1、第四章 質量檢驗及抽樣技術,引例思考,結合本章引例思考： 春蘭集團的三個“連環(huán)扣”扣住 了什么？ 春蘭集團的產品在出廠之前要 有十五、六道質量檢驗工序， 說明了什么？,主 要 內 容,第一節(jié) 質量檢驗概述 第二節(jié) 抽樣檢驗概述 第三節(jié) 抽樣檢驗特性曲線 第四節(jié) 計數標準型（一次）抽樣方案 第五節(jié) 計數調整型抽樣檢驗 第六節(jié) 其他抽樣檢驗,學習目標,熟悉質量檢驗的職能和分類 掌握抽樣檢驗的基本概念 掌握OC曲線的內涵、原理和特性 掌握計數標準型抽樣檢驗方案的設計原理和程序 掌握計數調整型抽樣檢驗方案的設計原理和程序,第一節(jié) 質量檢驗概述,第一節(jié)質量檢驗概述,一、質量檢驗的定義 ISO9000：2

2、005 標準對檢驗的定義是：“通過觀察和判斷，適當地結合測量、試驗所進行的符合性評價?！?朱蘭：“所謂檢驗，就是這樣的業(yè)務活動，決定產品是否在下道工序使用時適合要求，或是在出廠檢驗場合，決定能否向消費者提供。”,第一節(jié)質量檢驗概述,這樣理解即可：質量檢驗就是指借助于某種手段和方法，對產品的一項或多項質量特性進行觀察、測量、試驗，并將結果同規(guī)定的產品質量標準進行比較，從而判斷其合格與否的一種活動。,第一節(jié)質量檢驗概述,一般而言，檢驗包括四個基本要素： 1.度量：采用試驗、測量、化驗、分析、感官檢查等方法測定產品的質量特性。 2.比較：將測定的結果同質量標準進行比較。 3.判斷：根據比較結果，對檢

3、驗項目或產品作出合格性的判定。 4.處理：對單件受檢產品，決定合格放行還是不合格返工、返修或報廢。對受檢批量產品，決定是接收還是拒收。對拒收的不合格批產品，還要進一步作出是否重新進行全檢或篩選甚至是報廢的結論。,第一節(jié)質量檢驗概述,二、質量檢驗的主要職能 1.把關職能：最基本的職能。 2.預防職能：比把關更進一步。 3.改進職能： 4.報告職能：信息反饋的職能 5.監(jiān)督職能: 自我、用戶、社會、法律、國家,第一節(jié)質量檢驗概述,三、質量檢驗方式及基本類型 （一）質量檢驗方式 1.按檢驗的場所分 （1）固定場所檢驗 （2）流動檢驗 2.按檢驗流程分 （1）購入檢驗（4）出廠檢驗 （2）中間檢驗（5

4、）庫存檢驗 （3）成品檢驗（6）監(jiān)督檢驗,第一節(jié)質量檢驗概述,3.按檢驗后檢驗對象的完整性分 （1）破壞性檢驗 受檢樣品破壞以后才能進行的檢驗，或在檢驗過程中，受檢樣品必然會損壞或消耗的檢驗，如壽命試驗、強度試驗等。只能采用抽樣檢驗方式。 （2）非破壞性檢驗 對樣品可重復進行檢驗的檢驗活動。,第一節(jié)質量檢驗概述,4.按檢驗的目的分 （1）驗收檢驗（把關） （2）監(jiān)控檢驗（預防） 5.按檢驗方法分 （1）理化檢驗 用機械、電子或化學的方法，對產品的物理和化學性能進行檢驗。 （2）感官檢驗,第一節(jié)質量檢驗概述,6.按質量特性值分 （1）計數檢驗 根據給定的技術標準，將單位產品簡單地分成合格品或不合

5、格品的檢驗。 （2）計量檢驗 根據給定的技術標準，將單位產品的質量特性用連續(xù)尺度測量出具體量值并與標準進行對比的檢驗。,第一節(jié)質量檢驗概述,7按檢驗的數量分： （1）全數檢驗（全面檢驗、100%檢驗，簡稱全檢） 含義：對一批待檢產品100%地進行檢驗。 優(yōu)點：一般比較可靠；能提供較完整的檢驗數據，獲得較全面的質量信息；在心理上有一種安全感。 缺點：工作量大；周期長；費用高；會出現(xiàn)漏檢與錯檢。,第一節(jié)質量檢驗概述,全數檢驗常用于下述場合： 非破壞性檢驗。 檢驗費用低、檢驗項目少的檢驗。 精度要求較高的產品和零部件的檢驗。 對后續(xù)工序影響較大的質量項目的檢驗。 質量不太穩(wěn)定的工序的檢驗。 需要對不

