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GBT 18779.6-2020 产品几何技术规范(GPS) 工件与测量设备的测量检验 第6部分：仪器和工件接受拒收的通用判定规则.pdf

GB/T18779.1已经提升了计量界关于不确定度在产品接受和拒收判定规则中的重要性认识。本 部分扩展了应用范围，包括了GB/T18779.1缺省规则可能不是最优选择时的情况。过程和术语遵循 风险分析的最新发展。 按照GB/T18779.1缺省规则，具有很高的概率，使得一个被接受的产品实际上是符合规范的，在 些非关键应用中，经济最优判定规则可以不那么严格。例如，一个工件的生产过程分布，如果被测量 的真值形成高斯分布，则分布的6倍标准偏差位于规范带内（C，二1）。然后应用GB/T18779.1缺省规 则，测量系统的测量能力指数为4（C=4），则接受一个不合格品的概率将只有0.00002。因此，这种情 况下，应用GB/T18779.1缺省规则生成一个接受判定，几乎可以确定，在接受一个合格的产品。 相反，在这个示例中，如果使用简单接受判定规则，允许接受达到（并包括）规范限，则接受一个不合 洛品的概率为0.00074一一是缺省情况下的30多倍。在安全至关重要的情况下或缺陷产品会造成非 常严重后果的情况下，GB/T18779.1缺省规则通常在经济上是合理的，因为它提供了很高的保证，一个 被接受产品实际上是合格的，从而减少了代价高昂的错误。这一高度保证的代价是，将有很大一部分合 格产品不被接受。在上面的示例中，GB/T18779.1缺省规则将拒收3.3%合格品，相比之下，简单接受 现则将拒收0.3%合格品。 某些非关键性的产品，如果接受不合格品的经济成本很小，从最经济的角度考虑，可以选择多接受 些产品的判定规则，这将增加用户风险。这种选择主要基于成本因素考虑，因为如果要求接受产品中包 含不合格品数量少，通常意味看会有更多数量的合格品被拒收，这将增加生产者风险。接受不合格品的 关成本因素有很多，包括产品的置换、增加的保修成本、公司声誉的损害以及潜在的法律诉讼等。特 别是，如果安全性关键因素可能导致人身伤亡，有可能经济成本十分巨大，这也说明了，为了提高接受产 品是合格品的概率，非故意拒收一些合格品，相关的成本是合理的。接受不合格品的财务风险通常由所

GB/T18779.6—2020有预期（概率×成本）价值结果的总和计算，如果有涉及人身安全的情况，成本可能非常高。总之，判定规则的选择是基于与产品相关所有成本的商业执择。实际上，还有其他选择（但是超出了本部分的范围），更多因素可以进一步优化。特别是，与改变判定规则相比，改进制造或测量过程有可能更加经济。在实践中，应充分考虑和优化所有这些因素，而本部分只考虑了判定规则这个因素。只要给定一个指定的过程能力指数（C,）、测量能力指数（C）以及特定的判定规则，则结果矩阵就可以完全确定（如表2所示）。因此，这三个量决定了与接受或拒收合格或不合格品相关的四种（接受合格品、接受不合格品、拒收合格品、拒收不合格品）概率。一且知道了输出矩阵的概率，就可以通过输出矩阵概率乘以相关成本（如表1所示)来计算得到经济效果，从而确定该特定方案的净利润。注：如果生产或测量概率分布函数(pdf)不是高斯分布且位于中心位置，则需要实际的pdf来计算输出矩阵概率。5判定规则5.1保护带考判定规则的经济性影响时，存在着一个连续体，变化范围可以从非常严格（保守)的接受规则到非常宽松的接受规则。为了表述这个连续体，引入了保护带的概念。保护带（g），使测量接受限（也称为判定限)相对规范限（即公差限)发生偏移，见图1。为了方便起见，这个偏移量通常表示为相关测量结果的扩展不确定度的百分数。测量结果不确定度的计算是基于计量体系而进行的一项技术行为，但保护带的计算则是基于测量的经济性而进行的一项商业行为。注：出于接受/拒收的目的，除了测量不确定度外，保护带还可以包括一个未修正的偏差项。在校准报告中，测量不确定度描述是不宜包含这些内容的；但在接受/拒收判定中，可以包含这些内容，因为对被测量的值和不确定度的分配，不传递给任何后续测量活动。5.22接受带增加保护带可以增加被接受产品符合规范的概率，这种情况称为严格接受，见图1。GB/T18779.1缺省判定规则是一个保护带等于100%扩展不确定度的严格接受示例。本术语试图表达的概念：严格接受缩小了接受区间的大小，同时增加了对被接受产品符合规范的置信度。GiGuTi.Tu说明：宽松拒收带；6严格接受带；注：测量工件的严格接受带，用上判定限（Gu)和下判定限（G)定义，而且Gu和G均位于Tu和T，以内，Tu和T，是指公差限，用于定义规范（公差)带。同时，图中给出了两个宽松的拒收带。公差限和判定限之间的偏移为保护带gu和g1.。严格接受判定规则，降低了接受不合格工件的概率。图1测量工件的严格接受带5

