ГОСТ Р ИСО 7870-4-2013
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статистические методы
КОНТРОЛЬНЫЕ КАРТЫ
Часть 4
Карты кумулятивных сумм
Statistical methods. Control charts. Part 4. Cumulative sum charts
ОКС 03.120.30
Дата введения 2014-12-01
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 125 "Применение статистических методов"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 декабря 2013 г. N 2334-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 7870-4:2011* "Контрольные карты. Часть 4. Карты кумулятивных сумм" (ISO 7870-4:2011 "Control charts - Part 4: Cumulative sum charts", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВЗАМЕН ГОСТ Р 50779.45-2002
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2020 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
В настоящем стандарте рассмотрен универсальный и полезный, но очень простой и достаточно мощный графический метод интерпретации данных, расположенных в любой установленной последовательности. Эти данные могут отражать общие экономические показатели, такие как прибыль, издержки, данные выполнения конкретной технологической операции, параметры процесса и характеристики продукции. Данные могут представлять собой последовательные, количественные данные, измеряемые в соответствии с непрерывной шкалой (например, 24,60, 31,21, 18,97...), неколичественные данные вида "да"/"нет", "хорошо"/"плохо", "успех", "отказ" или статистику (например, среднее, размах, количество событий).
Метод называется методом кумулятивных сумм или "cusum-методом". Это вызвано тем, что метод предусматривает вычитание из полученных данных заданного значения, например целевого, предпочтительного или опорного значения, и их суммирование с накоплением. График таких сумм называется cusum-картой. Такой простой арифметический процесс обеспечивает хорошую визуальную интерпретацию данных.
Сusum-метод используют игроки в гольф во всем мире, прибавляя 4 при выигрыше и вычитая 2 при проигрыше к своему счету и накапливая полученные баллы. Это - cusum-метод в действии. Однако метод еще недостаточно известен и, следовательно, недостаточно широко применяется в бизнесе, промышленности, торговле и т.п.
Настоящий стандарт направлен на обеспечение широкого применения этого метода. Преимущество данного метода перед широко известными картами Шухарта состоит в том, что cusum-метод позволяет обнаружить изменения приблизительно в три раза быстрее, чем карты Шухарта.
Сusum-карты могут быть использованы как дополнение к картам Шухарта и EWMA-картам (картам экспоненциально взвешенного скользящего среднего). Каждая точка на карте EWMA включает информацию обо всех предыдущих подгруппах или наблюдениях, при этом веса предыдущих наблюдений убывают по экспоненте. Аналогично cusum-карте, EWMA-карта может быть усовершенствована и стать более чувствительной для обнаружения изменений процесса.
В настоящем стандарте установлены статистические процедуры определения кумулятивной суммы (cusum) для процесса и контроля качества с использованием количественных данных. В стандарте установлены общие методы принятия решений, использующие кумулятивную сумму (cusum) для мониторинга, контроля, управления и ретроспективного анализа.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).
ISO 3534-1, Statistics - Vocabulary and symbols - Part 1: General statistical terms and terms used in probability (Статистика. Словарь и условные обозначения. Часть 1. Общие статистические термины и термины, используемые в вероятностных задачах)
ISO 3534-2, Statistics - Vocabulary and symbols - Part 2: Applied statistics (Статистика. Словарь и условные обозначения. Часть 2. Прикладная статистика)
3.1 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ИСО 3534-1, ИСО 3534-2, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 целевое значение (target value ); : Значение, от которого должно быть обнаружено отклонение среднего уровня процесса.
Примечание 1 - При использовании cusum-карты отклонения от целевого значения суммируют.
Примечание 2 - При использовании V-маски целевое значение часто является опорным значением или номинальным значением. Необходимо подчеркнуть, что целевое значение не обязательно является самым желательным или предпочтительным значением. Это лишь удобное значение для разработки cusum-карты.
3.1.2 начальное значение (datum value): Значение (для cusum-таблиц), по отношению к которому вычисляют разности.
