《MSA测量系统分析讲义.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MSA测量系统分析讲义.ppt（90页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2022-5-1Measurement System Analysis 测量系统分析测量系统分析（2002年年3月第三版）月第三版）2022-5-2课课 前前 说说 明明 欢迎欢迎 安全安全 个人财产个人财产 电话电话 走动走动 不提倡吸烟不提倡吸烟 不可以录像录音不可以录像录音 讲课时间讲课时间 守时守时 欢迎大家随时提问欢迎大家随时提问2022-5-3目目 录录 第一章 通用测量系统指南 第二章 计量型测量系统研究 第三章 计数型测量系统研究 第四章 复杂测量系统实践 第五章 其它测量概念与附录2022-5-41 通用测量系统指南通用测量系统指南1.1引言引言测量数据的用途测量数据的用途l
2、 测量技术在科学研究与生产中占据及为重要的作用。 “没有测量就没有科学”是人们经过长期实践作出的科学总结。l 依据测量数据调整制造过程。l 确定两个或多个变量之间是否存在某种显著关系。测量数据的质量测量数据的质量l 如果测量数据与标准值很接近，则可以说这些测量数据的质量“高”； 反之则“低”。l 低质量最普通的原因之一是数据变差太大。一组测量的变差大多是由于测量系统和它的环境之间的交互作用造成的(例)。l 管理一个测量系统的许多工作是监视和控制变差。这就是说，应着重于环境对测量系统的影响，以获得高质量的数据。 l 如果数据的质量是不可接受的，则必须改进，通常是改进测量系统而不是改进数据。202
3、2-5-51 通用测量系统指南通用测量系统指南1.2术语术语/定义定义测量：测量：是以确定量值为目的的一组操作，是指赋值给具体事物以表示它们之间关于特殊特性的关系。赋值过程定义为测量过程，而赋于的值定义为测量值。测量系统：测量系统：用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、程序、设备、软件、人员、环境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程。系统分析：系统分析：韦伯斯大词典-应用数学方法（典型的情况）以研究一种行动（如一个过程、一种商业，或一种生理逻辑功能）的行为、步骤和任务达到设定的目标或使命，并找出更有效地完成它们的计划和程序 。 其它定义：由科学方法，系统哲学和涉及选择情况的各
4、种学术分支导出的一种方法集合（包括定性的、定量的和混同的）。量具：量具：任何用来获得测量结果的装置；经常用来特指用在车间装置；包括通过/不通过装置。 标准：标准：用于比较的可接受的基准；用于接受的准则；已知数值，在表明的不确定度界限内，作为真值被接受；基准值 一个标准应该是一个可操作的定义：由供应商或顾客应用时，在昨天、今天和明天都具有同样的含义，产生同样的结果。2022-5-61 通用测量系统指南通用测量系统指南1.2术语术语/定义定义基本的设备基本的设备分辨率、分辨力（最小的读数单位或探测限度）：分辨率、分辨力（最小的读数单位或探测限度）： 由设计决定的固有特性； 测量或仪器输出的最小刻度
5、单位； 总是以测量单位报告； 1：10经验法则。有效分辨率：有效分辨率： 对于一个特定的应用，测量系统对变差的灵敏性； 产生有用的测量输出信号的最小输入值； 总是以一个测量单位报告。基准值：基准值： 人为规定的可接受值； 需要一个可操作的定义； 作为真值的替代。真值：真值： 物品的实际值； 未知的和不可知的。2022-5-71 通用测量系统指南通用测量系统指南1.2术语术语/定义定义位置变差位置变差 准确度：准确度： “接近”真值或可接受的基准值； ASTM包括位置和宽度误差的影响。 偏倚：偏倚： 测量的观测平均值和基准值之间的差异； 测量系统的系统误差分量。 稳定性（漂移）：稳定性（漂移）：
6、 偏倚随时间的变化； 一个稳定的测量过程是关于位置的统计受控。 线性：线性： 整个正常操作范围的偏倚改变； 整个操作范围的多个并且独立的偏倚误差的相互关系； 测量系统的系统误差分量。2022-5-81 通用测量系统指南通用测量系统指南1.2术语术语/定义定义宽度变差（宽度变差（1）精密度：精密度：重复读数彼此之间的“接近度” ；测量系统的随机误差分量。重复性：重复性：由一位评价人多次使用一种测量仪器，测量同一零件的同一特性进获得的测量变差；在固定和规定的测量条件下连续（短期）试验变差；通常指E.V.-设备变差；仪器（量具）的能力或潜能；系统内变差。再现性：再现性：由不同的评价人使用同一个量具，
