【文章內(nèi)容簡介】 其內(nèi)在的某種程度的變異（通常被稱為噪音），這些“噪音”有時(shí)會掩蓋研究的結(jié)果并導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。其他潛在的犯錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)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(jié)果或在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)因素相互依賴和影響而產(chǎn)生的混亂的結(jié)果。這些風(fēng)險(xiǎn)可以通過良好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在樣本大小上以及其他實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中需考慮的因素來降低上述風(fēng)險(xiǎn)。這些風(fēng)險(xiǎn)是不可能被完全消除的，所以在我們對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的結(jié)果作出結(jié)論時(shí)，腦海里一定要牢記這一點(diǎn)。同時(shí)，嚴(yán)格地來說，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)僅對實(shí)驗(yàn)中的因素和實(shí)驗(yàn)所考慮的范圍內(nèi)有效。因此，當(dāng)我們進(jìn)行對實(shí)驗(yàn)變量取值范圍以外（大于或小于）的推斷時(shí)，要時(shí)刻小心。最后，理論構(gòu)建于一系列的基礎(chǔ)假設(shè)（如在數(shù)學(xué)模型和被研究的實(shí)際之間確確實(shí)實(shí)存在著對應(yīng)關(guān)系）而這些假設(shè)的有效性和關(guān)系性都有待考證。 應(yīng)用舉例的一個(gè)比較被人熟知的應(yīng)用是在對產(chǎn)品或過程的評估上，例如，在確認(rèn)一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)，廣泛地被應(yīng)用在識別一個(gè)復(fù)雜過程的影響因素并由此進(jìn)行控制或改進(jìn)所關(guān)注特性（如過程產(chǎn)出，產(chǎn)品強(qiáng)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(shí)驗(yàn)，如電子組件、汽車及化工產(chǎn)品的生產(chǎn)中，它同時(shí)還被廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和醫(yī)療行業(yè)。它的潛在應(yīng)用范圍十分地廣泛。假設(shè)檢驗(yàn)假設(shè)檢驗(yàn)是在給定的風(fēng)險(xiǎn)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(shè)相一致的統(tǒng)計(jì)方法。該假設(shè)可能同一個(gè)特定的統(tǒng)計(jì)分布或樣式有關(guān)或與一個(gè)分布的參數(shù)有關(guān)（如均值），假設(shè)檢驗(yàn)的程序包括評估證據(jù)（以數(shù)據(jù)的方式），以決定一個(gè)關(guān)于統(tǒng)計(jì)模型或參數(shù)的給定的假設(shè)是否可以被拒絕。在本技術(shù)報(bào)告中，很多統(tǒng)計(jì)技術(shù)都直接或間接地引用了假設(shè)檢驗(yàn)，例如抽樣、圖、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、回歸分析和測量分析。假設(shè)檢驗(yàn)廣泛地應(yīng)用于判斷在給定的置信水平以內(nèi)一個(gè)總體（從樣本中推斷）的某個(gè)參數(shù)的假設(shè)是否真實(shí)，這個(gè)方法可能因此應(yīng)用于檢驗(yàn)一個(gè)總體的某個(gè)參數(shù)是否符合某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或者它被用于檢驗(yàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上總體之間的差異，這在決策中是很有用下的。假設(shè)檢驗(yàn)也用于對假定的模型的判斷，例如判斷某個(gè)分布是否是正常的或某個(gè)樣本數(shù)據(jù)是否是隨機(jī)的。假設(shè)檢驗(yàn)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(shè)檢驗(yàn)的益處 假設(shè)檢驗(yàn)可以在一給定的置信水平的條件下對某一總體參數(shù)進(jìn)行的推斷。據(jù)此，對于那些基于此參數(shù)而進(jìn)行的決策過程中，假設(shè)檢驗(yàn)可以提供很大的幫助。