质量管理与可靠性课件第七章质量检验

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1、主讲：孟丽丽主讲：孟丽丽质量控制与可靠性质量控制与可靠性E_mail：第一章第一章 质量管理概论质量管理概论第二章第二章 ISO9000ISO9000族标准与质量认证族标准与质量认证第三章第三章 六西格玛管理六西格玛管理第四章第四章 常用质量管理工具常用质量管理工具第六章第六章 过程质量控制原理及应用过程质量控制原理及应用第五章第五章 设计质量控制原理及应用设计质量控制原理及应用第七章第七章 抽样检验抽样检验第七章第七章 抽样检验抽样检验质量控制与可靠性质量控制与可靠性7.1 抽样检验概述抽样检验概述7.2 计数标准型抽样检验计数标准型抽样检验本章主要学习内容本章主要学习内容【目的要求【目的要

2、求】了解抽样检验的基本概念；了解抽样检验的基本概念；掌握接收概率和抽样特性曲线；掌握接收概率和抽样特性曲线；二项分布和泊松分布的接收概率的计算公式二项分布和泊松分布的接收概率的计算公式 掌握计数标准型抽样检验掌握计数标准型抽样检验【重【重 点点】抽样特性曲线，抽样方案的确定。抽样特性曲线，抽样方案的确定。【难【难 点点】抽样方案的确定抽样方案的确定 学习目标学习目标7.1 抽样检验概述抽样检验概述批批批批批批7.1 抽样检验概述抽样检验概述检验目的：对一个检验目的：对一个“批批”的质量下结论，以决定对这个的质量下结论，以决定对这个批是批是“接收接收”还是还是“拒收拒收”。全数检验全数检验抽样检

3、验抽样检验检验方法检验方法思考：抽样检思考：抽样检验的优缺点？验的优缺点？7.1 抽样检验概述抽样检验概述7.1.1 基本概念基本概念n 全数检验：是对产品逐个进行检测并判定其是否合格的全数检验：是对产品逐个进行检测并判定其是否合格的一种检验方式，它可以确保不合格品不流入下一过程。一种检验方式，它可以确保不合格品不流入下一过程。全数检验的适用条件：全数检验的适用条件：（1 1）当某个缺陷可能影响到人身安全时，如彩电、冰箱等家）当某个缺陷可能影响到人身安全时，如彩电、冰箱等家电的耐压特性；（电的耐压特性；（2 2）当产品很昂贵的时候，如飞机产品；）当产品很昂贵的时候，如飞机产品；（3 3）必须保

4、证是全数良品时；）必须保证是全数良品时；（4 4）检查容易完成，且费用低廉检查容易完成，且费用低廉 （5 5）非破坏性检验；）非破坏性检验；（6 6）过程能力不足，质量不稳定的情况。）过程能力不足，质量不稳定的情况。7.1.1 基本概念基本概念n 抽样检验：根据数理统计原理通过对部分样本的检验抽样检验：根据数理统计原理通过对部分样本的检验来推断总体质量的一种检验方式。来推断总体质量的一种检验方式。抽样检验的适用条件：抽样检验的适用条件：（1）用于破坏性检查的时侯；）用于破坏性检查的时侯；（2）大批量生产的场合；）大批量生产的场合；（3）连续性生产的产品）连续性生产的产品：粉粒、液体；：粉粒、液

5、体；（4）当许多特性必须检查时；）当许多特性必须检查时；（5）当检查费用高时；）当检查费用高时；（6）督促企业自觉改进质量的场合。）督促企业自觉改进质量的场合。7.1.1 基本概念基本概念n 单位产品：为实施抽样检验的需要而划分的基本单位单位产品：为实施抽样检验的需要而划分的基本单位。n 批和批量：为实施抽样检验，从基本相同条件下的产批和批量：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，批的特性值只品中汇集起来的众多单位产品统称为批，批的特性值只有随机波动不会有较大的差别。如果有证据表明，不有随机波动不会有较大的差别。如果有证据表明，不同的机器设备、不同的操作者或不

