第七章 工程質(zhì)量控制的統(tǒng)計(jì)分析方法

第一節(jié) 質(zhì)量統(tǒng)計(jì)基本知識(shí)

　　一、質(zhì)量數(shù)據(jù)的收集方法

　　(一)全數(shù)檢驗(yàn)

　　全數(shù)檢驗(yàn)是對(duì)總體中的全部個(gè)體逐一觀察、測(cè)量、計(jì)數(shù)、登記，從而獲得對(duì)總體質(zhì)量水平評(píng)價(jià)結(jié)論的方法。

　　(二)隨機(jī)抽樣檢驗(yàn)

　　抽樣檢驗(yàn)是按照隨機(jī)抽樣的原則，從總體中抽取部分個(gè)體組成樣本，根據(jù)對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果，推斷總體質(zhì)量水平的方法。 抽樣的具體方法有：

　　1.簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣

　　簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣又稱(chēng)純隨機(jī)抽樣、完全隨機(jī)抽樣，是對(duì)總體不進(jìn)行任何加工，直接進(jìn)行隨機(jī)抽樣，獲取樣本的方法。

　　適用于——總體差異不大，或?qū)�總體了解甚少的情況。

　　2.分層抽樣

　　分層抽樣又稱(chēng)分類(lèi)或分組抽樣，是將總體按與研究目的有關(guān)的某一特性分為若干組，然后在每組內(nèi)隨機(jī)抽取樣品組成樣本的方法。

　　優(yōu)點(diǎn)——對(duì)每組都有抽取，樣品在總體中分布均勻，更具代表性。 適用于——總體比較復(fù)雜的情況。

　　工程質(zhì)量控制用于：①研究混凝土澆筑質(zhì)量時(shí)，可以按生產(chǎn)班組分組、或按澆筑時(shí)間(白天、黑夜;或季節(jié))分組、②按原材料供應(yīng)商分組后，再在每組內(nèi)隨機(jī)抽取個(gè)體。

　　3.等距抽樣

　　等距抽樣又稱(chēng)機(jī)械抽樣、系統(tǒng)抽樣，是將個(gè)體按某一特性排隊(duì)編號(hào)后均分為n組，這時(shí)每組有K=N/n個(gè)個(gè)體，的方法。如在流水作業(yè)線(xiàn)上每生產(chǎn)100件產(chǎn)品抽出一件產(chǎn)品做樣品，直到抽出n件產(chǎn)品組成樣本。

　　4.整群抽樣

　　整群抽樣一般是將總體按自然存在的狀態(tài)分為若干群，并從中抽取樣品群組成樣本，然后在中選群內(nèi)進(jìn)行全數(shù)檢驗(yàn)的方法。如對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，可按原包裝的箱、盒為群隨機(jī)抽取，對(duì)中選箱、盒做全數(shù)檢驗(yàn);每隔一定時(shí)間抽出一批產(chǎn)品進(jìn)行全數(shù)檢驗(yàn)等。

　　由于隨機(jī)性表現(xiàn)在群間，樣品集中，分布不均勻，代表性差，產(chǎn)生的抽樣誤差也大，同時(shí)在有周期性變動(dòng)時(shí)，也應(yīng)注意避免系統(tǒng)偏差。 5.多階段抽樣

　　多階段抽樣又稱(chēng)多級(jí)抽樣。上述抽樣方法的共同特點(diǎn)是整個(gè)過(guò)程中只有一次隨機(jī)抽樣，因而統(tǒng)稱(chēng)為單階段抽樣。但是當(dāng)總體很大時(shí)，很難一次抽樣完成預(yù)定的目標(biāo)。多階段抽樣是將各種單階段抽樣方法結(jié)合使用，通過(guò)多次隨機(jī)抽樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的抽樣方法。如檢驗(yàn)鋼材、水泥等質(zhì)量時(shí)，可以對(duì)總體1萬(wàn)個(gè)個(gè)體按不同批次分為100群，每群100件樣品，從中隨機(jī)抽取8群，而后在中選的8群中的800個(gè)個(gè)體中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，這就是整群抽樣與分層抽樣相結(jié)合的二階段抽樣，它的隨機(jī)性表現(xiàn)在群間和群內(nèi)有兩次。

