抽样检验理论

抽样检验理论

SampleInspectionTheory1抽样检验理论概述概述发展简史基本概念实例2常用抽样检验标准介绍GBT2828.2MIL-STD-105EMIL-STD-1916三种抽样标准的比较3问题与讨论抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.1概述二战之前的工厂，产品制造过程中，为了保证产品符合标准，防止不合格品出厂或流入下道工序，多数对产品进行全数检验即100%检验。全数检验的优点是可以比较有效的防止不良品的流出，但随着生产能力及质量水平的不断提高，全数检验不但没有必要而且不现实。于是抽样检验的方法逐渐取代全数检验，尤其对于检验时间长、费用高及破坏性检验场合。抽样检验减少检验投入的同时带来了漏检及误判的风险，如何使两者达到平衡是抽样检验理论重点研究的问题。抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.2检验的经济性检验成本人员时间设备风险检验时间数据分析时间产品停留时间检验员管理人员设备折旧一次成本场地校验生产者风险使用者风险由全数检验过渡到抽样检验有效降低了检验成本，相应的风险却提高了抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.3发展史History20世纪20年代美国贝尔电话实验室成立了两个研究质量的课题组，一为过程控制组，学术领导人为为休哈特(WalterA.Shewhart)；另一为产品控制组，学术领导人为道奇(HaroldF.Dodge)。其后，休哈特提出了过程控制理论及控制图。道奇则提出了抽样检验理论和抽样检验表。1945年由哥伦比亚大学统计研究小组为美国海军制定的军用标准MIL-STD-105D是较早使用的调整型抽样标准，也是应用最为广泛的调整型抽样标准。1974年ISO在105D基础上发布国际调整型抽样标准ISO28591981年国内首次参照ISO2859这个标准制定了GB/T2828《逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）》；并于2003年发布了与此等同的国家标准GB/T2828.1-2003抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception

检验批InspectionLot提交进行检验的一批产品,也是作为检验对象而汇集起来的一批产品通常检验批应由同型号、同等级和同种类（尺寸、特性、成分等），且生产条件和生产时间基本相同的单位产品组成。为保证抽样检验的可靠性，不能将不同来源、不同时间生产的产品混在同一批交检检验批又分为孤立批和连续批。孤立批是指脱离已生产或汇集的批系列，不属于当前检验批系列的批连续批是指待检批可利用最近已检批所提供质量信息的连续提交检验批检验批中单位产品的数量称为批量，用符号N表示抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception不合格Nonconforming单位产品的任何一个质量特性不符合规定要求通常根据不合格的严重程度必要时将它们进行分类A类不合格：认为最被关注的一种不合格B类不合格：认为关注程度比A类稍低的一种类型的不合格C类不合格：关注程度低于A类和B类的一类不合格具有一个或一个以上不合格的单位产品，称为不合格品。根据不合格的分类，也可对不合格品进行分类抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception接收质量限和极限质量AQL&LQ接收质量限AQL:当一个连续系列批被提交验收抽样时，可允许的最差过程平均质量水平极限质量LQ:抽样检验中对孤立批规定的不应接收的批质量（不合格品率）的最小值AQL和LQ都是确定抽样方案的重要依据AQL和LQ是极其重要的质量指标,一旦确定不可轻易更改抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception抽样方案最简单的一次抽样方案由样本量n和用来判定批接收与否的允收数Ac组成，记为（n，Ac），即从批量中抽取n个单位产品，如果其中的不良数≦Ac接收此批；如果其中的不良数≧Ac+1不接受此批Ac为允收数，指样本中可接受的最大不良数；Re为拒收数，通常Re=Ac+1抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception抽样方案的特性接收概率：根据规定的抽检方案，把具有给定质量水平的交检批判为接收的概率接收概率的统计算法有许多种，这里只介绍最基本的超几何算法N:批量n:样本量D:总不合格数d:样本中的不合格数Ac:允收数Pa:接收概率实例：数量为50的外购件，假设其中有3个不良品，现采用（5，1）的抽样方案，接受概率是多少？