抽樣檢驗理論

SampleInspectionTheory1抽樣檢驗理論概述概述發展簡史基本概念實例2常用抽樣檢驗標準介紹GBT2828.2MIL-STD-105EMIL-STD-1916三種抽樣標準的比較3問題與討論抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.1概述二戰之前的工廠，產品制造過程中，為了保證產品符合標準，防止不合格品出廠或流入下道工序，多數對產品進行全數檢驗即100%檢驗。全數檢驗的優點是可以比較有效的防止不良品的流出，但隨著生產能力及質量水平的不斷提高，全數檢驗不但沒有必要而且不現實。于是抽樣檢驗的方法逐漸取代全數檢驗，尤其對于檢驗時間長、費用高及破壞性檢驗場合。抽樣檢驗減少檢驗投入的同時帶來了漏檢及誤判的風險，如何使兩者達到平衡是抽樣檢驗理論重點研究的問題。抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.2檢驗的經濟性檢驗成本人員時間設備風險檢驗時間數據分析時間產品停留時間檢驗員管理人員設備折舊一次成本場地校驗生產者風險使用者風險由全數檢驗過渡到抽樣檢驗有效降低了檢驗成本，相應的風險卻提高了抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.3發展史History20世紀20年代美國貝爾電話實驗室成立了兩個研究質量的課題組，一為過程控制組，學術領導人為為休哈特(WalterA.Shewhart)；另一為產品控制組，學術領導人為道奇(HaroldF.Dodge)。其后，休哈特提出了過程控制理論及控制圖。道奇則提出了抽樣檢驗理論和抽樣檢驗表。1945年由哥倫比亞大學統計研究小組為美國海軍制定的軍用標準MIL-STD-105D是較早使用的調整型抽樣標準，也是應用最為廣泛的調整型抽樣標準。1974年ISO在105D基礎上發布國際調整型抽樣標準ISO28591981年國內首次參照ISO2859這個標準制定了GB/T2828《逐批檢查計數抽樣程序及抽樣表（適用于連續批的檢查）》；并于2003年發布了與此等同的國家標準GB/T2828.1-2003抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception

檢驗批InspectionLot提交進行檢驗的一批產品,也是作為檢驗對象而匯集起來的一批產品通常檢驗批應由同型號、同等級和同種類（尺寸、特性、成分等），且生產條件和生產時間基本相同的單位產品組成。為保證抽樣檢驗的可靠性，不能將不同來源、不同時間生產的產品混在同一批交檢檢驗批又分為孤立批和連續批。孤立批是指脫離已生產或匯集的批系列，不屬于當前檢驗批系列的批連續批是指待檢批可利用最近已檢批所提供質量信息的連續提交檢驗批檢驗批中單位產品的數量稱為批量，用符號N表示抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception不合格Nonconforming單位產品的任何一個質量特性不符合規定要求通常根據不合格的嚴重程度必要時將它們進行分類A類不合格：認為最被關注的一種不合格B類不合格：認為關注程度比A類稍低的一種類型的不合格C類不合格：關注程度低于A類和B類的一類不合格具有一個或一個以上不合格的單位產品，稱為不合格品。根據不合格的分類，也可對不合格品進行分類抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception接收質量限和極限質量AQL&LQ接收質量限AQL:當一個連續系列批被提交驗收抽樣時，可允許的最差過程平均質量水平極限質量LQ:抽樣檢驗中對孤立批規定的不應接收的批質量（不合格品率）的最小值AQL和LQ都是確定抽樣方案的重要依據AQL和LQ是極其重要的質量指標,一旦確定不可輕易更改抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception抽樣方案最簡單的一次抽樣方案由樣本量n和用來判定批接收與否的允收數Ac組成，記為（n，Ac），即從批量中抽取n個單位產品，如果其中的不良數≦Ac接收此批；如果其中的不良數≧Ac+1不接受此批Ac為允收數，指樣本中可接受的最大不良數；Re為拒收數，通常Re=Ac+1抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception抽樣方案的特性接收概率：根據規定的抽檢方案，把具有給定質量水平的交檢批判為接收的概率接收概率的統計算法有許多種，這里只介紹最基本的超幾何算法N:批量n:樣本量D:總不合格數d:樣本中的不合格數Ac:允收數Pa:接收概率實例：數量為50的外購件，假設其中有3個不良品，現采用（5，1）的抽樣方案，接受概率是多少？