7、测量一个零件的一个特性时产生的测量平均值的变差；对于产品和过程条件，可能是评价人、环境（时间）或方法的误差；通常指A.V.-评价人变差；系统间（条件）变差；ASTM E456-96包括重复性、实验室、环境及评价人影响。GRR或量具或量具R&R量具重复性和再现性：测量系统重复性和再现性的合成评估；测量系统能力：依据使用的方法，或不包括时间影响。2022-5-91 通用测量系统指南通用测量系统指南1.2术语术语/定义定义宽度变差（宽度变差（2）测量系统能力：测量系统能力： 测量系统变差的短期评估（例如“GRR”包括图形）。测量系统性能：测量系统性能： 测量系统变差的长期评估（长期控制图法）。灵敏度
8、：灵敏度： 最小的输入产生可探测出的输出信号； 在测量系统变化时测量系统的响应； 由量具设计（分辨率）、固有质量（OEM）、使用中的维修及仪器和标准的操作备件确定； 总是以一个测量单位报告。一致性：一致性： 重复随时间的变化程度； 一个一致的测量过程是考虑到宽度（变异性）下的统计受控。均一性：均一性： 整个正常操作范围重复性的变化； 重复性的一致性。2022-5-101 通用测量系统指南通用测量系统指南1.2术语术语/定义定义系统变差系统变差 测量系统变差可以具有如下特征： 能力：能力： 短期获取读数的变异性。 性能：性能： 长期获取读数的变异性； 以总变差为基础。 不确定度：不确定度： 关于
9、测量值的数值估计范围，相信真值包括在此范围内。溯源性（溯源性（ISO-VIM定义）定义） 测量特性或标准值，此标准是规定的基准，通常是国家或国际标准，通过全部规定了不确定度的不间断的比较链相联系。2022-5-11溯溯 源源 示示 例例国家标准引用标准工作标准生产量具夹量具夹量具千分尺千分尺CMM量块量块激光干涉仪激光干涉仪引用量具量块比测引用量具量块比测波长标准波长标准干涉比测器干涉比测器1 通用测量系统指南通用测量系统指南1.2术语术语/定义定义2022-5-121 通用测量系统指南通用测量系统指南1.3测量过程测量过程为了有效地控制任何过程变差，需要了解：为了有效地控制任何过程变差，需要
10、了解：l 过程应该做什么？过程应该做什么？l 什么能导致错误？什么能导致错误？l 过程在做什么？过程在做什么？规范和工程要求规定过程应该做什么。规范和工程要求规定过程应该做什么。 测量和分析活动是一个过程测量和分析活动是一个过程-一个测量过程。所一个测量过程。所有的过程控制管理，统计或逻辑技术均能应用。有的过程控制管理，统计或逻辑技术均能应用。 通过评价过程结果或参数，可以获得过程正在做什通过评价过程结果或参数，可以获得过程正在做什么的知识。么的知识。-检验检验2022-5-131 通用测量系统指南通用测量系统指南1.3测量过程测量过程测量系统的统计特性测量系统的统计特性 理想的测量系统在每次
11、使用时，应只产生“正确”的测量结果。每次测量结果应该与一个标准值相符。一个能产生理想测量结果的测量系统，应具有零方差、零偏倚和对所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性。 一些基本特性用于定义“好的”测量系统，它们包括：l 足够的分辨率和灵敏度（1：10法则）l 测量系统应该是统计控制的。（普通原因而非特殊原因）l 测量系统的变异性必须比公差带和制造过程变差小；依据特性的公差评价测量系统。l 测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化。若真的如此，则测量系统最大的（最坏）变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。 2022-5-141 通用测量系统指南通用测量系统指南1.3测量过程测量过程变差
12、源变差源l 识别潜在的变差源l 排除（可能时）或监控这些变差源 方法：因果图 零件Part仪器Instrument标准Standard测量系统Measurement环境Environment人Operator方法Method2022-5-15过程变差剖析过程变差剖析长期长期过程变差过程变差短期短期抽样产生抽样产生的变差的变差实际过程变差实际过程变差线性线性重复性重复性稳定性稳定性 偏倚偏倚 量具变差量具变差操作员造操作员造成的变差成的变差测量误差测量误差过程变差观测值过程变差观测值“重复性重复性” 和和 “再现性再现性” 是测量误差的主要来源是测量误差的主要来源再现性再现性过程变差过程变差1
