：当该批的质量为给定值p，使用一定的抽样方案验收时接受该批的概率。接受概率是批不合格率p的函数，因此一般又称L(p)为抽样检验方案的抽样特性函数。其计算详见本章下一节“抽检特性曲线（OC曲线）的计算”。二、研究内容、创新点质量管理学三、抽样检验方案的分类（1）按检验次数分类一次抽检方案

二次抽检方案

多次抽检方案

从交验批中只抽取一次样本，根据其检测结果来判定批合格与否，其判定程序如图6-2所示。

先从交验批中抽取n1个样本，根据对n1的检验结果判定批合格与否，当不能做出批合格与否的判断时，再抽取n2个样本进行检验，并根据n1和n2中累计不合格品数来判定批合格与否，其判定程序如图6-3所示。按每次规定的样本容量ni进行检验，以每次抽检的结果与判定基准作比较，判定批合格与否或继续抽检，直到检验进行到规定次数为止，再判定合格与否，其判定程序如图6-4所示。二、研究内容、创新点质量管理学三、抽样检验方案的分类（1）二、研究内容、创新点质量管理学三、抽样检验方案的分类（1）二、研究内容、创新点质量管理学三、抽样检验方案的分类（2）按抽检实施方式分类标准型挑选型

调整型

连续生产型

在抽样方案中对供、需双方都规定质量保护和质量保证值（或；或）（其中，和为供方规定的不合格品率和合格品率；和为需方规定的不合格品率和合格品率；和分别为供方所承担的合格批被判为不合格批的概率风险和需方所承担的不合格批被判为合格批的风险），具有可满足供需双方要求的抽样检验。它适合于偶然市场交易等对产品质量不了解的场合

按事先规定的抽样方案对产品进行抽检，若产品达到判定基准就接受；达不到判定基准就对整批产品进行全数检验，然后将其中的不合格品换成合格品后再出厂。该方案适用于不能选择供货单位时的收获检验、工序间半成品检验和产品出厂检验，而对于抽样检验被判定为不合格批后可以退货或降价处理的产品以及破坏性检验等状况则不宜采用。根据供方提供产品质量的好坏来调整检验的宽严程度，一般分为放宽、正常和加严三种方案。调整型抽检方案一般从正常检验开始，然后根据数批的检验结果和转换条件决定采用放宽或加严，这种检验一般适用于连续购进同一供货产品的检验。它是先从逐个全检的连续检验开始，当合格品连续累计到一定数量后，即转入每隔一定数量抽检一个产品；在继续抽检过程中，如果出现不合格品，则继续恢复到全检状态。这种抽检方案适用于连续流水线生产中的产品检验，并不要求产品形成批。二、研究内容、创新点质量管理学三、抽样检验方案的分类（3）按抽检特性值分类计数抽检方案

计量抽检方案

以样本中不合格品数或缺陷数作为判定交验批产品是否合格的依据

以计量数据作为判断依据，通过对样本质量特性的统计分析来判断交验批是否合格

二、研究内容、创新点质量管理学四、抽检特性曲线（OC曲线）OC曲线的定义OC曲线的分析OC曲线的计算抽样检验的两种错误及风险通过OC曲线讨论百分比抽检法的不合理性二、研究内容、创新点质量管理学1、OC曲线定义

简单来说，抽检特性（operatingcharacteristic，OC）曲线就是用来表示抽检特性的曲线，具体可定义为：在给定抽样方案（N，n，C）下，用来表示交验批的质量不合格品率p与接收概率L(p)

之间函数关系的曲线，通常简称OC曲线。OC曲线定义0L(p)1.01.0pp0图6-5理想的OC曲线0.50L(p)1.01.0p0.5图6-6线性的OC曲线图6-7实际的OC曲线p1p01.0p二、研究内容、创新点质量管理学2、OC曲线分析（1）性质：OC曲线和抽检方案是一一对应关系，也就是说有一个抽样方案就有对应的一条OC曲线；相反，有一条抽样特性曲线，就有与之对应的一个抽检方案。OC曲线是一条通过（0，1）和（1，0）两点的连续曲线。

