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抽样检验

[拼音]:chouyang jianyan

[外文]:sampling inspection

又称抽样检查,是从一批产品中随机抽取少量产品(样本)进行检验,据以判断该批产品是否合格的统计方法和理论。它与全面检验不同之处,在于后者需对整批产品逐个进行检验,把其中的不合格品拣出来,而抽样检验则根据样本中的产品的检验结果来推断整批产品的质量。如果推断结果认为该批产品符合预先规定的合格标准,就予以接收;否则就拒收。所以,经过抽样检验认为合格的一批产品中,还可能含有一些不合格品。采用抽样检验可以显著地节省工作量。在破坏性试验(如检验产品的寿命)以及散装产品(如矿产品、粮食)和连续产品(如棉布、电线)等检验中,也都只能采用抽样检验。抽样检验是统计质量管理的一个组成部分。

抽样检验方案及其特性

抽样检验方案(简称抽样方案)是一套规则,依据它去决定如何抽样(一次抽或分几次抽、抽多少),并根据抽出产品检验的结果决定接收或拒收该批产品。在确定了一个抽样方案后,可以计算具有指定质量指标(例如批不合格品率 p)的一批产品被接收的概率,接收概率L(p)是p的函数,称为抽查特性函数,简称OC函数,其图形称为抽查特性曲线(OC曲线),如图1所示。

在实际问题中,常要求设计一个抽样方案,使它具有所需要的抽查特性。例如,若以批不合格品率p为质量水平,根据生产方的生产水平和使用方对产品的要求,可以确定两个质量水平p0,p1(p0抽样方案的分类

按指标性质可分为计数抽样方案与计量抽样方案两类。前者对每个产品只区分为合格或不合格,然后根据样本中不合格品的数目,按预先规定的判断规则决定接收还是拒收该批产品。这种方案比较容易实施,使用较广泛。计量抽样方案则需要测定样本中每个产品的一个或多个定量指标(如尺寸、重量、强度及寿命等),据此计算适当的统计量的值,再按预先规定的判断规则来决定是否接收这批产品。它对检验员及检验设备要求较高,计算也较复杂,使用不如计数方案广泛。但是计量抽样方案可以较多地利用样本提供的信息,故为达到同样的检验效果,所需的样品个数比计数抽样方案一般要少。

按抽取样本的方式,抽样方案又可分为一次、二次、多次及序贯抽样方案。若事先指定一个正整数n,从批中抽出n个产品进行检验,称之为一次抽样方案。一次计数抽样方案中,接收或拒收整批产品,取决于样本中的不合格品数x,若x不大于事先指定的с(с也称为接收数),则接收整批产品,否则拒收。这种一次计数抽样方案可用两个参数(n,с)来描述,其实施程序如图2。

k次抽样方案是:指定正整数n1,从批中抽出n1个产品进行检验;根据检验结果决定终止抽样(作出接收或拒收的结论)或继续抽取n2个产品,其中n2可以事先指定也可与已抽出产品的检验结果有关。再根据这两次n1+n2个产品检验的结果,决定终止抽样或者继续抽样;依此类推,最多进行k次就必须作出是否接收的决定。例如,有一种道奇-罗米格方案是二次计数抽样方案,可用四个参数(n1,n2,с1,с2)来描述。第一次抽样取n1个产品,若其中不合格品数x1不大于с1或大于с2(с1<с2),则终止抽样,并分别作出接收或拒收该批之结论;с1

所示。序贯抽样方案相当于k次抽样方案在 k→的情形,即可能的抽样次数事先不加任何限制。

A.瓦尔德的序贯概率比检验(见序贯分析)是一个重要的例子。

根据应用的场合不同,抽样方案又有标准型、挑选型、调整型和连续型等区分。标准型抽样方案适用于孤立的一批产品的检验。挑选型抽样方案用于以下情况:对不合格的批可以进行全面检验,并以合格品替换所有检出的不合格品后,再进行交付。调整型方案则要根据最近检验过的若干批的质量变化,采取适当的调整措施,例如,在正常情况下采用一个正常的抽样方案,当批质量明显变劣或确有提高时,则分别换用一个加严或放宽的抽样方案,等等。所以,调整型抽样方案不是一个孤立的抽样方案,而是用一组调整规则联系起来的几个抽样方案的组合。

抽样方案的标准化

除了根据抽样检验方法制定适用于各种特定情形的抽样方案外,抽样检验方法的标准化是一个重要的趋向。这就是制定各种类型的抽样标准,其内容包括抽样方案程序及图表。生产方和使用方只要商定出关于批质量的某个(或某些)特性值,根据抽样检验标准(简称抽样标准)即可得到所需的抽样方案。目前使用最广泛的标准是由国际标准化组织 (ISO)通过并颁布的两个国际标准:ISO 2859-1974:《计数抽样程序及表》和ISO 3951-1981:《不合格品率的计量抽样程序及图表》。这两个国际标准的蓝本是美 用标准MIL-STD-105D和MIL- STD-414。其他国家或直接采用这些标准,或在它们的基础上修订出本国的抽样标准。我国也颁布过几个标准,如关于计数抽样的《我国国家标准GB 2828-81》。此外,一些国家还制定了适用于连续生产线上的抽样检验的连续抽样标准。

近年来,从经济角度来研究抽样检验的问题也已成为一个重要的趋向。比如,在制定抽样方案时,考虑检验一个产品所需的费用,被检验批的某个质量参数(如不合格品率、单位产品的平均缺陷数等)的先验分布(见贝叶斯统计),接收不合格批所造成的损失,及拒收合格批所造成的影响等因素,从原则上导出一个使总费用(总检验费用与各项损失的总和)为小的较佳抽样方案,也即所谓的贝叶斯抽样方案。A.霍尔德对较佳抽样方案进行过一些研究,他的工作有一定的代表性。

参考书目

H. F. Dodge,H. G. Romig,sampling Inspection tables,2nd ed., John  Wiley & Sons, New York,1959.

A.Hald,Statistical Theory of sampling Inspection by Attributes, Academic Press,London,1981.

G.J. Lieberman and G. J. Resnikoff, Sampling Plans for Inspection by Variables,J AS A,Vol.50,pp. 457~516,1955.

参考文章

食品安全监督管理部门如何对食品进行抽样检验?工商行政

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