13、通用测量系统指南通用测量系统指南1.3测量过程测量过程2022-5-161 通用测量系统指南通用测量系统指南1.3测量过程测量过程测量系统变异性的影响测量系统变异性的影响 对产品决策的影响（对产品决策的影响（ 区）：）： 好的零件被拒收，也称为生产者风险或误发警报； 坏的零件被接收，也称为消费者风险或漏发警报。 对改进决策的影响：对改进决策的影响： 改进生产过程，减小过程变差，没有零件出现在区； 改进测量系统，减小区的宽度，降低作出错误决定的风险。6TCP上限上限下限下限2022-5-171 通用测量系统指南通用测量系统指南1.3测量过程测量过程测量系统变异性的影响测量系统变异性的影响(续续)
14、对过程决策的影响：对过程决策的影响：-把普通原因报成特殊原因；把普通原因报成特殊原因；-把特殊原因报成普通原因。把特殊原因报成普通原因。观测到的过程变差实际的过程变差测量系统的变差2022-5-181 通用测量系统指南通用测量系统指南1.4测量问题测量问题评价一个测量系统时必须考虑的三个基本问题：评价一个测量系统时必须考虑的三个基本问题：l测量系统必须显示足够的灵敏性 分辨力/分辨率(1/10) 有效分辨率l测量系统必须是稳定的 在重复性的条件下，测量系统变差只归因于普通原因而不是特殊原因。 测量分析者必有经常考虑到这一点对实际应用和统计的重要性。l统计特性（误差）在预期的范围内一致，并足以满
15、足测量的目的（产品控制或过程控制）。 2022-5-191 通用测量系统指南通用测量系统指南1.5测量不确定度测量不确定度测量不确定度：测量不确定度：l是赋值给测量结果的范围，在规定的置信水平内描述为预期包含有真测量结果的范围；l是一个双向量，是测量可靠性的定量表达；lISO/IEC确定了足以代表正态分布的95%的不确定度的分布系数。通常认为K=2， U=KUc。真测量值真测量值=观测到的测量值（结果）观测到的测量值（结果）U U测量不确定度和测量不确定度和MSA：lMSA的重点是了解测量过程，确定在测量过程中的误差总量，及评估用于生产和过程控制中的测量系统的充分性，目的是减少变差；l不确定度
16、是测量值的一个范围，由置信区间来定义，与测量结果有关，并希望包括测量的真值。Uc2 =2性能+ 2其它2022-5-201 通用测量系统指南通用测量系统指南1.6测量问题分析测量问题分析测量问题分析（步骤）：测量问题分析（步骤）：l第一步 识别问题；l第二步 确定小组；l第三步 测量系统和过程的流程图；l第四步 因果图；l第五步 计划-实施-研究-措施 （PDSA）；l第六步 可能的解决方法和对纠正的的验证；l第七步 使更改制度化。2022-5-211 通用测量系统指南通用测量系统指南1.7结果分析结果分析 位置误差位置误差 位置误差通常是通过分析偏倚和线性来确定。位置误差通常是通过分析偏倚和
17、线性来确定。 一般地，一个测量系统的偏倚或线性的误差若是与零误差差别较明一般地，一个测量系统的偏倚或线性的误差若是与零误差差别较明显或是超出量具校准程序确立的最大允许误差，那幺它是不可接受显或是超出量具校准程序确立的最大允许误差，那幺它是不可接受的。在这种情况下，应对测量系统重新进行校准或偏差校正以尽可的。在这种情况下，应对测量系统重新进行校准或偏差校正以尽可能地减少该误差。能地减少该误差。 宽度误差宽度误差 测量系统变异异性是否令人满意的准则取决于被测量系统变差所掩测量系统变异异性是否令人满意的准则取决于被测量系统变差所掩盖掉的生产制造过程变异性的百分比或零件公差的百分比。对特定盖掉的生产制
18、造过程变异性的百分比或零件公差的百分比。对特定的测量系统最终的接受准则取决于测量系统的环境和目的，而且应的测量系统最终的接受准则取决于测量系统的环境和目的，而且应该取得顾客的同意。该取得顾客的同意。 对于以分析过程为目的的测量系统，通常单凭经验来确定测量系统对于以分析过程为目的的测量系统，通常单凭经验来确定测量系统的可接受性的规则如下：的可接受性的规则如下： 误差误差t58,0.975，从作图分析获得的结果由数据分析得到从作图分析获得的结果由数据分析得到增强增强测量系统存在线性问题。测量系统存在线性问题。 I ta I & I tb I t(gm-2),(1-/2)2022-5-462计量型测
19、量系统研究计量型测量系统研究2.4线性线性 造成线性误差的可能原因如下： 仪器需要校准，缩短校准周期 仪器、设备或夹具的磨损 维护保养不好空气、动力、液体、过滤器、腐蚀、尘土、清洁 基准的磨损或损坏，基准的误差最小/最大原因分析原因分析2022-5-47连续变理测量系统分析 极差法：短期方法，快速的近似值 均值极差法：长期方法，将变差分解为重复性和再现性、但不确定两者的相互作用。 ANOVA分析法：标准的统计技术，可将变差分为四类：零件、评价人、零件与评价人之间的相互作用，以及量具造成的重复误差。2计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-48零件操作员1操作员2范围(