Примечание - Верхнее начальное значение равно для мониторинга смещения вверх. Нижнее начальное значение равно для мониторинга смещения вниз.
3.1.3 опорный сдвиг (для cusum-таблиц) (reference shift); , : Разность между целевым значением (3.1.1) и начальным значением (3.1.2).
Примечание - Необходимо различать , относящийся к стандартизованному опорному сдвигу, и , относящийся к наблюдаемому опорному сдвигу .
3.1.4 опорный сдвиг (для V-маски) (reference shift); , : Угловой коэффициент линии маски (тангенс угла наклона линии маски).
Примечание - Необходимо различать , относящийся к стандартизованному опорному сдвигу, и , относящийся к наблюдаемому опорному сдвигу, .
3.1.5 интервал решений (для cusum-таблиц , ) (decision interval); , : Совокупная сумма отклонений от начального значения (3.1.2), приводящая к появлению сигнала.
Примечание - Необходимо различать , относящийся к стандартизованному интервалу решений, и , относящийся к наблюдаемому интервалу решений, .
3.1.6 интервал решения (для усеченной V-маски , ) (decision interval); , : Полувысота в точке отсчета маски.
Примечание - Необходимо различать , относящийся к стандартизованному интервалу решений и относящийся к наблюдаемому интервалу решения, .
3.1.7 средняя длина серии (average run length); : Среднее количество выборок, отобранных до точки появления сигнала.
Примечание - Среднюю длину серии () обычно связывают с определенным уровнем процесса. При этом означает среднюю длину серии процесса на целевом уровне, т.е. с нулевым сдвигом.
3.2 Сокращения
ARL - средняя длина серии;
CS1 - cusum-схема с большой ARL при нулевом сдвиге;
CS2 - cusum-схема с меньшей ARL при нулевом сдвиге;
DI - интервал решений;
EWMA - экспоненциально взвешенное скользящее среднее;
FIR - быстрая начальная реакция;
LCL - нижняя контрольная граница;
RV - опорное значение;
UCL - верхняя контрольная граница.
3.3 Обозначения
- коэффициент масштаба; | |
- значение кумулятивной суммы; | |
- разность cusum-значений в ведущей точке и неконтролируемой точке; | |
- коэффициент для определения оценки стандартного отклонения в пределах подгруппы; | |
- изменение, которое должно быть обнаружено; | |
- стандартизованное количество изменений, которые должны быть обнаружены; | |
- ведущее расстояние; | |
- коэффициент для определения оценки стандартного отклонения в пределах подгруппы; | |
- наблюдаемый опорный сдвиг; | |
- стандартизованный опорный сдвиг; | |
- наблюдаемый интервал решений | |
- стандартизованный интервал решений; | |
- индекс; | |
- размер корректировки процесса; | |
- начальное значение cusum для дискретных данных; | |
- количество подгрупп; | |
- средняя длина серии при нулевом сдвиге; | |
- средняя длина серии при сдвиге ; | |
- среднее (математическое ожидание) совокупности; | |
- среднее биномиальной величины; | |
- объем подгруппы; | |
- вероятность "успеха"; | |
- средний размах подгруппы; | |
- количество точек на графике между ведущей точкой и неконтролируемой точкой; | |
- стандартное отклонение процесса; | |
- стандартное отклонение в пределах подгруппы; | |
- оценка стандартного отклонения в пределах подгруппы; | |
- стандартная ошибка; | |
- выборочное стандартное отклонение в пределах подгруппы; | |
- среднее арифметическое стандартных отклонений подгрупп; | |
- стандартная ошибка среднего по подгруппам; | |
- целевое значение; | |
- опорная или целевая интенсивность событий; | |
- опорная или целевая пропорция; | |
- истинная точка изменения; | |
- наблюдаемая точка изменения; | |
- среднее напряжение; | |
- оценка среднего напряжения; | |
- разность между выборочными средними последовательных подгрупп; | |
- результат наблюдений; | |
- выборочное среднее (подгруппы); | |
- среднее арифметическое выборочных средних подгрупп. |