休哈特控制图在纺织纤维检验中的应用

白雪松

摘 要：随着休哈特控制图对纺织进行科学有效检验，大大缩短检测时间，保证了检测的质量，这些都是通过复杂的算法所决定的。

关键词：电力设备；管理人员；配网运行

1.前言

针对纺织纤维检验过程，没有先进手段，检测不准确，检测速度慢等特点，我国逐渐对国际先进检测手段提高重视，而其中较为成熟的技术就是休哈特控制图。

2.休哈特控制图

2.1休哈特控制图的提出

休哈特控制图简称控制图，由休哈特（WalterShewhart）博士于1924年提出，之后被广泛应用于实验室数据控制和生产过程中产品的质量控制。在我国，控制图在食品、药品、海关等方面的应用日趋广泛，但纤维检验检测中还较少见。

2.2控制图的原理

在根据数理统计理论，控制图判断过程的状态是一种统计判断。影响质量因素可分成偶然和异常两类因素。偶然因素始终存在且不易识别，对质量的影响微小；异常因素时而存在且可以识别，对质量影响重大，应采取措施消除。当由偶然因素造成的过程变异时，过程处于统计控制状态，质量特性值将形成某种典型分布，常见的是正态分布N（μ，δ）2，如图1所示。

假设H0：μ=μ0，表示过程为稳定状态。质量特性值落在[μ-3δ，δ+3δ]范围内的概率为99.73%，落在这个范围之外的概率为1-99.73%=0.27%，若控制图上的点绝大多数落在控制线内，且点在控制线内排列随机，则认为过程存在偶然变异，过程为稳态。若有一定数量的点落在控制线之外，或者点在控制线内非随机排列，这就发生了小概率事件，如果发生则拒绝H0，认为过程存在异常变异，过程处于失控。控制图便是基于这种原理产生的。

2.3休哈特控制图的缺点

休哈特控制图主要是利用了最后一个点所包含的过程信息而忽略了整个点子序列的信息，也就是说控制图没有记忆力。当样本均值对其目标值的偏移大于1.5倍标准差时，休哈特控制图的检出效果很好；当样本均值对其目标值的偏移小于1.5倍标准差时，检出效果就不太理想了。

3.在纺织纤维检验中的应用

在质量管理过程中，可以应用许多技术和方法，其中统计技术是有价值的。作为发现问题，解决问题和提高质量的手段，统计技术涉及产品生命周期的各个阶段和质量管理体系的整个过程。统计技术在生产和服务过程分析中的应用可以及时确定过程的原因和各种异常情况。这有助于解决或甚至防止可能由变化引起的问题，以便该过程可以继续提供稳定和一致的要求。产出并继续得到改善。

3.1累积和控制图参数选取方法

在设计累积和控制图时，参数k和h的选择至关重要。根据所需测试的目的，参数选择的方法不只是一个。由于累积和控制图与顺序概率比检验密切相关，当随机变量x服从正态分布，二项分布，几何分布，指数分布和泊松分布时，累计和基于序贯概率比检验。控制图参数k和h的选择不同。下面主要讨论当随机变量服从二项分布时如何选择参数h和k。下面主要论述一下当随机变量服从二项分布时参数h和k的选取方法。

用p表示实际过程的不合格率，用p0表示过程控制的目标不合格品率（在抽样验收中称p0为合格质量水平），用p1表示过程的极限不合格品率，p0﹤p1。p0通常用以往若干個合格批获得的不合格品率的平均值给出，p1应保证产品质量不超过检验规范的要求，且p0与p1的比值一般不宜太小，通常在1.5～5之间，否则将会加大每一样本的容量n。

当过程正常时，可以认为每一个x1来自参数为n和p0的二项分布总体，那么样本（x1，x2，┅xn）出现的概率为：

如果过程在第i+1次开始，参数变为n和p1的二项总体，此时样本（x1 ，x2，┅xn）出现的概率为：

令A≈（1-β）/α，其中α和β分别是犯第一类错误与第二类错误的概率，当L≥A时接受H1认为过程异常。

在L 两边取对数，得ln（L）≥ln（A），通过计算有

平均链长以及GB4887-85（计数型累积和控制图）中规定的参数选取方法平均链长是指对给定的质量水平p，累积和控制图从开始到发出警报为止所抽取的平均样本数。

当过程处于目标质量水平p0时，过程处于受控状态。如果警报是虚警，则受控过程的平均链长由L0表示。在受控状态下，平均L0采样时间用于发送警报。这相当于提交了第一种类型的错误。像这样的误报越少，L0越好，第一类错误的概率越好。

当过程处于极限质量水平p1时，表示过程失控，应发出警报，失控过程的平均链长由L1表示。也就是说，对L1采样的平均值进行采样并发出报警而不是报警。错误。为了及时发现失控L1，越小越好，1-1/L1是产生第二类错误的概率。

3.2计算并画图

根据判异标准计算极差坐标图的CL，UCL和LCL并绘制它们。观察范围图是否处于统计控制状态：如果它不处于可控状态，请查找原因，纠正原因，并防止它再次出现。移除受已识别的可识别原因影响的所有子组，重新计算并绘制新的平均距离和控制线。被排除的小组也应该从X中删除；如果处于受控状态，则继续计算绘制平均图的CL，UCL和LCL，然后根据歧视性标准判断平均控制图是否处于统计控制下。范围图和均值图在可控范围内，表明检测过程处于统计控制之下。判断标准有两种：1，国家标准GB/T4901-2001给出的1范围内，包括压力，正态分布分布内的2分，有8种判别标准：中心线CL和控制线UCL，中心线CL和下控制线LCL之间的区域被等分为三个区域，分别被指定为区域A，区域B和区域C.

4.结束语

休哈特控制图大大加快了对纤维检验的效率，其结果更准确，更快速，在生产生活检验中起到了很大作用。

参考文献：

[1]李海峰.基于休哈特控制图（SCC）对ICP-OES性能评价的方法研究[J].现代科学仪器，2016，5（10）：82-85.

[2]赵燕滔，李雪琴，岳明祥，等.休哈特控制图在检测结果质量控制中的应用[J].信息系统工程，2016（2）：48-51.