OC曲线是一条严格单调下降的函数曲线，即对于，必有。二、研究内容、创新点质量管理学2、OC曲线分析（2）、OC曲线与（N，n，C）方案参数的关系保持n和C固定不变，令N变化：如果N增大，曲线向上变化，方案放宽；如果N减小，则曲线向下变形，方案加严。但是总体变化幅度较小，也就是说，N对OC曲线形状影响甚微。保持N和n固定不变，令C变化：如果C增大，则曲线向上变化，方案放宽；如果C减小，则曲线向下变形，方案加严。保持N和C不变，令n变化：如果n增大，则曲线向下变形，方案加严；反之n减小，则曲线向上变形，方案放宽。二、研究内容、创新点质量管理学2、OC曲线分析（2）OC曲线与（N，n，C）方案参数的关系保持N不变，n，C同时发生变化：如果n增大而C减小时，方案加严；若n减小而C增大时，则方案放宽；若n和C同时增大或减小，对OC曲线的影响比较复杂，要看n和C的变化幅度各有多大，不能一概而论。如果n和C尽量减少时，则方案加严；对于n和C不同量变化的情况，只要适当选取它们各自的变化幅度，就能使方案在（0，pt）和（pt，1）这两个区间的一个区间上加严，而另一个区间上放宽，这一点对抽检很有用。

二、研究内容、创新点质量管理学3、OC曲线计算（1）超几何分布计算法

当采用（N，n，C）抽检方案时，只要样本中不合格品的个数d不超过C，则认为此批产品是合格的。所以，当一批产品的不合格率为p时，接受概率的计算公式如下：

二、研究内容、创新点质量管理学3、OC曲线计算（2）二项分布计算法

当N很大时，一般（N/n>10），阶乘计算很麻烦，L(p)可用二项分布求近似值，具体公式如下：二、研究内容、创新点质量管理学3、OC曲线计算（3）泊松分布计算法

当N/n>10，且p<10%时，L(p)可用泊松分布计算其近似值，具体公式如下：式中：，即抽检样本中的缺陷数。二、研究内容、创新点质量管理学4、抽样检验的两种错误及风险

抽样检验是用样本的质量来推断总体的质量。因此只要采用抽样检验方法，就不可避免会产生两种错误判断，即可能将合格批判断为不合格批，也可能将不合格批判断为合格批。前者称为“第一种错判”，后者称为“第二种错判”。二、研究内容、创新点质量管理学4、抽样检验的两种错误及风险

第一种错判将合格批判断为不合格批，从而被拒收，对生产方不利。这是由生产方承担的风险，即好的质量批被拒收的风险。其概率可用a表示。第二种错判将不合格批判断为合格批，从而被接受，对需求方不利。这是由需求方承担的风险，即坏的质量批被接受的风险。其概率可用表示。二、研究内容、创新点质量管理学4、抽样检验的两种错误及风险抽检的两种错误及风险

为了控制这两种错判和风险，规定了两个不合格品率的标准。其中，为可以接受的不合格品率的上限；为不可以接受的不合格品率的下限，如右图所示。

p1p01.0p11-aβ二、研究内容、创新点质量管理学5、百分比抽检法的不合理性分析

所谓百分比抽检法，就是指不论产品批量N的大小，都规定相同的判定数C，而样本也是按照相同的比例k从产品批中抽取，即抽检方案为（N，n=kN，C）。百分比抽检法的不合理性1.0p(N=1000,n=100,C=0)(N=400,n=40,C=0)(N=200,n=20,C=0)图6-8百分比抽样方案的OC曲线

在批的质量相同情况下，批量N越大，接受概率越小，方案越严；反之，批量N越小，接受概率越大，方案越松。也就是说，对相同质量的检验批，由于批量N不同导致的判断能力不同，存在着对大批量严而对小批量松的不合理现象。