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　　二、 質(zhì)量數(shù)據(jù)的特征值

　　(一)描述數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的特征值

　　1.算術(shù)平均數(shù)

　　算術(shù)平均數(shù)又稱(chēng)均值，是消除了個(gè)體之間個(gè)別偶然的差異，顯示出所有個(gè)體共性和數(shù)據(jù)一般水平的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，它由所有數(shù)據(jù)計(jì)算得到的是數(shù)據(jù)的分布中心，對(duì)數(shù)據(jù)的代表性好。其計(jì)算公式為：

　　2.樣本中位數(shù)

　　樣本中位數(shù)是將樣本數(shù)據(jù)按數(shù)值大小有序排列后，位置居中的數(shù)值。當(dāng)樣本數(shù)n為奇數(shù)時(shí)，數(shù)列居中的一位數(shù)即為中位數(shù);當(dāng)樣本數(shù)n為偶數(shù)時(shí)，取居中兩個(gè)數(shù)的平均值作為中位數(shù)。例：現(xiàn)有一組數(shù)據(jù)(已經(jīng)排序)：10，20，30，40，50，60，70，80，90共有9個(gè)數(shù)據(jù)，處于中間位置的是第5個(gè)數(shù)據(jù)，樣本中位數(shù)即為：樣本中位數(shù)= 50;如有一組數(shù)據(jù)(已經(jīng)排序)：10，20，30，40，50，60，70，80，90，100共有10個(gè)數(shù)據(jù)，取中間位置的是第5，6位數(shù)據(jù)的平均值55，作為中位值，樣本中位數(shù)即為：樣本中位數(shù)=55;

　　(二) 描述數(shù)據(jù)離中趨勢(shì)的特征值

　　1.極差R

　　極差是數(shù)據(jù)中最大值與最小值之差，是用數(shù)據(jù)變動(dòng)的幅度來(lái)反映其分散狀況的特征值。

　　2.標(biāo)準(zhǔn)偏差。

　　3.變異系數(shù)Cv

　　三、質(zhì)量數(shù)據(jù)的分布特征

　　(一) 質(zhì)量數(shù)據(jù)的特性

　　(二)質(zhì)量數(shù)據(jù)波動(dòng)的原因

　　質(zhì)量特性值的變化在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)波動(dòng)稱(chēng)之為正常波動(dòng)，是由偶然性原因引起的;若是超越了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)允許范圍的波動(dòng)則稱(chēng)之為異常波動(dòng)，是由系統(tǒng)性原因引起的。

　　1.偶然性原因

　　在實(shí)際生產(chǎn)中，影響因素的微小變化具有隨機(jī)發(fā)生的特點(diǎn)，是不可避免、難以測(cè)量和控制的，或者是在經(jīng)濟(jì)上不值得消除，它們大量存在但對(duì)質(zhì)量的影響很小，屬于允許偏差、允許位移范疇，引起的是正常波動(dòng)，一般不會(huì)因此造成廢品，生產(chǎn)過(guò)程正常穩(wěn)定。通常把4M1E因素的這類(lèi)微小變化歸為影響質(zhì)量的偶然性原因、不可避免原因或正常原因。

　　2.系統(tǒng)性原因

　　當(dāng)影響質(zhì)量的4M1E因素發(fā)生了較大變化，如工人未遵守操作規(guī)程、機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障或過(guò)度磨損、原材料質(zhì)量規(guī)格有顯著差異等情況發(fā)生時(shí)，沒(méi)有及時(shí)排除，生產(chǎn)過(guò)程則不正常，產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)就會(huì)離散過(guò)大或與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有較大偏離，表現(xiàn)為異常波動(dòng)，次品、廢品產(chǎn)生。這就是產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的系統(tǒng)性原因或異常原因。由于異常波動(dòng)特征明顯，容易識(shí)別和避免，特別是對(duì)質(zhì)量的負(fù)面影響不可忽視，生產(chǎn)中應(yīng)該隨時(shí)監(jiān)控，及時(shí)識(shí)別和處理。