【摘要】：在批量產(chǎn)品的現(xiàn)代化流水線生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)是進(jìn)行質(zhì)量管理與質(zhì)量控制的重要手段。對(duì)具有“高成本、破壞性”,“低成本、高可靠”或“高可靠、長(zhǎng)壽命”試驗(yàn)特點(diǎn)產(chǎn)品的抽樣檢驗(yàn),如導(dǎo)彈命中率、大型電子系統(tǒng)可靠度,子彈及引信可靠度,導(dǎo)彈的儲(chǔ)存壽命及飛機(jī)黑匣子的使用壽命等的抽樣檢驗(yàn),如何提高產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的效率,降低產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本是抽樣檢驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中的核心問(wèn)題。序貫檢驗(yàn)由于采取了“試試看、看看試”的試驗(yàn)策略,相對(duì)于經(jīng)典的固定試驗(yàn)樣本量的抽樣檢驗(yàn)方案能大幅度地縮減產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的平均試驗(yàn)樣本量或平均試驗(yàn)時(shí)間,從而降低產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本。鑒于當(dāng)前國(guó)際及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),如IEC1123(1991)、IEC61124(2012)、ISO2859.1(1999)、GB/T8051(2008)、GJB899(2009)、GB/T2828.1(2012)等,一般采用截尾的序貫概率比檢驗(yàn)(T-SPRT),并不是最優(yōu)的截尾序貫檢驗(yàn)方案。為此,本文對(duì)二項(xiàng)分布計(jì)數(shù)型及指數(shù)分布計(jì)量型的截尾序貫最優(yōu)檢驗(yàn)方法進(jìn)行研究,并探討截尾序貫最優(yōu)檢驗(yàn)在鐵路車輛彈簧質(zhì)量檢驗(yàn)中的應(yīng)用。本文的研究意義在于,一方面可節(jié)省產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本或試驗(yàn)成本預(yù)算,另一方面亦可一定程度地彌補(bǔ)當(dāng)前國(guó)際及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中截尾序貫檢驗(yàn)方案存在的不足,為國(guó)際及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)提供理論與方法支持。論文的主要研究工作如下:1)對(duì)具有“高成本、破壞性”試驗(yàn)特點(diǎn)的計(jì)數(shù)型產(chǎn)品,序貫檢驗(yàn)方案的樣本量截尾值對(duì)試驗(yàn)成本預(yù)算起著決定性作用。為降低產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本預(yù)算,對(duì)計(jì)數(shù)型最小樣本量截尾值序貫檢驗(yàn)進(jìn)行研究。給出最小樣本量截尾值序貫檢驗(yàn)(MTST)的定義,性質(zhì)及其求解方法。通過(guò)將所求得的MTST與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC1123(1991)中的序貫檢驗(yàn)方案及濮曉龍等(2006)提出的序貫網(wǎng)圖檢驗(yàn)(SMT)進(jìn)行比較,結(jié)果表明,MTST顯著地降低了產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的樣本量截尾值及平均試驗(yàn)樣本量。為進(jìn)一步減少驗(yàn)收檢驗(yàn)中序貫檢驗(yàn)方案的樣本量截尾值,采用貝葉斯分析方法對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的先驗(yàn)信息進(jìn)行綜合,提出了貝葉斯最小樣本量截尾值序貫檢驗(yàn)(BMTST),并建立了相應(yīng)的求解方法。通過(guò)將BMTST與MTST進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明,對(duì)質(zhì)量水平較高的批量產(chǎn)品,BMTST相對(duì)于MTST在樣本量截尾值及平均試驗(yàn)樣本量方面的節(jié)省比例可高達(dá)60%以上,能大幅度地縮減產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本預(yù)算與平均試驗(yàn)成本。