假設(shè)檢驗(yàn)可以簡單地對某個(gè)總體的分布屬性進(jìn)行判斷正如它對樣本的屬性進(jìn)行的判斷一樣。 局限性和注意事項(xiàng)為了確保假設(shè)檢驗(yàn)所得出的結(jié)論的有效性，一些統(tǒng)計(jì)上的假定需要被充分地滿足，特別是樣本應(yīng)當(dāng)是被獨(dú)立和隨機(jī)地被抽取。 還有，樣本的大小還將決定對于假設(shè)檢驗(yàn)的結(jié)論有重要影響的置信水平。在理論界，目前就假設(shè)檢驗(yàn)如何作出有效的判斷這方面還有一些爭議。 應(yīng)用舉例假設(shè)檢驗(yàn)一般應(yīng)用于對某個(gè)參數(shù)、有一個(gè)或多個(gè)總體的分布（從樣本上進(jìn)行推斷）或評價(jià)樣本數(shù)據(jù)本身。例如，假設(shè)檢驗(yàn)的方法可以用于如下的方面： 檢驗(yàn)一個(gè)總體的均值（或標(biāo)準(zhǔn)差）是否符合一個(gè)給定的值、比如目標(biāo)值或標(biāo)：準(zhǔn)； 檢驗(yàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的總體的均值（或標(biāo)準(zhǔn)差）是否不同，比如在比較不同批次產(chǎn)品的時(shí)候； 檢驗(yàn)一個(gè)總體的不合格品率是否超過一個(gè)給定的數(shù)值； 檢驗(yàn)兩個(gè)過程的輸出的不合格品率是否相同； 檢驗(yàn)樣品是否是被隨機(jī)地從單一的總體所抽??； 檢驗(yàn)總體的分布是否服從正態(tài)分布； 檢驗(yàn)一個(gè)樣本的數(shù)據(jù)是否是“異常值”，例如，一個(gè)被研究的變量的極端的數(shù)值； 檢驗(yàn)對于一些產(chǎn)品或過程特性的改進(jìn)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(shè)所需的樣本大??； 利用樣本數(shù)據(jù)確定可能包含總體真實(shí)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(yùn)行的范圍內(nèi)的對測量系統(tǒng)不確定度進(jìn)行評估的方法。所使用的方法和進(jìn)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(yīng)當(dāng)進(jìn)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(jià)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行定量的方式提供比較和協(xié)調(diào)測量結(jié)果的基礎(chǔ)。 局限性和注意事項(xiàng)在即使是最簡單的情況下，測量分析也需要由進(jìn)過培訓(xùn)的專業(yè)人員進(jìn)行。除非在測量分析的應(yīng)用中能夠足夠的小心和采納專家的意見，在測量分析的結(jié)果和：對產(chǎn)品能力的確定方面很容易會出現(xiàn)錯(cuò)誤或代價(jià)高昂的潛在的過度樂觀。相反地，過度悲觀的估計(jì)也將會帶來對本已充分的測量系統(tǒng)不必要的替換。 應(yīng)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(nèi)部的或外部的）確保在達(dá)到既定的質(zhì)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(qiáng)調(diào)那些對于產(chǎn)品質(zhì)量是關(guān)鍵的領(lǐng)域，進(jìn)而將企業(yè)的資源引導(dǎo)至這些領(lǐng)域以改進(jìn)或保持質(zhì)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(dǎo)對于量具的選擇。 確定一個(gè)特定方法的特性（準(zhǔn)確性、精確性、可重復(fù)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(zhì)量保證，也可以幫助組織實(shí)現(xiàn)各種測量方法在對產(chǎn)品質(zhì)量的影響在成本和效果之間的平衡。 熟練程度檢驗(yàn)一個(gè)組織的測量系統(tǒng)可以通過它測量的結(jié)果與其他測量系統(tǒng)所測量的結(jié)果之間進(jìn)行比較而被評估或定量。同時(shí)，除了向顧客提供保證之外，它還將幫助組織改進(jìn)測量方法或?qū)T工關(guān)于測量分析的培訓(xùn)。 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(gè)過程的內(nèi)在的變差和分布進(jìn)行研究以預(yù)測該過程的輸出滿足給定的規(guī)格范圍的能力。當(dāng)數(shù)據(jù)是可測量的變量（來自產(chǎn)品或過程）時(shí)，當(dāng)一個(gè)過程處于統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)時(shí)（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(biāo)準(zhǔn)差（σ）來表示。