GB/T18779.6—2020虽然许多保护带的设计目的是用于严格接受，但在某些情况下，也会被用于反向效果。为了增加可接受产品的数量，可以使用图2所示的保护带，这种情况称为宽松接受。如果一个产品规范已经被赋予了一个值，且超出了目前的计量技术水平，则可能会发生这种情况。可能一个严格接受的保护带将导致没有接受带，即可接受的产品为零，因此，为了接受一部分合理的产品，可能需要使用宽松接受。同样，如果接受一个不合格品的成本近似于其生产成本，那么采用宽松接受可以接受更多的产品，从而增加利润。“宽松接受”意味着：增大了接受区间的尺寸，同时降低了被接受产品符合规范的置信度。GiGuTi.Tu说明：严格拒收带；b宽松接受带；规范带。注：测量工件的宽松接受带，用上判定限（Gu）和下判定限（G.)定义，而且Gu和G均位于公差限以外。同时，图中给出了两个严格的拒收带。公差限和判定限之间的偏移为保护带gu和gl。图2测量工件的宽松接受带根据以往经验，最常见的接受规则是：接受测量结果不超过（包括）规范限的产品。这个规则（有零保护带）称作简单接受，见图3。严格接受和宽松接受通过保护带来处理测量不确定度的分配问题，而简单接受的处理方式则是限制测量不确定度相对于规范带的大小。这是应用测量能力指数C，来实现的，测量能力指数C为规范带与不确定度区间的比值，见图3。通常应用4：1简单接受，这时不确定度区间（宽度为2U)的宽度是规范带的四分之一，即C=4。ab=caT,=Gi.T,=Gu说明：简单拒收带；b简单接受带；规范带；d测量结果，注：测量不确定度区间的宽度为2XU，其中U为扩展不确定度，而且不确定度区间不大于产品规范带的四分之一图中所示的测量结果可判产品接受。图3运用4：1比例的简单接受和简单拒收5.3拒收带对于二态判定规则，拒收带是接受带的对应。因此，在简单接受的情况下，简单拒收带涵盖所有超6

GB/T18779.6—2020过规范限的测得值，见图3。宽松拒收带则扩展进人了规范区域内部，它是严格接受的对应，见图1。“宽松拒收”意味着：拒收带的范围变大了，因为它现在扩展进入了规范带内，同时降低了被拒收的产品不符合规范的置信度。严格拒收带则开始在某种程度上超出规范限，它是宽松接受的对应，见图2。“严格拒收”意味着：与简单拒收相比，拒收带的范围变小了，同时增加了被拒收的产品不符合规范的置信度。5.4过渡区在某些高级的情况下，除了接受和拒收之外，可以有更多其他的选择。这要借助过渡带的应用来实现，过渡带位于接受带和拒收带之间。每一个过渡带的位置和判定结果都应在判定规则中进行文件记录。图4给出了严格接受、简单拒收和过渡带的示例。在过渡带中的测量结果，一种处理方式，是降低产品等级（例如2级），并降低价格和保修进行销售。adbaGiGuTi.Tu说明：简单拒收带；b严格接受带；c规范限定带；d 一过渡带。注：被测工件的严格接受区，用上判定限（Gu)和下判定限（GL)来定义，而且Gu和GL均位于公差限以内。同时，图中给出了两个简单拒收带和两个过渡带。公差限和判定限之间的偏移为保护带gu和g1。图4由判定限定义的严格接受带、简单拒收带和过渡带5.5判定规则要求一个完整的判定规则应具有四个要素：明确定义每个区间的范围；明确分配每个区间对应的结果（如拒收产品）；重复测量的处理方法；剔除数据（如“异常值”）的处理方法。例如，如果一个测量结果恰好位于拒收带内，通常的做法是重复进行测量。如果第二次结果位于接受带内，则应做出决定一一接受或者拒收该产品。对于重复测量，一个合理的办法是将两次测量结果取平均值，并根据平均值所在的区间进行判定。应规范重复测量的处理方法，这样，在本例中，如果第二次测量结果恰好位于接受带内，但是平均值仍然在拒收带内，操作人员就不会继续测量（并接着计算平均值），直到达到期望的结果。同样，判定规则应有一个处理“异常值”（即被剔除的测量结果）的方法，不能仅仅因为测量结果产生了不希望的判定结果就将其剔除。一个合理的方法是，要求有文件记录剔除数据的原因，例如：测量结果被剔除是由于卡车通过产生的振动。

