【文章內容簡介】 素分析的方法如“概率圖”。 DOE 的用途 DOE 可以被用于為了確認是否 符合 一個特定的標準而評估產(chǎn)品、過程或系統(tǒng)的特征或者用于一系列系統(tǒng)之間的比較。 DOE 特別適合于研究那種輸出可能受很多的潛在的因素影響的復雜系統(tǒng)，實驗 的目的可以是最大化或優(yōu)化某個特性或減少它的變差， DOE 用于識別影響一個系統(tǒng)的更多的因素，影響的巨大程度以及這些因素的相互關系（如果存在的話）。 DOE 的結果將有助于產(chǎn)品或過程的研發(fā)，或對現(xiàn)有的系統(tǒng)進行控制或改進。 從一個經(jīng)設計的 實驗 中所獲得的結果可用于在給定的限制條件下建立因素影響系統(tǒng)的所關心特性的模型。 第 13 頁 共 28 頁 ISO/TR10017： 2020 DOE 的好處 當預測或確認一個所關注的特性時，我們需要確保所獲得的結果不 應該 簡單地來自偶然 變差。這適用于一些已預先描述標準的評估和在更深層次上 對 兩個系統(tǒng)所進行的比較， DOE 進行 上述評估 是 建立在一個既定的置信區(qū)間上 。 DOE 的一個主要優(yōu)勢在于當研究一個過程的多個變量時同多個研究因素相比，它的相對的效率性 和經(jīng)濟性。同時它所指示出的特定變量間的交互影響也會使人的們對于過程有更深刻的理解。上述優(yōu)點在處理復雜系統(tǒng)時顯得尤為明顯（例如那種包含大量潛在的影響因素的過程）。 最后，當我們在研究一個系統(tǒng)時，可能會存在這樣的風險即我們錯誤地將那些偶然會顯現(xiàn)出相關關系的兩個或更多的變量當作主要原因。當然，犯這類錯誤的風險可以通過使用 實驗設計 的理論加以降低。 局限性和注意事項 每個系統(tǒng)都有其內在的某種程度的變異（通常被稱為噪音），這些“噪音”有時會掩蓋研究的結果并導致錯誤的結論。其他潛在的犯錯誤的風險存在于有可能 出現(xiàn)的未知的（或僅僅是未意識到的）因素所造成的混亂的結果或在一個系統(tǒng)內多個因素相互 依賴 和影響而產(chǎn)生的混亂的結果。 這些風險可以通過良好的 實驗設計 在樣本大小上以及其他 實驗設計 中需考慮的因素來降低上述風險。這些風險是不可能被完全消除的，所以在我們對 實驗設計 的結果作出結論時，腦海里一定要牢記這一點。 同時，嚴格地來說， 實驗 發(fā)現(xiàn)僅對 實驗 中的因素和 實驗 所考慮的范圍內有效。因此，當我們進行對 實驗 變量取值范圍以外（大于或小于）的推斷時，要時刻小心。 最后， DOE 理論構建于一系列的基礎假設（如在數(shù)學模型和被研究的實際之間確確 實實 存在著對應關系）而這些假設的有效性和關系性都有待考證。 應用 舉例 DOE 的一個比較被人熟知的應用是在對產(chǎn)品或過程的評估上，例如，在確認一個醫(yī)療的效果或評估不同治療方案的相對效果，工業(yè)上的例子包括確定產(chǎn)品是否符合一些特定的性能標準， DOE 廣泛地被應用在識別一個復雜過程的影響因素并由此進行控制或改進所關注特性（如過程產(chǎn)出，產(chǎn)品強度，耐久性，噪聲級別）的平均值或減少變差。 在生產(chǎn)過程中，會經(jīng)常遇到這樣的 實驗 ，如電子組件、汽車及化工產(chǎn)品的生第 14 頁 共 28 頁 產(chǎn)中，它同時還被廣泛地應用于農(nóng)業(yè)和醫(yī)療行業(yè)。它的潛在 應用范圍十分地廣泛。 假設檢驗 什么是假設檢驗 假設檢驗是在給定的風險等及的條件下確定一組數(shù)據(jù)（典型地來自于樣本）是否于給定的假設相一致的統(tǒng)計方法。該假設可能同一個特定的統(tǒng)計分布或樣式有關或與一個分布的參數(shù)有關（如均值），假設檢驗的程序包括評估證據(jù)（以數(shù)據(jù)的方式），以決定一個關于統(tǒng)計模型或參數(shù)的給定的假設是否可以被拒絕。 