产品质量技术指标及其标准值的确定方法研究

2024-03-05范银婷

合成材料老化与应用 2024年1期

范银婷

（广州合成材料研究院有限公司，广东广州 510665）

于国家而言，产品质量的指标首先必须合法。例如，食品质量的指标必须在对人体健康不造成伤害的基础上去设定，因此食品的指标首先必须合法。于企业而言，质量指标标准值的确定需要考虑生产成本。如果质量指标标准值过高，会增加产品的生产成本，从而影响产品的市场价格。产品的质量指标标准值也需要考虑用户的需求，如果产品的质量指标标准值不能满足用户的需求，产品可能会失去市场。因此，在确定产品质量指标标准值时，要在合法的范围内权衡产品的质量和生产成本，确保产品的竞争力和盈利能力。

1 确定质量指标

产品质量指标标准值确定之前，首先要确定哪些质量指标是最重要的，这通常基于产品的用途、用户需求以及行业标准等。产品用途是确定产品质量指标的关键因素之一。产品用途不同，对质量指标的要求也会有所不同。例如：对于机械零部件，需要考虑产品的承载能力、耐磨性、精度等质量指标；对于电子产品，需要考虑电气参数、外观质量、可靠性等质量指标。而用户需求是另一个非常重要的因素。用户需求不同，对质量指标的要求也不同。例如：对于消费品，用户可能更注重外观、使用方便性等因素；对于工业品，用户可能更注重性能、耐用性等因素。另外，在确定质量指标时，应该参考行业标准或者法规。这些标准或法规通常包含了质量指标的要求、测试方法、检验标准等内容，可以为产品的质量指标提供参考。还需要考虑的是，质量指标也受到技术水平的影响。随着技术的发展，产品质量指标的要求也会有所变化。例如，对于手表，随着技术水平发展，手表的功能也越来越多，因此质量指标也应随之优化。总之，明确产品质量指标是确定产品质量指标标准值的基础。在明确质量指标的过程中需要考虑以上各种因素，以确保质量指标的合理性和可行性。

2 确定相应的检测方法

确定了质量指标后，接下来就需要确定相应的检测方法和设定标准值。同样地，检测方法和标准值也应该基于多个因素去确定，如行业标准、法规要求、竞争对手的表现、市场需求和生产成本等。在确定质量指标的检测方法和标准值时，首先参考行业标准或法规。这些标准或法规通常规定了质量指标的检测方法和标准值的范围，可以为企业提供参考。如果企业的质量指标标准值低于行业标准，可能会影响产品的市场竞争力。但是在实际情况下，很多质量指标在行业标准或者法规中未特别规定，首先依据现行有效的国家标准或产品用途初步确定产品的检测方法，然后根据企业生产实际产品进行相应检测，最后采用统计学方法来对检测结果进行标准值确定。但是质量指标的检测方法对标准值的确定有很大的影响。因此，在确定质量指标标准值时，应该结合检测方法进行考虑，确保质量指标标准值的合理性和可行性。

3 确定抽样计划

为了提高统计的准确性，往往选择多家企业生产的多种批次的产品进行抽样检测，因此需要制定一份有效的抽样计划，以便确定产品的质量水平。这个过程通常涉及到设计一系列测试和检查项目，以便在不损害产品质量的情况下对其进行评估。抽样通常需要从不同的维度去考虑，比如生产厂家、批次等。抽样目的可以是确定产品的整体质量水平、确定某一生产批次的质量水平、确定某一生产过程的质量稳定性等。抽样方法可以是随机抽样、分层抽样、整批抽样等。抽样数量越大，对于后续进行统计的准确性越高。

4 依据检测方法实施检测

一旦抽样计划制定完毕，需要对产品进行检测和评估，以确保其符合质量标准。这个过程可以涉及到实验室测试、外观检查、质量控制流程的评估等。

例如对于阻燃材料，确定其可燃性等级是必要的，依据GB/T 10707，选择方法B采用垂直燃烧法，对橡胶样品进行测试，可以得到FV-0级、FV-1级以及FV-2级三种结果类型，其中FV-0级代表阻燃性能最好，而FV-2级代表阻燃性最差。不难看出，可燃性测试结果类型属于散点分布。对于质量指标中的这种呈散点分布的检测结果，当样品量大时，一般通过SPSS软件进行统计分析。若样本量不大时，可以将所有测试数据有规律地填充在空白的EXCEL表格中，利用EXCEL进行分析，见表1。