20、R)14222341367145725981范围之和7平均范围1.4平均范围 = = (2+1+1+2+1)/5 = 7/5 = 1.4量具误差 = 5.15 * /d =5.15 / 1.19 * = 4.33 * = 4.33 * 1.4 = 6.1% Gage R&R = 量具误差Gage Error / 允差Tolerance = 6.1 / 20 * 100 % = 30.5%零件个数2个操作员3个操作员4个操作员11.411.912.2421.281.812.1531.231.772.1241.211.752.1151.191.742.161.181.732.0971.171.73
21、2.0981.171.722.0891.161.722.08101.161.722.08快速快速GR&R（极差法（极差法/短期模式）短期模式）d常数表常数表允差Tolerance = 20= 最大值-最小值RRRRR2计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-49短期模式练习短期模式练习PartOperator A Operator BRange12012032203198320620741982015203199Sum of RangesAverage RangeAverage range = R = ( + + + + )/_ = _ / _Gage Error =
22、 5.15 / d * R = 5.15 /_ * R = _ * R = _ * _ = _% Gage R&R = Gage Error / Tolerance = _ / _ * 100 %) = _%Spec range = 185 - 2152计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-50计量型数据的计量型数据的 均值均值- -极差法极差法均值均值-极差（极差（X-R）法是确定测量系统的重复性和再现性的数学方法，步骤如）法是确定测量系统的重复性和再现性的数学方法，步骤如下：下：1 选择三个测量人（选择三个测量人（A, B,C）和）和10个测量样品。个测量样品。
23、 测量人应有代表性，代表经常从事此项测量工作的测量人应有代表性，代表经常从事此项测量工作的QC人员或生产线人人员或生产线人员员 10个样品应在过程中随机抽取，可代表整个过程的变差，否则会严重影个样品应在过程中随机抽取，可代表整个过程的变差，否则会严重影响研究结果。响研究结果。2 校准量具校准量具3 测量，让三个测量人对测量，让三个测量人对10个样品的某项特性进行测试，每个样品每人测量个样品的某项特性进行测试，每个样品每人测量 三次，将数据填入表中。试验时遵循以下原则：三次，将数据填入表中。试验时遵循以下原则： 盲测原则盲测原则1：对：对10个样品编号（测量人不知编号），避免主观偏向。个样品编号
24、（测量人不知编号），避免主观偏向。 盲测原则盲测原则2：三个人之间都互相不知道其他人的测量结果。：三个人之间都互相不知道其他人的测量结果。4 计算计算2计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-51测试人BC样品号第一次第二次第三次极差第一次第二次第三次极差第一次第二次第三次极差 样品均值12345678910平均值平均值Average XARAAverage XBRBAverage XCRCRpA计算A测的所有样品的总平均值XA。同样方法计算RB, XB, RC, Xc对每个样品由三个人所测得的9个测试值求平均值，计算这些均值的极差Rp计算A对每个样品三次测试结果的极
25、差，然后计算10 个样品的极差的均值RA2计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-52测量系统分析测量系统分析R=(RA+RB+RC)/3XDIFF=MaxXA,XB,XC-MinXA,XB,XC重复性-设备变差 EV=RK1 再现性-测验人变差 AV= (XDIFF K2)2-(EV2/nr)过程变差 PV=RP K3R&R= (EV2+AV2)总变差 TV= (R&R2+PV2)%EV=EV/TV%AV=AV/TV%R&R=R&R/TV%PV=PV/TVP/T=R&R/Tolerancen =样品个数r =每个人对每个样品的试验次数rK1230.88620.590
