第九章抽样统计分析的基本知识课件.ppt

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1、第九章抽样统计分析的基本知识第九章抽样统计分析的基本知识1第1页，此课件共67页哦第七章第七章工程质量控制的统计分析方法工程质量控制的统计分析方法第一节质量统计基本知识第一节质量统计基本知识第第二二节节调调查查表表法法、分分层层法法、排排列列图图法法及及因果图法因果图法第三节、直方图法、控制图法与相关图法第三节、直方图法、控制图法与相关图法第四节抽样检验方案第四节抽样检验方案第2页，此课件共67页哦第一节质量统计基本知识第一节质量统计基本知识一、总体、样本及统计推断工作过程一、总体、样本及统计推断工作过程二、质量数据的收集方法二、质量数据的收集方法三、质量数据的分类三、质量数据的分类四、质量数

2、据的特征值四、质量数据的特征值五、质量数据的分布特征五、质量数据的分布特征第3页，此课件共67页哦一、总体、样本及统计推断工作过程一、总体、样本及统计推断工作过程1 1、总体、个体、总体、个体2 2、样本、样本3 3、统计推断工作过程、统计推断工作过程第4页，此课件共67页哦1 1、总体、个体、总体、个体总体总体也称母体，是所研究对象的全体。也称母体，是所研究对象的全体。N个体个体，是组成总体的基本元素。，是组成总体的基本元素。有限总体，无限总体。有限总体，无限总体。一一般般把把每每件件产产品品检检测测得得到到的的某某一一质质量量数数据据（强强度度、几几何何尺尺寸寸、重重量量等等）即即质质量量

3、特特性性值值视视为为个个体体，产产品品的的全全部部质质量量数数据据的的集集合合即为即为总体总体。第5页，此课件共67页哦2、样本、样本样样本本也也称称子子样样，是是从从总总体体中中随随机机抽抽取取出出来来，并并根根据据对对其其研研究究结结果果推推断断总总体体质质量量特特征征的那部分个体。的那部分个体。被被抽抽中中的的个个体体称称为为样样品品，样样品品的的数数目目称称样样本容量本容量，n第6页，此课件共67页哦3、统计推断工作过程、统计推断工作过程总体质量状况总体质量状况生产过程生产过程是否正常是否正常一批产品一批产品是否合格是否合格样本样本样本质量特征值样本质量特征值随机抽样随机抽样检测检测

4、整理整理推断推断 分析分析第7页，此课件共67页哦二、质量数据的收集方法二、质量数据的收集方法 （一）全数检验（一）全数检验（二）随机抽样检验（二）随机抽样检验第8页，此课件共67页哦（一）全数检验（一）全数检验全数检验全数检验是对总体中的是对总体中的全部个体全部个体逐一逐一观察、测量、计数、登记，从而获得对总观察、测量、计数、登记，从而获得对总体质量水平评价结论的方法。体质量水平评价结论的方法。第9页，此课件共67页哦（二）随机抽样检验（二）随机抽样检验抽样检验抽样检验是按照随机抽样的原则，从是按照随机抽样的原则，从总体中抽取部分个体组成样本，根据对样总体中抽取部分个体组成样本，根据对样品进

5、行检测的结果，推断总体质量水平的品进行检测的结果，推断总体质量水平的方法。方法。1.简单随机抽样简单随机抽样2.分层抽样分层抽样3.等距抽样等距抽样4.整群抽样整群抽样5.多阶段抽样多阶段抽样第10页，此课件共67页哦1.简单随机抽样简单随机抽样简简单单随随机机抽抽样样又又称称纯纯随随机机抽抽样样、完完全全随随机机抽抽样样，是是对对总总体体不不进进行行任任何何加加工工，直直接接进进行行随随机抽样，获取样本的方法。机抽样，获取样本的方法。一一般般的的做做法法是是对对全全部部个个体体编编号号，然然后后采采用用抽抽签签、摇摇号号、随随机机数数字字表表等等方方法法确确定定中中选选号号码码，相应的个体即

6、为样品。相应的个体即为样品。这这种种方方法法常常用用于于总总体体差差异异不不大大，或或对对总总体体了解甚少的情况。了解甚少的情况。第11页，此课件共67页哦2.分层抽样分层抽样分分层层抽抽样样又又称称分分类类或或分分组组抽抽样样，是是将将总总体体按按某某一一特特性性分分为为若若干干组组，然然后后在在每每组组内内随随机机抽抽取样品，组成样本的方法。取样品，组成样本的方法。由由于于对对每每组组都都有有抽抽取取，样样品品在在总总体体中中分分布布均均匀匀，更更具具代代表表性性，特特别别适适用用于于总总体体比比较较复复杂杂的的情情况况。如如研研究究混混凝凝土土浇浇筑筑质质量量时时，可可以以按按生生产产班

