验收抽样检验的基本概念

第三节　验收抽样检验的基本概念

一、验收抽样检验的原理和分类

验收抽样检验的对象是一批产品而非个别产品。很多情况下，验收检验需要采用抽样检验的方式来实施。例如：

（1）带破坏性的检查项目。

（2）检查费用高或耗费时间长的一般质量特性。

（3）不便于划分单位产品的连续性产品。

（4）数量多、生产速度快、不适宜全数检查的产品。

（5）其他。

验收抽样检验实施时，按照预先规定的抽样方案，从交验批（如产品批、原材料批、半成品批、外购件批等）中抽取一个或几个随机样本，通过样本检验的结果和标准的比较，判定整批产品的合格接收和不合格拒收。抽验方案的制定以数理统计原理为基础，兼顾供需双方的风险损失，对交验批的质量给予整体上的保证，但允许合格批中有少数不合格品，也允许不合格批中含一定数量的合格品。

根据不同的使用要求，验收抽样检验可作不同的分类。例如，按照收集的数据性质可分为记数抽样验收和计量抽样验收；按照抽取样本的数目可分为一次抽样验收、二次抽样验收、多次抽样验收和序贯抽样验收；按照提交检验时是否组成批可分为逐批抽样验收和连续抽样验收；按照抽样方案能否随情况调整可分为标准型抽样验收和调整型抽样验收；按照对不合格批的处置办法可分为挑选型抽样验收和非挑选型抽样验收，等等。

在实际应用中，可根据实际情况自行设计抽验方案。但是，在一般情况下，为了达成供需双方对检验结果的共同信任，应尽可能采用合适的国际标准或国家标准，参见表10－2。

表10－2　不同检验场合下选择抽样验收标准/方案的指导

续　表

二、验收检验中的一些常用术语

（一）单位产品

单位产品也可称为个体，是构成产品总体的基本单位。在测试或检验中，一般将每个样品叫做一个单位产品。单位产品有时可以自然地划分，如一批灯泡中的每只灯泡；有时不能自然地划分，如在不同的需要下，一尺布、一丈布以至一匹布都可以作为一个单位产品。

（二）样本

样本由取自产品总体的单位产品（即个体）组成。根据统计原理，构成样本的各个单位产品应随机地取自总体，并相互独立，以便使样本的统计特性能够较好地反映总体的分布特性。样本中单位产品的数目称为样本容量或样本大小，一般用n来表示。

（三）交验批

提供检验的产品总体称为交验批。交验批中单位产品的数目称为批量，当批量有限时常用N来表示。可以用不同的指标来衡量交验批的质量，例如：

批中所有单位产品的某个特性的平均值。如一批灯泡的平均使用寿命；

批中所有单位产品的某个特性的标准差或变异系数（即标准差与平均值的比值）；

批中每个（或每百个等）单位产品的平均瑕疵点数（或缺陷数）；

批中不合格的单位产品所占的比例（即不合格率）。

（四）合格判定数Ac和不合格判定数Re

在抽样方案中，预先规定的判定批产品合格的样本中最大允许不合格数称为合格判定数（Acceptance Number），常被记作Ac或C；相应地，预先规定的判定批产品不合格的样本中最小不合格数称为不合格判定数（Rejection Number），常被记作Re或R。

（五）批不合格率p和过程不合格率p

批不合格率是批中不合格品数D占整个批量N的比率，一般用百分数来表示，即

p＝D/N

p^－＝（d₁＋d₂＋…＋d_k）/（n₁＋n₂＋…＋n_k）

为了使上式成为p^－真值的良好估计，必须注意下列三个问题。

（1）生产过程必须稳定，保证k个连续交验批具有相同的质量水平。

（2）k个随机样本中的不合格数是首次检验的结果。如经过返工或挑拣，则其中的不合格品数不能反映交验产品的整体质量的真实水平。

（3）用于计算过程平均数的批数必须足够多，通常不应少于20批。一般来说，批数越多，检验的单位产品数越多，对产品质量水平的估计就越可靠。

上述有关讨论对批不合格率p也适用。

（六）合格质量水平AQL和生产者风险PR

合格质量水平（Acceptable Quality Level）也称为可接收质量水平，是供需双方共同认为可以接收的连续交验批的过程平均不合格率的上限值。供方应当有能力使其交付的产品批的实际质量水平以高概率优于AQL，需方则应能有高概率接收实际质量水平优于AQL的产品批而感到满意。

