一、抽樣檢驗的基礎統(tǒng)計理論
1.抽樣檢驗與全檢
檢驗是指用一定方法(技術手段)測量、試驗和計量產品的一種或多種質量特性,并將測定結果與判別標準相比較,以判別每個產品或每批產品是否合格的過程。按檢驗方式分,可分為全檢(即100%檢驗)和抽樣檢驗兩種。理論上全檢結果可以達到100%的準確率,但實際上抽樣檢驗仍是最常用的檢驗方法。尤其適用于使用破壞性檢驗,檢驗成本高、或者檢驗時間長的檢驗場合。
2.抽樣檢驗中的兩類錯誤與兩種風險
由于抽樣檢驗與全檢不同。只要采取抽樣檢驗就有可能產生兩種錯誤的判斷:一種是將合格的批判定為不合格,這稱為第一類誤判,相應的風險稱為錯判風險;另一種是將不合格的批判定為合格,這稱為第二類誤判,相應的風險稱為漏判風險。由于第一類誤判會對產品生產方造成不利影響,所以又稱為生產方風險,而第二類誤判會對產品使用方造成損失,所以又稱為使用方風險。
3.抽樣方案
抽樣方案可以分為計數(shù)抽樣方案和計量抽樣方案。
(1)計數(shù)抽樣方案
判斷規(guī)則中,只利用計數(shù)檢驗的結果,即樣本中不合格品的個數(shù)或不合格數(shù),就稱為計數(shù)抽樣方案。
例如,(n;r)便是從檢驗批中抽取n個樣品進行檢驗,如果不合格品數(shù)目大于或等于r,則判定檢驗批不通過。
(2)計量抽樣方案
判斷規(guī)則中,只利用計量檢驗的結果,如樣本均值,就稱為計量抽樣方案。
例如,(n;k)。以GB/T14900為例,考慮單側下規(guī)格限的情況,則抽取n個樣品,測定其平均值,計算QL。若QL>k,則判定檢驗批可通過。QL的計算式如下:
(1)
式中:——樣品平均值;μL——下限值;σ——標準偏差。
4.抽樣方案的接收概率曲線(OC曲線)
圖1 OC曲線
對某一抽樣方案而言,用二項分布可計算出當一批產品的不合格品率為p(下文中p同義)時,可以通過檢驗的概率Pa(p)。以p為橫坐標、Pa(p)為縱坐標,可以得到一條單調遞減的曲線,稱為抽樣方案的接收概率曲線(Operation Characteristic curve,OC曲線)。如圖1所示。OC曲線有以下兩個特點:
a.不合格品率p趨于零時,接收概率Pa(p)趨于100%;
b.不合格率增大時,接收概率Pa(p)就減少。
生產方風險如圖1中α。此時,不合格率p0<AQL(合格質量水平),檢驗批應判通過檢驗。但由于OC曲線的特性,仍有一定風險被判為不通過檢驗。風險值為α。
使用方風險如圖1中β。此時,不合格率p1>AQL,檢驗批應判不通過檢驗。但由于OC曲線的特點,仍會有一定風險判為通過檢驗。風險值為β。
由于OC曲線的計算較為復雜,在實際應用中,各類抽樣方案的OC曲線都可以通過相應的技術材料工具書查到。而且往往已經簡化為表格,以方便查閱。在決定選取抽樣方案時,則主要考慮控制生產方和使用方兩類風險。使抽樣方案可以滿足生產方和使用方的需要。
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二、定量包裝商品包裝計量監(jiān)督方案分析
1.對單件定量包裝商品的凈含量要求
單件定量包裝商品凈含量如果不符合《規(guī)定》的最大負偏差,可判該件商品不合格。對單件定量包裝商品的凈含量要求是按計數(shù)抽樣程序設計。根據國際計量組織第87號國際建議的設定,結合中國的實際情況。質量合格水平(AQL)設定為1.5%,而生產方風險(α)不大于5%,即對于p≤1.5%的檢驗批,通過檢驗的概率不小于95%。有對于檢驗批中含16%單件不合格包裝的情況,通過檢驗至少有90%的概率能查出,即使用方風險(β)不大于10%。
在考慮了生產方風險和使用方風險后,根據GB2828-1987給出了以下抽樣方案。如果檢驗批中不合格單件數(shù)小于或等于合格判定數(shù)Ac,判該檢驗批通過檢驗。
