摘要:快速轉(zhuǎn)換抽樣系統(tǒng)由正常檢驗(yàn)與嚴(yán)格檢驗(yàn)之間快速交換的規(guī)范所形成,同時(shí)也是嚴(yán)格-正常-嚴(yán)格抽樣計(jì)劃的變形。它不同于嚴(yán)格-正常-嚴(yán)格抽樣計(jì)劃,轉(zhuǎn)換之間并不對允收次數(shù)和拒絕次數(shù)設(shè)限。文章所述研究中,快速轉(zhuǎn)換抽樣系統(tǒng)會(huì)給予一個(gè)抽樣樣本數(shù)n,并通過另外兩種抽樣策略對單次抽樣計(jì)劃與重復(fù)群集抽樣計(jì)劃依序做比較。
關(guān)鍵詞:抽樣檢驗(yàn)計(jì)量;快速轉(zhuǎn)換抽樣系統(tǒng);正常檢驗(yàn);嚴(yán)格檢驗(yàn);嚴(yán)格-正常-嚴(yán)格抽樣計(jì)劃 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):F403 文章編號(hào):1009-2374(2015)27-0012-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.007
1 抽樣檢驗(yàn)計(jì)量
在執(zhí)行抽樣檢驗(yàn)時(shí),必須針對產(chǎn)品的質(zhì)量特性、批量大小、制成不良率以及買賣雙方所能承受的風(fēng)險(xiǎn),透過這些考慮因素來制定一個(gè)合適的驗(yàn)收抽樣計(jì)劃,不僅可以給予買賣雙方在互動(dòng)中得到良好的依據(jù),更可以透過不同的抽樣策略來調(diào)整買賣雙方的需求。而設(shè)計(jì)驗(yàn)收抽樣計(jì)劃方法眾多,其中又以O(shè)C曲線兩點(diǎn)法最為廣泛使用。此方法利用給定兩點(diǎn)必須通過OC曲線為原則,而只要制定出作業(yè)曲線上兩點(diǎn)(AQL,1-a)以及(LTPD,),
即可透過曲線兩點(diǎn)制來設(shè)計(jì)出抽樣計(jì)劃,其中AQL(Acceptable Quality Level)為在生產(chǎn)者風(fēng)險(xiǎn)下的質(zhì)量水平,也稱為可接受水平。
而LTPD(Lot Tolerance Percent Defective)為批量容忍缺陷比率,這表示顧客心目中所能接受的最低質(zhì)量水平,通常是顧客心中所認(rèn)定最差但尚可維持產(chǎn)品正常使用的質(zhì)量水平。a亦即所為的生產(chǎn)者風(fēng)險(xiǎn)或稱犯typeⅠ錯(cuò)誤的幾率,也就是拒絕一批好的產(chǎn)品幾率。亦即所為的消費(fèi)者風(fēng)險(xiǎn),或稱犯typeⅡ錯(cuò)誤的幾率,也就是接受一批不合格的產(chǎn)品幾率。
假設(shè)不良品比率p=AQL,C被生產(chǎn)者視為可出廠產(chǎn)品最大不良率的制程水平。當(dāng)供貨商的不良率p=AQL小于100PPM時(shí),則產(chǎn)品被接受的幾率大約會(huì)大于100(1-a)%,可以由C與其不良率之關(guān)系計(jì)算出C=1.2397,當(dāng)顧客的最低接受率p=LTPD大于1000PPM時(shí),則產(chǎn)品被接受的幾率將不會(huì)大于100%,可以計(jì)算出CLTPD=1.0301。本研究之計(jì)劃參數(shù)為n、k與k,其中n為抽樣樣本數(shù),k為正常檢驗(yàn)的臨界值,k為嚴(yán)格檢驗(yàn)的臨界值,可以從下列兩個(gè)非線性方程式求解而得:
(1)
本研究中欲將制程能力指標(biāo)C與計(jì)量型快速轉(zhuǎn)換抽樣系統(tǒng)做結(jié)合。當(dāng)?shù)姆植紴閎(3)t(),t()的抽樣分配為非中心t分配,其中=3,因此,質(zhì)量水平為C時(shí),產(chǎn)品被接受的幾率P(C)可以表示成:
(3)
而在正常檢驗(yàn)與嚴(yán)格檢驗(yàn)下允收幾率分別可表示
如下:
(4)
然而本研究之快速轉(zhuǎn)換抽樣系統(tǒng)透過OC曲線兩點(diǎn)法可以制定出下列OC曲線方程式:
(6)
圖1為OC曲線圖在固定臨界值k=1.00與k=1.25的情況下,觀察樣本數(shù)n=50、100、150、200的變化情形。從圖1中我們可以觀察到,當(dāng)樣本數(shù)n越大,OC曲線越接近理想中的OC曲線(即為斜率越來越大),這也說明了抽樣檢驗(yàn)的檢定力越好。
圖1 OC曲線圖在固定臨界值
