四、抽检特性(OC)曲线与抽样风险
前面提到的抽样检验属于统计抽样检验,抽样方案中的n、Ac、Re的确定,采用了数理统计的方法。因为抽样检验是按照一定的抽样方案从批中抽取样本进行检验,根据检验结果及接收准则来判断该批是否接收。由于样本的随机性,同时它仅是批的一部分(通常还是很少的一部分),所以有可能做出错误的判断,即本来质量好的产品批可能被判定为不接收,本来质量差的产品批可能被判定为接收。同时,接收的批产品中可能包括不合格品,拒收的批产品中可能包括合格品。
1.OC曲线的概念
当用一个确定的抽检方案对产品批进行检验时,产品批被接收的概率是随批不合格品率p变化而变化的。例如,对批量为N的产品,采用抽样方案(nAc, Re)进行抽样检验,抽检的产品不合格品率为p,则
当p=0时,肯定接收;
当p=1时,肯定不接收(即拒收);
当0<p<1时,可能接收也可能不接收。
用Pa(p)表示当批不合格率为p时抽样方案的接收概率,x表示抽取n件产品可能发现的不合格品数,得
Pa(p)即表示接收可能性的大小,称为抽样方案(n| Ac, Re)的OC函数。对应的曲线称为抽样方案的OC曲线,也称接收概率曲线,如图1.2.4所示。
图1.2.4 OC曲线
对于计件型抽样,已知 N=1000,n=50,Ac=1,可根据二项式分布计算:
式中,x是抽取50件发现的不合格品数。根据表1.2.6即可描绘出OC曲线。
表1.2.6 p与Pa(p)的对应关系
每个抽样方案都有特定的OC曲线,形象地表示一个抽样方案对一个产品批质量的判别能力。OC曲线具有以下性质:
1)0≤p≤1,0≤Pa(p)≤1。
2)曲线总是单调下降。
3)OC曲线是一条通过(0,1)和(1,0)两点的连续曲线。
4)抽样方案越严格(固定n,Ac越小;或者固定Ac,n越大),曲线越往下移。
5)OC曲线和抽样方案是一一对应关系,也就是说,有一个抽样方案就有对应的一条OC曲线;相反,有一条OC曲线,就有与之对应的一个抽检方案。
2.抽样方案的辨别力与抽样风险
抽样方案的辨别力是指对于高质量产品以低概率拒收(以保护生产方)和对于低质量产品以高概率拒收(以保护使用方)的综合能力。某个抽样方案的辨别力常用辨别率OR定量地衡量,即
式中,P0.10为接收概率为0.1时所对应的质量水平,P0.95为接收概率为0.95时所对应的质量水平。例如,A抽样方案ORA,B抽样方案ORB,假定ORA<ORB,则A方案的辨别力高于B方案的辨别力。
合格的产品可能被判定为不合格的产品(弃真错误),造成生产方α风险(损失);不合格的产品也可能被判定合格而放进来(存伪错误),造成使用方β风险(损失)。
例如,N=1000,n=50,Ac=1时对应OC曲线如图1.2.5所示。从图中可以看到第一类错误α和第二类错误β的定义。任何抽样检验都存在α和β两类错误,制定抽样方案时要兼顾双方的利益。
从OC曲线上还可以看出,降低α风险必然会增加β风险,反之亦然。这两个风险需要在双方能接受的情况下取得平衡。
图1.2.5 第一类错误和第二类错误