抽樣方案

抽樣方案

根據檢驗項目的特性所确定的抽樣數量和方法
抽樣方案(samplingscheme)指的是根據檢驗項目的特性所确定的抽樣數量和方法。抽樣方案是由樣本量和對樣本的要求兩部分組成。抽樣方案有計數型和計量型兩種類型。計數型抽樣方案可記為n,n表示樣本量,c表示對樣本的要求,即從一批産品中抽取n個樣品,n當然不能大于批量,逐個檢驗這n個産品,若在其中發現有d個不合格品,若d不大于C,判為總體可接收,若d大于C,判為總體不可接收。計數型抽樣方案又分為計件和計點兩種情況。
    中文名:抽樣方案 英文名:Sampling plan 釋義:實施抽樣而制定的一組策劃 包括:抽樣方法、抽樣數量和樣本判斷

抽樣分類

1.計量型抽樣檢驗

有些産品的質量特性,如燈管壽命、棉紗拉力、炮彈的射程等,是連續變化的。用抽取樣本的連續尺度定量地衡量一批産品質量的方法稱為計量抽樣檢驗方法。

2.計數抽樣檢驗

有些産品的質量特性,如焊點的不良數、測試壞品數以及合格與否,隻能通過離散的尺度來衡量,把抽取樣本後通過離散尺度衡量的方法稱為計數抽樣檢驗。計數抽樣檢驗中對單位産品的質量采取計數的方法來衡量,對整批産品的質量,一般采用平均質量來衡量。計數抽樣檢驗方案又可分為:标準計數一次抽檢方案、計數挑選型一次抽檢方案、計數調整型一次抽檢方案、計數連續生産型抽檢方案、二次抽檢、多次抽檢等。

①一次抽檢方案

一次抽檢方案是最簡單的計數抽樣檢驗方案,通常用(N,n,C)表示。即從批量為N的交驗産品中随機抽取n件進行檢驗,并且預先規定一個合格判定數C。如果發現n中有d件不合格品,當d≤C時,則判定該批産品合格,予以接收;當d>C時,則判定該批産品不合格,予以拒收。例如,當N=100,n=10,C=1,則這個一次抽檢方案表示為(100,10,1)。其含義是指從批量為100件的交驗産品中,随機抽取10件,檢驗後,如果在這10件産品中不合格品數為0或1,則判定該批産品合格,予以接收;如果發現這10件産品中有2件以上不合格品,則判定該批産品不合格,予以拒收。

②二次抽檢方案

和一次抽檢方案比,二次抽檢方案包括五個參數,即(N,n,n;C,C)。其中:

n1—抽取第一個樣本的大小;

n2—抽取第二個樣本的大小;

c1—抽取第一個樣本時的不合格判定數;

c2—抽取第二個樣本時的不合格判定數。

二次抽檢方案的操作程序是:在交驗批量為N的一批産品中,随機抽取n,件品進行檢驗。若發現n,件被抽取的産品中有不合格品d,則:

若d1≤C1,判定批産品合格,予以接收;

若d1>C2,判定批産品不合格,予以拒收;

若C1

若發現n2中有d2件不合格品,則根據(d1+d2)和C2的比較作出判斷:

若d1+d2≤C2,則判定批産品合格,予以接收;

若d1+d2>C2,則判定批産品不合格,予以拒收。

例如,當N=100,n1=40,n2=60,C1=2,C2=4,則這個二次抽檢方案可表示為(100,40,60;2,4)。其含義是指從批量為100件的交驗産品中,随機抽取第一個樣本n1=40件進行檢驗,若發現n1中的不合格品數為d1:

若d1<2,則判定該批産品合格,予以接收;

若d1>4,則判定該批産品不合格,予以拒收;

若2

若d1+d2≤4,則判定該批産品合格,予以接收;

若d1+d2>4,則判定該批産品不合格,予以拒收。

③多次抽檢方案

多次抽檢方案是允許通過三次以上的抽樣最終對一批産品合格與否作出判斷。按照二次抽檢方案的做法依次處理。以上我們讨論的是計數抽樣檢驗方案,計量抽樣檢驗方案原理相同。

抽樣設計

抽樣檢驗方案是根據對總體的質量要求,用數理統計理論設計出來的。對總體的質量要求不同,對樣本的要求也就必然不同。例如要求總體不合格品率不超過萬分之一,所用的抽樣方案與要求總體不合格品率不超過百分之一所用的抽樣方案必然不同。所以說應先有對總體的質量要求,才能有抽樣方案;