6、合格交驗批進行百分之百重檢及篩選的情況。,第一節(jié)質量檢驗概述,（2）抽樣檢驗 含義：從待檢的一批產品或一個過程中抽取一部分單位產品組成樣本，根據對樣本的檢驗結果進而判斷產品批或過程是否合格的活動。 優(yōu)點：節(jié)約工作量；節(jié)約費用；縮短檢驗周期。 缺點：存在一定的錯判的風險。,第一節(jié)質量檢驗概述,抽樣檢驗主要適用于下列場合： 破壞性檢驗。 數量很多，全數檢驗工作量很大的產品的檢驗。 檢驗費用比較高時的檢驗。 連續(xù)性的檢驗 抽樣檢驗是本章討論的主要內容。 （3）免檢,第一節(jié)質量檢驗概述,第一節(jié)質量檢驗概述,（二）質量檢驗的基本類型 1.進貨檢驗: 包括首批樣品檢驗、成批進貨檢驗 2.過程檢驗（工序檢驗

7、） （首檢、巡檢、末檢） 3.完工檢驗,第二節(jié) 抽樣檢驗概述,第二節(jié)抽樣檢驗概述,一、抽樣檢驗 （一）概念 概念前面已經給出。 注意以下幾個方面： 1.數理統(tǒng)計是抽樣檢驗的理論基礎。 2.抽樣方案的確定是關鍵。 3.要遵循一定的操作程序。,第二節(jié)抽樣檢驗概述,（二）抽樣檢驗的特點 1.檢驗的單位產品數量少、費用少、時間省、成本低。 2.檢驗對象是一批產品。 3.合格批中可能包含不合格品，不合格批中也可能包含合格品。 4.抽樣檢驗存在兩類錯判的風險，即把合格批誤判為不合格批，或把不合格批誤判為合格批的可能。但從統(tǒng)計檢驗原理知，這兩類錯誤都可以被控制在一定的風險以下。,第二節(jié)抽樣檢驗概述,（三）抽

8、樣檢驗常用術語 1單位產品 單位產品是指為實施抽樣檢驗而劃分的基本產品單位。 有的單位產品是可以自然劃分的，如電視機、電冰箱等。 而有的單位產品是不可自然劃分的，如鐵水、布匹等。 對不可自然劃分的單位產品必須根據具體情況給出單位產品的定義，如一升自來水、一平方米玻璃等。,第二節(jié)抽樣檢驗概述,2檢驗批 檢驗批是指為實施抽樣檢驗而匯集起來的一定數量的單位產品。 檢驗批的形式有“穩(wěn)定的”和“流動的”兩種。前者是將整批產品存放在一起同時提交檢驗，而后者的各個單位產品是一個一個地從檢驗點通過的。 構成檢驗批的同一批產品應當是同型號、同等級、同類、同尺寸、同成分，在基本相同的時段和一致的條件下制造的產品組

9、成。,第二節(jié)抽樣檢驗概述,3批量 檢驗批中單位產品的數量，常用 N 表示。 批量多大合適？ 4樣本 樣本是指取自一個批并且提供有關該批的信息的一個或一組單位產品。 5樣本量 樣本量是指樣本中單位產品的數量，常用 n 表示。,第二節(jié)抽樣檢驗概述,6不合格 不合格是指單位產品的任何一個質量特性不滿足規(guī)范要求（有時也稱為缺陷），有一個或一個以上不合格的單位產品就是不合格品。根據質量特性的重要性或不符合的嚴重程度，不合格分為以下 3 種。 A 類不合格。被認為應給予最高關注的一種類型的不合格，也可以認為單位產品的極重要的質量特性不符合規(guī)定，或單位產品的質量特性極嚴重不符合規(guī)定。 B 類不合格。關注程度

10、稍低于 A 類的不合格，或者說單位產品的重要的質量特性不符合規(guī)定，或單位產品的質量特性嚴重不符合規(guī)定。 C 類不合格。單位產品的一般質量特性不符合規(guī)定，或單位產品的質量特性輕微不符合規(guī)定。,第二節(jié)抽樣檢驗概述,7不合格品 有一個或一個以上不合格的單位產品稱為不合格品。通常不合格品分為以下 3 種。 A 類不合格品。有一個或一個以上 A 類不合格，也可能有 B 類和/或 C 類不合格的單位產品。 B 類不合格品。有一個或一個以上 B 類不合格，也可能有 C 類不合格，但沒有 A 類不合格的單位產品。 C 類不合格品。有一個或一個以上 C 類不合格，但沒有 A 類和B 類不合格的單位產品。,第二節(jié)

