首页 理论教育抽样检验基本概念-水利工程建设质量控制

抽样检验基本概念-水利工程建设质量控制

【摘要】:(一) 抽样检验的定义质量检验按检验数量通常分为全数检验、抽样检验和免检。抽样检验是按数理统计的方法,抽样检验是利用从批或过程中随机抽取的样本,对批或过程的质量进行检验。计数抽样检验与计量抽样检验的根本区别在于,前者是以样本中所含不合格品(或缺陷)个数为依据;后者是以样本中各单位产品的特征值为依据。若得出“继续抽样”的结论,抽取第二个样本进行检验,最终做出接受还是拒收的判断。

(一) 抽样检验的定义

质量检验按检验数量通常分为全数检验、抽样检验和免检。全数检是对每一件产品都进行检验,以判断其是否合格。全数检验常用在非破坏性检验,批量小、检查费用少或稍有一点缺陷就会带来巨大损失的场合等。但对很多产品来讲,全数检验是不可能往往也是不必要的,在很多情况下常常采用抽样检验。

抽样检验是按数理统计的方法,抽样检验是利用从批或过程中随机抽取的样本,对批或过程的质量进行检验。如图5-1。

(二) 抽样检验的分类

抽样检验按照不同的方式进行分类,可以分成不同的类型。

1.按统计抽样检验的目的的分类

(1)预防性抽样检验:这种检验是在生产过程中,通过对产品进行检验,来判断生产过程是否稳定和正常。这种检验主要是为了预测、控制工序(过程)质量而进行的检验。

(2)验收性抽样检验:这种检验是从一批产品中随机的抽取部分产品 (称为样本),检验后根据样本质量的好坏,来判断这批产品的好坏,从而决定接收还是拒收。

(3)监督抽样检验:第三方即政府主管部门、行业主管部门如质量技术监督局的检验,主要是为了监督各生产部门。

2.按单位产品的质量特征分类

(1)计数抽样检验:所谓计数抽样检验,是指在判定一批产品是否合格时,只用到样本中不合格数目或缺陷数,而不管样本中各单位产品的特征的测定值如何的检验判断方法。

1)计件:用来表达某些属性的件数,如不合格品数。

2)计点:一般适用产品外观,如混凝土的蜂窝、麻面数。

(2)计量抽样检验:所谓计量抽样检验,是指定量地检验从批中随机抽取的样本,利用样品中各单位产品的特征值来判定这批产品是否合格的检验判断方法。

计数抽样检验与计量抽样检验的根本区别在于,前者是以样本中所含不合格品(或缺陷)个数为依据;后者是以样本中各单位产品的特征值为依据。

3.按抽取样本的次数分类

(1)一次抽样检验:仅需从批中抽取一个大小为n 样本,便可判断该批接受与否。

(2)二次抽样检验:抽样可能要进行两次,对第一个样本检验后,可能有三种结果:接受,拒收,继续抽样。若得出“继续抽样”的结论,抽取第二个样本进行检验,最终做出接受还是拒收的判断。

在采用二次抽样检验时,需事先规定两组判定数,即第一次抽样检验时的合格判定数c1和不合格判定数r1,以及第二次检验时的合格判定数c2,然后从批N 中先抽取一个较小n1,并对n1进行检验,确定n1中的不合格品数d1,若d1≤c1,则判定为批合格;若d1≥r1,则判定为批不合格;若c1<d1<r1,则需抽取第二个样组n2,并对n2进行检验,检验得样组中的不合格品数d2,若d1+d2>c2,则判定批为不合格;若d1+d2≤c2,则判定批为合格,其检验程序如图5-2 所示。

图5-1 抽样检验原理

(3)多次抽样检验:可能需要抽取两个以上具有同等大小样本,最终才能对批做出接受与否判定。是否需要第i 次抽样要根据前次(i-1 次)抽样结果而定。多次抽样操作复杂,需做专门训练。ISO2859 (计数调整型抽样检验标准)的多次抽样多达7 次,《逐批检查计数抽样程序及抽样表》(GB2898—87)为5 次。因此,通常采用一次或二次抽样方案。

图5-2 二次抽样检验

(4)序贯抽样检验:事先不规定抽样次数,每次只抽一个单位产品,即样本量为1,据累积不合格品数判定批合格/不合格还是继续抽样时适用。针对价格昂贵、件数少的产品可使用。

4.按抽样方案的制定原理分类

按抽样方案的制定原理来分类,有三大类:

(1)标准型抽样方案:该方案时为保护生产方利益,同时保护使用方利益,预先限制生产方风险α的大小而制定的抽样方案。

(2)挑选型抽样方案:所谓挑选型方案是指,对经检验判为合格的批,只要替换样本中的不合格品;而对于经检验判为拒收的批,必须全检,并将所有不合格全替换成合格品。即事先规定一个合格判定数c,然后对样本按正常抽样检验方案进行检验,通过检验若样本中的不合格品数为d,则当d≤c 时,该批为合格;若d>c,则对该批进行全数检验。这种抽样检验适用于不能选择供应厂家的产品(如工程材料、半成品等)检验及工序非破坏性检验。