2.對平均凈含量的要求
通過計算樣品的平均凈含量,以評價檢驗批是否合乎平均凈含量的要求。抽樣方案是依照計量抽樣方案。該抽樣方案的生產方風險不高于1%。而使用方的風險不高于10%。
如果檢驗批符合正態(tài)分布,而且平均凈含量等于標注凈含量,可以判定這個檢驗批通過平均凈含量的檢驗。如果從以上檢驗批中隨機抽取n個樣品,測定平均凈含量,重復這樣的檢驗多次,可以得到如圖2的正態(tài)分布。該圖表明有50%的概率,抽取的n個樣品的平均凈含量會小于實際批凈含量。
根據ISO2854,對樣品平均凈含量,有以下要求:
式中:Q0——標注凈含量;s——標準偏差;n——抽樣數(shù)目。
圖2 樣品平均值的正態(tài)分布
此時,圖2中P′為生產方風險。使用t-分布的原因是基于可能的小批量檢驗批。
如果設一個系數(shù),λ=t0.99,(n-1)× (3)
則有以下數(shù)據表(表2)。
由公式(3)可知,n→∞時,λ→0。而實際操作中,如果n不小于30時,λ已足夠小,可以將公式(2)簡化為:
≥Q0 (4)
由此可見,《規(guī)定》的相關設定是基于一定統(tǒng)計學的簡化。
三、定量包裝商品計量監(jiān)督檢驗的特點
1.監(jiān)督抽樣檢驗的特點
定量包裝商品計量監(jiān)督檢驗也是一種監(jiān)督抽樣檢驗。了解監(jiān)督抽樣檢驗的特點,有利于更有效地搞好定量包裝商品的檢驗。
(1)監(jiān)督抽樣檢驗是在驗收抽樣合格基礎上的一種復檢。主要作用是監(jiān)督產品質量和質量管理水平。
(2)由于監(jiān)督抽樣檢驗的主要目的是發(fā)現(xiàn)不合格的產品總體,而不是驗收合格的產品總體。所以,通過檢驗的產品未必“合格”。
(3)質量監(jiān)督檢驗的結果是行政執(zhí)法的基礎。檢驗批被判“不合格”后,生產者或銷售者往往被處以各類行政處罰,如罰款等,甚至會被新聞曝光。與產品驗收檢驗相比,監(jiān)督抽樣檢驗的結果更有威懾力。所以,必須嚴格控制錯判風險,減少錯判對生產者的影響。
2.在定量包裝商品計量監(jiān)督檢驗中應注意的幾個問題
(1)由于檢驗批的數(shù)目可能有較大變化,會對樣本量有直接的影響。根據統(tǒng)計學原理,當N/n≥10時,可以認為受檢驗批的大小影響較小。所以,在檢驗過程中,應盡量選取檢驗批數(shù)目較大的地點,如廠區(qū)庫房、經銷商庫房。至少,檢驗批的大小不宜小于150件。否則,應當慎重考慮檢驗結果的代表性。
(2)隨機抽樣的實施必須嚴格按《規(guī)則》的規(guī)定。隨機抽樣是統(tǒng)計學風險評估的重要基礎。隨機抽樣的核心是每個產品都有相同的概率被確定為樣品。如果這一假設不成立,錯判和漏判風險控制是不可能的。尤其是錯判會使執(zhí)法部門處于不利的情況。
(3)由于公式(2)僅在抽樣數(shù)目足夠大時可以近似簡化為公式(4),應當在生產倉庫進行凈含量計量監(jiān)督檢驗。一般認為,抽樣數(shù)目不應低于30個。
例如,對于400g洗衣粉,一般包裝標準偏差(s)為6g。如果在市場上抽取10個樣品。由表2,樣本平均值的統(tǒng)計誤差可能是:5.34g(0.89s)。而計量器具最大允許誤差為4g(單件最大負偏查的1/3)??梢姡绻?00克進行判定,合格檢驗批將有可能被判為“不合格”。然而,如果檢驗地點是生產倉庫。抽樣數(shù)目為80,由表2,樣本平均值的統(tǒng)計誤差可能是:1.62g(0.27s)。此時,合格檢驗批被判為“不合格”的風險較低。
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更多>2018-12-02