26、8K2230.70710.5231测试人数nK3789100.35340.33750.32790.3146K =5.15/d*2*AV计算中，如根号下出现负值，AV取值02计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-53lEV= Equipment Variation (Repeatability)lAV= Appraiser Variation (Reproducibility)lR&R= Repeatability & ReproducibilitylPV= Part VariationlTV= Total Variation of R&R and PVlK1-Tri
27、al, K2-Operator, & K3-Part ConstantsGR&R研究中的名词研究中的名词2计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-54GR&R sheetR&R = (EV)2 + (AV)2P/T = 100 x (R&R) / Tolerance% R&R = 100 x(R&R)/TVLong Method 0.1019.1318.91测试人ABC样品号第1次第2次第3次极差第1次第2次第3次极差第1次第2次第3次极差样品均值15.325.325.320.005.345.345.360.025.305.345.300.045.3325.445.4
28、05.440.045.465.465.480.025.465.405.420.065.4435.485.485.500.025.505.465.480.045.505.505.500.005.4945.205.225.200.025.245.265.260.025.225.225.240.025.2355.245.245.240.005.245.245.260.025.285.245.240.045.2565.525.505.500.025.545.525.560.045.585.545.560.045.5475.385.385.380.005.405.425.440.045.405.365.
29、380.045.3985.345.345.360.025.365.385.380.025.365.345.360.025.3695.445.445.420.025.465.445.440.025.445.465.420.045.44105.405.405.400.005.405.425.400.025.405.425.400.025.40平均值平均值5.385.375.385.395.395.415.395.385.38RpAverage XA5.37RA0.01Average XB5.40RB0.03Average XC5.39RC0.030.307R=0.02UCLR = (R) X (D
30、4)# trial D4 X diff.=0.02UCLR2 =0.07823.27UCLR3 =0.06232.58Total Tolerance0.5重复性-Equipment Variation(EV)EV = R X K1# trialK124.56EV =0.07333.05% EV =14.47再现性-Appraiser Variation(AV)AV= (Xdiff. x K2) 2 - (EV)2 / (n x r)OperatorK2n = 样品个数23.65AV =0.06r= 测试次数32.7% AV =12.17过程变差-Process Variation(PV)PV=
31、Rp X K3#PartsK3PV=0.49771.8281.7491.67101.62总变差-Total Variation(TV)TV= (R&R2+PV2)TV=0.506卡尺的R&R研究 Excel 运算2计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-55 StdDev Study Var %Study Var %ToleranceSource (SD) (5.15*SD) (%SV) (SV/Toler) Total Gage R&R 1.85E-02 0.095449 18.87 19.09 Repeatability 1.42E-02 0.073006 14.
