建设工程质量的统计分析和试验检测方法

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工程质量统计及抽样检验的基本原理和方法■质量数据的特征值■质量数据的分布特征■质量数据的收集方法（抽样方法、方案）工程质量统计分析方法■调查表法、分层法、相关图片■排列图法、因果分析图、直方图、控制图一、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■ 概念：【说明】对一批（ 块）瓷砖进行质量检验，抽取 块进行外观检查。

个体组成总体的基本元素（ ）每块瓷砖样本由从总体中随机抽取，根据对其研究成果推断总体质量的部分个体抽取的 块瓷砖样品每个被抽中进入样本的单位抽取的每一块瓷砖样本容量样品的数目（ ） 个■ 统计推断工作过程（二）质量数据的特征值样本数据特征值是由样本数据计算的描述样本质量数据波动规律的指标。

统计推断就是根据这些样本数据特征值来分析、判断总体的质量状况。

集中趋势的特征值：算术平均数、中位数；（两数）离中趋势的特征值：极差、标准偏差、变异系数（两差一系数）描述数据集中趋势的特征值（ ）算术平均数①总体算术平均数②样本算术平均数【举例】样本中位数样本中位数是将样本数据按数值大小有序排列后，位置居中的数值。

、 、 、 、 、 、先排序： 、 、 、 、 、 、中位数、 、 、 、 、 、 、先排序： 、 、 、 、 、 、 、中位数 （ ）描述数据离散趋势的特征值（ ）极差极差是数据中最大值与最小值之差，是用数据变动的幅度来反映其分散状况的特征值。

优点——极差计算简单、使用方便。

缺点——粗略，数值仅受两个极端值的影响，损失的质量信息多，不能反映中间数据的分布和波动规律。

仅适用于小样本。

【举例】 、 、 、 、 、 、极差（ ）标准偏差－标准差或均方差个体数据与均值离差平方和的算术平均数的算术根。

总体的标准差用σ表示；样本的标准差用 表示。

标准差值小说明分布集中程度高，离散程度小，均值对总体（样本）的代表性好。

总体的标准偏差样本的标准偏差（ ）变异系数变异系数又称离散系数，是用标准差除以算术平均数得到的相对数。

变异系数适用于均值有较大差异的总体之间离散程度的比较。

（三）质量数据的分布特征质量数据的特性■ 个体数值的波动性■ 总体（样本）分布的规律性质量数据波动的原因（ 、 、 、 、 年）■ 正常波动，是偶然原因引起的；（偶然正常）■ 异常波动，是有系统性原因引起的。

（系统异常）（ ）偶然性原因随机发生的特点，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。

通常把 因素的这类微小变化归为影响质量的偶然性原因、不可避免原因或正常原因。

（ ）系统性原因当影响质量的 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。

（四）抽样检验及检验批检验及抽样检验检验定义：用某种方法测量、试验和计量产品的一种或多种质量特性，并将测定结果与判别标准相比较，以判别每个产品或每批产品是否合格的过程。

分类：全数检验、抽样检验抽样：从总体中抽取部分个体，根据个体的检测结果推断总体质量水平的方法。

■采用抽样检验的原因检验批定义：提供检验的一批产品称为检验批，所包含的数量称为批量。

一个检验批应当由在基本条件下，并在大约相同的时期内所制造的同形式、同等级、同种类、同尺寸以及同成分的单位产品所组成。

（五）抽样检验方法（六）随机抽检的分类及抽样方案计量抽样检验可以连续取值的数据，属于连续型变量。

如重量、强度等计数抽样检验只能按 ，……数列取值计数的数据，属于离散型变量。

如焊点的不良数、测试坏品数以及合格与否。

（ ）一次抽样检验（ ， ， ）表示批量， 表示抽取个数， 表示合格判定数（允许的不合格品件数）， 是不合格品数（ ）二次抽样检验（ ）多次抽样检验三次以上的抽样，对一批产品合格与否进行判断。

规定最多允许抽样次数抽样检验风险合格在先第一类风险■第一类风险，弃真错误（对生产方或供货方不利，生产方或供货方风险）将合格批判为不合格批，概率为α■第二类风险，存伪错误（对用户不利，称为用户风险）将不合格批判为合格批，概率为β■两类风险一般控制范围是α ～ ；β ～ 。

主控项目，其α、β均不宜超过 ；一般项目，α不宜超过 ，β不宜超过 。

（七）验收抽样和监督抽样简介验收抽样检查可委托独立供需双方的第三方进行。

监督抽样检查监督总体－监督抽样检查的对象，受监督的产品的集合质量监督场合，不合格品分为 三类，三类分成不同的试验组，按相应的抽样方案分别进行检查，当所有的试验组都判定可通过时，才可判定监督总体可通过或监督检查合格。

二、工程质量统计分析方法■调查表法■分层法■排列图法■因果分析图法■直方图法■控制图法■相关图法（一）调查表法（统计调查分析法） ■使用工具：利用专门的统计表■方式：收集、整理和粗略分析混凝土空心板外观质量问题调查表（二）分层法（分类法）■根据：不同的目的和要求■方式：按某一性质进行分组、整理操作班组、操作者、操作方法、施工时间■结果：数据各层间的差异突显出来，进行层间、层内的比较分析，更深入地发现和认识质量问题的原因。

■特点：最基本的一种方法，其他统计方法与分层法配合使用【例 】钢筋焊接质量的调查分析，共检查了 个焊接点，其中不合格 个，不合格率为 。

存在严重的质量问题，试用分层法分析质量问题的原因。

现已查明这批钢筋的焊接是由 、 、 三个师傅操作的，而焊条是由甲、乙两个厂家提供的，因此，分别按操作者和焊条生产厂家进行分层分析，即考虑一种因素单独的影响，见表 和表 。

