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摘要:论文对GB/T 6378.4—2018《计量抽样检验程序 第4部分: 对均值的声称质量水平的评定程序》中的主要概念给予了诠释, 包括:计量抽样检验;监督总体与声称质量水平;检验水平与检验功效。文末给出了应用示例, 并对判定规则进行了解读。
关键词:抽样检验 监督总体 均值 声称质量水平
1 引言
GB/T 6378.4—2018《计量抽样检验程序 第4部分: 对均值的声称质量水平的评定程序》,已于2018年7月13日发布,并于2019年2月1日正式实施 (下称本标准) 。本标准适用于多种形式的质量监督或质量核查,它是以监督总体某一质量特性的平均值为质量指标,且该质量特性值服从正态分布或近似正态分布。此外,本标准在设计抽样方案时,规定犯第一类错误的概率为α=0.05。由于本标准中的概念比较专业,需要对其主要概念作出通俗的解释。
2 GB/T 6378.4—2018中的主要概念浅释
2.1 计量抽样检验
抽样检验一词,渐成共识,不作解释。计量抽样检验,简单地说,就是对取值为连续的变量进行抽样检验。对连续变量的检测,通常釆用计量器具测定其具体量值,从这个意义上说,将其称为计量值抽样检验较为贴切。在自然科学的研究中,常把连续型随机变量的取值称为计量值。例如,长度、体积、质量,以及一切物質(包括食品、药品等) 的理化分析数据,皆为计量值。相应地,把离散型随机变量的取值称为计数值,例如一批产品中的不合格品数、单位产品中的不合格项目数,以及科学试验中成功或失败的次数等,皆为计数值。对计数值产品的抽样检验称为计数抽样检验; 对计量值产品的抽样检验称为计量抽样检验。由此可知,计量抽样检验既不是对计量器具进行检定,也不是对计量基准进行溯源,仅仅是对质量特性为计量值的一批产品进行抽样检验。所以,计量抽样检验不是计量处或科的管理范筹,而是质量管理处或市场监管处的工作内容。
2.2 监督总体和声称质量水平
当第三方对某一总体进行检查时,则该总体称为监督总体; 当第一方(生产方) 或第二方(使用方) 对某一总体进行检查时,则称该总体为核查总体。名称不尽相同,其实质是一样的,都是对某一总体实施监督性的质量检验,在统计学中统称为假设检验。名称不同,反映的是实施检查的主体不同,但目的是相同的。
既然是监督性的质量检验,被监督方会声称其质量水平。依据其质量特性的不同情形,分为声称质量水平上限,即均值的最大限μ0U ; 声称质量水平下限,即均值的最小限μ0L ; 以及双侧限, 即上、下限皆要声称。
需要指出的是,本标准的声称质量水平是以均值的形式表出。如果被监督方声称质量水平是单位产品的上限U, 则在标准差σ已知,且P(X>U)=0.05的条件下,可以转换为均值形式的声称质量水平,转换公式为
类似地,如果被监督方声称质量水平是单位产品的下限,则在标准差σ已知,且P(X 这样一来,本标准的应用范围就扩大了。也就是说,当声称质量水平是以均值的形式表出时,可以直接选用本标准的抽样方案表: 如果声称质量水平是以单位产品的单侧限表出,则在标准差σ已知,且P(X>U)=0.05或P(X 在标准差未知的情形下,不能简单地套用上述转换公式。作为监督方,可以参照某种产品同行业的标准差平均值,制定统一的标准差予以监督和管理。此种做法,既能净化市场,也能优胜劣汰,是国家或地区宏观管理的技术法宝之一。
2.3 检验功效与检验水平
本标准的检验功效是指,当监督总体的实际质量水平不符合声称质量水平的要求时,监督总体被判为不合格的概率。不符合的程度越严重,检验功效越高,被判为不合格的概率越大。检验水平是指,样本量与检验功效之间的等级对应关系,且样本量越大,检验功效越高。所以,检验水平的实质就是样本量的大小。