如果沒有對總體提出質量要求,抽樣方案也無從談起。這裡應特别指出,總體不合格品率與樣本不合格品率是兩個不同的概念,在數值上不能混為一談。例如從批量為10000的一批産品中抽取兩件樣品,樣本不合格品率僅有三個值:0,50%,100%。兩件都合格樣本不合格品率是零;

其中有一件不合格,樣本不合格品率為50%;兩件都不合格樣本不合格品率是100%,但總體不合格品率的真值可能不是上述三個值中的任何一個值,綜上所述,樣本不合格品率與總體不合格品率不一定相等。

國家标準

抽樣檢驗這門科學,就是用盡量少的樣本量,來盡量準确的判斷總體質量狀況,這是一個很複雜的領域。欲達到上述目的,根據不同種情況要用不同的抽樣方案或抽樣系統。現國已正式頒布了20個關于抽樣檢驗的國家标準,如下:

GB2828—87逐批檢查計數抽樣程序及抽樣表(适用于連續批的檢查)

GB2829—87周期檢查計數抽樣程序及抽樣表(适用于生産過程穩定性的檢查)

GB6378—86不合格品率的計量抽樣檢查程序及圖表

GB8051—87計數序貫抽樣檢查及表

GB8052—87單水平和多水平計數連續抽樣檢查程序及表

GB8053—87不合格品率計量标準型一次抽樣檢查程序及表

GB8054—87平均值計量标準型一次抽樣檢查程序及表

GB/T13262—91不合格品率的計數标準型一次抽樣檢查程序及抽樣表

GB/T13263—91跳批計數抽樣檢查程序

GB/T13264—91不合格品率的小批計數抽樣檢查程序及抽樣表

GB/T13546—92挑選型計數抽樣檢查程序及抽樣表

GB/T13732—92粒度均勻散料抽樣檢驗通則

GB/T14162—93産品質量監督計數抽樣程序及抽樣表(适用于每百單位産品不合格數為質量指标)

GB/T14437—93産品質量計數一次監督抽樣檢驗程序(适用于總體量較大的情形)

GB/T14900—94産品質量平均值的計量一次監督抽樣檢驗程序及抽樣表

GB/T15239—94孤立批計數抽樣檢驗程序及抽樣表

GB/T15482—1995産品質量監督小總體計數一次抽樣檢驗程序及抽樣表

GB/T13393—92抽樣檢查導則

GB10111—88利用随機數骰子進行随機抽樣的方法

GB/T15500—1995利用電子随機數抽樣品進行随機抽樣的方法

标準分類

根據檢驗對象可分為兩大類:

1)分立個體的抽樣檢驗;

2)分散料的抽樣檢驗,例如:一批水泥、一批化肥、一批糧食、一堆礦石都可視為散料,對散料類,又可分為粒度均勻散料和粒度不均勻散料

檢驗對象

在抽樣檢驗中将檢驗對象分為連續批和孤立批兩種情況,是抽樣檢驗從經驗上升為科學的重要裡程碑。對孤立批而言,抽樣檢驗僅起概率把關的作用,它不能把接收批的不合格品率控制在事先規定的某數據之下。

例如:對批量等于10000的一批産品要求不合格品率不得高于1%,若使用(5;0)抽樣方案,即從該批中抽5件,如果發現其中有不合格品判為不接收該批,如果這5件全是合格品判為接收該批。假如該批中有10件不合格品,不合格品率為0.1%,即該批為合格批(0.1%<1%)。

從這10000件中抽取5件,可能抽到不合格品,若抽到了不合格品,就會把實際上合格的批判為不接收。再看另外一種情況,假如該批中有9000件不合格品,1000件合格品,從該批中抽取5件。有可能抽到的5件全是合格品,如果這樣的情況發生了,就會把不合格品率高達90%的不合格批判為接收。

由此可見,用某一抽樣方案對孤立的一批産品進行抽樣檢驗判斷,僅起概率把關的作用。即,當不合格品率低時,被判為接收的概率較高;當不合格品率高時,被判為接收的概率較低。在抽樣檢驗後判為接收,并不能斷言,該批的不合格品率在事先規定的某數據之下。