在本技術報告中，很多統(tǒng)計技術都 直接或間接地引用了假設檢驗，例如抽樣、SPC 圖、 實驗設計 、回歸分析和測量分析。 假設檢驗的用途 假設檢驗廣泛地應用于判斷在給定的置信 水平以內一個總體（從樣本中推斷）的某個參數(shù)的假設是否真實，這個方法可能因此應用于檢驗一個總體的某個參數(shù)是否符合某個標準或者它被用于檢驗兩個或兩個以上總體之間的差異，這在決策中是很有用下的。 假設檢驗也用于對假定的模型的判斷，例如判斷某個分布是否是正常的或某個樣本數(shù)據(jù)是否是隨機的。 假設檢驗也用 于判定變量的范圍（即置信區(qū)間），也就是在給定的置信水平上包含被研究對象參數(shù)的范圍。 假設檢驗的益處 假設檢驗可以在一給定的置信水平的條件下對某一總體參數(shù)進行的推斷。據(jù)此，對于那些基于此參數(shù)而進行的決策過程 中，假設檢驗可以提供很大的幫助。 假設檢驗可以簡單地對某個總體的分布屬性進行判斷正如它對樣本的屬性進行的判斷一樣。 局限性和注意事項 為了確保假設檢驗所得出的結論的有效性，一些統(tǒng)計上的假定需要被充分地滿足，特別是樣本應當是被獨立和隨機地被抽取。 還有，樣本的大小還將決定對于假設檢驗的結論有重要影響的置信水平。 在理論界，目前就假設檢驗如何作出有效的判斷這方面還有一些爭議。 應用舉例 假設檢驗一般應用于對某個參數(shù)、有一個或多個總體的分布（從樣本上進行推斷）或評價樣本數(shù)據(jù)本身。例如，假設 檢驗的方法可以用于如下的方面： 檢驗一個總體的均值（或標準差）是否符合一個給定的值、比如目標值或標第 15 頁 共 28 頁 ISO/TR10017： 2020 準； 檢驗兩個或兩個以上的總體的均值（或標準差）是否不同，比如在比較不同批次產(chǎn)品的時候； 檢驗一個總體的不合格品率是否超過一個給定的數(shù)值； 檢驗兩個過程的輸出的不合格品率是否相同； 檢驗樣品是否是被隨機地從單一的總體所抽??； 檢驗總體的分布是否服從正態(tài)分布； 檢驗一個樣本的數(shù)據(jù)是否是“異常值”，例如，一個被研究的變量的極 端的數(shù)值； 檢驗對于一些產(chǎn)品或過程特性的改進是否有成效； 確定在給定的置信水平條件下，接受或拒絕某一假設所需的樣本大?。? 利用樣本數(shù)據(jù)確定可能包含總體真實均值的置信區(qū)間。 測量分析 什么是測量分析 測量分析（也叫“測量不確定度分析”或“測量系統(tǒng)分析”）是在給定的系統(tǒng)運行的范圍內的對測量系統(tǒng)不確定度進行評估的方法。所使用的方法和進行產(chǎn)品特性分析的方法一樣。 測量分析的用途 在所有數(shù)據(jù)收據(jù)的場合都應當進行測量不確定度的分析。測量分析是在給定的置信水平下評價 某測量系統(tǒng)是否適用于某特定的測量目的。它被用于將來源于比如測量者（進行該測量工作的人）或者測量過程本身或測量儀器的等來源的變差進行定量。它也用于描述測量系統(tǒng)的變差占過程總變差的比例或允許變差的比例。 測量分析的益處 測量分析提供了選擇量具的定量的和高效的方法，或者確定該量具是否具有該被測量產(chǎn)品或過程特性的能力。 測量分析通過對來源于測量系統(tǒng)本身的各類變差進行定量的方式提供比較和協(xié)調測量結果的基礎。 局限性和注意事項 在即使是最簡單的情況下，測量分析也需要由進過培訓的專業(yè)人員進行。除非在測量分析的應用中能夠足夠的小心和采納專家的意見，在測量分析的結果和第 16 頁 共 28 頁 ISO/TR10017： 2020 對產(chǎn)品能力的確定方面很容易會出現(xiàn)錯誤或代價高昂的潛在的過度樂觀。相反地，過度悲觀的估計也將會帶來對本已充分的測量系統(tǒng)不必要的替換。 應用舉例 測量不確定度的分析 測量不確度的定量化可以幫助組織向他的顧客（內部的或外部的）確保在達到既定的質量水平方面，組織的測量過程的能力是充分的。