6、同批次的原材料等条同的机器设备、不同的操作者或不同批次的原材料等条件的变化对产品质量有明显的影响时，应当尽可能以同件的变化对产品质量有明显的影响时，应当尽可能以同一机器设备、同一操作者或同一机器设备、同一操作者或同批次的原材料所生产的批次的原材料所生产的产品组成批。产品组成批。其数量多少为批量。通常用英文大写其数量多少为批量。通常用英文大写N表示，表示，对于对于500对沫子来讲一个单位产品只可能是一对而决对沫子来讲一个单位产品只可能是一对而决不可能是不可能是只，批量就是只，批量就是500对：对：一批一批100公斤合成纤维，如果规定每公斤合成纤维，如果规定每10克纤维为一个单克纤维为一个单位产品

7、，那么这批产品的批量为位产品，那么这批产品的批量为10000个单位。个单位。n 批不合格品率：批中不合格总数批不合格品率：批中不合格总数D占批量占批量N的百分比，即的百分比，即p=D/N*100%7.1.1 基本概念基本概念n计数抽样检验和计量抽样检验计数抽样检验和计量抽样检验（1）计数抽样检验）计数抽样检验：是指在判定一批产品是否合格时只是指在判定一批产品是否合格时只用到样本中不合格数目或缺陷数，而不管样本中各单用到样本中不合格数目或缺陷数，而不管样本中各单位产品的特征的测定值如何的捡验判断方法。位产品的特征的测定值如何的捡验判断方法。（2）计量抽样检验）计量抽样检验：是指定量地捡验从批中随

8、机抽取的样是指定量地捡验从批中随机抽取的样本，利用样品中各单位产品的特征值来判定这批产品本，利用样品中各单位产品的特征值来判定这批产品是否合格的检验判断方法，是否合格的检验判断方法，计数抽样检验与计量抽样计数抽样检验与计量抽样检验的根本区别在于，前者是以样本中所含不合格品检验的根本区别在于，前者是以样本中所含不合格品(或缺陷或缺陷)个数为依据；后者是以样本中各单位产品的个数为依据；后者是以样本中各单位产品的特征值为依据。特征值为依据。7.1.1 基本概念基本概念n按检验特性值的属性分按检验特性值的属性分7.1.2 抽样检验方案分类抽样检验方案分类计数抽样方案计数抽样方案计量抽样方案计量抽样方案

9、标准型抽样方案标准型抽样方案挑选型抽样方案挑选型抽样方案调整型抽样方案调整型抽样方案连续生产型抽样方案连续生产型抽样方案n按抽样方案制定的原理分按抽样方案制定的原理分一次抽样方案一次抽样方案二次抽样方案二次抽样方案多次抽样方案多次抽样方案n按检验次数分按检验次数分7.2 抽样检验基本原理抽样检验基本原理总体总体样本样本 统计不合格品数统计不合格品数d 随机随机抽样抽样全检全检比较判断比较判断合格批合格批拒收拒收接收接收不合格批不合格批抽检方案抽检方案(n,c)dcd c7.2 抽样检验基本原理抽样检验基本原理7.2.1 样品中出现的不合格品的概率样品中出现的不合格品的概率 设交验批的批量设交验

10、批的批量N为有限值，其中包括为有限值，其中包括D个不合个不合格品，不合格频率为格品，不合格频率为p，先从中抽取大小为，先从中抽取大小为n的样本，的样本，其中包含不合格品数为其中包含不合格品数为d的概率是一个随即变量，其的概率是一个随即变量，其概率分布服从超几何分布概率分布服从超几何分布nNdnDNdDCCCdP-=)(因为因为D=Np nNdnNpNdNpCCCdP-=)(:是是N个产品中抽取大小为个产品中抽取大小为n的样本的组合数；的样本的组合数；:是（是（N-D）个合格品中抽样（）个合格品中抽样（n-d）个合格品的组合数；）个合格品的组合数；:是在是在D个不合格品中抽取个不合格品中抽取d个

11、不合格品的组合数；个不合格品的组合数；P :是不合格品率是不合格品率 nNCdnDNC-dDC7.2.1 样品中出现的不合格品的概率样品中出现的不合格品的概率 抽样方案主要包括一下两个参数。抽样方案主要包括一下两个参数。（1）样本量）样本量n （2）作出批合格判断时，样本中所允许的最大不合）作出批合格判断时，样本中所允许的最大不合格数，也称合格判定数，用格数，也称合格判定数，用c表示，表示，（3）抽样方案用（）抽样方案用（n，c）或（）或（n/c）表示。）表示。7.2.2 抽样方案抽样方案n接收概率接收概率根据规定的抽样方案（根据规定的抽样方案（n,c），判定一批产品合格），判定一批产品合格而

