劉甲明，李 靜，梁建山

（煙臺魯寶鋼管有限責(zé)任公司，山東 煙臺265500）

1 前言

魯寶鋼管公司為改善鋼管壁厚精度和內(nèi)螺紋情況，在Accu—Roll軋機(jī)后增加了平整機(jī)。平整機(jī)設(shè)計了低速咬入高速軋制投入/切除功能，由于該功能只對鋼管頭部壁厚產(chǎn)生影響，而鋼管頭部壁厚情況直接決定切頭長度，影響成材率，因此有必要進(jìn)行分析。檢驗兩個樣本或多個樣本之間的平均值是否相等，通常采用兩樣本均值T檢驗。本研究引入雙樣本T檢驗驗證低速咬入高速軋制功能投入與否對鋼管頭部壁厚的影響是否存在顯著差異，利用Minitab軟件進(jìn)行分析。

2 Minitab軟件簡介

Minitab統(tǒng)計軟件是國際上最流行并具有權(quán)威性的統(tǒng)計分析軟件之一，在教育、研究、企業(yè)管理等各個領(lǐng)域的研究有著廣泛的應(yīng)用。與其他國際權(quán)威軟件如SAS、SPSS軟件相比，Minitab統(tǒng)計軟件最顯著的特點(diǎn)是體積?。ㄗ钚碌?6.0版安裝包僅為120 M左右）、功能強(qiáng)大，并且人機(jī)交互界面菜單操作簡單易懂，與Word、Excel等兼容性好，數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和結(jié)果的導(dǎo)出非常方便。Minitab軟件不僅具有包括數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計分析、圖表分析、輸出管理等在內(nèi)的基本統(tǒng)計功能，還擁有描述性統(tǒng)計、量具分析、能力分析、假設(shè)檢驗、為所設(shè)計的試驗產(chǎn)生試驗方案、試驗設(shè)計的結(jié)果分析、統(tǒng)計過程控制、為仿真產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)據(jù)等強(qiáng)有力工具箱。

3 雙樣本T檢驗

3.1 檢驗流程

雙樣本T檢驗的步驟如圖1所示。

圖1 雙樣本T檢驗流程

3.2 建立假設(shè)

原假設(shè)μ1=μ2；備擇假設(shè)μ1≠μ2。μ1為平整機(jī)未使用低速咬入高速軋制時的鋼管壁厚平均值；μ2為平整機(jī)使用低速咬入高速軋制時的鋼管壁厚平均值。確定檢驗顯著性水平α=0.05。

3.3 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

在鋼管進(jìn)入平整機(jī)工序前的相同工況下，隨機(jī)選取平整機(jī)未投入/投入低速咬入高速軋制功能各1支鋼管，并在鋼管頭部按每20 mm距離測量1個點(diǎn)壁厚的方法，測量0.6 m長度鋼管的壁厚，將未投入低速咬入功能時獲得壁厚數(shù)據(jù)作為樣本A，將投入低速咬入功能時獲得壁厚數(shù)據(jù)作為樣本B，測量數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 樣本測量壁厚數(shù)據(jù) mm

3.4 樣本數(shù)據(jù)獨(dú)立性檢驗

利用Minitab軟件對樣本A、B進(jìn)行數(shù)據(jù)獨(dú)立性檢驗的結(jié)果如圖2所示。

對樣本A和樣本B使用Minitab軟件運(yùn)行圖進(jìn)行分析，結(jié)果如表2所示。

圖2 數(shù)據(jù)獨(dú)立性檢驗

3.5 正態(tài)性檢驗

利用Minitab軟件對樣本A、B進(jìn)行正態(tài)性檢驗的結(jié)果如圖3所示。

圖3 正態(tài)檢驗結(jié)果

樣本A的P值為0.269，樣本B的P值為0.604，兩者均＞0.05，說明兩組壁厚數(shù)據(jù)是正態(tài)的，一般＞0.05就可以認(rèn)為是正態(tài)分布。

3.6 方差齊性檢驗

方差齊性檢驗的必要性：T檢驗的前提是兩個總體的方差相等，而進(jìn)行方差分析就要進(jìn)行方差齊性檢驗，即若組間方差不齊則不適用方差分析。若方差不齊可通過對數(shù)變換、平方根變換、倒數(shù)變換、平方根反正弦變換等方法變換后再進(jìn)行方差齊性檢驗。利用Minitab軟件對樣本A、B進(jìn)行方差齊性檢驗如圖4所示。

圖4 方差齊性檢驗結(jié)果

樣本A的P值為0.062，樣本B的P值為0.065，兩者均＞0.05，兩個樣本壁厚數(shù)據(jù)的方差是齊性的。在Minitab軟件方差齊性檢驗時，P值為顯著性水平，一般P值＜0.05時就拒絕方差齊性的假設(shè)。

3.7 雙樣本T檢驗

利用Minitab軟件對樣本A、B進(jìn)行雙樣本T檢驗的結(jié)果如圖5所示。

圖5 雙樣本T檢驗結(jié)果

P值為0.313，＞0.05，無法拒絕原假設(shè)H0：μ1=μ2，即不能說明壁厚偏差存在顯著差異，P值是用來判斷顯著性的，P值越小拒絕原假設(shè)的權(quán)重就越大，一般P值＜0.05就拒絕H0。

4 結(jié)論

4.1 雙樣本T檢驗可以用在鋼管壁厚分析中。

4.2 在置信水平95%的情況下，不能說明平整機(jī)采用低速咬入高速軋制功能與否對鋼管壁厚的影響存在顯著差異，但考慮到低速咬入高速軋制對軋制穩(wěn)定性及效率是有利的，所以生產(chǎn)時應(yīng)采用低速咬入高速軋制功能。