Pa=50547530+50547431=0.977抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception抽樣方案的特性OC曲線：規定的抽檢方案的接受概率Pa是產品批質量P的函數，這種函數即OC曲線（抽檢特性曲線）OC曲線表述了一個抽樣方案對一個產品的批質量的辨別能力實例：用抽樣方案(50，1)去檢驗N=1000的連續交檢批時的OC曲線抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception風險Risk生產方風險(α):生產方所承擔的批質量合格而不被接收的風險使用方風險(β):使用方所承擔的接收質量不合格批的風險抽樣檢驗中上述兩類風險都是不可避免的，要采用抽樣方案生產方和使用方都必須承擔各自的風險。關鍵是是雙方應明確各自承擔的風險極限。對于雙方來說，什么樣的質量水平是合格的批，在此質量水平下，生產方風險最大不超過多少；何種質量水平是不可接收的批，在此質量下，使用方能承受多大的風險。在這個基礎上比較備選方案的接收概率和OC曲線可以找到合適的抽樣方案。如果要想同時滿足雙方利益，同時減小雙方風險，唯一的方法是拉大樣本量，但這樣又勢必提高檢驗成本，所以抽樣方案的選擇實際上是雙方承擔風險和經濟的平衡抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.4概念Conception

抽樣Sampling抽樣的關鍵是盡量做到隨機化，但由于人的因素的存在往往很難真正做到隨機化，以下是幾種推薦的抽樣方法簡單隨機抽樣：采取抽簽；查隨機數表；制色子等方法抽樣。優點是總體中每一個個體被抽中的概率基本相同；缺點是操作復雜。系統抽樣法：采取等距方法抽取樣本，例如將100個產品編號，抽取1，11，21，……此種優點是方法簡單，缺點是容易忽略周期性錯誤分層抽樣法：先將總體按照一定規則分類，再從每類中抽取一定比例樣本。優點是樣本代表性最好，缺點是操作方法最復雜整群抽樣法：將整體分成若干群，然后隨即抽取幾個群作為樣本。優點是實施方便但缺點是樣本代表性差，抽樣誤差很大抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.5實例批量為1000的產品，接收方希望不良率不大于1%；采取何種抽樣方法可以使生產者和使用者的風險降到可接受的范圍.分析：首先確定兩個質量水平p0與p1，p0<p1，希望不合格品率為p1的批盡可能不被接收，設其接收概率L(p1)=β；希望不合格品率為p0的批盡可能高概率接收，設其拒收概率1-L(p0)=α本例中p0=1%；p1的取值通常是p0的3倍，p1=3p0=1%。于是我們研究的問題變為采用什么樣的抽樣方案能使：批不良率為1%時接受概率盡可能大批不良率為3%時接受概率盡可能小抽樣檢驗理論概述SampleInspectionTheoryIntroduction1.5實例批量為1000的產品，接收方希望不良率不大于1%；采取何種抽樣方法可以使生產者和使用者的風險降到可接受的范圍.計算：為計算方便，我們假設幾種抽樣方案，然后計算著兩個方程是否成立假設幾種抽樣方案計算是否符合結果：那一種更合理？常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.1按極限質量檢索的孤立批檢驗抽樣方案（GBT2828.2-2008）適用于對孤立批的檢驗，分為兩種模式：A模式：生產方與使用方均作為孤立批B模式：生產方為連續批；使用方為孤立批按照極限質量（LQ）為檢索依據特點：使用方風險較小，一般都低于10%使用比較簡便與其他同類型的抽樣方法相比檢驗投入較大常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.1按極限質量檢索的孤立批檢驗抽樣方案（GBT2828.2-2008）孤立批檢驗抽樣的一般方法：選擇抽樣模式：A或B確定極限質量（LQ）和檢驗水準（模式B）檢索抽樣表，確定抽樣方案按照簡單隨機原則抽取樣本檢驗樣本，計不良（品）數判斷批處理極限質量（LQ）的確定：*確定所期望接受批達的質量*LQ最小取期望質量的三倍*根據GBT2828.2中列出的優先數值取最接近的LQ作為檢索依據常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandardGBT2828.2-2008抽樣表：常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.2按極接收質量限檢索的連續批調整型檢驗抽樣方案（MIL-STD-105E）適用于對連續批的檢驗按照接收質量限（AQL）為檢索依據特點：應用最廣泛的抽樣標準，兼顧生產方風險與使用方風險使用比較復雜與孤立批的抽樣方法相比檢驗投入相對較小常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.2按極接收質量