抽樣系統

抽樣系統由一組抽樣方案和如何使用這組抽樣方案的轉移規則構成。對于連續多批産品,為了達到既節約樣本量,又盡量精确地控制接收産品的總和的不合格品率這樣的目的僅僅使用一個抽樣方案是不行的,必須使用一組抽樣方案。這組抽樣方案包括:正常檢驗抽樣方案、加嚴檢驗抽樣方案、放寬檢驗抽樣方案和特寬檢驗抽樣方案。在什麼情況下使用哪個抽樣方案由轉移規則來确定。

參照國際标準ISO2859制定的國标GB2828《逐批檢查計數抽樣程序及抽樣表(适用于連續批的檢查)》和參照國際标準ISO3951制定的國标GB6378《不合格品率的計量抽樣檢查程序及圖表》都是以AQL為質量指标的抽樣系統

檢驗程序

1.抽樣方案的表示

抽樣檢驗的對象是一批産品,一批産品的可接受性,即通過抽樣檢驗判斷批的接收與否,可以利用批質量指标來衡量。

2.一次抽樣檢驗的程序

一次抽樣方案由樣本量n和用來判定批接收與否的接收數Ac組成,記為(n,Ac)。

3.二次抽樣檢驗的程序

二次抽樣對批質量的判斷允許最多抽兩個樣本。在抽檢過程中,如果第一個樣本量n1中的不合格(品)數d1不超過第一個接收數Ac1,則判斷批接收;如果d1等于或大于第一個拒收數Re1,則不接收該批。如果d1大于Ac1,但小于Re1,則繼續抽第二個樣本。

檢驗結果

為了達到既節約樣本量,又精确地控制不合格品率這一目的,對于連續多批産品,當抽樣檢驗結果顯示,産品批質量相當好時,可以不再逐批檢查,而選用一定跳頻進行跳批檢查。

GB13263《跳批計數抽樣檢查程序》中規定了四種跳頻:l/2,1/3,1/4,1/5跳頻為1/2,即每兩批中随機抽一批,從這批中再抽取樣品進行檢驗。跳頻為1/5,即每五批中随機抽一批,從這批中再抽取樣品進行檢驗。其他以此類推。當抽樣檢驗結果顯示,産品批質量下降時,跳頻也應随之下降(數值增大)。

國标GB/T13263—91《跳批計數抽樣檢查程序》詳細規定了跳批資格的鑒定、初始跳頻的選取,跳頻的升級、降級、暫停和資格的取消。GB/T13263—91參照采用了ISO2859/3,它是GB2828的續篇。

連續批抽樣跟連續抽樣不是一回事。連續批指的是在相同生産條件下生産出來的多批。比如說,一天的産量作為一批,在相同的生産條件下,一個月生産出來的30批,構成了連續批。針對連續批抽樣的國标是GB2828。而連續抽樣指的是在持續不斷的生産線上抽檢,這些持續不斷的産品并沒有構成一個穩定的批。針對連續抽樣的國标是GB8052。GB8052是非等效美國軍标MIL-STD-1235B制定出來的。

相關拓展

動車組可靠性試驗,作為動車組可靠性研究不可缺少的環節,是動車組設計的基礎和維修的依據。故障分析是可靠性評估的重要組成部分;抽樣檢驗是可靠性試驗的必要環節,制定合理的抽樣方案是成功開展可靠性試驗的關鍵前提。目前尚難見到故障樹—蒙特卡洛法在動車組可靠性評估中的運用及适合動車組特點的可靠性試驗抽樣方案。

因此,本文圍繞動車組故障分析和抽樣檢驗方案的制定這兩個研究方向,進行了以下研究:

(1)建立動車組系統及其子系統故障樹模型,運用蒙特卡洛法和MATLAB軟件,對動車組可靠性進行仿真試驗和分析。結果表明故障樹—蒙特卡洛仿真法能快速、準确地計算動車組整車的可靠性和檢驗整車故障分布類型;故障樹-蒙特卡洛法仿真驗證了當動車組基本部件的故障服從指數分布時,整車故障也服從指數分布;分析了動車組薄弱環節,給出了動車組主要部件重要度排序。

(2)依據假設檢驗理論對動車組故障數據進行分析,驗證了動車組故障服從指數分布;依據可靠性抽樣檢驗理論,給出動車組可靠性抽樣檢驗的兩種方案:一種是選取多列樣品的抽樣方案,準确性高,試驗時間短;另一種是隻取一列樣品的抽樣方案,試驗時間長,精度略低。

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