表1 来自五个厂家的10个批次产品的垂直燃烧结果汇总Table 1 Summary of vertical combustion results for 10 batches of products from five manufacturers

如图1所示，在分析过程中可以利用EXCEL中的COUNTIF函数进行统计结果类型，它的语法结构是=COUNTIF(统计区域，统计条件)，这个统计函数可以用于统计选定区域中满足某个条件的单元格数量，因此可以得到在一个区域范围内某个结果类型的出现次数。依据COUNTIF函数，在单元格中输入“=COUNTIF()”，括号内分别选中范围和标准值，用逗号间隔，计算可得，在50份样本数据中，FV-0级的频数为8，FV-1级的频数为36，FV-2级的频数为6。

图1 通过COUNTIF函数统计结果类型进行分析Fig. 1 Statistical analysis of result types using the COUNTIF function

在统计学中，将样本按照一定的方法分成若干组，每组内含有这个样本的个体的数目叫做频数。频数除以样本数量得到该频数的概率，因此可以利用EXCEL计算某种结果类型的频数占样本数量就可以计算出某种结果类型出现的概率，如图2所示，通过EXCEL单元格中输入计算公式可以得到结果类型出现的概率。由图2可知，FV-0级出现的概率为16%， FV-1级出现的概率为72%，FV-2级出现的概率为12%。

图2 依据结果类型的频数来计算概率Fig. 2 Calculate probability based on frequency of result types

如图3所示，通过EXCEL的函数计算对所有结果类型的统计概率进行总结分析，依据简单的四则运算可以分别得到≥FV-0级、≥FV-1级、≥FV-2级的三个区间的概率分布，分别为16%、88%、100%。

图3 依据结果类型出现概率确定标准值范围Fig. 3 Determination of the range of standard values based on the probability of occurrence of result types

5 确定标准值

一般实施检测后，检测结果大体上可以分为散点分布和连续分布两种类型。不同结果类型的测试结果需要使用不同的统计方法进行统计，因此需要根据检测结果选择相应的统计方法，通过数据统计方法得出结果出现的概率，再根据概率分布情况选择一个合理的结果类型作为该质量指标的标准值。在确定试验材料的项目指标过程中，首先需要判断质量指标的结果的统计分布类型。不难看出，可燃性测试结果类型属于散点分布。对于质量指标中的这种呈散点分布的检测结果，当样品量大时，一般通过SPSS软件进行统计分析。若样本量不大时，可以将所有测试数据有规律地填充在空白的EXCEL表格中，利用EXCEL进行分析。当质量指标对应的检测结果为连续型数据，这种情况下首先一般对数据进行正态性检验，以确定样本数据是否符合正态分布。常见的正态性检验方法包括Shapiro-Wilk检验、Kolmogorov-Smirnov检验、Anderson-Darling检验等，均可以通过SPSS软件实现。当确定样本数据符合正态分布后，一般通过置信度确定置信区间，以区间的边界作为指标的标准值。假设选择置信度95%，则置信区间为[μ-2σ，μ+2σ]，一般来说，对于检测结果值越大而质量越好的产品而言，应以区间边界下限为标准值，对于检测结果值越小而质量越好的产品而言，应以区间边界上限为标准值。当样本数据不符合正态分布，可以将样本数据转换为对数函数，通过SPSS软件再次检验是否符合正态分布。若样本数据和转换成对数函数后均不符合正态分布，一般采用中位数和四分位数间距的方式来确定概率分布，在一些情况下还可以采用频数分布来确定概率。

统计学的区间估计是确定产品质量技术指标标准值的科学方法，对检验数据进行统计分析，确定置信区间，以区间的边界为指标的标准值[1]。为了提高统计的准确性，样品量应大于50，样品量越大，统计的准确性越高。因为产品合格是以每个指标合格为准则的，对于多个指标的产品，单个指标的合格率并不代表产品的合格率，多个指标均合格才能代表产品合格。假设8个产品质量指标中每个质量指标的合格率为95%，则产品合格率的计算符合乘法原理，即产品的合格率为69.8%。