【摘要】：在批量產(chǎn)品的現(xiàn)代化流水線生產(chǎn)過程中,對產(chǎn)品進(jìn)行抽樣檢驗是進(jìn)行質(zhì)量管理與質(zhì)量控制的重要手段。對具有“高成本、破壞性”,“低成本、高可靠”或“高可靠、長壽命”試驗特點產(chǎn)品的抽樣檢驗,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)彈的儲存壽命及飛機(jī)黑匣子的使用壽命等的抽樣檢驗,如何提高產(chǎn)品抽樣檢驗的效率,降低產(chǎn)品抽樣檢驗的試驗成本是抽樣檢驗方案設(shè)計中的核心問題。序貫檢驗由于采取了“試試看、看看試”的試驗策略,相對于經(jīng)典的固定試驗樣本量的抽樣檢驗方案能大幅度地縮減產(chǎn)品抽樣檢驗的平均試驗樣本量或平均試驗時間,從而降低產(chǎn)品抽樣檢驗的試驗成本。鑒于當(dāng)前國際及國家標(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(T-SPRT),并不是最優(yōu)的截尾序貫檢驗方案。為此,本文對二項分布計數(shù)型及指數(shù)分布計量型的截尾序貫最優(yōu)檢驗方法進(jìn)行研究,并探討截尾序貫最優(yōu)檢驗在鐵路車輛彈簧質(zhì)量檢驗中的應(yīng)用。本文的研究意義在于,一方面可節(jié)省產(chǎn)品抽樣檢驗的試驗成本或試驗成本預(yù)算,另一方面亦可一定程度地彌補(bǔ)當(dāng)前國際及國家標(biāo)準(zhǔn)中截尾序貫檢驗方案存在的不足,為國際及國家標(biāo)準(zhǔn)在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)修訂時提供理論與方法支持。論文的主要研究工作如下:1)對具有“高成本、破壞性”試驗特點的計數(shù)型產(chǎn)品,序貫檢驗方案的樣本量截尾值對試驗成本預(yù)算起著決定性作用。為降低產(chǎn)品抽樣檢驗的試驗成本預(yù)算,對計數(shù)型最小樣本量截尾值序貫檢驗進(jìn)行研究。給出最小樣本量截尾值序貫檢驗(MTST)的定義,性質(zhì)及其求解方法。通過將所求得的MTST與國際標(biāo)準(zhǔn)IEC1123(1991)中的序貫檢驗方案及濮曉龍等(2006)提出的序貫網(wǎng)圖檢驗(SMT)進(jìn)行比較,結(jié)果表明,MTST顯著地降低了產(chǎn)品抽樣檢驗的樣本量截尾值及平均試驗樣本量。為進(jìn)一步減少驗收檢驗中序貫檢驗方案的樣本量截尾值,采用貝葉斯分析方法對產(chǎn)品質(zhì)量的先驗信息進(jìn)行綜合,提出了貝葉斯最小樣本量截尾值序貫檢驗(BMTST),并建立了相應(yīng)的求解方法。通過將BMTST與MTST進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明,對質(zhì)量水平較高的批量產(chǎn)品,BMTST相對于MTST在樣本量截尾值及平均試驗樣本量方面的節(jié)省比例可高達(dá)60%以上,能大幅度地縮減產(chǎn)品抽樣檢驗的試驗成本預(yù)算與平均試驗成本。2)為降低具有“低成本、高可靠”試驗特點產(chǎn)品抽樣檢驗的試驗成本,對計數(shù)型截尾群序貫最優(yōu)檢驗進(jìn)行研究。通過試驗成本構(gòu)成進(jìn)行分析,引入平均試驗成本作為截尾群序貫檢驗方案優(yōu)劣性判別的最優(yōu)性指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,給出關(guān)于序貫檢驗邊界、試驗成功判別值、樣本量向量、試驗次數(shù)截尾值及樣本量截尾值最優(yōu)的截尾群序貫檢驗方案的定義,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截尾群序貫近似最優(yōu)檢驗方案進(jìn)行了求解。通過與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO2859-1(1999)中的檢驗方案進(jìn)行比較,結(jié)果表明,所提出的截尾群序貫檢驗方案在保持生產(chǎn)方風(fēng)險與使用方風(fēng)險不超過給定檢驗水平的條件下,能節(jié)省平均試驗成本的比例在20%左右,顯著地降低了產(chǎn)品抽樣檢驗的試驗成本。3)對具有“高可靠、長壽命”試驗特點的連續(xù)型壽命產(chǎn)品,為降低產(chǎn)品抽樣檢驗的試驗成本,對指數(shù)分布計量型截尾序貫最優(yōu)檢驗進(jìn)行研究。給出指數(shù)分布計量型截尾序貫最優(yōu)檢驗的定義及相關(guān)概念。引入新的符號表示方法,對指數(shù)分布計量型截尾序貫檢驗方案的平均試驗時間(ETT)函數(shù)及操作特征(OC)函數(shù)等統(tǒng)計特征量的計算表達(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指數(shù)分布計量型截尾序貫近似最優(yōu)檢驗方案進(jìn)行求解。