二、研究内容、创新点质量管理学五、抽样检验方案注意事项

抽样检验是对批量进行合格与否的判定，而不是逐一检查批量中的每个产品。所以，如果产品不是作为批量处理时，就不应采用抽样检查。通过抽样检验后，即使是判定合格的批量，其中也应允许有某种程度的不合格品存在。抽样检验是以随机抽取式样为基本条件的，如果不能满足这种条件就不适用。因此，采用抽样检验时必须具备能随机取样的具体措施。2010.1.1二、研究内容、创新点质量管理学六、抽样检验标准及应用序号标准号标准名称标准内容适用范围1GB2828-87逐批检查计数抽样程序及抽样表规定了以合格质量水平为质量指标的一次、二次、五次抽样方案及抽样程序连续批的检验2GB6378-86不合格品率的计量抽样检查程序及图表规定以可接受质量水平为质量指标的一次计量抽样方案和检查程序。以不合格品率表示批的质量，并用来控制不合格品率不超过某个指定值连续批的检验。可用于产品设计、工艺文件、订货合同、产品技术标准、检验规则、合格证、质量管理等有关文件中。使用本标准时，要在上述文件中规定执行的“负责部门”3GB8051-87计数序贯抽样检查程序及抽样表规定了以合格质量水平或极限质量为质量指标的序贯抽样方案及其实施程序主要用于检验费时或检验费用较贵，需要尽可能减少抽样量的场合；可用于连续批产品抽样检验；在一定条件下也可用于孤立批的同样检验。当各检验批的质量之间无密切联系或虽有联系但生产的批数较少时，可把检验批作为孤立批来处理4GB8052-87单水平和多水平计数连续抽样检查程序及抽样表给出了单水平连续抽样方案及多水平连续抽样方案，并给出了它们的全检和抽样检验间的转换程序对连续提交的在制品进行检验，在合同的质量规定、产品技术标准、工艺文件或其它文件引用本标准时，必须执行其中规定的条款。本标准可将产品的平均质量控制在规定的平均检出质量上限之内5GB2829-87周期检查计数抽样程序及抽样表规定以不合格质量水平为质量指标的一次、二次、五次抽样方案及抽样程序生产过程稳定性的检验6GB8053-87不合格品率的计量标准性一次抽样检查程序及图表规定了以不合格品率为质量指标的计量标准型一次抽样检查程序与实施办法产品的质量特征以计量值表示且服从或近似服从正态分布的批检验表6-3几种常用的抽样检验标准及其适用范围

二、研究内容、创新点质量管理学第三节计数标准型抽样检验计数标准型抽检方案设计原理

计数标准型抽检特点分析计数标准型一次抽检方案的抽检程序二、研究内容、创新点质量管理学一、计数标准型抽检方案设计原理概念定义1、计数标准型抽检定义：是指为了保证生产方和需求方双方利益，事先把生产方风险和需求方风险固定为某一特定数值的抽样检验方案。二、研究内容、创新点质量管理学一、计数标准型抽检方案设计原理2、设计原理：给定接受上限、拒收下限以及两种错判概率，控制优质批（）错判为不合格批的概率不得超过、劣质批（）错判为合格批的概率不得超过。即计数标准型抽检方案的OC曲线必须通过有图中预先规定的两个点（）和（）。因此，要使抽检方案（n，C）的OC曲线通过预先规定的这两个点，只要n

和C满足右边的联立方程组即可。

p1p01.0p11-aβ设计原理二、研究内容、创新点质量管理学二、计数标准型抽检方案特点

计数标准型抽样检验的好处是能事先控制两种风险，可保护供需双方利益；不足之处是一般抽取样本数量较大，经济上不合算。其主要适用于孤立批、不要求生产方提供过程平均质量及以前检查结果等形势下的状况。

二、研究内容、创新点质量管理学三、计数标准型抽检方案的抽检程序确定检验质量标准确定质量特性不合格的分类标准和不合格品的分类标准确定p0、p1及a、β值确定批量N

确定抽检方案（n，C）抽取样本检测样本质量特性值判定合格与不合格处理交验批二、研究内容、创新点质量管理学第四节计数调整型抽样检验计数调整型抽检方案设计原理

计数调整型抽检特点分析计数调整型抽检方案的抽检程序二、研究内容、创新点质量管理学一、计数调整型抽检方案设计原理概念定义1、计数调整型抽检：对于连续批，如果产品连续几批抽样检查的结果都较好，则考虑有无可能减少抽样的样本量以减少抽检费用；反之，如果产品从抽检结果来看质量可能不大理想，则考虑是否应加严下几批的抽检以保证接受质量。二、研究内容、创新点质量管理学2、设计原理：

当批质量正常时，采用一个正常抽检方案，以保护供方利益；当批产品质量下降或生产不稳定时，改用加严方案进行检验，以减小需求方承担的风险；当批产品质量上升时，改用一个放宽方案进行检验，以加强对供方的保护；如果供方不能保持优质产品的历史，在抽检中稍发现有质量下降的趋势，就应立即由放宽转为正常检验。设计原理一、计数调整型抽检方案设计原理二、研究内容、创新点质量管理学二、计数调整型抽检方案特点对比其它抽检方案，它能充分利用产品检验历史数据提供的质量信息；在同样质量保证的前提下，它比不可调整抽检方案能节约更多工作量和费用；调整型抽检方案能促进供方为提高产品质量而努力。

