临床检验质量控制技术(第3版)
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第六节 p控制图

一、p控制图的统计基础

p控制图稳态指过程的不合格品率为一常数p,且各个产品的生产是独立的。
p图的统计基础为二项分布。设取一包含n个单位产品的随机样本,其中不合格品数为D,则D服从参数为n和P的二项分布,即

P{D= x}= Px(1-P)n-x,x= 0,1,…,n

从数理统计知

μD= nP

而样本不合格品率p的定义为:

于是

若过程的参数P已知,则p图的控制线为

若过程的参数P未知,则需对其进行估计。由数理统计知,参数P的估计值为

注意,若样本大小n是变动的,则不能按照下式简单地求平均值方法来估计P即

于是p图的控制线为

二、p控制图的操作步骤

建立p图的步骤基本与 -R图类似。现说明下列几点:
1.若P很小,则需选样本容量n充分大,使得nP≥1,通常取

从数学的观点来看,样本容量n要取到25/P方能认为二项分布是足够近似正态分布的。但这样做,样本容量要比5/P大5倍太不经济,故国际标准与国家标准都规定按照上式进行。这又一次说明我们在现场要推行SPC与SPD工程,而非SPC与SPD数学。
2. p图的LCL p有时为负,若要LCL p非负,则需增大样本容量n,即若欲

当K= 3,代入上面末一个不等式,有

n>9/P>5/P

可见,若要求LCL非负,则必须付出代价,多投入样品。
3.当n变化时,p图的UCL、LCL成凹凸状。作图不便,判稳、判异也不便。解决办法就是采用通用不合格品数(pn T)控制图。

三、p控制图的实例

[实例14.2]某厂2月份某种产品的数据如表14-7中的第(2)、(3)栏所示。根据以往记录已知,稳态下的平均不合格品率 = 0.0389,作p控制图对其进行控制。
[解]我们按下列步骤进行:
步骤1:预备数据的取得。已给定数据如表14-7所示。
步骤2:计算样本不合格品率。从表14-7中第(2)、(3)栏数据,算得第一个样本的不合格品率为

p1= 2/85= 0.024

其余类推。
表14-7 实例14.2的数据与p图计算表
续表
步骤3:计算。从表14-7末行可得

步骤4:计算p图的控制线。将 = 0.0389代入公式得到p图的控制线为

由于本例每个样本的样本大小n不相等,所以必须对各个样本分别求出其控制界限。如对于第一个样本,在上面公式中代入n 1= 85,得到

这里,LCL取负值,由于p不可能为负,故令LCL= 0作为p 1的自然下界。
其余各个样本以此类推,参见图14-5。为了判断过程是否处于稳定状态,将各个样本的不合格品率描点在图14-5中。由于第27个样本的点子出界,所以过程失控,需要执行“20字方针”,找出异常因素并采取措施保证它不再出现。然后重复步骤1~4,直到过程稳定为止,这时p图可作为控制用控制图供日常管理使用。
图14-5 例14.2的p图