需要指出的是,本标准增设了样本量n=1的抽样方案,该方案判监督总体不合格的概率较低,或者说检验功效较低。考虑到监督部门的人力、物力,以及检验时间、管理费用和现场实际等因素,设置n=1的抽样方案仍是必要的。
3 GB/T 6378.4—2018的应用程序及示例
本标准第5章给出了实施抽样检验的程序:第7章给出了各种情形的应用示例。这两章逻辑严谨,内容通俗,操作步骤详尽,从略。囿于标准文本的编写原则,对示例中的判定规则不能进行解释。为解读和理解抽样方案的判定规则,特增一例予以解释。
例: 某企业生产固体苛性钠,其中的氧化铁含量X~N(μ,σ2) ,且σ=0.0006(单位:%) ,总体均值的声称质量水平上限DQL=0.0045,今对该总体进行监督检验,检验水平为Ⅰ,操作步骤如下。
(1) 由检验水平为Ⅰ,査本标准的表1,得抽样方案为(n,k)=(1,-1.645)。
(2) 判断:从总体中随机抽取1个样品,测试后计算上限质量统计量QU=(0.0045-x)/0.0006的值。若QU<-1.645, 则判该监督总体不合格; 否则, 判该总体通过监督。
为理解上述判定规则的意义,不妨把QU<-1.645改写为x>0.0045+0.0006×1.645=0.005487
这就是说,只要x>0.005487,就判监督总体不合格; 否则,判该总体通过监督,但不能确认监督总体合格,仅表明本次监督未发现质量问题而已。比如,抽取1个样品的测得值x=0.0046,则x<0.005487,依据判定规则,应判该总体通过监督。对此判定结论,人们往往不理解,认为x=0.0046>0.0045,为什么还要判总体通过监督? 这是因为声称质量水平的上限DQL=0.0045,是以均值形式给出的质量指标,不是单位产品的上限。所以,仅抽1个样品的质量特性值,可能比均值小,也可能比均值大,还可能相等。只要不是特别大,不能否定均值形式的质量指标。如果抽取1个样品的测得值x=0.0056,则立即判监督总体不合垎。更深层次的道理,涉及漏判风险和抽样方案旳设计原理, 鉴于本文宗旨,从略。
关键词:抽样检验 监督总体 均值 声称质量水平
1 引言
GB/T 6378.4—2018《计量抽样检验程序 第4部分: 对均值的声称质量水平的评定程序》,已于2018年7月13日发布,并于2019年2月1日正式实施 (下称本标准) 。本标准适用于多种形式的质量监督或质量核查,它是以监督总体某一质量特性的平均值为质量指标,且该质量特性值服从正态分布或近似正态分布。此外,本标准在设计抽样方案时,规定犯第一类错误的概率为α=0.05。由于本标准中的概念比较专业,需要对其主要概念作出通俗的解释。
2 GB/T 6378.4—2018中的主要概念浅释
2.1 计量抽样检验
抽样检验一词,渐成共识,不作解释。计量抽样检验,简单地说,就是对取值为连续的变量进行抽样检验。对连续变量的检测,通常釆用计量器具测定其具体量值,从这个意义上说,将其称为计量值抽样检验较为贴切。在自然科学的研究中,常把连续型随机变量的取值称为计量值。例如,长度、体积、质量,以及一切物質(包括食品、药品等) 的理化分析数据,皆为计量值。相应地,把离散型随机变量的取值称为计数值,例如一批产品中的不合格品数、单位产品中的不合格项目数,以及科学试验中成功或失败的次数等,皆为计数值。对计数值产品的抽样检验称为计数抽样检验; 对计量值产品的抽样检验称为计量抽样检验。由此可知,计量抽样检验既不是对计量器具进行检定,也不是对计量基准进行溯源,仅仅是对质量特性为计量值的一批产品进行抽样检验。所以,计量抽样检验不是计量处或科的管理范筹,而是质量管理处或市场监管处的工作内容。
2.2 监督总体和声称质量水平