11、抽樣檢驗概述,7不合格品,第二節(jié)抽樣檢驗概述,8抽樣方案 抽樣方案是指在抽樣檢驗中規(guī)定樣本量和有關接收準則的一個具體的方案。（表示法？） 9隨機抽樣 隨機抽樣是指在抽取被調查單位時，每個單位都有同等被抽到的機會，被抽取的單位完全是偶然性的。,第二節(jié)抽樣檢驗概述,二、抽樣檢驗的分類 （一）按檢驗特性值的屬性分： 計數抽樣檢驗包括計件抽樣檢驗和計點抽樣檢驗。 計數抽樣檢驗是根據樣本中包含的不合格品數來推斷整批產品是否合格的活動。 計數抽樣檢驗通常是針對離散型產品。如焊點不良數 計量抽樣檢驗是通過測量被檢樣本中的產品質量特性的具體數值并與標準進行比較，進而推斷整批產品是否合格的活動 計量抽樣檢驗通常

12、是針對連續(xù)型產品。 如燈管壽命,第二節(jié)抽樣檢驗概述,（二）根據抽取的樣本次數分為： 一次抽樣檢驗就是從檢驗批中只抽取一個樣本就必須對該批產品做出是否接收的判斷； 二次抽樣檢驗是一次抽樣檢驗的延伸，它要求對一批產品抽取一個或兩個樣本后就必須對該批產品做出是否接收的結論； 多次抽樣：允許最多抽取5個樣本就必須對檢驗批作出接收與否的判斷；,第二節(jié)抽樣檢驗概述,一次抽樣檢驗程序,第二節(jié)抽樣檢驗概述,二次抽樣檢驗程序,第二節(jié)抽樣檢驗概述,（三）按是否調整抽樣方案分類 調整型抽樣方案：有轉移規(guī)則，一組抽樣方案，充分利用產品的質量歷史信息來調整，可降低檢驗的成本。（挑選型抽樣檢驗、連續(xù)型抽樣檢驗、序貫型抽樣

13、檢驗） 非調整型方案: 只有一個方案，沒有轉移規(guī)則。（標準型抽樣檢驗）,第二節(jié)抽樣檢驗概述,（四）按目的分類 預防性抽樣檢驗（過程抽樣檢驗、SPC） 驗收性抽樣檢驗 監(jiān)督抽樣檢驗（如質監(jiān)局的抽樣檢查）,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,一、批質量 (一)表示方法（與質量特性屬性有關） 對計量特性來講，可以用批中所有單位產品的該特性值的平均值表示，還可以用其標準差、變異系數等來表示。 對計數特性來講，又可分為兩類： 對計件產品可用不合格品率或不合格品百分數來表示批質量水平； 對計點產品可以用百單位產品的不合格數來表示其批質量水平。,1.批不合格品率 p公式如下： 批中不合格單位產品所占的比例，即,式中，N

14、為批量；D為批中的不合格品數。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,例 有一批電視機，批量 N=2000 臺，已知其中 1996 臺是合格品，則不合格品數=20001996=4臺。不合格品率為,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,2批不合格品百分數 批的不合格品數除以批量，再乘以 100，即,以上兩種方法常用于計件抽樣檢驗。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,3批每百單位產品不合格數 批中每百個單位產品平均包含的不合格數，即,式中，C為批中的不合格數。 例 有一批電視機，批量 N=1000 臺，已知其中有 30 臺電視機各有一處不合格，有 20 臺各有兩處不合格，則,這種方法常用于計點抽樣檢驗。,C,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,(

15、二)批產品質量的判斷過程 抽樣檢驗的對象是一批產品，而不是單個產品。在提交檢驗的一批產品中允許有一些不合格品，可用批不合格品率p作為衡量其好壞的指標。 如果p0，當然是理想狀態(tài)。在抽樣檢驗中，要做到這一點是困難的，從經濟上講，也沒有必要。因此，在抽樣檢驗時，首先要確定一個合格的批質量水平，即批不合格品率的標準值pt，然后將交檢批的批不合格品率p與pt 比較。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,如果ppt，則認為這批產品合格，予以接收；如果ppt，則認為這批產品不合格，予以拒收。 但在實際中通過抽樣檢驗是不可能精確地得到一批產品的批不合格品率p的，除非進行全數檢驗。所以在保證n對N有代表性的前提下，用樣本