如果過程數(shù)據(jù)是正態(tài)分布的（鐘形曲線），這個(gè)寬度將（理論上）占總體的。過程能力可以很方便地用一個(gè)將實(shí)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(gè)被廣泛應(yīng)用的指數(shù)是(總變差除以σ)，它描述了在實(shí)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(gè)被廣泛應(yīng)用的指數(shù)是，它描述了一個(gè)輸出不一定居中的過程的實(shí)際能力；還特別：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(biāo)值周圍分布的情況。當(dāng)過程的數(shù)據(jù)是“計(jì)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(gè)過程的輸出能夠持續(xù)地滿足規(guī)格要求的能力以及預(yù)計(jì)不合格產(chǎn)品的數(shù)量。過程能力分析的概念可以應(yīng)用于評價(jià)某一過程的任何一個(gè)方面的能力，例如某一特定的設(shè)備。例如“設(shè)備能力”分析，可用于評估一個(gè)特定的設(shè)備或者該設(shè)備對整個(gè)過程能力的貢獻(xiàn)。 過程能力分析的益處過程能力分析提供了對一個(gè)過程固有變差的分析并能夠?qū)^程輸出的不合格品率進(jìn)行估計(jì)。這樣可使組織估計(jì)不良成本，可以幫助指導(dǎo)進(jìn)行相應(yīng)的過程改進(jìn)。設(shè)定最低的過程能力標(biāo)準(zhǔn)可以指導(dǎo)組織選擇能夠生產(chǎn)出可接收產(chǎn)品的過程和設(shè)備。 局限性和注意事項(xiàng) 過程能力分析僅適用于當(dāng)過程處于穩(wěn)定狀態(tài)的情況下。因此，過程能力分析應(yīng)當(dāng)同過程控制的方法緊密結(jié)合以實(shí)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(jìn)行估計(jì)是基于正態(tài)分布的假設(shè)。當(dāng)在實(shí)際中沒有嚴(yán)格地服從正態(tài)分布時(shí)，使用這樣的估計(jì)結(jié)果時(shí)應(yīng)當(dāng)格外注意，特別是當(dāng)計(jì)算結(jié)果顯示過程處于高能力狀態(tài)時(shí)。當(dāng)過程的分布并不充分服從正態(tài)分布時(shí)，能力指數(shù)可能會對人們產(chǎn)生誤導(dǎo)。對不合格品率的估計(jì)應(yīng)當(dāng)基于了解到過程輸出的數(shù)據(jù)是服從那種分布的基礎(chǔ)上，并使用適當(dāng)?shù)姆治龇椒?。同樣的，對于那些存在可制定原因變差的過程，例如工具磨損，應(yīng)當(dāng)使用特定的方法來進(jìn)行計(jì)算和解釋能力。 應(yīng)用舉例 過程能力可用于通過確保組件變差同整機(jī)的可允許內(nèi)在變差相協(xié)調(diào)來為生產(chǎn)制造建立合理的工程規(guī)范限。反過來，當(dāng)組件之間需要緊密配合時(shí)，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(fèi)。 高過程能力目標(biāo)（如≥）往往是用于復(fù)雜系統(tǒng)的組件和子系統(tǒng)上以達(dá)到所：期望的累積質(zhì)量和可靠性。 及其能力分析是用于評估某個(gè)機(jī)器滿足生產(chǎn)或性能要求的能力。這在進(jìn)行采購或維修決策時(shí)很有用處。 汽車、航空、電子、食品、醫(yī)藥、醫(yī)療器械的生產(chǎn)者通常將過程能力作為評價(jià)供應(yīng)商和產(chǎn)品的主要標(biāo)準(zhǔn)。這樣使該生產(chǎn)者最大程度地減少對所采購來的產(chǎn)品和原料所進(jìn)行的直接檢驗(yàn)。 一些生產(chǎn)型和服務(wù)型的企業(yè)將過程能力指數(shù)作為改進(jìn)過程的指標(biāo)，或?qū)⑵溆糜趯^程改進(jìn)有效性的確認(rèn)?；貧w分析回歸分析是建立起一個(gè)所關(guān)注的特性（通常被稱為“響應(yīng)變量”）同潛在的影響因素（通常被稱為“解釋變量”）之間的關(guān)系。這種關(guān)系可以通過來自于自然科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、工程等上的模型來加以描述，或者它可以通過經(jīng)驗(yàn)推導(dǎo)而出。它的目標(biāo)是幫助理解響應(yīng)變量的潛在原因，并且解釋每個(gè)因素對變差影響的貢獻(xiàn)大小，這將通過建立起響應(yīng)變量同解釋變量之間的統(tǒng)計(jì)并通過最小化預(yù)測影響和實(shí)際響應(yīng)的方差而獲得最佳的仿真?；貧w分析可使使用者進(jìn)行如下工作：——驗(yàn)證潛在的解釋變量對于響應(yīng)的影響，并利用這一信息當(dāng)解釋