生产者风险（Producer’s Risk）是供方所承担的合格批被错判为不合格批的风险，风险概率通常记为α。

在抽验方案的制定中，为了控制交验批的质量，同时又能维护供方的利益，通常将AQL和PR相联系。若PR＝α，则抽验方案应能使实际质量水平（批不合格率p）为AQL的交验批以（1－α）的高概率判为合格。

（七）批最大允许不合格率LTPD和消费者风险CR

批最大允许不合格率（Lot Tolerance Percent Defective）也称为可拒收质量水平，是需方能够接受的产品批的极限不合格率。供方应当有能力使其交付的产品批的实际质量水平以高概率不劣于LTPD，需方则有权要求当产品批实际质量劣于LTPD时能有高概率检出而拒收。

消费者风险（Customer’s Risk）是需方所承担的不合格批被错判为合格批的风险，风险的概率通常记为β。

在抽验方案的制定中，为了控制交验批的质量，同时又能维护需方的利益，通常将LTPD和CR相联系。若CR＝β，则抽验方案应能使实际质量水平（批不合格率p）为LTPD的交验批以（1－β）的高概率判为不合格。

三、验收抽样方案的基本类型

根据对交验批最多可以作几次抽样才能作出合格与否的判定这一标准，抽样方案可以分为一次抽样方案、二次抽样方案和多次抽样方案。

对于批量为N的交验批，决定抽样方案特征的参数为样本容量n和合格判定数Ac及不合格判定数Re。若设二次及多次抽样方案中第i个样本的容量为n_i，合格判定数及不合格判定数为Ac_i及Re_i，则一次、二次和多次抽样方案的操作程序可分别见图10－1、图10－2及图10－3。

图10－1　一次抽样

图10－2　二次抽样

图10－3　多次抽样

一次抽样方案操作简单，干脆利落，但易使人感觉武断；多次抽样方案操作复杂，优柔寡断，反而使人容易产生怀疑感觉。相对而言，从操作的方便程度和对人的心理影响来看，二次抽样方案比较适中，因此，应用也较广。

计量验收抽样方案中也有一次、二次及多次之分，其操作程序和记数抽样相仿。

一般来说，对于相近的平均抽验量，多次抽样的鉴别能力要强于二次抽样，而二次抽样要强于一次抽样。综合利弊，抽样的次数不宜过多。从已正式发布的抽样方案来看，ISO 2859的抽样次数是较多的，可达7次；我国的GB 2828：1987的抽样次数也可达5次。

多次抽样的极端是“无限次”抽样，如特别适合于破坏性检验的序贯抽样。

设有一批产品需要验收。当批不合格率p＝p₀（如p₀＝AQL）时，认为是合格批，愿以高概率（1－α）接受这批产品。当p＝p₁（如p₁＝LTPD）时，认为是不合格批，要求因错判而接收这批产品的可能性只是小概率β。

按照序贯抽样方案的操作程序，每次只从批中抽验一个单位产品。在每抽检一个单位产品后，根据已经抽检的各单位产品的累计测试结果（即合格单位产品数目和不合格单位产品数目），比较p＝p₁和p＝p₀时出现这些测试结果的概率。若前一概率比后一概率明显地小，说明p＝p₀的可能性大，因而判定这批产品是合格的；若反之，则判定这批产品不合格。而当前后两个概率相差不大，因而难判定时，则继续抽验一个单位产品。如此继续，直到能够对这批产品作出合格与否的判定为止。序贯抽样检验的操作比较复杂，检验人员需经专门培训。

在实际的抽样验收中，由于验收对象和验收要求等条件的不同，有各种各样的抽样方案，有的甚至非常复杂，但多数抽样方案以一次、二次、多次抽样为基础。