32、44 14.60 Reproducibility 1.19E-02 0.061486 12.16 12.30 Part-to-Part 9.64E-02 0.496646 98.20 99.33 Total Variation 9.82E-02 0.505735 100.00 101.15 Number of distinct categories = 7Minitab 计算计算GR&RXbar-R 均值极差法注：使用同组数据Discrim98.218.9=pms*.227.32计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-56 %ContributionSource Va
33、rComp (of VarComp) Total Gage R&R 0.000459 4.53 Repeatability 0.000231 2.28 Reproducibility 0.000228 2.25 Operator 0.000117 1.16 Operator*Part No 0.000111 1.09 Part-To-Part 0.009670 95.47 Total Variation 0.010129 100.00 StdDev Study Var %Study Var %ToleranceSource (SD) (5.15*SD) (%SV) (SV/Toler) Tot
34、al Gage R&R 0.021430 0.110366 21.29 22.07 Repeatability 0.015202 0.078292 15.11 15.66 Reproducibility 0.015105 0.077789 15.01 15.56 Operator 0.010834 0.055793 10.76 11.16 Operator*Part No 0.010525 0.054205 10.46 10.84 Part-To-Part 0.098336 0.506430 97.71 101.29 Total Variation 0.100644 0.518317 100.
35、00 103.66 Number of Distinct Categories = 6Minitab 计算计算GR&R-ANOVA 法法TotalrptOpPxOPart222222计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-57% R&RResults 30%测量系统需要改进Gage R&R 判断原则判断原则2计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-58如果重复性大于再现性，原因可能是： 仪器需要维修 可能需要对量具进行重新设计，以获得更好的严格度 需要对量具的夹紧或固定装置进行改进 零件内变差太大2计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5
36、GR&R2022-5-59如果再现性大于重复性，原因可能是： 需要更好的对评价人进行如何使用和判读该量具仪器的培训 量具校准，刻度不清晰 某种夹具帮助评价人更一致地使用量具。2计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-60短期与长期方法的比较短期与长期方法的比较短期模式短期模式用生产设备 用生产操作员快速 - 只需几个样品(5)无反复（replicates）估计总的变差(Total Gage R&R)不能区分 AV 和EV不能指导改进的方向可用于破坏性测试长期模式长期模式用生产设备 用生产操作员较多样品 (5)要求反复 Replicates (3)估计总的变差 (Tot
37、al Gage R&R)可以区分 AV 和EV为测量系统的改进提供指导2计量型测量系统研究计量型测量系统研究2.5 GR&R2022-5-61对于以对于以“是是”和和“不是不是”为计数基础的定性数据，其为计数基础的定性数据，其 GR&RGR&R考察的概考察的概念是与定量数据一样的。但方法上完全不同念是与定量数据一样的。但方法上完全不同. .定性数据测量系统的能力取决于操作员判断的有效性，即将定性数据测量系统的能力取决于操作员判断的有效性，即将“合格合格”判断成合格，将判断成合格，将“不合格不合格”判断成不合格的程度。判断成不合格的程度。因为任何测量系统都存在可量化的风险，由于最大的风险来自于分
38、因为任何测量系统都存在可量化的风险，由于最大的风险来自于分区的边界，最适常的分析是用量具性能曲线将测量系统变差量化区的边界，最适常的分析是用量具性能曲线将测量系统变差量化 Go-No Go Go-No Go 数据模式数据模式人为因素主导，情况复杂人为因素主导，情况复杂 统计模型多种多样统计模型多种多样 统计学上各家争鸣，尚无定论统计学上各家争鸣，尚无定论 实践中采用何种形式，取决于实例与统计模型的接近程度实践中采用何种形式，取决于实例与统计模型的接近程度3计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.1 概论概论NO-GOGO2022-5-62以下为判断所用的指标以下为判断所用的指标l 有效性有效性