GB/T 14999.1-2012 高温合金试验方法 第1部分：纵向低倍组织及缺陷酸浸检验GB/T 18779.62020

考文献中的方法来计算的。这些示例展示了通 过做出适当的决策来更明智地工作的好处，同时，说明了判定规则术语的运用以交流检验过程的结果。 为了简单起见，在这些示例中，省略了重复测量和异常值的问题

6.2过程能力指数C,=2/3.测量能力指数C.=2

一个高精度工件由生产设备制造、检验并安装到组装件中，由于图纸上规定的公差很小，假设生产 过程中C，=2/3，其中C，=T/（6u，），T是工件的公差，u，是生产分布的一个标准偏差。再假设这个小 的公差导致测量能力指数为2，即Cm=2，其中Cm=T/（4um），um是与测量相关的一个标准不确定度 有时称之为2：1的测量比）。需要指出的是，这些小的公差Cm=2的值可能通过很多测量（分别Cm <2)的算术平均值得到，但是要通过对这些由随机效应产生的不确定度因素进行平均，得到最终（平均） 结果的C=2值。该产品的制造商和客户已经讨论过这个问题，并且同意由缺省规则做出改变，并基 于对情况的经济分析，选择一个判定规则，

本示例的成本模型如表1所示，接受一件合格品的净利润（销售价格减去所有成本）为0.5美元（货 币单位是任意的，比如可能是数千欧元；在这个问题中，只需要利润和成本的相对价值）。拒收一件产品 的净损失是1美元，这和产品本身是否合格无关，因为这两种情况，判定结果（拒收导致该产品报废）是 相同的，因此损失与生产成本相同。下面给出六个不同的接受不合格品的案例。这些案例范围，从接受 件不合格品的成本只有置换成本而没有任何其他负面影响（示例A），到有非常重大的影响（示例F） 示例F中，接受不合格品的成本是生产成本的50倍；最后一个示例，可能因为一个缺陷产品，将不得不 重建整个复杂的装配；或者，可能因为一个安全关键部件出现问题，存在潜在的诉讼成本。整个过程中 每个工件的净利润率计算，是用接受一个合格品获得的利润乘以其相关概率减去其他三种结果的净损 失乘以它们各自的概率，如表2中最后六行所示（1000件）

表1各判定利润和损失的利润矩阵

6.2.3判定规则结果

表2列出了八种不同的判定规则，其涵盖的范围，从不检查一一相当于100%接受（即具有无限

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保护带的宽松接受），到一个保护带等于100%扩展测量不确定度的严格接受。后一个规则是GB/T 18779.1的缺省规则。表2的前四行给出，在每个判定规则下，对应“接受合格品”“接受不合格品”“拒收 合格品”和“拒收不合格品”的工件比例。同时，表中也给出了在每个判定规则下成本函数（见表1）的经 济结果。

注：结果矩阵给出了在C,=2/3，Cm=2的情况下，在不同的判定规则下，接受或拒收一个合格或不合格品的结 果。表中还给出了每个规则和示例的净利润，每个示例中最获利的结果用粗体学显示。

示例A：这是一种极端情况，接受一个不合格品的成本就是其置换成本（即生产成本），在本例中，为 美元。在这种情况下，显而易见“不检查”规则是经济上最优的决策，因为除了接受不合格品的置换成 本之外，没有任何其他处罚了。 示例B和示例C：当接受一个不合格品的成本开始增加时，在经济上将倾向于宽松接受判定规则， 因为该规则拒收了一些不合格品，否则会导致成本发生。 示例D：接受一个不合格品的成本是其生产成本的10倍，此时，在经济上更加倾向于简单接受的判

