休哈特控制圖在紡織纖維檢驗(yàn)中的應(yīng)用

白雪松

摘 要：隨著休哈特控制圖對紡織進(jìn)行科學(xué)有效檢驗(yàn)，大大縮短檢測時(shí)間，保證了檢測的質(zhì)量，這些都是通過復(fù)雜的算法所決定的。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備；管理人員；配網(wǎng)運(yùn)行

1.前言

針對紡織纖維檢驗(yàn)過程，沒有先進(jìn)手段，檢測不準(zhǔn)確，檢測速度慢等特點(diǎn)，我國逐漸對國際先進(jìn)檢測手段提高重視，而其中較為成熟的技術(shù)就是休哈特控制圖。

2.休哈特控制圖

2.1休哈特控制圖的提出

休哈特控制圖簡稱控制圖，由休哈特（WalterShewhart）博士于1924年提出，之后被廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)控制和生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的質(zhì)量控制。在我國，控制圖在食品、藥品、海關(guān)等方面的應(yīng)用日趨廣泛，但纖維檢驗(yàn)檢測中還較少見。

2.2控制圖的原理

在根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論，控制圖判斷過程的狀態(tài)是一種統(tǒng)計(jì)判斷。影響質(zhì)量因素可分成偶然和異常兩類因素。偶然因素始終存在且不易識別，對質(zhì)量的影響微??；異常因素時(shí)而存在且可以識別，對質(zhì)量影響重大，應(yīng)采取措施消除。當(dāng)由偶然因素造成的過程變異時(shí)，過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，質(zhì)量特性值將形成某種典型分布，常見的是正態(tài)分布N（μ，δ）2，如圖1所示。

假設(shè)H0：μ=μ0，表示過程為穩(wěn)定狀態(tài)。質(zhì)量特性值落在[μ-3δ，δ+3δ]范圍內(nèi)的概率為99.73%，落在這個(gè)范圍之外的概率為1-99.73%=0.27%，若控制圖上的點(diǎn)絕大多數(shù)落在控制線內(nèi)，且點(diǎn)在控制線內(nèi)排列隨機(jī)，則認(rèn)為過程存在偶然變異，過程為穩(wěn)態(tài)。若有一定數(shù)量的點(diǎn)落在控制線之外，或者點(diǎn)在控制線內(nèi)非隨機(jī)排列，這就發(fā)生了小概率事件，如果發(fā)生則拒絕H0，認(rèn)為過程存在異常變異，過程處于失控?？刂茍D便是基于這種原理產(chǎn)生的。

2.3休哈特控制圖的缺點(diǎn)

休哈特控制圖主要是利用了最后一個(gè)點(diǎn)所包含的過程信息而忽略了整個(gè)點(diǎn)子序列的信息，也就是說控制圖沒有記憶力。當(dāng)樣本均值對其目標(biāo)值的偏移大于1.5倍標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，休哈特控制圖的檢出效果很好；當(dāng)樣本均值對其目標(biāo)值的偏移小于1.5倍標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，檢出效果就不太理想了。

3.在紡織纖維檢驗(yàn)中的應(yīng)用

在質(zhì)量管理過程中，可以應(yīng)用許多技術(shù)和方法，其中統(tǒng)計(jì)技術(shù)是有價(jià)值的。作為發(fā)現(xiàn)問題，解決問題和提高質(zhì)量的手段，統(tǒng)計(jì)技術(shù)涉及產(chǎn)品生命周期的各個(gè)階段和質(zhì)量管理體系的整個(gè)過程。統(tǒng)計(jì)技術(shù)在生產(chǎn)和服務(wù)過程分析中的應(yīng)用可以及時(shí)確定過程的原因和各種異常情況。這有助于解決或甚至防止可能由變化引起的問題，以便該過程可以繼續(xù)提供穩(wěn)定和一致的要求。產(chǎn)出并繼續(xù)得到改善。

3.1累積和控制圖參數(shù)選取方法

在設(shè)計(jì)累積和控制圖時(shí)，參數(shù)k和h的選擇至關(guān)重要。根據(jù)所需測試的目的，參數(shù)選擇的方法不只是一個(gè)。由于累積和控制圖與順序概率比檢驗(yàn)密切相關(guān)，當(dāng)隨機(jī)變量x服從正態(tài)分布，二項(xiàng)分布，幾何分布，指數(shù)分布和泊松分布時(shí)，累計(jì)和基于序貫概率比檢驗(yàn)?？刂茍D參數(shù)k和h的選擇不同。下面主要討論當(dāng)隨機(jī)變量服從二項(xiàng)分布時(shí)如何選擇參數(shù)h和k。下面主要論述一下當(dāng)隨機(jī)變量服從二項(xiàng)分布時(shí)參數(shù)h和k的選取方法。