39、 Effectiveness(E) - 即判断即判断“合格合格”与与“不合格不合格”的准确性的准确性 E= 实际判断正确的次数实际判断正确的次数/可能判断正确的机会次数可能判断正确的机会次数.l 漏判的几率漏判的几率 Probability of miss(P-miss) - 将将“不合格不合格”判为合格的机会判为合格的机会 Pmiss=实际漏判的次数实际漏判的次数 / 漏判的总机会数漏判的总机会数. l 误判的几率误判的几率 Probability of false alarm(Pfa) - 将将“合格合格”判为不合格的机判为不合格的机会会 Pfa=实际误判次数实际误判次数 / 误判的总机会
40、数误判的总机会数.l 偏倚偏倚 Bias(B) - 指漏判或误判的偏向指漏判或误判的偏向. B=P(false alarm) / P(miss) B=1, 无偏倚无偏倚-公正及基准明确公正及基准明确 B1, 偏向误判偏向误判-判定过严，基准不明判定过严，基准不明 B1, 偏向漏判偏向漏判-判定过松，基准不明判定过松，基准不明3计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.2小样法小样法2022-5-63样品大小的规定样品大小的规定样品的选择样品的选择 由专家或可作标准的人员选定样品 1/3 合格 1/3 不合格 1/3 限度样本 (50% 良品限度， 50% 不良限度) 随机地给操作员检验.3计数型
41、测量系统研究计数型测量系统研究3.2小样法小样法2022-5-64 实例实例: 由主管选取14 个样品（其中 8 个合格， 6 个不合格） 三个操作员对每个样品测三次 记录中 A= 接受（accept）， R= 拒收（reject）操作员ABC样品编号真实A/R1231231231AAAAAAAAAA2RRRRRRRRRR3AAAAAAAAAA4RRRRRRRRRR5RRRRRARRRR6ARRRAAAAAA7ARARAAAARA8AAAAAAAAAA9RRRRAAAAAA10AAAAAAAAAA11AAAAAAAAAA12RRRRRRRRRR13AAAAAAAAAA14RRRRRRRRRR3
42、计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.2小样法小样法2022-5-65计算判断的指标计算判断的指标检验结果总结检验结果总结3计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.2小样法小样法2022-5-66测量系统好坏的判据测量系统好坏的判据 E, P(fa), P(miss) and B3计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.2小样法小样法2022-5-673计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.3Kappa 小组使用的特定量具具有与公差相比的%GRR为25%。由于其尚未被小组证据，需要研究测量系统。小组决定随机地从过程中抽取50个零件样本，以获得覆盖过程范围的零件，使用三名评价人，每位评价人对
43、每个零件评价三次。 (1)指定为可接受判断，(0)为不可接受判断。下表中的基准判断和计量基准值不预先确定。表的”代码”列还用”-”,”+”,”X”显示是否在第I，III，II区域。案例（案例（MSA第三版第三版P111）2022-5-683计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.3KappaA与与B的交叉表的交叉表B总计01A0.0 计算期望的计算4415.7634.35050.01.0 计算期望的计算331.39768.7100100.0总计计算期望的计算4747.0103103.0150150.02022-5-693计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.3KappaB与与C的交叉表的交叉
44、表C总计01B0.0 计算期望的计算4216.0531.04747.01.0 计算期望的计算935.09468.0103103.0总计计算期望的计算5151.09999.0150150.02022-5-703计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.3KappaA与与C的交叉表的交叉表C总计01A0.0 计算期望的计算4317.07335050.01.0 计算期望的计算834.09266.0100100.0总计计算期望的计算5151.09999.0150150.02022-5-713计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.3Kappa 设计这些表的目的是确定评价人之间意见一致的程度。设计这些表的