16、中包含的不合格品數d的大小來推斷整批質量，并與標準要求進行比較。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,因此，對批的驗收歸結為兩個參數：樣本量n和樣本中包含的不合格（品）數，后者用Ac 表示，稱為合格判定數。這樣就形成了一個抽樣方案（n，Ac）。 由此可以看出，用抽樣方案 （n，Ac）去驗收一批產品實際上是對該批產品質量水平的推斷并與標準要求進行比較的過程。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,批質量的判斷過程是：從批量N中隨機抽取n個單位產品組成一個樣本，然后對樣本中每一個產品進行逐一測量，記下其中的不合格品數d，如果dAc，則認為該批產品質量合格，予以接收；如果dAc+1，則認為該批產品質量不合格，予以拒收。Ac+

17、1 即為不合格判定數，用Re 來表示，且Re=Ac+1。其判斷程序如圖4.1 所示。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,二、抽樣方案的接收概率 1接收概率的定義 接收概率是指根據規(guī)定的抽樣方案，把具有給定質量水平的檢驗批判為合格而接收的概率。即用給定的抽樣方案（n，Ac）去驗收批量N和批質量p已知的檢驗批時，把檢驗批判斷為合格而接收的概率。 接收概率通常記為L(p)，它是批不合格品率p的函數，隨著p的增大而減小。當p一定時，根據不同的情況，可用超幾何分布、二項分布、泊松分布來求得L(p)的值,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,二、抽樣方案的接收概率 例：設一批產品的批量為N=100，給定的抽樣方案為n=10,Ac

18、=0，這表明我們從這批產品中隨機抽取10件產品進行檢驗，如果沒有不合格品，則接收這批產品，否則就拒收這批產品。 如果這批產品的不合格品率P=0，則這批產品總是接收的。 如果這批產品的不合格品率P=0.01，接收這批產品的可能性很大。 如果這批產品的不合格品率P=0.1，接收這批產品的可能性降低了。 如果這批產品的不合格品率P=0.5，接收這批產品的可能性將變得很小。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,2接收概率的計算(本節(jié)不講) （1）超幾何分布計算法。設從不合格品率為p的總體N 中，隨機抽取n個單位產品組成樣本，則樣本中出現(xiàn)d 個不合格品的概率可按超幾何分布公式 計算。此時，接收概率的公式為（n， A

19、c ）,（有限總體，當批量N不大，且樣本量與批量之比n/N0.1）,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,例 設有一批產品，批量N=50，批不合格品率為p=10%，采用方案 （5，1）進行驗收，求接收概率。 解：,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,所謂接收概率為0.93，是指使用（50，1）方案對批量N=50，不合格品率為p=10%的產品批進行驗收，接收的可能性為0.93；從長遠來看，也是在100 次抽檢同樣的批中，約有93 次判為合格批，7 次判為不合格批。 用超幾何分布計算接收概率雖然精確，但當N 與n 值較大時，計算很繁瑣，一般可用二項分布或泊松分布近似計算。(需要符合一定的條件),第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,（2

20、）二項分布計算法。當總體為無窮大或近似無窮大（n/N0.1）時，可以用二項概率去近似求超幾何概率，故利用二項分布計算接收概率的公式為,（無限總體）,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,例 已知N=3000 的一批產品提交作外觀檢驗，若采用（20，1）的抽樣方案，當批不合格品率為p=1%，求接收概率。 解：,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,（3）泊松分布計算法。當n/N0.1 且p較小， np 在0.1-10之間時，又可用泊松分布來計算,(計點抽樣檢驗),第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,例 有一批產品共計10萬個需要進行外觀檢驗，如果采用（100，15）的抽檢方案，求p=10%時的接收概率。 解：,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,

21、三、抽樣檢驗特性曲線(OC)曲線 1OC 曲線的概念 根據接受概率L(p)的計算方法，對于一個抽樣方案，有一個p（p是一個不固定的值）就有一個與之對應的接收概率。如果用橫坐標表示自變量p的值，縱坐標表示相應的接收概率L(p)，則p和L(p)構成的一系列點子連成的曲線就是抽樣檢驗特性曲線，簡稱OC 曲線。如下圖 所示。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,OC曲線,p(%),OC曲線與抽樣方案是一一對應的，即一個抽檢方案對應著一條OC曲線。 每條OC曲線代表了一個抽樣方案對所驗收的產品質量的判斷能力(抽檢方案的特性)。具體而言，OC曲線直觀地反映了采用該方案對不同質量水平的批產品接收和拒收的概率。 可以通過