2)為降低具有“低成本、高可靠”試驗(yàn)特點(diǎn)產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本,對(duì)計(jì)數(shù)型截尾群序貫最優(yōu)檢驗(yàn)進(jìn)行研究。通過(guò)試驗(yàn)成本構(gòu)成進(jìn)行分析,引入平均試驗(yàn)成本作為截尾群序貫檢驗(yàn)方案優(yōu)劣性判別的最優(yōu)性指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,給出關(guān)于序貫檢驗(yàn)邊界、試驗(yàn)成功判別值、樣本量向量、試驗(yàn)次數(shù)截尾值及樣本量截尾值最優(yōu)的截尾群序貫檢驗(yàn)方案的定義,并在截尾群序貫樣本空間建立序關(guān)系,采用樣本空間排序法對(duì)截尾群序貫近似最優(yōu)檢驗(yàn)方案進(jìn)行了求解。通過(guò)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO2859-1(1999)中的檢驗(yàn)方案進(jìn)行比較,結(jié)果表明,所提出的截尾群序貫檢驗(yàn)方案在保持生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)與使用方風(fēng)險(xiǎn)不超過(guò)給定檢驗(yàn)水平的條件下,能節(jié)省平均試驗(yàn)成本的比例在20%左右,顯著地降低了產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本。3)對(duì)具有“高可靠、長(zhǎng)壽命”試驗(yàn)特點(diǎn)的連續(xù)型壽命產(chǎn)品,為降低產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本,對(duì)指數(shù)分布計(jì)量型截尾序貫最優(yōu)檢驗(yàn)進(jìn)行研究。給出指數(shù)分布計(jì)量型截尾序貫最優(yōu)檢驗(yàn)的定義及相關(guān)概念。引入新的符號(hào)表示方法,對(duì)指數(shù)分布計(jì)量型截尾序貫檢驗(yàn)方案的平均試驗(yàn)時(shí)間(ETT)函數(shù)及操作特征(OC)函數(shù)等統(tǒng)計(jì)特征量的計(jì)算表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo)。采用連續(xù)序貫樣本空間的離散化處理,建立樣本空間排序法對(duì)指數(shù)分布計(jì)量型截尾序貫近似最優(yōu)檢驗(yàn)方案進(jìn)行求解。通過(guò)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61124(2012)及俄羅斯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GOST R 27.402(1995)中的檢驗(yàn)方案進(jìn)行比較,結(jié)果表明,在關(guān)于檢驗(yàn)水平及鑒別比的9個(gè)常用組合的檢驗(yàn)方案的比較中,所求得的檢驗(yàn)方案在嚴(yán)格控制檢驗(yàn)犯兩類錯(cuò)誤概率不超過(guò)給定檢驗(yàn)水平的條件下,相對(duì)于IEC61124(2012)及GOST R 27.402(1995)中的對(duì)應(yīng)方案,可節(jié)省平均試驗(yàn)時(shí)間的比例最高達(dá)到14.62%。4)當(dāng)產(chǎn)品已通過(guò)鑒定試驗(yàn)、環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)且生產(chǎn)條件穩(wěn)定的條件下,美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)提出了一種試驗(yàn)時(shí)間極短的驗(yàn)收檢驗(yàn)方案 保證試驗(yàn)。為進(jìn)一步降低產(chǎn)品驗(yàn)收檢驗(yàn)中的試驗(yàn)成本,將保證試驗(yàn)與截尾序貫檢驗(yàn)相結(jié)合,對(duì)指數(shù)分布連續(xù)壽命產(chǎn)品的保證試驗(yàn)及其等效截尾序貫檢驗(yàn)進(jìn)行研究。在一種比較常用的情況下,給出了保證試驗(yàn)的操作特征(OC)函數(shù)及平均試驗(yàn)時(shí)間(ETT)函數(shù)的一種簡(jiǎn)潔的推導(dǎo)方法。