測量不確定度分析經(jīng)常會強調那些 對于產(chǎn)品質量是關鍵的領域，進而將企業(yè)的資源引導至這些領域以改進或保持質量。 新量具的選擇 測量分析可以通過分析該量具的變差而指導對于量具的選擇。 確定一個特定方法的特性（準確性、精確性、可重復性、可再現(xiàn)性等等） 通過測量分析可以選取最合適的測量方法以支持質量保證，也可以幫助組織實現(xiàn)各種測量方法在對產(chǎn)品質量的影響在成本和效果之間的平衡。 熟練程度檢驗 一個組織的測量系統(tǒng)可以通過它測量的結果與其他測量系統(tǒng)所測量的結果之間進行比較而被評估或定量。同時，除了向顧客提供 保證之外，它還將幫助組織改進測量方法或對員工關于測量分析的培訓。 過程能力分析 什么是過程能力分析 過程能力分析是對一個過程的內在的變差和分布進行研究以預測該過程的輸出滿足給定的規(guī)格范圍的能力。 當數(shù)據(jù)是可測量的變量（來自產(chǎn)品或過程）時，當一個過程處于統(tǒng)計受控狀態(tài)時（見 ），該過程的固有變差可以用“寬度”即一般用該過程分布的六倍標準差（ 6σ）來表示。如果過程數(shù)據(jù)是正態(tài)分布的（鐘形曲線），這個寬度將（理論上）占總體的 %。 過程能力可以很方便地用一個將實際過程變差和給定的規(guī) 格 公差 聯(lián)系在一起的指數(shù)來表示。一個被廣泛應用的指數(shù)是 Cp(總變差除以 6σ )，它描述了在實際過程輸出中值和規(guī)格限中值重合的情況下，理論上的過程能力。另一個被廣泛應用的指數(shù)是 Cpk，它描述了一個輸出不一定居中的過程的實際能力； Cpk 還特別第 17 頁 共 28 頁 ISO/TR10017： 2020 被用在規(guī)格是單邊的情況下。還有其他一些能力指數(shù)，如表示長期或短期能力的，以及表示變差在目標值周圍分布的情況。 當過程的數(shù)據(jù)是“計數(shù)型“的（例如合格率、合格數(shù)量）過程能力用過程平均缺陷率來表示或用單位缺陷數(shù)來表示。 過程能力分析的 用途 過程能力分析使用以評估一個過程的輸出能夠持續(xù)地滿足規(guī)格要求的能力以及預計不合格產(chǎn)品的數(shù)量。 過程能力分析的概念可以應用于評價某一過程的任何一個方面的能力，例如某一特定的設備。例如“設備能力”分析，可用于評估一個特定的設備或者該設備對整個過程能力的貢獻。 過程能力分析的益處 過程能力分析提供了對一個過程固有變差的分析并能夠對過程輸出的不合格品率進行估計。這樣可使組織估計不良成本，可以幫助指導進行相應的過程改進。設定最低的過程能力標準可以指導組織選擇能夠生產(chǎn)出可接收產(chǎn)品的過程和設備。 局限性和注意事項 過程能力分析僅適用于當過程處于穩(wěn)定狀態(tài)的情況下。因此，過程能力分析應當同過程控制的方法緊密結合以實現(xiàn)對過程的持續(xù)控制。 根據(jù)過程能力來對產(chǎn)品不合格品率進行估計是基于正態(tài)分布的假設。當在實際中沒有嚴格地服從正態(tài)分布時，使用這樣的估計結果時應當格外注意，特別是當計算結果顯示過程處于高能力狀態(tài)時。 當過程的分布并不充分服從正態(tài)分布時，能力指數(shù)可能會對人們產(chǎn)生誤導。對不合格品率的估計應當基于了解到過程輸出的數(shù)據(jù)是服從那種分布的基礎上，并使用適當?shù)姆治龇椒?。同樣的，對于那些存在可制定原?變差的過程，例如工具磨損，應當使用特定的方法來進行計算和解釋能力。 應用舉例 過程能力可用于通過確保組件變差同整機的可允許內在變差相協(xié)調來為生產(chǎn)制造建立合理的工程規(guī)范限。反過來，當組件之間需要緊密配合時，就要求生產(chǎn)者特定程度的過程能力以確保高產(chǎn)出和低浪費。 高過程能力目標（如 Cp≥ 2）往往是 用于復雜系統(tǒng)的組件和子系統(tǒng)上以達到所第 18 頁 共 28 頁 ISO/TR10017：