45、目的是确定评价人之间意见一致的程度。为了确定评价一致的水平，小组用科恩的为了确定评价一致的水平，小组用科恩的kappa来测量来测量两个评价人对同一目标评价值的一致程度。两个评价人对同一目标评价值的一致程度。1表示完全表示完全一致。一致。0表示一致程度不比偶然的要好。表示一致程度不比偶然的要好。Kappa只用于只用于两个变量具有相同的分级值和相同的分级数的情况。两个变量具有相同的分级值和相同的分级数的情况。 Kappa是一个评价人之间一致性的测量值，检验是否是一个评价人之间一致性的测量值，检验是否沿对角线格子中的计沿对角线格子中的计(接收比率一样的零件接收比率一样的零件)与那些仅是与那些仅是偶然
46、的期望不同。偶然的期望不同。 设设Po=对角线单元中观测值的总和对角线单元中观测值的总和 Pe=对角线单元中期望值的总和对角线单元中期望值的总和 则则kappa=(Po-Pe)/(1-Pe)2022-5-723计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.3Kappa Kappa是测量而不是检验。其大小用一个渐进的标准误差构成的t统计量决定。一个通用的法则是Kappa大于0.75表示好的一致性；小于0.4表示一致性差，计算结果如下：kappaABCA0.860.78B0.860.79C0.780.792022-5-733计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.3Kappa 分析指出所有这个分析表明所
47、有的评价人之间表现出的一致性好。 在此分析中有必要评价人之间是否存在差异。但是分析并未告诉我们测量系统区分不好的与好的零件的能力。在分析中，小组用计量型测量系统评价了零件，用结果确定基准判断。用这些新的信息，另一组交叉表表格被开发出来，用以评价人与基准判断比较。Kappa结果说明（评价人之间）结果说明（评价人之间）2022-5-743计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.3KappaA与基准判断交叉表与基准判断交叉表基准总计01A0.0 计算期望的计算4516.0534.05050.01.0 计算期望的计算332.09768.0100100.0总计计算期望的计算4848.0102102.01
48、50150.02022-5-753计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.3KappaB与基准判断交叉表与基准判断交叉表基准总计01B0.0 计算期望的计算4515.0232.04747.01.0 计算期望的计算333.010070.0103103.0总计计算期望的计算4848.0102102.0150150.02022-5-763计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.3KappaC与基准判断交叉表与基准判断交叉表基准总计01C0.0 计算期望的计算4216.3934.75151.01.0 计算期望的计算631.79367.39999.0总计计算期望的计算4848.0102102.01501
49、50.02022-5-773计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.3Kappa 这些值可以被解释为每个评价人与基准有好的一致。然后，过程小组计算了测量系统的有效性。Kappa结果说明（评价人与基准）结果说明（评价人与基准）ABCkappa0.880.920.772022-5-783计数型测量系统研究计数型测量系统研究3.4信号探测法信号探测法 一种可选择的方法是用信号探测理论来确定一个区 II宽度的近似值法并因此确定测量系统GRR。 让让di=从被所有评价接受的最后一个零件到被所有评价人从被所有评价接受的最后一个零件到被所有评价人拒绝的第一个零件拒绝的第一个零件(对每个规范对每个规范)之间的
50、距离。则之间的距离。则d=平均值平均值(di)是区域是区域II宽度的估计值，而估计的宽度的估计值，而估计的GRR=5.15*GRR 在本例中在本例中 dLSL=0.470832-0.446697=0.024135 dUSL=0.566152-0.542704=0.023448 d=(0.024135+0.023448)/2=0.0237915 %GRR=24%(量具变差量具变差/零件变差零件变差) 实际实际%GRR=25%，所以，这个估计值会得出对测量系统所以，这个估计值会得出对测量系统一致的评价。一致的评价。案例（案例（MSA第三版第三版P119）2022-5-793计数型测量系统研究计数型