7、班组组分分组组、或或按按浇浇筑筑时时间间(白白天天、黑黑夜夜；或或季季节节)分分组组或或按按原原材材料料供供应应商商分分组组后后，再再在在每每组内随机抽取个体。组内随机抽取个体。第12页，此课件共67页哦3.等距抽样等距抽样等距抽样等距抽样又称机械抽样、系统抽样，又称机械抽样、系统抽样，是将个体按某一特性排队编号后均分为是将个体按某一特性排队编号后均分为n组，组，这时每组有这时每组有KNn个个体，然后在第一个个体，然后在第一组内随机抽取第一件样品，以后每隔一定组内随机抽取第一件样品，以后每隔一定距离距离(K号号)抽选出其余样品组成样本的方法。抽选出其余样品组成样本的方法。如在流水作业线上每生产

8、如在流水作业线上每生产100件产品抽出一件产品抽出一件产品做样品，直到抽出件产品做样品，直到抽出n件产品组成样本。件产品组成样本。第13页，此课件共67页哦4.整群抽样整群抽样整整群群抽抽样样一一般般是是将将总总体体按按自自然然存存在在的的状状态态分分为为若若干干群群，并并从从中中抽抽取取样样品品群群，组组成成样样本本，然然后后在在中中选选群群内内进进行行全全数数检检验验的的方法。方法。如如对对原原材材料料质质量量进进行行检检测测，可可按按原原包包装装的的箱箱、盒盒为为群群随随机机抽抽取取，对对中中选选箱箱、盒盒做做全全数数检检验验；每每隔隔一一定定时时间间抽抽出出一一批批产产品品进行全数检验

9、等。进行全数检验等。第14页，此课件共67页哦5.多阶段抽样多阶段抽样多多阶阶段段抽抽样样又又称称多多级级抽抽样样，是是将将各各种种单单阶阶段段抽抽样样方方法法结结合合使使用用，通通过过多多次次随随机机抽样来实现的抽样方法。抽样来实现的抽样方法。14的的抽抽样样方方法法的的共共同同特特点点是是整整个个过过程程中中只只有有一一次次随随机机抽抽样样，因因而而统统称称为为单单阶阶段段抽抽样样。但但是是当当总总体体很很大大时时，很很难难一一次次抽抽样完成预定的目标。样完成预定的目标。第15页，此课件共67页哦三、质量数据的分类三、质量数据的分类1 1计量值数据计量值数据2 2计数值数据计数值数据（1

10、1）计件值数据）计件值数据（2 2）计计点点值值数数据据，表表示示个个体体（单单件件产产品品、单单位位长长度度、单单位位面面积积、单单位位体体积积等等）上上的缺陷数、质量问题点的缺陷数、质量问题点 第16页，此课件共67页哦四、质量数据的特征值四、质量数据的特征值 （一）（一）描述数据集中趋势的特征值描述数据集中趋势的特征值（二）（二）描述数据离中趋势的特征值描述数据离中趋势的特征值第17页，此课件共67页哦（一）（一）描述数据集中趋势的特征值描述数据集中趋势的特征值(1)算术平均数（均值）算术平均数（均值）(2)样本中位数样本中位数 样样本本中中位位数数是是将将样样本本数数据据按按数数值值大

11、大小小有有序序排排列列后后，位位置置居居中中的的数数值值。当当样样本本数数n n为为奇奇数数时时，数数列列居居中中的的一一位位数数即即为为中中位位数数；当当样样本本数数n n为为偶偶数数时时，取取居居中中两两个个数数的平均值作为中位数。的平均值作为中位数。总体算术平均数总体算术平均数样本算术平均数样本算术平均数第18页，此课件共67页哦（二）（二）描述数据离中趋势的特征值描述数据离中趋势的特征值(1)极差极差R(2)标准偏差标准偏差(3)变异系数变异系数第19页，此课件共67页哦(2)标准偏差标准偏差(标准差或均方差标准差或均方差)1)1)总体的标准偏总体的标准偏差差2)2)样本的标准偏样本的

12、标准偏差差（n50个）进行分组整理，绘制成频个）进行分组整理，绘制成频数分布直方图，用以描述质量分布状态的一数分布直方图，用以描述质量分布状态的一种分析方法，所以又称种分析方法，所以又称质量分布图法质量分布图法。通通过过直直方方图图，可可了了解解产产品品质质量量的的波波动动情情况况，掌掌握握质质量量特特性性的的分分布布规规律律，以以便便对对质质量量状状况况进进行行分分析析判判断断。同同时时可可通通过过质质量量数数据据特特征征值值的的计计算算，估估算算施施工工生生产产过过程程总总体体的的不不合合格品率，格品率，评价评价过程能力等。过程能力等。第47页，此课件共67页哦3.3.直方图的观察与分析直

