又稱抽樣檢查,是從一批產品中隨機抽取少量產品(樣本)進行檢驗,據以判斷該批產品是否合格的統計方法和理論。它與全面檢驗不同之處,在於後者需對整批產品逐個進行檢驗,把其中的不合格品揀出來,而抽樣檢驗則根據樣本中的產品的檢驗結果來推斷整批產品的品質。如果推斷結果認為該批產品符合預先規定的合格標準,就予以接收;否則就拒收。所以,經過抽樣檢驗認為合格的一批產品中,還可能含有一些不合格品。採用抽樣檢驗可以顯著地節省工作量。在破壞性試驗(如檢驗產品的壽命)以及散裝產品((如礦產品、糧食)和連續產品(如棉佈、電線)等檢驗中,也都隻能采用抽樣檢驗。抽樣檢驗是統計質量管理的一個組成部分。
抽樣檢驗方案及其特性 抽樣檢驗方案(簡稱抽樣方案)是一套規則,依據它去決定如何抽樣(一次抽或分幾次抽、抽多少),並根據抽出產品檢驗的結果決定接收或拒收該批產品。在確定瞭一個抽樣方案後,可以計算具有指定質量指標(例如批不合格品率p)的一批產品被接收的概率,接收概率L(p)是p的函數,稱為抽查特性函數,簡稱OC函數,其圖形稱為抽查特性曲線(OC曲線),如圖1所示。
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在實際問題中,常要求設計一個抽樣方案,使它具有所需要的抽查特性。例如,若以批不合格品率p為質量水平,根據生產方的生產水平和使用方對產品的要求,可以確定兩個質量水平p0,p1(p0<p1),而要求所設計的抽樣方案有如下性質:當p≤p0時,以高概率(大於或等於1-α)接收整批產品;而當p≥p1時僅以低概率(小於或等於β)接收整批產品。通常稱α為生產方風險,β為使用方風險;p0為生產方風險質量,p1為使用方風險質量。除此之外,也可以根據其他形式的要求來設計抽樣方案。例如,挑選型抽樣方案中要求經檢驗後的平均質量水平(稱為平均檢出質量)達到一定的數值。
抽樣方案的分類 按指標性質可分為計數抽樣方案與計量抽樣方案兩類。前者對每個產品隻區分為合格或不合格,然後根據樣本中不合格品的數目,按預先規定的判斷規則決定接收還是拒收該批產品。這種方案比較容易實施,使用較廣泛。計量抽樣方案則需要測定樣本中每個產品的一個或多個定量指標(如尺寸、重量、強度及壽命等),據此計算適當的統計量的值,再按預先規定的判斷規則來決定是否接收這批產品。它對檢驗員及檢驗設備要求較高,計算也較復雜,使用不如計數方案廣泛。但是計量抽樣方案可以較多地利用樣本提供的信息,故為達到同樣的檢驗效果,所需的樣品個數比計數抽樣方案一般要少。
按抽取樣本的方式,抽樣方案又可分為一次、二次、多次及序貫抽樣方案。若事先指定一個正整數n,從批中抽出n個產品進行檢驗,稱之為一次抽樣方案。一次計數抽樣方案中,接收或拒收整批產品,取決於樣本中的不合格品數x,若x不大於事先指定的с(с也稱為接收數),則接收整批產品,否則拒收。這種一次計數抽樣方案可用兩個參數(n,с)來描述,其實施程序如圖2。
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A.瓦爾德的序貫概率比檢驗(見序貫分析)是一個重要的例子。
根據應用的場合不同,抽樣方案又有標準型、挑選型、調整型和連續型等區分。標準型抽樣方案適用於孤立的一批產品的檢驗。挑選型抽樣方案用於以下情況:對不合格的批可以進行全面檢驗,並以合格品替換所有檢出的不合格品後,再進行交付。調整型方案則要根據最近檢驗過的若幹批的質量變化,采取適當的調整措施,例如,在正常情況下采用一個正常的抽樣方案,當批質量明顯變劣或確有提高時,則分別換用一個加嚴或放寬的抽樣方案,等等。所以,調整型抽樣方案不是一個孤立的抽樣方案,而是用一組調整規則聯系起來的幾個抽樣方案的組合。
抽樣方案的標準化 除瞭根據抽樣檢驗方法制定適用於各種特定情形的抽樣方案外,抽樣檢驗方法的標準化是一個重要的趨向。這就是制定各種類型的抽樣標準,其內容包括抽樣方案程序及圖表。生產方和使用方隻要商定出關於批質量的某個(或某些)特性值,根據抽樣檢驗標準(簡稱抽樣標準)即可得到所需的抽樣方案。目前使用最廣泛的標準是由國際標準化組織(ISO)通過並頒佈的兩個國際標準:ISO2859-1974:《計數抽樣程序及表》和ISO3951-1981:《不合格品率的計量抽樣程序及圖表》。這兩個國際標準的藍本是美國軍用標準MIL-STD-105D和MIL- STD-414。其他國傢或直接采用這些標準,或在它們的基礎上修訂出本國的抽樣標準。中國也頒佈過幾個標準,如關於計數抽樣的《中華人民共和國國傢標準GB2828-81》。此外,一些國傢還制定瞭適用於連續生產線上的抽樣檢驗的連續抽樣標準。
近年來,從經濟角度來研究抽樣檢驗的問題也已成為一個重要的趨向。比如,在制定抽樣方案時,考慮檢驗一個產品所需的費用,被檢驗批的某個質量參數(如不合格品率、單位產品的平均缺陷數等)的先驗分佈(見貝葉斯統計),接收不合格批所造成的損失,及拒收合格批所造成的影響等因素,從原則上導出一個使總費用(總檢驗費用與各項損失的總和)為最小的最佳抽樣方案,也即所謂的貝葉斯抽樣方案。A.霍爾德對最佳抽樣方案進行過一些研究,他的工作有一定的代表性。
參考書目
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