12、被接收的概率称为接收概率，用而被接收的概率称为接收概率，用L(p)表示表示.则则 L(p)=p(0)+p(1)+p(2)+.p(d)=n接收概率计算方法接收概率计算方法超几何分布表达式超几何分布表达式二项分布表达式二项分布表达式泊松分布表达式泊松分布表达式cddp0=)(7.2.3 接收概率接收概率n接收概率计算方法接收概率计算方法超几何分布表达式超几何分布表达式（1）当批量）当批量N为有限情形时，可用超几何分布表示：为有限情形时，可用超几何分布表示：L(p)=例例1 1：某产品的批量：某产品的批量N=10,p=0.3N=10,p=0.3，抽检方案为，抽检方案为n=3n=3，c=1c=1，求该

13、批，求该批被判为合格批而接收的接收概率。被判为合格批而接收的接收概率。L（0.3）=0.466=0.466 这是准确计算接收概率的表达式，但用该式计算相当复杂。这是准确计算接收概率的表达式，但用该式计算相当复杂。在某些特定情况下，可用二项分布或泊松分布近似计算在某些特定情况下，可用二项分布或泊松分布近似计算 cddp0=)(-cdnNdnNpNdNpCCC0=3102713310370310=310373+=CCCCCCCCCddd-n接收概率计算方法接收概率计算方法二项分布表达式二项分布表达式 当当N/n=10时，时，L(p)可用二项分布近似计算，即可用二项分布近似计算，即 L(p)=从二项

14、分布的近似计算中，可以看出从二项分布的近似计算中，可以看出L(p)已与批量大小已与批量大小无关，仅决定无关，仅决定p，n，c。可查二项分布表，不必繁琐的。可查二项分布表，不必繁琐的计算。计算。dndcddnppC-)1(0=n 接收概率计算方法接收概率计算方法 二项分布表达式二项分布表达式 例例2：已知一批螺钉的批量为：已知一批螺钉的批量为N=1000个，若批不合格频率个，若批不合格频率p=0.01，求采用方案（，求采用方案（50，1）进行验收时的接收概率。）进行验收时的接收概率。解：根据已知条件，可采用二项分布近似计算解：根据已知条件，可采用二项分布近似计算 L(0.01)=0.911 当当

15、0.00001p0.1时，时，L（p）值可查二项分布累计概率表求）值可查二项分布累计概率表求的。的。ddcddC-500=50)01.01(01.0n接收概率计算方法接收概率计算方法泊松分布表达式泊松分布表达式 根据泊松分布定理，对于二项分布，若根据泊松分布定理，对于二项分布，若np=是个常数，即当是个常数，即当n很大很大p很小很小时，泊松分布即为二项分布的近似，在实际工作中，只要满足时，泊松分布即为二项分布的近似，在实际工作中，只要满足N/n=10，p=p0 时时L(p)=07.2.3 抽样特性曲线抽样特性曲线 pL(p)简称简称oc曲线曲线n线性抽样方案线性抽样方案L(p)=1p 7.2.

16、3 抽样特性曲线抽样特性曲线 pL(p)简称简称oc曲线曲线L(p)1100%p(%)p=0 时，时，L(p)=1 p=100%时，时，L(p)=0批量批量N=10，采用抽样方案（，采用抽样方案（1，0）来验收产品）来验收产品n 实际采用的实际采用的OC曲线曲线P P0 0:接收上限接收上限 对对P P P P0 0的产品批以尽可能高的的产品批以尽可能高的概率接收概率接收P P1 1:拒收下限拒收下限 对对P P P P1 1的产品批以尽可能高的的产品批以尽可能高的概率拒收概率拒收=1-L(=1-L(P P0 0)生产者风险生产者风险=L(L(P P1 1)消费者风险消费者风险一般一般=0.0

