统计过程控制(SPC)之均值和极差控制图中均值图判定
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SPC所有公式详细解释及分析SPC(统计过程控制)是一种通过统计方法对产品或过程的变化进行控制的质量管理工具。
它以数据为基础,通过收集、分析和解释数据,帮助确定过程是否稳定、符合规范,并提供改进措施。
在SPC中,有一些重要的公式用于计算和分析数据,下面将介绍其中一些常用的公式及其详细解释和分析。
1. 平均值(Mean):平均值是统计数据的中心点,通过计算数据的总和除以数据的个数得到。
平均值用于评估过程的中心位置,并对过程的稳定性进行评估。
2. 中位数(Median):中位数是将数据按照大小顺序排列后,排在中间位置的数值,它能够反映数据的集中趋势。
与平均值相比,中位数对异常值的影响较小,更适用于非正态分布的数据。
3. 标准差(Standard Deviation):标准差是数据分布离散程度的度量,用于描述数据的波动性。
标准差越大,表示数据越分散;标准差越小,表示数据越集中。
标准差可以帮助确定过程是否稳定,是否存在特殊因素影响。
4. 变异系数(Coefficient of Variation):变异系数是标准差除以平均值的比值,用于比较不同数据集的离散性。
较小的变异系数表示数据越稳定,较大的变异系数表示数据集的离散性较大。
5. 极差(Range):极差是数据的最大值和最小值之间的差别,用于评估数据的波动范围。
较大的极差表示数据集的波动性较大,较小的极差表示数据集的波动性较小。
6. 四分位数(Quartiles):四分位数是将数据按大小顺序排列后,将数据分为四等份的数值。
第一四分位数是中位数的前一半数据的中位数,第二四分位数即中位数,第三四分位数是中位数之后的一半数据的中位数。
四分位数可以帮助了解数据的分布情况。
7. 直方图(Histogram):直方图使用柱状图形象地展示数据的分布情况。
通过将数据按照一定的区间划分,并统计每个区间内的数据个数,可以直观地了解数据的分布情况。
8. 管理图(Control Chart):管理图是SPC最重要的工具之一,它通过将数据的统计量(如平均值、标准差等)绘制在图表上,并与控制限进行比较,用于监控过程的稳定性。
SPC计算公式和判定准则SPC(Statistical Process Control,统计过程控制)是一种用于监测和控制过程稳定性的方法,通过对过程进行统计分析和监测,可以及时发现过程中的变异,从而采取相应的控制措施,提高过程的稳定性和可控性。
本文将介绍SPC的计算公式和判定准则,以帮助读者了解如何应用SPC进行过程监控和控制。
1. SPC计算公式SPC计算公式是用于计算各种统计指标和控制图的数学公式,下面是常用的SPC计算公式。
1.1 均值(Mean)均值是一组数据的平均值,用于表示过程的中心位置。
计算均值的公式如下:均值公式均值公式其中,mu 表示均值,n 表示数据的数量,x_i 表示第i 个数据。
1.2 极差(Range)极差是一组数据的最大值和最小值之差,用于表示过程的变异程度。
计算极差的公式如下:极差公式极差公式其中,R 表示极差,x_{\text{max}} 表示数据的最大值,x_{\text{min}} 表示数据的最小值。
1.3 标准偏差(Standard Deviation)标准偏差是一组数据的离均差平方和的平均值的平方根,用于表示过程的稳定性。
计算标准偏差的公式如下:标准偏差公式标准偏差公式其中,sigma 表示标准偏差,n 表示数据的数量,x_i 表示第i 个数据,\bar{x} 表示数据的均值。
2. SPC判定准则SPC判定准则用于判断一个过程是否处于稳定状态,常用的判定准则有以下几种。
2.1 均值控制图(Mean Control Chart)均值控制图用于监测过程均值是否稳定。
常用的均值控制图有Xbar-R 控制图和 Xbar-S 控制图。
•Xbar-R 控制图:对应的是过程均值和极差的统计指标。
当连续 n 个点全部落在中心线(均值线)的上方或下方时,表示过程中有特殊原因的变异,需要采取相应措施进行调整。
•Xbar-S 控制图:对应的是过程均值和标准偏差的统计指标。
当连续 n 个点全部落在中心线(均值线)的上方或下方时,表示过程中有特殊原因的变异,需要采取相应措施进行调整。
统计过程控制过程测量系统分析均值和极差法当确定了一个给定的过程要测量的特性值后,则应对这个(些)特性的测量系统进行评价从而确保为这个(些)特性而收集的SPC 数据进行有效的分析。
回顾由世界上所有的统计学家和质量专家共同发现的基本理论是,观测值由被测特性的真值加上测量误差组成,或:观测值=真值+测量误差]“测量误差”是一个统计学术语,意指造成观测值偏离真值的测量变异性的所有原因的净效果。
不幸的是,这个关系意味着我们在面临着一个问题:使用包含额外变差的信息(即数据)来对产品作出决定。
进一步展开说,在一批(子组)或多批(子组)至少包含两个测量值的一组数据中,整个时间内的总变异由两个相应的部分构成:总变异=生产变异+测量变异*减少测量变异对过程变异评价的影响是很重要的。
为了理全面地理解测量系统分析的各个方面,请参考由汽车工业行动集团(AIAG)于1990年12月出版的汽车工业《测量系统分析(MSA)手册》(附录H,参考文献15)。
本节这里介绍是在ASQC汽车部MSA手册中介绍的更先进的,同时也得到广泛应用的测量系统分析方法之一。
这是在进行统计近程控制之前对测量系统进行评价的一种比较容易接受的方法,但决不意味着这是唯一可接受的MSA技术。
另外,这里介绍的技术假设MSA手册中介绍的测量系统的其他关键因素即准确度、线性以及稳定性已经评价并认为可以接受。
均值和极差法均值和极差法[X—R,有时被称为大样法(Long Method)]是确定测量系统的重复性和再现性的一种数学方法。
该方法允许将测量系统分成两个独立的部分:重复性和再现性。
如果重复性比再现性大,原因可能是:·量具需要维修;·应重新设计量具使其更精密;·应改进量个的夹紧或定位装置;·零件内变差太大。
如果再现性大于重复性,则可能存在以下原因:·需要对操作员进行如何使用量具和读数的培训;·量具表盘上的刻度值不清楚;·可能需要某种形式的夹具来帮助操作者更为一致地使用量具。