浅谈测量系统分析

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【摘要】本文介绍测量、测量系统分析的定义，及进行测量系统分析的重要性。之后阐述了测量系统分析的项目及能力判定标准，最后通过举例说明如何进行测量系统分析，并对该测量系统进行判定。

【关键词】测量；测量系统；测量系统分析

测量是指“以确定的实体或系统的量值大小为目标的整套作业”。这“一整套作业”就是给具体的事物（实体或系统）赋值的过程，这个过程的输入有操作者、量具、实测体、操作方法、测量环境，这个过程的输出是测量结果。这个由环境、操作者、仪器或量具、测量方法和测量对象构成的过程的整体就是测量系统。

所谓测量系统分析是指用统计学的方法来了解测量系统中的各个波动源，以及它们对测量结果的影响，最后给出本测量系统是否合乎使用要求的明确判断。为什么要进行测量系统分析？这是因为数据是测量的结果，而项目工作的每一个阶段都离不开数据，都需要对数据进行分析和基于数据做出决策，因而数据本身的质量在很大程度上决定了项目的成败。所以在开始测量并收集数据之前，必须对测量系统做出分析、评价，对存在的问题进行分析和纠正，以保证数据的质量。

一、测量系统分析的项目

常见的项目有分辨力、重复性和再现性。

1、测量系统的分辨力是指测量系统识别并反映被测量最微小变化的能力。这种能力可以通过仪器仪表的最小刻度来反映，具有足够的分辨力是合格测量系统的首要条件之一。通常认为或区别组数小于5时，测量系统不具备起码的分辨力，一般应考虑更换量具或选用更好的测量技术。

2、测量系统的重复性是指在尽可能相同的测量条件下，对同一测量对象进行多次重复测量所产生的波动。其反映量具本身的波动，其误差只是由测量仪器本身的固有波动引起。合格的测量系统其重复测量的波动要小。因此，重复性又称为设备波动。

3、测量系统的再现性也称为复现性或重现性，是指在各种可能变化的测量条件下，对同一测量部件的同一特性进行多次测量，所得结果的一致性。一般而言，好的测量系统应具有良好的再现性，特别是由不同的操作人员使用同样的检测仪器对同一测量对象测量时的波动要小。

二、测量系统能力判别准则

在评价测量系统的性能时，通常采用的标准如表1所示。

三、实例

某车间生产卷烟，用毫米钢尺（测量范围0mm—200mm）测量到货的小盒商标纸数量。已知500张商标纸的公差要求为163.0 mm±0.5mm。对此测量系统进行分析、评价，步骤如下：

1、随机抽取10手材料，按1-10进行编号，编号不能让操作人员看到；

2、根据当天机台在岗人员，随机抽取覃XX、黄XX进行检测；

3、这二个操作人员随机对所取的10手材料用同一把钢尺测量一遍，并记录数据；

4、将所取的10手材料换一种顺序再上述二个操作人员依次测量，并记录数据；

5、将所有的数据按固定顺序整理于表2中。

6、用MINITAB对该测量系统进行分析，得：

上面的计算结果显示该测量系统的100.00%>30%，根据测量系统能力判别准则，该测量系统的波动是不可接受的。又因为分组为1

综上所述，可知在测量数据前展开测量系统分析、评价是保证测量数据质量的前提条件。