二、研究内容、创新点质量管理学三、计数调整型抽检方案的抽检程序确定检验质量标准规定合格质量水平AQL确定检查水平确定检查批量确定检查严格度确定抽检方式确定抽检方案抽取样本检测样本判定批是否合格处置批二、研究内容、创新点质量管理学第五节计量抽样检验计量抽样检验概述

均值为质量指标的计量标准型一次抽样检验不合格品率为质量指标的计量标准型一次抽样检验二、研究内容、创新点质量管理学一、概述1、概念定义：计量抽样检验是定量地检验从批中随机抽取的样本，利用样本数据计算统计量，并与判断标准比较，以判断产品批是否合格的活动。二、研究内容、创新点质量管理学一、概述2、特点比较：与计数抽样检验相比，计量抽样检验具有如下特点：（1）从难易程度讲，计数抽样检验简单，计量抽样检验麻烦；（2）从获得的信息来看，计量抽样能获得较多、较精密的信息，能指出产品的质量状况，一旦质量下降能及时提出警告；（3）计量抽样检验的可靠性比计数抽样检验大，这是因为对每批产品的某种质量特性进行严格的计量检验要比对每批产品的质量究竟区别为合格与否的计数检验更为确切；（4）在同样的质量保护下，计量抽样检验所需的样本量比技术抽样检验可减少30%，因而当检验过程的费用很大时（如破坏性试验），计量抽样检验显示出其巨大的优越性；二、研究内容、创新点质量管理学一、概述2、特点比较：（5）计数抽样检验较易被接受和理解，但计量抽样检验却并非如此，使用计量抽样检验时有可能会出现在样本中没有发现不合格品而被拒收的情况；（6）计量抽样检验要求被检验的质量特性必须服从或近似服从正态分布，因为设计计量抽样检验方案的依据是正态分布理论；（7）计量抽样检验只适用于单一质量特征，若一个产品有多个计量质量特征，则需要有多个计量抽样方案，而计数抽样检验可以把多个质量特征合并成一个抽样方案。二、研究内容、创新点质量管理学一、概述3、分类：根据产品质量水平衡量方式分类以质量特性总体分布的平均值μ为衡量质量水平的抽样检验方案

以总体不合格品率p为衡量质量水平的抽样检验方案

根据总体分布的标准差是否已知分类σ法S法

根据产品规格界限分类单侧上规格界限U的计量抽检方案单侧下规格界限L的计量抽检方案双侧规格限的计量抽检方案二、研究内容、创新点质量管理学一、概述4、相关术语与定义和符号（1）标准型抽样检验为保护生产、使用双方的利益，把生产方风险和使用方风险固定为某特定数值的抽样检验。GB/T8054规定：α=0.05,β=0.10（2）接收常数k计量验收抽样的接收准则中，由合格质量水平和样本量所确定的用于决定批是否可接收的一个常数。（3）抽样方案规定样本量和有关接收准则的一个具体方案。计量抽样检验标准抽样方案的形式写成(n,k)。二、研究内容、创新点质量管理学一、概述4、相关术语与定义和符号（4）检验方式检验方式由所要求质量规格界限的情况确定。本标准有上规格限U、下规格限L和双侧规格限三种方式。（5）质量统计量由规格限、样本均值和批标准差(或样本标准差)构成的函数，用来判断批能否被接收。分上规格限QU和下规格限QL两种质量统计量。（6）规格限（分为上规格限和下规格限）：上规格限-合格单位产品所允许的质量特性最大界限值U；下规格限-合格单位产品所允许的质量特性最小界限值L。二、研究内容、创新点质量管理学一、概述4、相关术语与定义和符号（7）p：批不合格品率；（8）p0：可接受质量水平（合格质量），以批不合格品率为指标时的合格质量；满足规定的要求的质量水平。抽样检验中，对应一个确定的、较高接收概率的、被认为满意的批质量水平（p0）（9）p1：极限质量（水平），以批不合格品率为指标时的极限质量；对于孤