圖1在k=1.00與k=1.25下,不同樣本數(shù)n的OC曲線變化為了保障買賣雙方所能夠承受的風(fēng)險(xiǎn),故必須同時(shí)求解下列兩條不等式:
2 非線性規(guī)劃求解
本研究的未知參數(shù)為n、k與k,而我們必須透過式(7)和式(8)兩條不等式求解,然而未知參數(shù)有三個(gè)(n,k,k),僅有兩條不等式,可能會(huì)有多重解。
因此參考過去文獻(xiàn)Balamurali and Jun(2009)的非線性規(guī)劃概念,我們考慮最小的n為目標(biāo)函數(shù),設(shè)計(jì)成一個(gè)非線性規(guī)劃的優(yōu)化模型來求解計(jì)劃參數(shù)(n,
k,k):
本研究參考學(xué)者Balamurali and Jun(2007)與Aslam(2013)兩篇文獻(xiàn)中,求解非線性規(guī)劃所使用之序列二次規(guī)劃算法(Sequential Quadratic Programming,SQP),并利用軟件Matlab撰寫程序來求解,例如當(dāng)p=100、p=1000以及a=0.05、=0.1時(shí),而求解出之計(jì)劃參數(shù)為(n,k,k)=(60,1.0301,1.2062)。
在執(zhí)行驗(yàn)收抽樣時(shí)所需的檢驗(yàn)樣本數(shù)n=60,正常檢驗(yàn)時(shí)的判斷臨界值k=1.0301,而嚴(yán)格檢驗(yàn)時(shí)的判斷臨界值k=1.2062。故抽出的60個(gè)樣本數(shù)中,所計(jì)算出之檢定統(tǒng)計(jì)量≥k,則接收此貨批,否則拒絕此貨批并于下次檢驗(yàn)時(shí)采取嚴(yán)格檢驗(yàn)。
為了在實(shí)際操作上更方便地使用此抽樣策略,本研究計(jì)算不同a與風(fēng)險(xiǎn)的情況下及p與p的組合,所求得之樣本數(shù)n以及正常檢驗(yàn)與嚴(yán)格檢驗(yàn)的臨界值k和k。
3 計(jì)劃操作程序
為了要判斷制程是否有達(dá)到制程能力的要求,必須要選擇一個(gè)有意義的臨界值來檢定制程能力,因此在檢定的過程中我們必須先決定制程能力水平CAQL和CLTPD(或者質(zhì)量要求水平pAQL以及pLTPD)以及a與風(fēng)險(xiǎn)。如果CI≥CAQL則可說明產(chǎn)品的品質(zhì)較高,即接收此貨批的幾率必定大于等于1-a,若CI≤CLTPD則可說明此產(chǎn)品質(zhì)量較低,即接收此貨批的幾率將不會(huì)超過。而決定完制程能力水平以及風(fēng)險(xiǎn)條件后,可以透過對照表格,找出在此驗(yàn)收抽樣計(jì)劃中所需要的抽樣樣本n以及臨界值k與k。
4 結(jié)語
透過上述的制程能力水平與風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì),再對照計(jì)劃參數(shù),可以計(jì)算出抽取樣本的檢定統(tǒng)計(jì)量,從正常檢驗(yàn)開始,假設(shè)>k則允收此貨批,否則拒絕此貨批并于下次抽樣檢驗(yàn)時(shí)采取嚴(yán)格檢驗(yàn);假設(shè)于嚴(yán)格檢驗(yàn)時(shí)>k則接收此貨批,并于下次抽樣檢驗(yàn)時(shí)回到正常檢驗(yàn),否則拒絕此貨批,并于下次抽樣檢驗(yàn)時(shí)繼續(xù)采取嚴(yán)格檢驗(yàn),為讓此快速轉(zhuǎn)換抽樣系統(tǒng)使用步驟能更清楚明了,故將檢驗(yàn)操作程序詳細(xì)說明如下:
步驟一:從正常檢驗(yàn)開始,抽取一貨批樣本數(shù)n,并計(jì)算出檢定統(tǒng)計(jì)量,判斷標(biāo)準(zhǔn)為k。
步驟二:如果>k,接受此貨批,如果>k則拒絕此貨批并在下一次檢驗(yàn)時(shí)從實(shí)施嚴(yán)格檢驗(yàn)。
步驟三:如步驟一,抽取一貨批樣本數(shù)n,并計(jì)算出檢定統(tǒng)計(jì)量,判斷標(biāo)準(zhǔn)為k。
步驟四:如果 參考文獻(xiàn) [1] 韓之俊,許前.質(zhì)量管理[M].北京:科學(xué)出版社,2003. [2] 袁建國.抽樣檢驗(yàn)原理與應(yīng)用[M].北京:中國計(jì)量出版社,2002. 作者簡介:朱永峰(1980-),男,長沙市望城區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局工程師,在職研究生。 (責(zé)任編輯:周 瓊)