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定规则。对于这种成本结构，严格接受会拒收太多的合格品，从而减少收益；而宽松接受又会接受太多 的不合格品，从而过度增加成本。 示例E和示例F：当接受不合格品的成本变得相对较大时，在经济上更倾向于严格接受的判定规 则。因为该规则拒收了很大比例的不合格品，否则的话，如果（因为测量不确定度）这些不合格品被接 受，将会产生巨大的成本 在示例F中，此时接受不合格品的成本非常高，所以75%U的严格接受是最佳选择。这说明了拥 有这样一个判定规则的价值，具有非常高的概率，保证所有被接受的产品都是符合要求的。例如，高成

6.3过程能力指数C,=1,测量能力指数C

考虑前面的示例，通过改进生产和测量技术，使得C，=1，Cm=4；成本结构与表1相同。表3列 针对每种不同成本结构，八种不同判定规则下的结果

表3改进后的结果矩阵

注：结果矩阵给出了在C，=1，C.=4的情况下，在不同的判定规则下，接受或拒收一个合格或不合格品的结果 表中还给出了每个规则和示例的净利润，每个示例中最获利的结果用粗体字显示。

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不合格品成本的增加，而更趋向于严格 接受），但是此时不同规则的利润却更加一致。这样的结果是因为过程能力指数C，=1，从而生产的不 合格品要少很多。此外，测量能力指数Cm三4,改进了判定过程，从而减少了错误的检验判定。

6.4未知生产分布的测量

6.2和6.3的好处是，在检验测量之前，工件的生产分布是已知的。事实上，即使C，=2/3，在检验 之前，就已知平均工件有95%的合格概率。检验的目的是为了进一步降低接受不合格工件的概率，而 其成本主要是合格工件的拒收。 有的时候，有关工件的前期信息是未知的，已知信息只有公差、测量结果和测量不确定度（对于测量 仪器，类似的参量为最大允许误差MPE，测试结果和测试不确定度）。在本例中，因为我们未知大多数 工件是合格的，所以为了确保接受的不合格品不超过指定的水平，所需的保护带将会比前面的示例大很 多。通过建立保护带，可以将已知的置信水平分配给每个单独的测量结果。假设这个产品的制造商和 客户已经就同题进行过协商，同意由缺省的判定规则做出改变，并选择一个基于对情况经济分析的判定 规则，则在表4中，给出了置信水平和相关严格接受保护带之间的关系（假设测量不确定度符合高斯分 布）。

表4置信水平和相关严格接受保护带的关系

注：接受合格工件（测量值位于判定限上)的置信水平与相应的保护带之间的关系，用扩展测量不确定度的百 比表示。

例如，为了完成一个特殊用途的装配，需要一个单独的工件，而这个工件是“照原样”购买的，没有提 共任何额外信息，即生产分布是未知的。假设由于合同的时间限制，装配应立即完成，因此没有额外的 时间来购买额外的工件。在这个时间点，工件和接近完成的装配都是“沉没成本”，也就是说，资金已经 用于制造它们，除非装配完成并出售，否则它们将毫无价值。一个合格的工件将完成装配，该装配可以 安价格P出售；但是，一个不合格的工件将造成的损失为L，且L》P，因为不合格的工件不仅会损坏整 个装配，还会产生法律责任。假如c为工件合格的概率，则（1一c）是工件不合格的概率。 一个合理的判定规则需要保证c×P c）XL>0，即可以预期获利，因此有c>L/P+L）。 设在这个示例中，L/P三43，则c的最小值是0.977，应用表4，对应于100%U的保护带。因此，一个 至少具有100%U保护带的严格接受判定规则才是恰当的。此外，这可以说明公式c三L/（P十L)收益 最大利润，因此在产品生产分布未知时，可提供最佳的保护带

GDJ 092-2020 高清晰度有线数字电视机顶盒技术要求和测量方法GB/T18779.62020

关于GPS矩阵模型的完整细则，参见GB/T20308。 GB/T20308中的GPS矩阵模型对GPS体系进行了综述，本部分是该体系的一部分。除非另有说 明，GB/T4249给出的GPS基本规则适用于本部分，GB/T18779.1给出的缺省规则适用于按照本部分 制定的规范。

A.2关于标准及其使用的信息

A.3在GPS矩阵模型中的位置

表A.1GPS标准矩阵模型

表A.1所示标准链涉及的标准为相关的标准

NB/T 10659-2021 风力发电机组 视频监视系统GB/T18779.62020