22、不同OC曲線比較來選擇合適的抽檢方案。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,2OC 曲線的三種情況 （1）理想的OC 曲線 什么是理想的OC 曲線呢？ 如果我們規(guī)定，當批不合格品率不超過pt時，這批產品是合格的，那么一個理想的抽檢方案應當滿足：當 ppt 時，接收概率L(p)=1；當ppt 時，接收概率L(p)=0。對應的理想OC 曲線，如圖4.3 所示。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,但是，理想的OC 曲線實際上是不存在的。只有在100%檢驗且保證不發(fā)生錯檢和漏檢的情況下才能得到。,理想的OC 曲線,pt,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,（2）線性的OC 曲線 比如，方案（10，1，0）的OC 曲線為一條直線，如圖

23、4.4 所示。,從圖中可看出，這種方案的判斷能力是很差的。因為，當批不合格品率p 達到50%時，接收概率仍有50%，也就是說，質量很差的產品也可能被接收。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,（3）實際的OC 曲線 一個比較好的抽樣方案或OC 曲線應當是：當批質量好（pp0）時能以高概率判它合格，予以接收；當批質量差到某個規(guī)定界限pp1 時，能以高概率判它不合格，予以拒收；當產品質量變壞，如p0pp1 時，接收概率迅速減小。其OC 曲線如圖4.5 所示。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,比較理想的OC曲線,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,例 設有一批產品，N=1000，今用（30，3）的抽樣方案對它進行檢驗，試畫出此抽樣

24、方案的OC曲線。 解：利用接收概率的計算公式，分別求出p=5%、p=10%、p=15%、p=20%時的接收概率，并列于表4.2 中。然后用表中的數據畫出該抽樣方案的OC 曲線，如圖4.6 所示。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,這個抽樣方案理想嗎？,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,3OC 曲線與N、n、Ac 之間的關系 OC曲線與抽樣方案（N，n，Ac）是一一對應的。因此，當N、n、Ac 變化時，OC 曲線必然隨著變化。以下討論OC 曲線怎樣隨著N、n、Ac 這3 個參數之一的變化而變化。 （1）當n、Ac 不變，N 變化時 假定有如下3 個抽檢方案： （50，20，0） （100，2

25、0，0） （1000，20，0）,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,下圖 表示3 種抽檢方案所對應的3 條OC 曲線。,從圖中看出，批量大小對OC 曲線影響不大，所以當N/n10 時，就可以采用不考慮批量影響的抽檢方案。 因此，我們可以將抽檢方案簡單地表示為（n，Ac）。但這決不意味著抽檢批量越大越好。因為抽樣檢驗總存在著犯錯誤的可能，如果批量過大，一旦拒收，則給生產方造成的損失就很大。,（50，20，0） （100，20，0） （1000，20，0）,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,（2）當N、Ac 不變，n 變化時 假定有如下3 個抽檢方案： （200，2） （100，2） （50，2） 圖4.8 表示3

26、種抽檢方案所對應的3 條OC 曲線。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,從圖中看出，當Ac 一定時，樣本大小n 越大，OC曲線越陡，抽樣方案越嚴格。,（200，2） （100，2） （50，2）,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,（3）當N、n 不變，Ac 變化時 假定有如下4 個抽檢方案： （100，2） （100，3） （100，4） （100，5） 圖4.9 表示的4 種抽檢方案所對應的OC 曲線。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,從圖中看出，當n一定時，合格判定數Ac 越小，則OC曲線傾斜度就越大，抽樣方案越嚴格。,（100，2） （100，3） （100，4） （100，5）,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,四、百分比

27、抽樣的不合理性 所謂百分比抽樣，就是不論產品的批量N如何，均按一定的比例抽取樣本進行檢驗，而在樣本中允許的不合格品數（即合格判定數Ac）都是一樣的。 下面通過實例來說明百分比抽樣的不合理性。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,（100，5，0） （200，10，0） （400，20，0） （600，30，0） （2000，100，0）,設供方有批量不同但批質量相同（如批不合格品率均為4%）的5批產品，它們均按5%抽取樣本，并規(guī)定樣本中不允許有不合格品（即Ac=0）。因此，可得到左邊5 個抽樣方案。,這5 個抽樣方案所對應的OC 曲線如圖4.10 所示。,第三節(jié)抽樣檢驗基本理論,從圖上可看出，方案V比方案要嚴得多。如p=2%時，方案