当第三方对某一总体进行检查时,则该总体称为监督总体; 当第一方(生产方) 或第二方(使用方) 对某一总体进行检查时,则称该总体为核查总体。名称不尽相同,其实质是一样的,都是对某一总体实施监督性的质量检验,在统计学中统称为假设检验。名称不同,反映的是实施检查的主体不同,但目的是相同的。
既然是监督性的质量检验,被监督方会声称其质量水平。依据其质量特性的不同情形,分为声称质量水平上限,即均值的最大限μ0U ; 声称质量水平下限,即均值的最小限μ0L ; 以及双侧限, 即上、下限皆要声称。
需要指出的是,本标准的声称质量水平是以均值的形式表出。如果被监督方声称质量水平是单位产品的上限U, 则在标准差σ已知,且P(X>U)=0.05的条件下,可以转换为均值形式的声称质量水平,转换公式为
类似地,如果被监督方声称质量水平是单位产品的下限,则在标准差σ已知,且P(X 这样一来,本标准的应用范围就扩大了。也就是说,当声称质量水平是以均值的形式表出时,可以直接选用本标准的抽样方案表: 如果声称质量水平是以单位产品的单侧限表出,则在标准差σ已知,且P(X>U)=0.05或P(X 在标准差未知的情形下,不能简单地套用上述转换公式。作为监督方,可以参照某种产品同行业的标准差平均值,制定统一的标准差予以监督和管理。此种做法,既能净化市场,也能优胜劣汰,是国家或地区宏观管理的技术法宝之一。
2.3 检验功效与检验水平
本标准的检验功效是指,当监督总体的实际质量水平不符合声称质量水平的要求时,监督总体被判为不合格的概率。不符合的程度越严重,检验功效越高,被判为不合格的概率越大。检验水平是指,样本量与检验功效之间的等级对应关系,且样本量越大,检验功效越高。所以,检验水平的实质就是样本量的大小。
需要指出的是,本标准增设了样本量n=1的抽样方案,该方案判监督总体不合格的概率较低,或者说检验功效较低。考虑到监督部门的人力、物力,以及检验时间、管理费用和现场实际等因素,设置n=1的抽样方案仍是必要的。
3 GB/T 6378.4—2018的应用程序及示例
本标准第5章给出了实施抽样检验的程序:第7章给出了各种情形的应用示例。这两章逻辑严谨,内容通俗,操作步骤详尽,从略。囿于标准文本的编写原则,对示例中的判定规则不能进行解释。为解读和理解抽样方案的判定规则,特增一例予以解释。
例: 某企业生产固体苛性钠,其中的氧化铁含量X~N(μ,σ2) ,且σ=0.0006(单位:%) ,总体均值的声称质量水平上限DQL=0.0045,今对该总体进行监督检验,检验水平为Ⅰ,操作步骤如下。
(1) 由检验水平为Ⅰ,査本标准的表1,得抽样方案为(n,k)=(1,-1.645)。
(2) 判断:从总体中随机抽取1个样品,测试后计算上限质量统计量QU=(0.0045-x)/0.0006的值。若QU<-1.645, 则判该监督总体不合格; 否则, 判该总体通过监督。
为理解上述判定规则的意义,不妨把QU<-1.645改写为x>0.0045+0.0006×1.645=0.005487
这就是说,只要x>0.005487,就判监督总体不合格; 否则,判该总体通过监督,但不能确认监督总体合格,仅表明本次监督未发现质量问题而已。比如,抽取1个样品的测得值x=0.0046,则x<0.005487,依据判定规则,应判该总体通过监督。对此判定结论,人们往往不理解,认为x=0.0046>0.0045,为什么还要判总体通过监督? 这是因为声称质量水平的上限DQL=0.0045,是以均值形式给出的质量指标,不是单位产品的上限。所以,仅抽1个样品的质量特性值,可能比均值小,也可能比均值大,还可能相等。只要不是特别大,不能否定均值形式的质量指标。如果抽取1个样品的测得值x=0.0056,则立即判监督总体不合垎。更深层次的道理,涉及漏判风险和抽样方案旳设计原理, 鉴于本文宗旨,从略。