13、方图的观察与分析(1)(1)观察直方图的形状、判断质观察直方图的形状、判断质量分布状态量分布状态(2)(2)将直方图与质量标准比较，将直方图与质量标准比较，判断实际生产过程能力判断实际生产过程能力第48页，此课件共67页哦(1)(1)观察直方图的形状、判断质量分布状态观察直方图的形状、判断质量分布状态左缓坡型左缓坡型折齿分布折齿分布孤岛型孤岛型绝壁型绝壁型双峰型双峰型对称分布对称分布(正态分布正态分布)第49页，此课件共67页哦折齿分布折齿分布折齿分布折齿分布分组不当或组距确定不当分组不当或组距确定不当对称分布对称分布(正态分布正态分布)生生产过程正常，质量稳产过程正常，质量稳定定第50页，此

14、课件共67页哦左缓坡型左缓坡型对称分布对称分布(正态分布正态分布)生产过程正常，质量稳定生产过程正常，质量稳定左缓坡型左缓坡型操作中对上限控制太严操作中对上限控制太严第51页，此课件共67页哦孤岛型孤岛型对称分布对称分布(正态分布正态分布)生产过程正常，质量稳定生产过程正常，质量稳定孤岛型孤岛型原材料发生变化或短期内不原材料发生变化或短期内不熟练的工人顶班作业造成。熟练的工人顶班作业造成。第52页，此课件共67页哦双峰型双峰型对称分布对称分布(正态分布正态分布)生产过程正常，质量稳定生产过程正常，质量稳定双峰型双峰型由两种不同方法或设备或工由两种不同方法或设备或工人进行生产，然后把两方面人进行

15、生产，然后把两方面的数据混在一起整理产生的。的数据混在一起整理产生的。第53页，此课件共67页哦绝壁型绝壁型对称分布对称分布(正态分布正态分布)生产过程正常，质量稳定生产过程正常，质量稳定绝壁型绝壁型数据收集不正常，去掉上数据收集不正常，去掉上限以上的数据，或检测中限以上的数据，或检测中某种人为因素造成的某种人为因素造成的第54页，此课件共67页哦(2)(2)与质量标准比较，判断实际生产过程能力与质量标准比较，判断实际生产过程能力T质量标准要求的界限质量标准要求的界限M质量标准中心质量标准中心B表示实际质量特性分布范围表示实际质量特性分布范围x质量分布中心质量分布中心第55页，此课件共67页哦

16、质量控制的统计分析方法(6)PM方法/质量控制直方图与标准规格比较直方图与标准规格比较(Tu公差上限公差上限TL公差下限公差下限)TLTuTLTuTLTuTLTuTLTuTLTu生产稍有波动会超出公差带，出现不合生产稍有波动会超出公差带，出现不合格品。应努力减少分散，或可能时增大格品。应努力减少分散，或可能时增大公差带。公差带。生产正常、稳定，满足生产正常、稳定，满足质量要求。质量要求。生产正常、稳定，但不经济。生产正常、稳定，但不经济。稍有不慎，可能超上限。应采稍有不慎，可能超上限。应采取措施使分布移向公差带中心。取措施使分布移向公差带中心。已超出公差范围，出现不合格品。已超出公差范围，出现

17、不合格品。应设法减少分散程度。应设法减少分散程度。大部分正常，小部分超差，可能大部分正常，小部分超差，可能是不熟练工人临时替班造成。应是不熟练工人临时替班造成。应查明原因予以消除。查明原因予以消除。第56页，此课件共67页哦二、控制图法二、控制图法1.1.控制图的用途控制图的用途2.2.控制图的原理控制图的原理3.3.控制图的观察与分析控制图的观察与分析质质量量特特性性序号（时间）序号（时间）UCLCLLCL33(上控制界限上控制界限)(数据的均值数据的均值)(下控制界限下控制界限)第57页，此课件共67页哦1.1.控制图的用途控制图的用途(1)过过程程分分析析，即即分分析析生生产产过过程程是

18、是否否稳稳定定。为为此此，应应随随机机连连续续收收集集数数据据，绘绘制制控控制制图图，观观察察数数据点分布情况并判定生产过程状态。据点分布情况并判定生产过程状态。(2)过过程程控控制制，即即控控制制生生产产过过程程质质量量状状态态。为为此此，要要定定时时抽抽样样取取得得数数据据，将将其其变变为为点点子子描描在在图图上上，发发现现并并及及时时消消除除生生产产过过程程中中的的失失调调现现象象，预防不合格品的产生。预防不合格品的产生。控控制制图图是是用用样样本本数数据据来来分分析析判判断断生生产产过过程程是是否否处处于于稳稳定定状状态态的的有有效效工工具具，是是典典型型的的动动态态分分析法。析法。第

