質(zhì)量工程師內(nèi)訓講義.ppt

1,頻數(shù)（頻率）直方圖,直方圖的作用：將雜亂無章的數(shù)據(jù)資料進行整理，找出其分布規(guī)律，以便對其總體的分布特征進行統(tǒng)計推斷 5.28 5.36 5.42 5.60 5.13 5.30 5.49 5.50 5.31 5.28 5.41 5.55 5.48 5.20 5.33 ,2,頻數(shù)（頻率）直方圖,直方圖繪圖步驟 1.收集數(shù)據(jù)； 2.找出數(shù)據(jù)中的最大值L、最小值S并計算全距（級差）R， R= L S； 3.確定數(shù)據(jù)的分組數(shù)k； 4.確定各組的組距h, h = R / k； 5.計算各組的上下限：首先確定第一組的下限值。應注意使最小值包含在第一組中，且使數(shù)據(jù)不落在上下限上，然后依次加入組距h，即可得到各組的上下限值。,3,頻數(shù)（頻率）直方圖,直方圖繪圖步驟 6.計算各組的組中值， 組中值=（上組界+下組界）/ 2； 7.制作頻數(shù)（頻率）分布表； 8.繪制直方圖：以頻數(shù)為縱坐標，數(shù)據(jù)觀測值為橫坐標，以組距為底邊，落入組內(nèi)的數(shù)據(jù)頻數(shù)為高，畫出一系列矩形，這樣得到的圖形為頻數(shù)（或頻率）直方圖，簡稱直方圖。,4,統(tǒng)計量,樣本統(tǒng)計量是用樣本數(shù)據(jù)計算得出的一些量值，用以估計隨機分布的分布參數(shù) 表示分布中心位置的統(tǒng)計量：平均值X，中位數(shù)X 表示分布離散程度的統(tǒng)計量：樣本方差S，樣本標準偏差S，級差R，移動級差Rs,_,2,5,統(tǒng)計量,平均值X 對于樣本：X1, X2, , Xn 其平均值為： X=(X1 + X2 + + Xn) / n =( Xi) / n,_,_,n,i=1,6,統(tǒng)計量,中位數(shù)X 將樣本數(shù)據(jù)按數(shù)值大小順序排列，位于中間位置的數(shù)值就是中位數(shù)，也叫中值 n為奇數(shù)時：X = X(n+1)/2 n為偶數(shù)時：X = Xn/2 + X（n/2）+1 ,7,統(tǒng)計量,級差R 級差就是樣本數(shù)據(jù)中最大值與最小值的差值，R=Xmax Xmin (n10) 級差的計算簡便，但它只利用了樣本中最大和最小數(shù)據(jù)，中間的數(shù)據(jù)信息利用不充分,8,統(tǒng)計量,移動級差Rs 有時可以用相鄰觀測值的差來估計分布的離散程度 設n次觀測得到的觀測值為 X1，X2，Xn 則移動級差為 |X2-X1|，|X3-X2|， ， |Xn-Xn-1|,9,統(tǒng)計量,樣本方差S S = ( Xi X ) / (n-1) 其中：Xi 樣本觀測值 X 樣本平均值 n 樣本容量,_,2,_,n,i=1,2,2,10,統(tǒng)計量,樣本標準偏差S S = ( Xi X ) / (n-1) 其中：Xi 樣本觀測值 X 樣本平均值 n 樣本容量,_,2,1/2,_,n,i=1,11,抽樣分布,一般來說，總體都包含了非常大的數(shù)據(jù)量（對于計量測試而言，總體是無限的），因此，獲取總體的全部數(shù)據(jù)是不經(jīng)濟和不現(xiàn)實的，在實際應用中，都是用部分樣本代替總體，用部分樣本的統(tǒng)計分布代替總體分布 部分樣本的統(tǒng)計分布稱為樣本分布或抽樣分布,12,抽樣分布,三種常用的樣本分布 t分布 分布 F分布,2,13,第四節(jié) 參數(shù)估計,點估計 區(qū)間估計 正態(tài)假設與使用t分布的穩(wěn)健性,14,點估計,參數(shù)估計是指根據(jù)來自總體的樣本對未知參數(shù)進行估計，也就是要尋求一個適當?shù)臉颖窘y(tǒng)計量來作為未知參數(shù)的估計量，通常稱為點估計 點估計常用矩估計法：不管總體X分布如何，只要其均值E(X)和方差D(X)存在，則它們的矩估計分別為X和S 矩估計是無偏估計,_,2,15,區(qū)間估計,點估計只是給出了一個參數(shù)的估計值，卻不能說明估計的精度，而區(qū)間估計就是對參數(shù)估計值的精度的估計，通常稱為置信區(qū)間 由于均值與方差量綱不同，為了方便，常常用與均值量綱相同的標準差S來估計區(qū)間，但是標準差S是有偏估計,16,t分布的穩(wěn)健性,一般來說，t分布只能用于正態(tài)分布總體的估計 不過，對于足夠的樣本情況，或者近似正態(tài)分布的情況， t分布的估計具有充分的精度 因此，對于一般的樣本采用t分布進行估計被認為是穩(wěn)健的,17,統(tǒng)計問題討論,討論 統(tǒng)計知識主要包括哪些要點？ 