用p表示實(shí)際過程的不合格率，用p0表示過程控制的目標(biāo)不合格品率（在抽樣驗(yàn)收中稱p0為合格質(zhì)量水平），用p1表示過程的極限不合格品率，p0﹤p1。p0通常用以往若干個(gè)合格批獲得的不合格品率的平均值給出，p1應(yīng)保證產(chǎn)品質(zhì)量不超過檢驗(yàn)規(guī)范的要求，且p0與p1的比值一般不宜太小，通常在1.5～5之間，否則將會(huì)加大每一樣本的容量n。

當(dāng)過程正常時(shí)，可以認(rèn)為每一個(gè)x1來自參數(shù)為n和p0的二項(xiàng)分布總體，那么樣本（x1，x2，┅xn）出現(xiàn)的概率為：

如果過程在第i+1次開始，參數(shù)變?yōu)閚和p1的二項(xiàng)總體，此時(shí)樣本（x1 ，x2，┅xn）出現(xiàn)的概率為：

令A(yù)≈（1-β）/α，其中α和β分別是犯第一類錯(cuò)誤與第二類錯(cuò)誤的概率，當(dāng)L≥A時(shí)接受H1認(rèn)為過程異常。

在L 兩邊取對數(shù)，得ln（L）≥ln（A），通過計(jì)算有

平均鏈長以及GB4887-85（計(jì)數(shù)型累積和控制圖）中規(guī)定的參數(shù)選取方法平均鏈長是指對給定的質(zhì)量水平p，累積和控制圖從開始到發(fā)出警報(bào)為止所抽取的平均樣本數(shù)。

當(dāng)過程處于目標(biāo)質(zhì)量水平p0時(shí)，過程處于受控狀態(tài)。如果警報(bào)是虛警，則受控過程的平均鏈長由L0表示。在受控狀態(tài)下，平均L0采樣時(shí)間用于發(fā)送警報(bào)。這相當(dāng)于提交了第一種類型的錯(cuò)誤。像這樣的誤報(bào)越少，L0越好，第一類錯(cuò)誤的概率越好。

當(dāng)過程處于極限質(zhì)量水平p1時(shí)，表示過程失控，應(yīng)發(fā)出警報(bào)，失控過程的平均鏈長由L1表示。也就是說，對L1采樣的平均值進(jìn)行采樣并發(fā)出報(bào)警而不是報(bào)警。錯(cuò)誤。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)失控L1，越小越好，1-1/L1是產(chǎn)生第二類錯(cuò)誤的概率。

3.2計(jì)算并畫圖

根據(jù)判異標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算極差坐標(biāo)圖的CL，UCL和LCL并繪制它們。觀察范圍圖是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)：如果它不處于可控狀態(tài)，請查找原因，糾正原因，并防止它再次出現(xiàn)。移除受已識別的可識別原因影響的所有子組，重新計(jì)算并繪制新的平均距離和控制線。被排除的小組也應(yīng)該從X中刪除；如果處于受控狀態(tài)，則繼續(xù)計(jì)算繪制平均圖的CL，UCL和LCL，然后根據(jù)歧視性標(biāo)準(zhǔn)判斷平均控制圖是否處于統(tǒng)計(jì)控制下。范圍圖和均值圖在可控范圍內(nèi)，表明檢測過程處于統(tǒng)計(jì)控制之下。判斷標(biāo)準(zhǔn)有兩種：1，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4901-2001給出的1范圍內(nèi)，包括壓力，正態(tài)分布分布內(nèi)的2分，有8種判別標(biāo)準(zhǔn)：中心線CL和控制線UCL，中心線CL和下控制線LCL之間的區(qū)域被等分為三個(gè)區(qū)域，分別被指定為區(qū)域A，區(qū)域B和區(qū)域C.

4.結(jié)束語

休哈特控制圖大大加快了對纖維檢驗(yàn)的效率，其結(jié)果更準(zhǔn)確，更快速，在生產(chǎn)生活檢驗(yàn)中起到了很大作用。

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