19、58页，此课件共67页哦2.2.控制图的原理控制图的原理依依据据描描述述产产品品质质量量分分布布的的集集中中位位置置和和离离散散程程度度的的统统计计特特征征值值，随随时时间间（生生产产进进程程）的的变变化情况来分析生产过程是否处于稳定状态。化情况来分析生产过程是否处于稳定状态。在在控控制制图图中中，只只要要样样本本质质量量数数据据的的特特征征值值是是随随机机地地落落在在上上、下下控控制制界界限限之之内内，就就表表明明产产品品质质量量分分布布的的参参数数和和基基本本保保持持不不变变，生生产产中中只存在偶然原因，生产过程是稳定的。只存在偶然原因，生产过程是稳定的。而而一一旦旦发发生生了了质质量量数

20、数据据点点飞飞出出控控制制界界限限之之外外，或或排排列列有有缺缺陷陷，则则说说明明生生产产过过程程中中存存在在系系统统原原因因，使使和和发发生生了了改改变变，生生产产过过程程出出现现异异常情况。常情况。第59页，此课件共67页哦3.3.控制图的观察与分析控制图的观察与分析当控制图同时满足以下两个条件时，就当控制图同时满足以下两个条件时，就可以认为生产过程基本上处于稳定状态。可以认为生产过程基本上处于稳定状态。一是点子几乎全部落在控制界限之内；一是点子几乎全部落在控制界限之内；二是控制界限内的点子排列没有缺陷。二是控制界限内的点子排列没有缺陷。第60页，此课件共67页哦点子几乎全部落在控制界限之

21、内的要求点子几乎全部落在控制界限之内的要求1)连续连续25点以上处于控制界限内；点以上处于控制界限内；2)连续连续35点中仅有点中仅有1点超出控制界限；点超出控制界限；3)连续连续100点中不多于点中不多于2点超出控制界限。点超出控制界限。第61页，此课件共67页哦控制界限内的点子排列没有缺陷控制界限内的点子排列没有缺陷没有缺陷是指点子的排列没有缺陷是指点子的排列是是随机随机的的，而没有出现而没有出现异常异常现象。这里的异常现象是现象。这里的异常现象是指点子排列出现了指点子排列出现了“链链”、“多次同侧多次同侧”、“趋势或倾向趋势或倾向”、“周期性变动周期性变动”、“接近控制界限接近控制界限”

22、等情况。等情况。第62页，此课件共67页哦“链链”是指点子是指点子连续出现在中心线一侧连续出现在中心线一侧的现象。的现象。出现出现五点链五点链，应注意生产过程发展状况；出，应注意生产过程发展状况；出现现六点链六点链，应开始调查原因；出现，应开始调查原因；出现七点链七点链，应判定工序异常，需采取处理措施。应判定工序异常，需采取处理措施。第63页，此课件共67页哦“多次同侧多次同侧”是是指指点点子子在在中中心心线线一一侧侧多多次次出出现现的的现现象象，或或称称偏偏离离。在在连连续续11点点中中有有10点点在在同同侧侧。在在连连续续14点点中中有有12点点在在同同侧侧。在在连连续续17点点中中有有1

23、4点点在在同同侧侧。在在连连续续20点点中中有有16点在同侧。点在同侧。第64页，此课件共67页哦“趋势或倾向趋势或倾向”是是指指点点子子连连续续上上升升或或连连续续下下降降的的现现象象。连连续续7点点或或7点点以以上上上上升升或或下下降降排排列列，就就应应判判定定生生产产过过程程有有异异常常因因素素影影响响，要要立立即即采采取措施。取措施。第65页，此课件共67页哦“周期性变动周期性变动”即即点点子子的的排排列列显显示示周周期期性性变变化化的的现现象象。这这样样即即使使所所有有点点子子都都在在控控制制界界限限内内，也也应应认为生产过程为异常。认为生产过程为异常。第66页，此课件共67页哦“接近控制界限接近控制界限”是是指指点点子子落落在在了了二二倍倍与与三三倍倍标标准准偏偏差差控控制制界界限限之之间间。如如属属下下列列情情况况的的判判定定为为异异常常：连连续续3点点至至少少有有2点点接接近近控控制制界界限限。连连续续7点点至至少少有有3点点接接近近控控制制界界限限。连连续续10点点至少有至少有4点接近控制界限。点接近控制界限。第67页，此课件共67页哦