對(duì)等效檢驗(yàn)、保證試驗(yàn)的等效截尾序貫檢驗(yàn)及其相關(guān)概念進(jìn)行了定義,并建立了近似等效截尾序貫檢驗(yàn)方案的求解方法。通過(guò)將所求得的近似等效截尾序貫檢驗(yàn)方案與對(duì)應(yīng)的保證試驗(yàn)進(jìn)行比較,結(jié)果表明,在保持與保證試驗(yàn)擁有相接近的OC曲線的條件下,近似等效截尾序貫檢驗(yàn)方案能節(jié)省ETT的比例均在50%左右,能大幅度地降低產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本。5)研究截尾序貫最優(yōu)檢驗(yàn)方案在鐵路車輛熱卷壓縮彈簧質(zhì)量檢驗(yàn)中的應(yīng)用。由于在當(dāng)前壓縮彈簧產(chǎn)品的質(zhì)量抽樣檢驗(yàn)中,一般采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2828.1(2012)中的截尾群序貫檢驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)。因此,首先對(duì)GB/T2828.1(2012)中的截尾群序貫檢驗(yàn)方案進(jìn)行研究,指出其中的截尾群序貫檢驗(yàn)存在著樣本量截尾值及平均試驗(yàn)樣本量過(guò)大,檢驗(yàn)犯兩類錯(cuò)誤的概率與對(duì)應(yīng)的一次抽樣方案犯兩類錯(cuò)誤的概率之間的偏差過(guò)大等不足。基于對(duì)GB/T2828.1(2012)中截尾群序貫檢驗(yàn)的特征分析,提出了截尾群序貫優(yōu)化檢驗(yàn)方案,并建立了相應(yīng)的求解方法。通過(guò)與GB/T2828.1(2012)中對(duì)應(yīng)的截尾群序貫檢驗(yàn)方案進(jìn)行比較,對(duì)提出的截尾群序貫優(yōu)化檢驗(yàn)方案的優(yōu)良性進(jìn)行了驗(yàn)證。最后,將優(yōu)化后的截尾群序貫檢驗(yàn)應(yīng)用于鐵路某G型彈簧性能質(zhì)量的檢驗(yàn)中。分析結(jié)果表明,相對(duì)于GB/T2828.1(2012)中的檢驗(yàn)方案,截尾群序貫優(yōu)化檢驗(yàn)?zāi)芄?jié)省該G型彈簧抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本的比例達(dá)13.99%。
【圖文】：

1處具有最小的平均試驗(yàn)樣本量的最優(yōu)特性。但從圖1.1 可以看到, SPRT 由兩條平行直線構(gòu)成。由于其繼續(xù)試驗(yàn)區(qū)域的開放性, 缺少試驗(yàn)樣本量上限值, 這給SPRT 的實(shí)際應(yīng)用, 特別是對(duì)具有“高成本、破壞性”或“高可靠、長(zhǎng)壽命”試驗(yàn)特點(diǎn)產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本預(yù)算與管理帶來(lái)了極大的困難, 甚至可能導(dǎo)致試驗(yàn)無(wú)法實(shí)施(濮曉龍等, 2006; Li and Pu, 2010)。此外

Fig 1.2: Truncated sequential probability ratio test(T-SPRT)孫曉峰等(2001) 將Anderson(1960) 提出的最優(yōu)截尾序貫檢驗(yàn)的理想方案圖繪制出來(lái), 如圖1.3 所示。圖 1.3: 最優(yōu)的截尾序貫檢驗(yàn)方案的理想圖(孫曉峰等, 2001)Fig 1.3: Ideal shape of optimal truncated sequential test(Sun et al, 2001)由于最優(yōu)截尾序貫檢驗(yàn)方案的邊界可能由兩條相交的光滑曲線構(gòu)成, 且檢驗(yàn)邊界點(diǎn)的不同取值組合對(duì)應(yīng)不同的檢驗(yàn)方案。因此, 正如Weiss(1962) 所指, 對(duì)于最優(yōu)截尾序貫檢驗(yàn)的曲線邊界的計(jì)算是非常困難的。如所周知, 最優(yōu)的截尾序貫檢驗(yàn)?zāi)茏畲笙薅鹊毓?jié)省產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的平均試驗(yàn)樣本量或平均試驗(yàn)時(shí)間, 從而降低產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)的試驗(yàn)成本。因此
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH17

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2706466