(3)调整型抽样方案:该类方案由一组方案(正常方案、加严方案和放宽方案)和一套转移规则组成,根据过去的检验资料及时调整方案的宽严。该类方案适用于连续批产品。

(www.chuimin.cn)

“√”代表是合格的批,“×”代表不合格的批。

(三) 抽样方法

在进行抽取样本时,样本必须代表批,为了取样可靠,以随机抽样为原则,随机抽样不等于随便抽样,它是保证在抽取样本过程中,排除一切主观意向,使批中的每个单位产品都有同等被抽取的机会的一种抽样方法。也就是说取样要能反映群体的各处情况,群体中的个体,取样的机会要均等。按以下方法执行,能大致符合随机抽样的精神。

1.简单的随机抽样

就是按照规定的样本量n从批中抽取样本时,使批中含有n个单位产品所有可能的组合,都是同等的被抽取的机会的一种抽样方法。主要抽样方法有随机数表法、随机骰子法等。

(1)随机数表法。利用随机数表抽样的方法如下:

1)将要抽取样本的一批(N)工程产品从1 到N 顺序编号。

2)确定随机数表的页码(表的编号)。掷六面体的骰子,骰子给出的数字即为采用的随机数表的编号[即选用第几张(页)]随机数表。

3)确定起始点数字的行数和列数。在表中任意指一处,所得的两位数即为行数 (所得的两位数如为50 以内的数,就直接取为行数。如大于50,则用该数减去50 后作为行数)。再用同样的方法可以确定列数(所得的两位数如为25 以内的数,就直接取为列数;加大于25,则用该数减去25 以后作为列数)。

4)从所确定的该页随机数表上按上述行、列所列出的数字作为所选取的第一个样本的号码,依次从左到右选取n 个小于批量N 的数字,作为所选取的样本编号,一行结束后,从下一行开始继续选取。如所得数字超过批量N,则应舍弃。

(2)随机骰子法。骰子法是将要抽取样本的一批(N)工程产品从1 到N 顺序编号,然后用掷骰子法来确定取样号。所用骰子有正六面体和正二十面体两种。在一般工程施工中,采用正六面体骰子。

抽样时,先根据批的数量将批分为六大组 (采用正六面体骰子抽样时),每个大组再分为六个小组,分组的级数决定子批的数量,每个小组中个体的数量不超过6 个。分组后再对各组级中的每个组和每个小组中的个体都编上从1~6 的号码,然后通过掷骰子来决定抽取哪一个个体作为样本,第一次掷得的号码确定六个大组中从哪一个大组抽取样本,第二次掷得的号码确定该大组中六个小组中从哪个小组中抽取样本,第三次掷得的号码确定从该小组中抽取哪个个体作为样本。

2.分层随机抽样

当批是由不同因素的个体组成时,为了使所抽取的样本更具有代表性,即样本中包含有各种因素的个体,则可采用分层抽样法。

分层抽样是将总体(批)分成若干层次,尽量使层内均匀,层与层之间不均匀,这些层中选取样本。通常可按下列因素进行分层:

(1)操作人员:按现场分、按班次分、按操作人员的经验分。

(2)机械设备:按使用的机械设备分。

(3)材料:按材料的品种分、按材料进货的批次分。

(4)加工方法:按加工方法、安装方法分。

(5)时间:按生产时间(上午、下午、夜间)分。

(6)按气象情况分。

分层抽样多用于工程施工的工序质量检验中,以及散装材料(如砂、石、水泥等)的验收检验中。

3.两级随机抽样

当许多产品装在箱中,且许多货箱又堆积在一起构成批量时,可以首先作为第一级对若干箱进行随机抽样,然后把挑选出的箱作为第二级,再分别从箱中对产品进行随机抽样。

4.系统随机抽样

当对总体实行随机抽样有困难时,如连续作业时取样、产品为连续体时取样,可采用一定间隔进行抽取的抽样方法称为系统抽样。例如:现要求测定港区路基的下沉值,由于路基是连续体,可采取每米或几米测定一点(或二点)的办法,作抽样测定。系统抽样还适合流水生产线上的取样,但应注意,当产品质量特性发生变化时会产生较大偏差。然而抽取样本的个数依抽检方案而定。

(四) 抽样检验中的两类风险

由于抽样检验的随机性,就像进行测量总会存在误差一样,在进行抽样检验中,也会存在下列两种错误判断(风险):

(1)第一类风险。即本来是合格的交验批,有可能被错判为不合格批,这对生产方是不利的,这类风险也可称为承包商风险或第一类错误判断。其风险大小用α表示。

(2)第二类风险。即将本来不合格的交验批,有可能错判为合格批,将对使用方产生不利。第二类风险又称用户风险或第二类错误判断。其风险大小用β表示。