17、5 =0.05 =0.1=0.1L(p)P0 P1 PP0.P1由供需双方协商由供需双方协商抽样风险抽样风险 生产方风险：生产方风险：一个一个“良良”批被抽样方案拒收的概率。批被抽样方案拒收的概率。使用方风险：使用方风险：一个一个“劣劣”批被抽样方案接收的概率。批被抽样方案接收的概率。n 抽样检验特性曲线分析抽样检验特性曲线分析 实际的实际的OC曲线与两类风险曲线与两类风险l 一个好的一个好的OC曲线应当是：曲线应当是：当这批产品质量较好，如当这批产品质量较好，如pp0时，能以高概率判为接收；时，能以高概率判为接收；当批质量差到某个规定的界限当批质量差到某个规定的界限pp1时，能以高概率判为时

18、，能以高概率判为不接收；不接收；当产品质量变坏时，如当产品质量变坏时，如p0pp1时，接收概率应迅速时，接收概率应迅速减小。减小。OC曲线的影响因素曲线的影响因素 (n,c)一定，一定，N对对OC曲线的影响。曲线的影响。L(P)A(1000,20,0)B(100,20,0)C(50,20,0)P(%)甚微，可忽略甚微，可忽略 OC曲线的影响因素曲线的影响因素 (N,c)一定，而一定，而n不同时的不同时的OC曲线曲线 L(p)c=2 n=50 n=100 n=200 P(%)C一定，一定，n越大，越大，OC曲线越陡，生产方风险越大，使用方风曲线越陡，生产方风险越大，使用方风险越小险越小 OC曲线

19、的影响因素曲线的影响因素 n,N一定一定,而而C不同时的曲线不同时的曲线 L(p)n=100 c=4 c=3 c=1 c=2 P n一定，一定，c越小，越小，OC曲线越陡，生产方风险越大，使用方风曲线越陡，生产方风险越大，使用方风险越小险越小OC曲线的特性的变化曲线的特性的变化n“百分比抽样百分比抽样”的不合理性的不合理性假设批质量相同的假设批质量相同的(p=8%)不同批量的不同批量的5批产品均按批产品均按5%的百的百分比率抽样，并规定分比率抽样，并规定Ac=0。由此得到五。由此得到五个抽样方案：个抽样方案：(5,0)(10,0)(20,0)(30,0)(100,0)1.00.90.80.70

20、.60.50.40.30.20.10.0246810n 两类错误判断和风险两类错误判断和风险 当当p 时，即批合格，可能抽检到的不合品数时，即批合格，可能抽检到的不合品数rc，就，就会出现把合格批判为不合格批的风险，这种风险率不应超会出现把合格批判为不合格批的风险，这种风险率不应超过过a，但更可能出现，但更可能出现rc的情况，即把合格批判为合格批，的情况，即把合格批判为合格批，这种情况的概率不应低于（这种情况的概率不应低于（1-a），因此，），因此，p 为合格批而被为合格批而被接收的概率为不应低于（接收的概率为不应低于（1-a），被拒收的概率不超过），被拒收的概率不超过a。当当p 时，即批不合

21、格，应拒收。但当不合品数时，即批不合格，应拒收。但当不合品数rc时才会拒收，拒收时才会拒收，拒收的概率应大于的概率应大于1-。因此，。因此，p时为不合格批，被误收的概率时为不合格批，被误收的概率为为 ，被拒收的概率为，被拒收的概率为1-。0p1p7.2.4 抽样方案的确定抽样方案的确定n 计数抽检方案的确定计数抽检方案的确定 标准型抽样方式是最基本的标准型抽样方式是最基本的抽样检验方式，它同时严格抽样检验方式，它同时严格控制生产者和使用者的风险。控制生产者和使用者的风险。其设计原理是：希望不合格其设计原理是：希望不合格品率为品率为p 1的批尽量不接收，的批尽量不接收，其接收概率其接收概率L（p

22、1）=；希；希望不合格品率为望不合格品率为p 0的批尽量的批尽量接收，其不接收概率接收，其不接收概率1-L（p0）=，一般规定，一般规定=0.05,=0.10。其。其OC曲线如右图所曲线如右图所示。示。图中图中A为生产方风险点，为生产方风险点，B为为使用方风险点。使用方风险点。=1 L(P0)=L(P1)n 计数抽检方案的确定：计数抽检方案的确定：抽样检验是一种统计推断的过程，有可能存在两类错误，抽样检验是一种统计推断的过程，有可能存在两类错误，为了控制着两类错误，在确定抽检方案时，一般是预先给为了控制着两类错误，在确定抽检方案时，一般是预先给定的定的 a，。借助于以下两个方程求出（借助于以下