限檢索的連續批調整型檢驗抽樣方案（MIL-STD-105E）105E抽樣標準的一般程序：確定產品的質量標準規定合格的質量水平(AQL)決定檢查水平選擇抽檢形式確認檢查寬嚴程序組成檢查批確認抽檢方案抽取樣品樣品的檢查批的處理檢查水平VL*105E有兩類七種檢查水平一般水平Ⅰ--Ⅲ，特殊水平S1—S4*不同的檢查水平對使用方風險的影響遠大于生產方風險檢查寬嚴程序*105E有3種寬嚴程序：正常；加嚴；放寬*三種檢查寬嚴程序有各自不同的抽樣表*105E規定了三種寬嚴程序的轉移法則常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.2按極接收質量限檢索的連續批調整型檢驗抽樣方案（MIL-STD-105E）AQL的確定方法根據過程平均質量確定客戶的要求根據行業的一般經驗根據不良品損失比常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.2按極接收質量限檢索的連續批調整型檢驗抽樣方案（MIL-STD-105E）抽樣轉移法則放寬檢驗正常檢驗加嚴檢驗暫停檢驗檢驗開始同時滿足：1轉移得分30分以上2生產穩定3責任部門認可1一批放寬檢驗不接收2生產不穩定或延遲3工程變更或其他責任部門認為必要的條件連續5批或少于5批中有兩批初檢不接收連續5批初檢接收累計5批加嚴檢驗不接收生產方改進了質量常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandardMIL-STD-105E抽樣表：一次抽樣正常主表常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.3基于零缺陷的檢驗抽樣方案（MIL-STD-1916）MIL-STD-1916是美國軍方在1996年推出的用以取代105E的抽樣標準相比105E有以下幾個特點：簡化抽樣手續，以單次抽樣為主，刪除兩次及多次抽樣同時適用于計量，計數及連續抽樣實行1916的前提是供方必須建立包含不斷改進及統計過程控制的質量管理體系，而105E沒有此項規定1916將抽樣檢驗同樣視為浪費行為常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.3基于零缺陷的檢驗抽樣方案（MIL-STD-1916）MIL-STD-1916對質量管理系統的要求可參照ISO9001；QS9000或其他標準進行規劃，必須以預防為主，不斷改進；并且必須文件化以保證實行過程控制與改善過程能力的測量與評判過程控制計劃統計過程控制實施（控制圖）過程改善的實施與追蹤常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.3基于零缺陷的檢驗抽樣方案（MIL-STD-1916）MIL-STD-1916的抽樣程序確定檢查水平確認檢查寬嚴程序組成檢查批確認抽檢方案抽取樣品樣品的檢查批的處理常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.3基于零缺陷的檢驗抽樣方案（MIL-STD-1916）MIL-STD-1916的抽樣表計數抽樣表常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.4三種抽樣方法的比較依然舉1.5中的實例三種抽樣方案的風險批量為1000的產品，接收方希望不良率不大于1%；比較三種抽樣方法常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.4三種抽樣方法的比較依然舉1.5中的實例三種抽樣方案的OC曲線批量為1000的產品，接收方希望不良率不大于1%；比較三種抽樣方法常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard2.4三種抽樣方法的比較依然舉1.5中的實例三種抽樣方案的檢驗投入比批量為1000的產品，接收方希望不良率不大于1%；比較三種抽樣方法常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard3問題與討論從使用方角度看三種抽樣方案的風險為：GB2828.2<105E<1916；似乎使用1916使用方的利益很難得到保證，實際上的確是這樣嗎？回答這個問題看首先三種抽樣方案實行的先決條件常用抽樣檢驗標準介紹CommonSampleInspectionStandard實行不同的抽樣標準意味著對供方有不同的要求，仍以1.5為例孤立批標準時供方過程質量水平未知，因此使用方最關心的是LQ附近的風險為保證使用方利益LQ附近的接受概率必須降低，這同時帶來了生產方風險的提高因此孤立批抽樣方案僅僅單方面保證了接收方的利益，并不是在供需雙方之間達成經濟平衡的抽樣方式孤立批標準時供方過程質量水平未知，因此使用方最關心的是LQ附近的風險常用抽樣檢驗標準介紹