Pa=50547530+50547431=0.977抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception抽样方案的特性OC曲线：规定的抽检方案的接受概率Pa是产品批质量P的函数，这种函数即OC曲线（抽检特性曲线）OC曲线表述了一个抽样方案对一个产品的批质量的辨别能力实例：用抽样方案(50，1)去检验N=1000的连续交检批时的OC曲线抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception风险Risk生产方风险(α):生产方所承担的批质量合格而不被接收的风险使用方风险(β):使用方所承担的接收质量不合格批的风险抽样检验中上述两类风险都是不可避免的，要采用抽样方案生产方和使用方都必须承担各自的风险。关键是是双方应明确各自承担的风险极限。对于双方来说，什么样的质量水平是合格的批，在此质量水平下，生产方风险最大不超过多少；何种质量水平是不可接收的批，在此质量下，使用方能承受多大的风险。在这个基础上比较备选方案的接收概率和OC曲线可以找到合适的抽样方案。如果要想同时满足双方利益，同时减小双方风险，唯一的方法是拉大样本量，但这样又势必提高检验成本，所以抽样方案的选择实际上是双方承担风险和经济的平衡抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception

抽样Sampling抽样的关键是尽量做到随机化，但由于人的因素的存在往往很难真正做到随机化，以下是几种推荐的抽样方法简单随机抽样：采取抽签；查随机数表；制色子等方法抽样。优点是总体中每一个个体被抽中的概率基本相同；缺点是操作复杂。系统抽样法：采取等距方法抽取样本，例如将100个产品编号，抽取1，11，21，……此种优点是方法简单，缺点是容易忽略周期性错误分层抽样法：先将总体按照一定规则分类，再从每类中抽取一定比例样本。优点是样本代表性最好，缺点是操作方法最复杂整群抽样法：将整体分成若干群，然后随即抽取几个群作为样本。优点是实施方便但缺点是样本代表性差，抽样误差很大抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.5实例批量为1000的产品，接收方希望不良率不大于1%；采取何种抽样方法可以使生产者和使用者的风险降到可接受的范围.分析：首先确定两个质量水平p0与p1，p0<p1，希望不合格品率为p1的批尽可能不被接收，设其接收概率L(p1)=β；希望不合格品率为p0的批尽可能高概率接收，设其拒收概率1-L(p0)=α本例中p0=1%；p1的取值通常是p0的3倍，p1=3p0=1%。于是我们研究的问题变为采用什么样的抽样方案能使：批不良率为1%时接受概率尽可能大批不良率为3%时接受概率尽可能小抽样检验理论概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.5实例批量为1000的产品，接收方希望不良率不大于1%；采取何种抽样方法可以使生产者和使用者的风险降到可接受的范围.计算：为计算方便，我们假设几种抽样方案，然后计算着两个方程是否成立假设几种抽样方案计算是否符合结果：那一种更合理？常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.1按极限质量检索的孤立批检验抽样方案（GBT2828.2-2008）适用于对孤立批的检验，分为两种模式：A模式：生产方与使用方均作为孤立批B模式：生产方为连续批；使用方为孤立批按照极限质量（LQ）为检索依据特点：使用方风险较小，一般都低于10%使用比较简便与其他同类型的抽样方法相比检验投入较大常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.1按极限质量检索的孤立批检验抽样方案（GBT2828.2-2008）孤立批检验抽样的一般方法：选择抽样模式：A或B确定极限质量（LQ）和检验水准（模式B）检索抽样表，确定抽样方案按照简单随机原则抽取样本检验样本，计不良（品）数判断批处理极限质量（LQ）的确定：*确定所期望接受批达的质量*LQ最小取期望质量的三倍*根据GBT2828.2中列出的优先数值取最接近的LQ作为检索依据常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandardGBT2828.2-2008抽样表：常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.2按极接收质量限检索的连续批调整型检验抽样方案（MIL-STD-105E）适用于对连续批的检验按照接收质量限（AQL）为检索依据特点：应用最广泛的抽样标准，兼顾生产方风险与使用方风险使用比较复杂与孤立批的抽样方法相比检验投入相对较小常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