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1、Minitab概要课课 程程 目目 标标n1. 掌握基本统计基础知识 掌握常用的几个统计分布及应用n2. 掌握过程能力及控制图n3. 掌握假设检验的基本理论及应用n4. 掌握方差分析方法、非参数方法及其应用 测量系统分析n5. 假设检验中样本含量与检出力的确定n6. 掌握实验设计DOE工程应用统计学-第1讲 本讲的主要内容本讲的主要内容总体、样本、参数、统计量、中位数、众数、缺陷、不良、极差、方差、标准差、置信区间等概念。正态分布、泊松分布、二项分布分布的一般规律及应用, 6质量水平。1、统计学基本概念n总体与个体 在一个统计问题中,称研究对象的全体为总体。构成总体的每个成员称为个体。n样本
2、从总体中抽取部分个体所组成的集合称为样本。样本中的个体有时也称为样品。样本中所包含的个体的个数称为样品量,常用n表示。样本个体总体样品总体与样本的示例总体与样本的示例sCvx7.样本的变异系数:不可2、统计分布概述、统计分布概述 数据离散程度的度量 极差: 方差:标准差:变异系数: 连续性分布-正态分布N(,)正态分布的概率密度函数:均值:方差正态分布的概率68.2695.4599.99499.73(3)99.9999499.9999998(6) 标准正态分布N(0,1)若X服从正态分布,令:则Z服从标准正态分布(即0、1分布)P(XZ)=(Z)同样根据P值可以求出对应的Z值uXZZ01P(x
3、-1.52)=(-1.52)=0.06433、数据正态性的检验方法1:直方图法打开文件:STEELROD.MTW,数据表示钢杆的长度。选择:stat/basic statistics/graphical summary 方法2:选择stat/basic statistics/normality test.方法3:常用方法:graph/probability plot/single/distribution4、数据的独立性独立性:数据之间是相互独立的,数据之间应没 有趋势。选择:stat/Quality Tools/Run Chartn例:打开文件runtest.mtw, 判定数据是否有 独立,
4、即是否有趋势。5、数据的自相关自相关:假定有n个时间序列的数据,其k阶自相关系数:选择:stat/time series/autocorrelationn例:打开文件runtest.mtw, 判定数据是否有k 阶自相关性。2()()()ii kkiyyyyryy6、非正态数据的转化n造成数据非正态的两个原因: 1.过程受到系统性原因影响; 2.过程本身的特点决定数据非正态。n发现数据非正态的第一步是查找系统性原因,如果能找到系统性原因,就要提出整改方案,剔除系统性原因重新搜集数据。n对于本身就是非正态的数据,才考虑数据转化问题。 非正态数据的常用转化 选择stat/control charts
5、/box- cox transformationn以YARNSTRGRAW.MTW数据文件为例,检验表明数据非正态,进行BOX-COX转化。7、正态分布概率的计算(1)根据Z值,求P(概率)n选择菜单calc/probability distributions/normal.例:若电容工序要求击穿电压要大于3000 伏,今从生产过程随机抽取100个容, 测得的平均击穿电压为3500伏,标准 差为200,且击穿电压服从正态分布。 估计该过程的缺陷率。 (2)根据P值,求Z 选择菜单calc/probability distributions/normal.例:某项目服从N(100,100)(单位
6、:天)的正态分布,甲方要求在合同期完工的概率至少要95,问合同期应定多少天。 8、均值、中位数、标准差及其置信区间的求法、均值、中位数、标准差及其置信区间的求法什么叫置信区间? 设是总体的一个待估参数,其一切可能取值组成的参数空间为,记从总体中获得样本量为n的样本为x1,x2,xn,对给定的(01),确定两个变量L L(x1,x2,xn)与U U(x1,x2,xn),若对任意 有P(L U)1-,则称区间L ,U是的置信水平为1-的置信区间,L与U分别称为的1-的置信下限与置信下限。 1-的置信区间的含义是:所构造的区间L ,U覆盖(盖住)未知参数的概率为1-。例题n选择: stat/basi
7、c statistics/graphical sumuaryn例:打开文件coating.mtw,表示某产品的镀层厚度,计算均值、中位数、标准差及其置信区间的均值、中位数、标准差及其置信区间的。(1)二项式分布n条件:n实验次数一定n每次实验是独立的n每次实验只有两个结果,即好与坏、正面与反面、通过与不通过等n每次实验一种结果出现的概率不变二项式在MINITAB中的计算n分布的概率:选择菜单calc/probability distributions/binomial.n例:某供应商送来一批零件,批量很大,假定该批零件的不良率为2,今从中随机抽取32件,若发现一个或一个以上的不良品就退货,问接
8、受这批货的概率是多少。(2)泊松分布n条件:n某种事件(如缺陷)出现是随机的n事件出现的概率与时间或面积的大小成正比n抽样或实验是随机的n在很小的时间或面积内,出现两个或两个以上事件的概率为零泊松在MINITAB中的计算n分布的概率:选择菜单calc/probability distributions/poisson.n例:某PCB板生产工序的单位产品缺陷(dpu)1,缺陷的出现完全随机,若随机从大量PCB板中抽取一块板,问板上没有缺陷的概率是多少。10、6 SIGMA的历史6SIGMA质量水平西哥玛水平(通常用字母Z表示):是过程满足顾客要求能力的一种度量。西哥玛水平越高,过程满足顾客要求的
9、能力就越强,过程出现缺陷的可能性就越小。理论上6质量水平是指正态分布从-6到+6均在规范下限到规范上限范围内。过程输出的绝大多数都集中在顾客要求的目标值附近。无偏移的情况下,西哥玛水平为Z0,但由于过程长期运行中总会受到人、机、料、法、测、环方面的影响,使过程分布的中心偏离目标值,因此在计算长期运行中的缺陷的比率时,一般将正态分布的中心向左或向右移动1.5,在有偏移的情况下西哥玛水平记为Z.正态分布(无偏移)目标值M规格下限TL规格上限TU+6-6西哥玛水平Ppm缺陷率Z0=32700Z0=60.0017Z=366810Z=63.43 SIGMA水平与6 SIGMA水平微小的不良可能性,2ppb11、过程的西哥玛水平Z的计算Z长期Z短期LSLUSL21.5USLLSLZZZ长期长期短期长期注:我们总是以短期西哥玛水平来衡量能力Thanks