第三章 建设工程质量的统计分析和试验检测方法
第一节 质量统计分析
一、工程质量统计及抽样检验的基本原理和方法
(一)总体、样本及统计推断工作过程
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总体(母体) |
个体 |
样本(子样) |
样品 |
样本容量 |
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(二)质量数据的特征值
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描述数据集中趋势的特征值 |
算术平均数(均值) |
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样本中位数 | |
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描述数据离散趋势的特征值 |
极差 |
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标准偏差(标准差或均方差) | |
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变异系数(离散系数) |
【例】下列质量数据特征值中，用来描述数据离散趋势的是()。
A.极差
B.中位数
C.算术平均数
D.极值
【答案】A
(三)质量数据的分布特征
1.质量数据的特性
质量数据具有个体数值的波动性和总体(样本)分布的规律性。
2.质量数据波动的原因
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正常波动 |
偶然性原因引起 |
影响因素的微小变化具有随机发生的特点，是不可避免、难以测量和控制的，或者是在经济上不值得消除，它们大量存在但对质量的影响很小，属于允许偏差、允许位移范畴 |
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异常波动 |
系统性原因引起 |
影响质量的人机料法环等因素发生了较大变化，如工人未遵守操作规程、机械设备发生故障或过度磨损、原材料质量规格有显著差异等情况发生时，没有及时排除 |
3.质量数据分布的规律性
一般计量值数据服从正态分布，计件值数据服从二项分布，计点值数据服从泊松分布等。
实践中只要是受许多起微小作用的因素影响的质量数据，都可认为是近似服从正态分布的，如构件的几何尺寸、混凝土强度等。
如果是随机抽取的样本，无论它来自的总体是何种分布，在样本容量较大时，其样本均值也将服从或近似服从正态分布。
【例】实际生产中，质量数据波动的偶然性原因的特点有( )
A.不可避免、难以测量和控制
B.大量存在但对质量的影响很小
C.原材料质量规格有显著差异
D.机械设备过度磨损
E.经济上不值得消除
答案：ABE
【例】工程质量会受到各种因素的影响，下列属于系统性因素的有( )。
A.使用不同厂家生产的规格型号相同的材料
B.机械设备过度磨损
C.设计中的安全系数过小
D.施工虽然按规程进行，但规程已更改
E.施工方法不当
答案:BCDE
(四)抽样检验及检验批
1.检验与抽样检验
检验包括全数检验和抽样检验。虽然只有采用全数检验，才有可能得到100%的合格品，但由于下列原因，还必须采用抽样检验：即使进行全数检验，也不一定能绝对保证100%的合格品;全数检验有时需要花很大成本，在经济上不一定合算。
2.检验批
提供检验的一批产品称为检验批，检验批中所包含的单位产品数量称为批量。
(五)抽样检验方法
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简单随机抽样 |
纯随机抽样、完全随机抽样 |
排除人的主观因素，直接从包含N个抽样单元的总体中按不放回抽样抽取N个单元，使包含N个个体的所有可能的组合被抽出的概率都相等的一种抽样方法。 |
广泛用于原材料、购配件的进货检验和分项工程、分部工程、单位工程完工后的检验 |
将抽样单元或单位产品按自然数从“1”开始顺序编号，然后用获得的随机数对号抽取 |
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系统随机抽样 |
机械随机抽样 |
将总体中的抽样单元按某种次序排列，在规定的范围内随机抽取一个或一组初始单元，然后按一套规则确定其他样本单元的抽样方法。如第一个样本随机抽取，然后每隔一定时间或空间抽取一个样本 |
每隔[N/n]-1个产品抽一个号码。 可能抽n个，也可能抽(n+1)个。后一种情况出现时，可从中任意去掉一个，以得到所需的样本个数。 | |
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分层随机抽样 |
将总体分割成互不重叠的子总体(层)，在每层中独立地按给定的样本量进行简单随机抽样 |
如果按各层在整批中所占比例进行抽样，则称为分层按比例抽样 | ||
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多阶段抽样 |
多级抽样 |
将各种单阶段抽样方法结合使用，通过多次随机抽样来实现的抽样方法 |
总体很大时，很难一次抽样完成预定目标 |
检验钢材、水泥等质量 |
【例】对总体中的全部个体进行编号，然后抽签、摇号确定中选号码，相应的个体即为样品。这种抽样方法称为.( )。
A.完全随机抽样
B.分层抽样
C.等距抽样
D.整群抽样
答案:A
(六)抽样检验的分类及抽样方案
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计量型抽样检验 |
连续型变量 |
通常由测量得到 | ||
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一些属于定性的质量特性，可由专家主观评分、划分等级而使之数量化 | ||||
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计数型抽样检验 |
离散 |
一次抽样检验 |
(N,n,C) |
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二次抽样检验 |
(N,n1,n2,C1,C2) |
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多次抽样检验 | ||||
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抽样检验风险 |
第一类风险:弃真错误 |
合格批被判定为不合格批,α |
生产方风险或供货方风险 |
抽样检验中，两类风险控制的一般范围是:α＝1％～5％，β＝5％～10％ |
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第二类风险:存伪错误 |
不合格批被判定为合格批,β |
用户风险 | ||
【例】根据抽样检验分类方法，属于计量型抽样检验的质量特性有()。
A.几何尺寸
B.焊点不合格数
C.标高
D.焊条数
E.强度
【答案】ACE
【例】计数型一次抽样检验方案为(N,n,C),其中N为送检批的大小，n为抽取的样本数大小，C为合格判定数，若发现n中有d件不合格品，当()时该送检批合格。
A.d=C+1
B.d
C.d>C
D.d≤C
【答案】D
(七)验收抽样和监督抽样简介
1.验收抽样检查
2.监督抽样检查
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