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第三章 建設工程質量的統計分析和試驗檢測方法

第一節 質量統計分析

一、工程質量統計及抽樣檢驗的基本原理和方法

(一)總體、樣本及統計推斷工作過程

(二)質量數據的特征值

(三)質量數據的分布特征

1.質量數據的特性

質量數據具有個體數值的波動性和總體(樣本)分布的規律性。

2.質量數據波動的原因

3.質量數據分布的規律性

一般計量值數據服從正態分布，計件值數據服從二項分布，計點值數據服從泊松分布等。

實踐中只要是受許多起微小作用的因素影響的質量數據，都可認為是近似服從正態分布的，如構件的幾何尺寸、混凝土強度等。

如果是隨機抽取的樣本，無論它來自的總體是何種分布，在樣本容量較大時，其樣本均值也將服從或近似服從正態分布。

(四)抽樣檢驗及檢驗批

1.檢驗與抽樣檢驗

檢驗包括全數檢驗和抽樣檢驗。雖然只有采用全數檢驗，才有可能得到100%的合格品，但由于下列原因，還必須采用抽樣檢驗：即使進行全數檢驗，也不一定能絕對保證100%的合格品;全數檢驗有時需要花很大成本，在經濟上不一定合算。

2.檢驗批

提供檢驗的一批產品稱為檢驗批，檢驗批中所包含的單位產品數量稱為批量。

(五)抽樣檢驗方法

(六)抽樣檢驗的分類及抽樣方案

(七)驗收抽樣和監督抽樣簡介

1.驗收抽樣檢查

2.監督抽樣檢查

二、工程質量統計分析方法

(一)調查表法

統計調查表法又稱統計調查分析法，它是利用專門設計的統計表對質量數據進行收集、整理和粗略分析質量狀態的一種方法。

簡便靈活，便于整理，實用有效，沒有固定格式。

統計調查表往往同分層法結合起來應用。

(二)分層法

分層法義叫分類法，可以更深入地發現和認識質量問題的原因。

分層法是質量控制統計分析方法中最基本的一種方法。其他統計方法一般都要與分層法配合使用，如排列圖法、直方圖法、控制圖法、相關圖法等，常常是首先利用分層法將原始數據分門別類，然后再進行統計分析的。

(三)排列圖法

排列圖法是利用排列圖尋找影響質量主次因素的一種有效方法。排列圖又叫帕累托圖或主次因素分析圖。

按不合格點的頻數由大到小順序排列各檢查項目，“其他”項排在最后。以全部不合格點數為總數，計算各項的頻率和累計頻率。總頻數對應累計頻率100%。

影響程度與各直方形的高度成正比。

排列圖可以形象、直觀地反映主次因素。其主要應用有：

(1)按不合格點的內容分類，可以分析出造成質量問題的薄弱環節。

(2)按生產作業分類，可以找出生產不合格品最多的關鍵過程。

(3)按生產班組或單位分類，可以分析比較各單位技術水平和質量管理水平。

(4)將采取提高質量措施前后的排列圖對比，可以分析措施是否有效。

(5)此外還可以用于成本費用分析、安全問題分析等。

(四)因果分析圖法

因果分析圖法是利用因果分析圖來系統整理分析某個質量問題(結果)與其產生原因之間關系的有效工具。

因果分析圖也稱特性要因圖，又因其形狀常被稱為樹枝圖或魚刺圖。

3.繪制和使用因果分析圖時應注意的問題：

(1)集思廣益。

(2)制訂對策。

二、工程質量統計分析方法

(五)直方圖法

1.直方圖法的用途

直方圖法即頻數分布直方圖法，它是將收集到的質量數據進行分組整理，繪制成頻數分布直方圖，用以描述質量分布狀態的一種分析方法，所以又稱質量分布圖法。

通過直方圖的觀察與分析，可了解產品質量的波動情況，掌握質量特性的分布規律，以便對質量狀況進行分析判斷。同時可通過質量數據特征值的計算，估算施工生產過程總體的不合格品率，評價過程能力等。

2.直方圖的繪制方法

3.直方圖的觀察與分析

觀察直方圖的形狀、判斷質量分布狀態：

非正常型直方圖

非正常型直方圖

非正常型直方圖

非正常型直方圖

非正常型直方圖

將直方圖與質量標準比較，判斷實際生產過程能力：

很理想，處于正常的穩定狀態。在這種情況下生產出來的產品可認為全都是合格品。

生產狀態一旦發生變化，就可能超出質量標準下限而出現不合格品。出現這種情況時應迅速采取措施，使直方圖移到中間來

生產過程一旦發生小的變化，產品的質量特性值就可能超出質量標準。出現這種情況時，必須立即采取措施，以縮小質量分布范圍

加工過于精細，不經濟。在這種情況下，可以對原材料、設備、工藝、操作等控制要求適當放寬些，有目的地使B擴大，從而有利于降低成本

已出現不合格品。此時必須采取措施進行調整，使質量分布位于標準之內

散差太大，產生許多廢品，說明過程能力不足，應提高過程能力，使質量分布范圍B縮小。

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(六)控制圖法

1.控制圖的基本形式及其用途

控制圖又稱管理圖。它是在直角坐標系內畫有控制界限，描述生產過程中產品質量波動狀態的圖形。利用控制圖區分質量波動原因，判明生產過程是否處于穩定狀態的方法稱為控制圖法.

(1)控制圖的基本形式

在生產過程中通過抽樣取得數據，把樣本統計量描在圖上來分析判斷生產過程狀態。如果點子隨機地落在上、下控制界限內，則表明生產過程正常處于穩定狀態，不會產生不合格品;如果點子超出控制界限，或點子排列有缺陷，則表明生產條件發生了異常變化，生產過程處于失控狀態。

(2)控制圖的用途

1)過程分析，即分析生產過程是否穩定。

2)過程控制，即控制生產過程質量狀態。

2.控制圖的原理

在生產過程中，如果僅僅存在偶然性原因影響，而不存在系統性原因，這時生產過程是處于穩定狀態，或稱為控制狀態。其產品質量特性值的波動是有一定規律的，即質量特性值分布服從正態分布。控制圖就是利用這個規律來識別生產過程中的異常原因，控制系統性原因造成的質量波動，保證生產過程處于控制狀態。

觀察產品質量分布情況，一是看分布中心位置(μ);二是看分布的離散程度(δ)。

3.控制圖的種類

4.控制圖的觀察與分析

以上是分析用控制圖判斷生產過程是否正常的準則。如果生產過程處于穩定狀態，則把分析用控制圖轉為管理用控制圖。分析用控制圖是靜態的，而管理用控制圖是動態的。

(七)相關圖法

相關網又稱散布圖。在質量控制中它是用來顯示兩種質量數據之間關系的一種圖形。