.2按极接收质量限检索的连续批调整型检验抽样方案（MIL-STD-105E）105E抽样标准的一般程序：确定产品的质量标准规定合格的质量水平(AQL)决定检查水平选择抽检形式确认检查宽严程序组成检查批确认抽检方案抽取样品样品的检查批的处理检查水平VL*105E有两类七种检查水平一般水平Ⅰ--Ⅲ，特殊水平S1—S4*不同的检查水平对使用方风险的影响远大于生产方风险检查宽严程序*105E有3种宽严程序：正常；加严；放宽*三种检查宽严程序有各自不同的抽样表*105E规定了三种宽严程序的转移法则常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.2按极接收质量限检索的连续批调整型检验抽样方案（MIL-STD-105E）AQL的确定方法根据过程平均质量确定客户的要求根据行业的一般经验根据不良品损失比常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.2按极接收质量限检索的连续批调整型检验抽样方案（MIL-STD-105E）抽样转移法则放宽检验正常检验加严检验暂停检验检验开始同时满足：1转移得分30分以上2生产稳定3责任部门认可1一批放宽检验不接收2生产不稳定或延迟3工程变更或其他责任部门认为必要的条件连续5批或少于5批中有两批初检不接收连续5批初检接收累计5批加严检验不接收生产方改进了质量常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandardMIL-STD-105E抽样表：一次抽样正常主表常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.3基于零缺陷的检验抽样方案（MIL-STD-1916）MIL-STD-1916是美国军方在1996年推出的用以取代105E的抽样标准相比105E有以下几个特点：简化抽样手续，以单次抽样为主，删除两次及多次抽样同时适用于计量，计数及连续抽样实行1916的前提是供方必须建立包含不断改进及统计过程控制的质量管理体系，而105E没有此项规定1916将抽样检验同样视为浪费行为常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.3基于零缺陷的检验抽样方案（MIL-STD-1916）MIL-STD-1916对质量管理系统的要求可参照ISO9001；QS9000或其他标准进行规划，必须以预防为主，不断改进；并且必须文件化以保证实行过程控制与改善过程能力的测量与评判过程控制计划统计过程控制实施（控制图）过程改善的实施与追踪常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.3基于零缺陷的检验抽样方案（MIL-STD-1916）MIL-STD-1916的抽样程序确定检查水平确认检查宽严程序组成检查批确认抽检方案抽取样品样品的检查批的处理常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.3基于零缺陷的检验抽样方案（MIL-STD-1916）MIL-STD-1916的抽样表计数抽样表常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.4三种抽样方法的比较依然举1.5中的实例三种抽样方案的风险批量为1000的产品，接收方希望不良率不大于1%；比较三种抽样方法常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.4三种抽样方法的比较依然举1.5中的实例三种抽样方案的OC曲线批量为1000的产品，接收方希望不良率不大于1%；比较三种抽样方法常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard2.4三种抽样方法的比较依然举1.5中的实例三种抽样方案的检验投入比批量为1000的产品，接收方希望不良率不大于1%；比较三种抽样方法常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard3问题与讨论从使用方角度看三种抽样方案的风险为：GB2828.2<105E<1916；似乎使用1916使用方的利益很难得到保证，实际上的确是这样吗？回答这个问题看首先三种抽样方案实行的先决条件常用抽样检验标准介绍CommonSampleInspectionStandard实行不同的抽样标准意味着对供方有不同的要求，仍以1.5为例孤立批标准时供方过程质量水平未知，因此使用方最关心的是LQ附近的风险为保证使用方利益LQ附近的接受概率必须降低，这同时带来了生产方风险的提高因此孤立批抽样方案仅仅单方面保证了接收方的利益，并不是在供需双方之间达成经济平衡的抽样方式孤立批标准时供方过程质量水平未知，因此使用方最关心的是LQ附近的风险常用抽样检验标准介绍