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测量系统分析:

测量系统分析，数据是通过测量获得的，对测量定义是：测量是

赋值给具体事物以表示他们之间关于特殊特性的关系。这个定义由

C．Eisenhart首次给出。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定

义为测量值。

测量系统分析的定义：通过统计分析的手段，对构成测量系统的

各个影响因子进行统计变差分析和研究以得到测量系统是否准确可

靠的结论。

基本内容：

从测量的定义可以看出，除了具体事物外，参与测量过程还应有

量具、使用量具的合格操作者和规定的操作程序，以及一些必要的设

备和软件，再把它们组合起来完成赋值的功能，获得测量数据。这样

的测量过程可以看作为一个数据制造过程，它产生的数据就是该过程

的输出。这样的测量过程又称为测量系统。它的完整叙述是：用来对

被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、夹具、软

件、人员、环境和假设的集合，用来获得测量结果的整个过程称为测

量过程或测量系统。

众所周知，在影响产品质量特征值变异的六个基本质量因素(人、

机器、材料、操作方法、测量和环境)中，测量是其中之一。与其它

五种基本质量因素所不同的是，测量因素对工序质量特征值的影响独

立于五种基本质量因素综合作用的工序加工过程，这就使得单独对测

量系统的研究成为可能。而正确的测量，永远是质量改进的第一步。

如果没有科学的测量系统评价方法，缺少对测量系统的有效控制，质

量改进就失去了基本的前提。为此，进行测量系统分析就成了企业实

现连续质量改进的必经之路。

如今，测量系统分析已逐渐成为企业质量改进中的一项重要工

作，企业界和学术界都对测量系统分析给予了足够的重视。测量系统

分析也已成为美国三大汽车公司质量体系QS9000的要素之一，是

6σ质量计划的一项重要内容。此时，以通用电气(GE)为代表的6σ

连续质量改进计划模式即为：确认(Define)、测量(Measure)、分析

(Analyze)、改进(Improve)和控制(Control)，简称DMAIC。

从统计质量管理的角度来看，测量系统分析实质上属于变异分析

的范畴，即分析测量系统所带来的变异相对于工序过程总变异的大

小，以确保工序过程的主要变异源于工序过程本身，而非测量系统，

并且测量系统能力可以满足工序要求。测量系统分析，针对的是整个

测量系统的稳定性和准确性，它需要分析测量系统的位置变差、宽度

变差。在位置变差中包括测量系统的偏倚、稳定性和线性。在宽度变

差中包括测量系统的重复性、再现性。

测量系统可分为“计数型”及“计量型”测量系统两类。测量后

能够给出连续性的测量数值的为计量型测量系统；而只能定性地给出

测量结果的为计数型测量系统。“计量型”测量系统分析通常包括偏

倚(Bias)、稳定性(Stability)、线性(Linearity)、以及重复性和再现性

(RepeatabilityReproducibility，简称RR)。在测量系统分析的

实际运作中可同时进行，亦可选项进行，根据具体使用情况确定。

“计数型”测量系统分析通常利用假设试验分析法（二维频数

表）、信号探测法及解析法（GPC）来进行判定。

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，以及他们对测量结果的影响，最后给出本测量系统是否合符使

用要求的明确判断。进一步地，如果不符合使用要求，则利用工程方

法对测量系统进行改进。

波动是表示在相同的条件下进行多次重复测量结果分布的分散

程度，常用测量结果的标准差或过程波动表示。这里的测量过程波动

是指99.73%的测量结果所占区间的长度。通常测量结果服从正态分

布N（u，σ^2），99.73%的测量结果所占区间的长度为6σ。

目的：

确定所使用的数据是否可靠:

·评估新的测量仪器

·将两种不同的测量方法进行比较

·对可能存在问题的测量方法进行评估

·确定并解决测量系统误差问题

组成：

测量系统

量具(instrumentsorgages)

标准（standards）

操作（operation