統(tǒng)計學能給我們什么幫助?,18,第五節(jié) 假設檢驗,基本思想與基本步驟 正態(tài)總體參數(shù)的假設檢驗 兩個正態(tài)總體的假設檢驗,19,基本思想與基本步驟,有時需要用樣本分布對問題進行“是”與“否”的判斷，通常稱為假設檢驗 建立假設 選擇檢驗統(tǒng)計量，給出拒絕域形式 給出顯著性水平 確定臨界值c，給出拒絕域W 判斷,20,正態(tài)總體參數(shù)的假設檢驗,均值的假設檢驗，已知：Z檢驗 均值的假設檢驗， 未知：t檢驗 總體標準差的假設檢驗： 檢驗 總體比例p的假設檢驗： Z檢驗 總體分布的假設檢驗： 擬合優(yōu)度檢驗,2,2,21,兩個正態(tài)總體參數(shù)的假設檢驗,兩總體均值比較的假設檢驗：t檢驗 兩總體標準差比較（顯著性水平）的假設檢驗：F檢驗,22,第二章 統(tǒng)計過程控制,統(tǒng)計過程控制概述 控制圖原理 分析用控制圖與控制用控制圖 過程能力與過程能力指數(shù) 常規(guī)控制圖的作法及其應用,23,第一節(jié) 統(tǒng)計過程控制概述,歷史的回顧 統(tǒng)計過程控制的基本概念,24,歷史的回顧,20世紀二十年代，美國Bell公司的數(shù)理統(tǒng)計專家W.A. Shewhart博士在研究制造過程質(zhì)量控制方法時，將數(shù)理統(tǒng)計原理應用于不合格品控制，于1924年發(fā)明了控制圖（Control Chart） 二戰(zhàn)期間，美國防部為了控制軍火產(chǎn)品質(zhì)量，特地邀請Shewhart博士等一批專家制定了“戰(zhàn)時質(zhì)量管理制度”，推行SPC方法 1950年至1965年，W.E.Deming博士應邀到日本講授SPC方法，先后6次，歷時15年。30年后，日本躍居世界質(zhì)量與生產(chǎn)率領先地位,25,統(tǒng)計過程控制的基本概念,SPC（Statistical Process Control）基于過程波動的統(tǒng)計規(guī)律性，利用數(shù)理統(tǒng)計工具判斷過程狀態(tài)，對導致過程波動的影響因素進行分析和控制,26,統(tǒng)計過程控制的基本概念,假設：多數(shù)過程的統(tǒng)計分布是正態(tài)分布 數(shù)理統(tǒng)計工具：基于并針對事物的數(shù)值特性進行研究 陷阱：統(tǒng)計工具只能發(fā)現(xiàn)數(shù)值變異，而非解決問題的方法 方法：分析/判斷原因（波動源）依賴數(shù)理統(tǒng)計工具，控制/解決問題依賴技術與管理實踐,27,第二節(jié) 控制圖原理,控制圖的結構 控制圖的重要性 控制圖原理 統(tǒng)計控制狀態(tài) 兩類錯誤 3原則 常規(guī)控制圖的分類,28,控制圖（Control Chart）,29,控制圖的結構,中心線CL 上控制限UCL 下控制限LCL 坐標,30,控制圖的作用,可用于直接診斷和控制過程 積累的數(shù)據(jù)和記載的過程波動規(guī)律是很有價值的資料,31,控制圖原理,過程的波動是由兩類因素導致的，一類是普通因素或偶然因素，一類是特殊因素或異常因素 控制圖可以用來區(qū)分這兩類因素,32,控制圖原理,波動的普通因素或偶然因素 在過程中時刻存在，對過程波動的影響力隨時變化 復雜繁多，不可列舉 單個因素對過程的影響很小 所有因素的共同作用導致過程的總波動,33,控制圖原理,波動的特殊因素或異常因素 不經(jīng)常存在于過程中 通常來自過程之外 相對于普通因素對過程的影響較大 容易發(fā)現(xiàn)和隔離,34,統(tǒng)計控制狀態(tài),統(tǒng)計控制狀態(tài) 簡稱受控狀態(tài) 過程只受普通因素影響，其特性數(shù)值的波動具有統(tǒng)計規(guī)律性 過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，其特性數(shù)值分布、中心位置和分散范圍都是確定的，過程輸出可以預測,35,統(tǒng)計控制狀態(tài),統(tǒng)計失控狀態(tài) 簡稱失控狀態(tài) 當過程受到特殊因素影響，其特性數(shù)值分布的中心位置、分布范圍可能發(fā)生改變或不確定，過程的輸出不再服從預期的規(guī)律,36,兩類錯誤,第一類錯誤：虛發(fā)警報 第二類錯誤：漏發(fā)警報,37,3原則,減少兩類錯誤的最優(yōu)方式是3原則 3原則：UCL=+ 3 CL= LCL=- 3,38,常規(guī)控制圖的分類,控制圖的種類 按過程輸出的質(zhì)量特性分類 計量值控制圖 計數(shù)值控制圖 按控制圖的用途分類 分析用控制圖 控制用控制圖,39,常規(guī)計量值控制圖,40,常規(guī)計數(shù)值控制圖,41,第三節(jié) 分析用控制圖 與控制用控制圖,分析用控制圖與控制用控制圖的含義 常規(guī)控制圖的設計思想 判異準則 局部問題對策與系統(tǒng)改進,42,分析用控制圖與控制用控制圖的含義,用控制圖對現(xiàn)存過程進行分析，并將其調(diào)整至穩(wěn)定狀態(tài)，這是分析用控制圖階段 對穩(wěn)定狀態(tài)的過程進行監(jiān)測，并消除可能出現(xiàn)的異常波動，這是控制用控制圖階段,43,判異準則,過程失控的判則： 一點或多點落在控制限外 連續(xù)7點或更多點落在中心線的同一側 連續(xù)7點或更多點持續(xù)上升或下降 連續(xù)3點中有2