按操作者分层 表按供应焊条厂家分层表综合分层分析焊接质量 表（三）排列图法 ■定义■作法■观察与分析 ■应用什么是排列图排列图法是利用排列图寻找 影响质量主次因素的一种有效方法。

～ 主要因素～ 次要因素～ 一般因素排列图的作法【例 】某工地现浇混凝土构件尺寸质量检查结果是：在全部检查的 个项目中不合格点（超偏差限值）有 个，为改进并保证质量，应对这些不合格点进行分析，以便找出混凝土构件尺寸质量的薄弱环节。

（ ）收集整理数据首先收集混凝土构件尺寸各项目不合格点的数据资料，参见教材 表 。

各项目不合格点出现的次数即频数。

不合格点统计 表不合格点项目频数频率统计表 表其他 合计注：频数从大到小排列（ ）排列图的绘制画横坐标画纵坐标画频数直方图画累计频率曲线记录必要的事项标题、方法和时间频数累计频率（ ）排列图的观察与分析（ ）每个直方图都表示一个质量问题和影响因素，影响程度与高度成正比。

（ ）确定主次因素表面平整度截面尺寸排列图的应用■按不合格点的内容分类 分析质量问题的薄弱环节■按生产作业分类 生产不合格品最多的关键过程■按生产班组或单位分类 分析比较各单位的技术、管理水平 ■将采取提高措施的前后的排列图对比 分析措施是否有效■用于成本费用分析、安全问题分析等（四）因果分析图法定义绘制绘制和使用应注意的问题什么是因果分析法因果分析图的绘制特点：绘制步骤与箭头方向相反，从“结果”开始将原因逐层分解 ■明确质量问题 结果■确定影响质量问题特性大的原因■分解原因，至可确定采取具体措施加以解决为止■检查原因是否齐全，征求意见，作补充和修改■选择影响最大的因素，做出“△”标记图 混凝土强度不足的因果分析图绘制和使用因果分析图时应注意的问题集思广益制订对策（五）直方图法（ 年考点）■用途■绘制方法■观察与分析（一）直方图法的用途概念：频数分布直方图法，它是将收集到的质量数据进行分组整理，绘制成频数分布直方图，用以描述质量分布状态的一种分析方法，所以又称质量分布图法。

用途：通过直方图的观察与分析，可了解产品质量的波动情况，掌握质量特性的分布规律，以便对质量状况进行分析判断。

可通过质量数据特征值的计算，估算施工生产过程总体的不合格品率，评价过程能力等。

（二）直方图的绘制方法收集整理数据计算极差对数据分组，确定组数编制数据统计表（三）直方图的观察与分析观察直方图的形状、判断质量分布状态正常的直方图：中间高、两侧低，左右接近对称 非正常的有五种类型：① 折齿型② 左（右）缓坡型③ 孤岛型④ 双峰型⑤ 绝壁型掌握每种类型产生的原因将直方图与质量标准比较，判断实际生产过程能力质量标准要求界限表示实际质量特性分布范围与 重合实际数据分布与质量标准比较两边还有一定余地生产过程的质量是理想的、处于正常状态产品认为全部合格（六）控制图（管理图）■基本形式和用途■原理■种类■观察与分析定义：它是在直角坐标系内画有控制界限，描述生产过程中产品质量波动状态的图形。

利用控制图区分质量波动原因，判明生产过程是否处于稳定状态的方法称为控制图法。

控制图的基本形式上控制线下控制中心线上下控制界限标志着质量特性值允许波动范围控制图的用途（ ）过程分析，即分析生产过程是否稳定。

（ ）过程控制，控制生产过程质量状态。

静态分析法：排列图、直方图动态分析法：控制图动态分析法的优势：随时了解质量变化情况，及时采取措施（二）控制图的原理在生产过程中，如果仅仅存在偶然性原因影响，这时生产过程是处于稳定状态，或称为控制状态。

其产品质量特性值的波动是有一定规律的，即质量特性值分布服从正态分布。

控制图就是利用这个规律来识别生产过程中的异常原因，控制系统性原因造成的质量波动，保证生产过程处于控制状态。

如何判断生产过程是否处于稳定状态：一是看分布中心位置，二是看分布的离散程度。

（三）控制图的种类（ 种）按用途分类（ ）分析用控制图。

（ ）管理用控制图。

按质量数据特点分类（ ）计量值控制图（ ）计数值控制图（ ）分析用控制图。

分析生产过程是否处于控制状态。

绘制分析用控制图时，一般需连续抽取 — 组样本数据，计算控制界限。

（ ）管理（或控制）用控制图。

用来控制生产过程，使之经常保持在稳定状态下。

当根据分析用控制图判明生产处于稳定状态时，一般都是把分析用控制图的控制界限延长作为管理用控制图的控制界限，并按一定的时间间隔取样、计算、打点，根据点子分布情况，判断生产过程是否有异常原因影响。

（四）控制图的观察与分析绘制控制图的目的：分析判断生产过程是否处于稳定状态。

处于稳定状态满足的条件：一是点子几乎全部落在控制界限之内；二是控制界限内的点子排列没有缺陷。

注意：两者需要全部满足，缺一不可。

（ ）点子几乎全部落在控制界线内，是指应符合下述三个要求：）连续 点以上处于控制界限内。

）连续 点中仅有 点超出控制界限。

）连续 点中不多于 点超出控制界限。

（ ）点子排列没有缺陷，是指点子的排列是随机的，而没有出现异常现象。

这里的异常现象是指点子排列出现了“链”、“多次同侧”、“趋势或倾向”、“周期性变动”、“接近控制界限”等情况。

（七）相关图法（一）相关图的用途相关图又称散布图。