测量过程的统计控制

　　一、引言

　　20世纪下半叶,世界已明显地进入了商品经济全面发展的时代。综合国力的较量,已成为时代的显著特点。各国普遍面临着品质与效益的挑战。作为科技、经济和社会发展的重要技术基础的计量—量值准确统一的测量,自然也就受到了广泛的关注,特别是对其品质保证提出了越来越高的要求。生产是人类生存和发展的基础。生产的最终体现是产品。产品的关键是品质。品质是企业生存和发展的基础。测量过程的统计控制是保证产品品质、提高效益的重要措施。不仅定型的产品有计量保证问题,在新产品的设计、新技术的开发方面也存在着计量保证问题,不但可以减少投资、降低成本,而且还可以缩短周期,早日投放市场。

　　产品的品质问题,还给人身安全、生态环境及社会发展带来了一系列严重的影响。例如,据国际劳工组织的调查,世界上由于产品的品质问题而引起的严重事故每年就有五千万起之多,所造成的经济损失相当于生产总值的5%。美国因产品的品质问题而引起的诉案,60年代每年约6万起,70年代每年约10万起,到80年代则每年超过100万起。

　　国际间的交流、合作与竞争,也都需要一定的计量保证。近年推行的实验室认可和体系认证制度,也是建立在计量保证的基础之上的。一些国家正谋求双边或多边的计量认可,以达到两国或多国间的进出口商品计量免检。

　　另外,由于测量过程的统计控制,使计量得到充分保证,从而提高了单位(公司)的信誉,避免了可能的技术纠纷(公司与公司、公司与雇员、公司与用户等),增强了在技术裁决中的有利地位。

　　鉴于上述各项明显的需求,美国率先开始了关于“计量保证方案”(MAP)的探讨,其核心就是测量过程的统计控制。

　　二、测量过程的统计控制

　　1.测量过程统计控制的概念

　　测量过程的统计控制,系指用数理统计分析的方法与手段,使测量过程受到控制,以保证测量的准确可靠。换句话说,通过统计控制,使测量系统的工作随时处于受控状态,即每个测量值都是受控的长周期内进行多次测量的一个随机值,其不确定度保持在给定的范围之内,从而使测量得到保证。

　　2.实现统计控制的基本要求

　　(1)必须是可多次重复的测量;

　　(2)测量结果有较好的复现性,

　　(3)能够随机取样,

　　(4)测量数据的分布符合正态分布或其它已知分布。

　　满足上述基本要求,就会使测量结果具有一定的统计预测性,即可按统计规律予以处理。或者说,只要测量过程受控,测量数据便在一定的时期内具有稳定的分布状态,并可随时复现,只要给定概率,便可求出随机误差限或不确定度。