23、两个方程求出（n，c），即），即 dndcddnppC-)1(000=dndcddnppC-)1(=110=式中式中p0，p1，由生产方和使用方进行协商而定。，由生产方和使用方进行协商而定。7.2.4 抽样方案的确定抽样方案的确定n计数标准型抽样检验方案的设计原理计数标准型抽样检验方案的设计原理 计数标准型抽检方案是同时严格控制生产方和使用方计数标准型抽检方案是同时严格控制生产方和使用方风险的抽检方案。抽检方案确定前应有买、卖双方先风险的抽检方案。抽检方案确定前应有买、卖双方先确定确定 四个参数，即控制优质批（四个参数，即控制优质批（p ）错）错判为不合格批地概率不得超过判为不合格批地概率不得

24、超过 ，劣质批（，劣质批（p ）错）错判为合格批地概率不得超过判为合格批地概率不得超过 。抽样方案最终应确定（抽样方案最终应确定（n，c），而（），而（n，c）应满足下列）应满足下列关系方程。关系方程。0p,1p 0p1p)P(La1)(L10p 7.3 计数标准型抽样检验计数标准型抽样检验若样本中的不合格数的概率分布近似服从二项分布，则上若样本中的不合格数的概率分布近似服从二项分布，则上述方程为：述方程为：dndcddnppC)1(000dndcddnppC)1(1101-a=求解上述方程相当繁琐，对此，我国国家标准求解上述方程相当繁琐，对此，我国国家标准GB/T13262-91不合格品率的

25、计数标准型一次抽样检查程序及抽样表不合格品率的计数标准型一次抽样检查程序及抽样表给出给出了，了，和（和（n，c）关系表。表）关系表。表8-4是是 =0.05，=0.10条件条件下，下，N=250,N/n=10的抽样表。的抽样表。0p,1p 7.3 计数标准型抽样检验计数标准型抽样检验n抽检程序抽检程序确定质量标准：确定产品合格标准确定质量标准：确定产品合格标准确定不合格质量的分类标准：确定不合格质量的分类标准：A类（致命不合格项），类（致命不合格项），B类（严重类（严重不合格项），不合格项），C类（轻微不合格项）类（轻微不合格项）确定确定 ，确定批量确定批量N确定抽检方案（确定抽检方案（n，c

26、）抽取样本抽取样本检测样本的质量特性检测样本的质量特性对检测批进行推断对检测批进行推断处理交验批处理交验批0p,1p7.3 计数标准型抽样检验计数标准型抽样检验例：例：8-4 一批天线电元件需交验，供需双方商定一批天线电元件需交验，供需双方商定 =5%；，=5%=10%，试设计计数标准型一次，试设计计数标准型一次抽检方案（抽检方案（n，c）。）。解：查表解：查表8-4，（，（n，c）=（41，4）例：例：8-5 =5%=5%=10%，确定（确定（n，c）。）。解：查表解：查表8-4，（，（n，c）=（245，17）0p%201p0p%011p7.3 计数标准型抽样检验计数标准型抽样检验计数标准

27、型抽样方案的特点：计数标准型抽样方案的特点：1）通过选取相应于）通过选取相应于p0、p1的的、值，同时满足供需双方的要值，同时满足供需双方的要求，对双方提供保护。求，对双方提供保护。2）适用于来源不明、不了解以往的质量情况的孤立批的检验，）适用于来源不明、不了解以往的质量情况的孤立批的检验，企业外购、外协件的检验和从流通领域购入产品的检验，由企业外购、外协件的检验和从流通领域购入产品的检验，由于同时对双方实施保护，在同等质量要求的前提下，所需抽于同时对双方实施保护，在同等质量要求的前提下，所需抽取的样本量较大，故特别适用于大批量的检验。取的样本量较大，故特别适用于大批量的检验。3）同时适用于破坏性检验和非破坏性检验。）同时适用于破坏性检验和非破坏性检验。7.3 计数标准型抽样检验计数标准型抽样检验