通過與國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61124(2012)及俄羅斯國家標(biāo)準(zhǔn)GOST R 27.402(1995)中的檢驗方案進(jìn)行比較,結(jié)果表明,在關(guān)于檢驗水平及鑒別比的9個常用組合的檢驗方案的比較中,所求得的檢驗方案在嚴(yán)格控制檢驗犯兩類錯誤概率不超過給定檢驗水平的條件下,相對于IEC61124(2012)及GOST R 27.402(1995)中的對應(yīng)方案,可節(jié)省平均試驗時間的比例最高達(dá)到14.62%。4)當(dāng)產(chǎn)品已通過鑒定試驗、環(huán)境應(yīng)力篩選試驗且生產(chǎn)條件穩(wěn)定的條件下,美國軍用標(biāo)準(zhǔn)提出了一種試驗時間極短的驗收檢驗方案 保證試驗。為進(jìn)一步降低產(chǎn)品驗收檢驗中的試驗成本,將保證試驗與截尾序貫檢驗相結(jié)合,對指數(shù)分布連續(xù)壽命產(chǎn)品的保證試驗及其等效截尾序貫檢驗進(jìn)行研究。在一種比較常用的情況下,給出了保證試驗的操作特征(OC)函數(shù)及平均試驗時間(ETT)函數(shù)的一種簡潔的推導(dǎo)方法。對等效檢驗、保證試驗的等效截尾序貫檢驗及其相關(guān)概念進(jìn)行了定義,并建立了近似等效截尾序貫檢驗方案的求解方法。通過將所求得的近似等效截尾序貫檢驗方案與對應(yīng)的保證試驗進(jìn)行比較,結(jié)果表明,在保持與保證試驗擁有相接近的OC曲線的條件下,近似等效截尾序貫檢驗方案能節(jié)省ETT的比例均在50%左右,能大幅度地降低產(chǎn)品抽樣檢驗的試驗成本。5)研究截尾序貫最優(yōu)檢驗方案在鐵路車輛熱卷壓縮彈簧質(zhì)量檢驗中的應(yīng)用。由于在當(dāng)前壓縮彈簧產(chǎn)品的質(zhì)量抽樣檢驗中,一般采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2828.1(2012)中的截尾群序貫檢驗方案進(jìn)行檢驗。因此,首先對GB/T2828.1(2012)中的截尾群序貫檢驗方案進(jìn)行研究,指出其中的截尾群序貫檢驗存在著樣本量截尾值及平均試驗樣本量過大,檢驗犯兩類錯誤的概率與對應(yīng)的一次抽樣方案犯兩類錯誤的概率之間的偏差過大等不足�；趯B/T2828.1(2012)中截尾群序貫檢驗的特征分析,提出了截尾群序貫優(yōu)化檢驗方案,并建立了相應(yīng)的求解方法。通過與GB/T2828.1(2012)中對應(yīng)的截尾群序貫檢驗方案進(jìn)行比較,對提出的截尾群序貫優(yōu)化檢驗方案的優(yōu)良性進(jìn)行了驗證。最后,將優(yōu)化后的截尾群序貫檢驗應(yīng)用于鐵路某G型彈簧性能質(zhì)量的檢驗中。分析結(jié)果表明,相對于GB/T2828.1(2012)中的檢驗方案,截尾群序貫優(yōu)化檢驗?zāi)芄?jié)省該G型彈簧抽樣檢驗的試驗成本的比例達(dá)13.99%。
【圖文】：

1處具有最小的平均試驗樣本量的最優(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)試驗區(qū)域的開放性, 缺少試驗樣本量上限值, 這給SPRT 的實際應(yīng)用, 特別是對具有“高成本、破壞性”或“高可靠、長壽命”試驗特點產(chǎn)品抽樣檢驗的試驗成本預(yù)算與管理帶來了極大的困難, 甚至可能導(dǎo)致試驗無法實施(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)截尾序貫檢驗的理想方案圖繪制出來, 如圖1.3 所示。圖 1.3: 最優(yōu)的截尾序貫檢驗方案的理想圖(孫曉峰等, 2001)Fig 1.3: Ideal shape of optimal truncated sequential test(Sun et al, 2001)由于最優(yōu)截尾序貫檢驗方案的邊界可能由兩條相交的光滑曲線構(gòu)成, 且檢驗邊界點的不同取值組合對應(yīng)不同的檢驗方案。因此, 正如Weiss(1962) 所指, 對于最優(yōu)截尾序貫檢驗的曲線邊界的計算是非常困難的。如所周知, 最優(yōu)的截尾序貫檢驗?zāi)茏畲笙薅鹊毓?jié)省產(chǎn)品抽樣檢驗的平均試驗樣本量或平均試驗時間, 從而降低產(chǎn)品抽樣檢驗的試驗成本。因此
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH17

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2706466