五、測量過程的實施和控製

　　(一（yī）)在受控（kòng）條（tiáo）件下進行測量
　　測量過程應在為滿足計量要求的受控條件下實現。受控條件包括:

　　1.使用經計量確認合格的（de）測量設備
　　具體要求:(1)測量設備應有經過計量確（què）認合格的狀態標誌（zhì）；(2)測量設備應在規定的確認間（jiān）隔之內；(3)測量（liàng）設備的封印或保護裝置完好；(4)使用過程功能正常，沒有發生（shēng）誤操作（zuò）或損壞、過載情況。

　　2.應用經確認有效的測（cè）量程序
　　具體（tǐ）要求:(1)測量程序是經過審核（hé）批準的正式文件；(2)測量文件應有明顯的（de）標誌；(3)使用的（de）測量程序是現行有效的版本；(4)測（cè）量的方法和測量的範圍按程序文件規定（dìng）的要求執行。

　　3.獲得所要求的信息資料
　　具體要求:(1)具有與測量設備計量確認狀態有（yǒu）關的信息，包括任何限（xiàn）製使（shǐ）用和特定要求；(2)具有與測量環境（jìng）要求有關的信息，包括（kuò）任何因環境條件變化而需要進行的（de）修正；(3)具有與操作有關的技術資料或使用說明書；(4)測量的軟件等（děng）。

　　4.保持所要（yào）求的環境條（tiáo）件
　　具體要求:(1)測量過程的環境條件應符合測量（liàng）程序規（guī）定的要求；(2)如果測量程序有要求，應按規定的要（yào）求監視和記錄環境條件；(3)如果測量程序有要求（qiú），應根據環境條件對測量結果進行修正。

　　5.使用具備能力的人員
　　具體要求（qiú）:(1)測量過程（chéng）的操作人員應通（tōng）過培（péi）訓具（jù）備相應的知（zhī）識和技能（néng），並經過考核被批準後上崗從（cóng）事（shì）測（cè）量工作；(2)操作人員應嚴格按照測（cè）量過程程（chéng）序的規定實施測量。

　　6.合適的結（jié）果報告方（fāng）式
　　具體要求:(1)結果報告的格式應符（fú）合測量程序規定的要求；(2)結果報告的內容應全麵、準確、客觀；(3)結（jié）果報告應在測量工作中完成；(4)隻有經授（shòu）權的人員才能允許生產、修改、出具報告。以上條件都分別在相關的章節中作了（le）詳細規定。[page_break]

　　(二)測量（liàng）過程實施控製（zhì）的意義
　　1.對測量過程實施控製的目的是為了充分保證測量過程是在要求的不確（què）定度限值之內進行，以防止出現錯誤的測量結果，而且通過實施監視（shì）能（néng）確保迅速地檢測出存在的問題，及（jí）時采取糾正措施（shī）。
　　2.為什麽要進行過程控製（zhì）
　　過程控製是將測量作為一個過程來考慮，通過由測量過程獲得的數（shù）據采取控製措施，使測量結果的不確定度連續保持在規定的技術要求之內。測量過程控製是對測量設備校準或計量檢定的補充，必要（yào）時可結合（hé）使用，以確保測量的質量。一般情況下，溯源可以滿足測量設備(含計量標準)量值統一、準確的要求，但它也存（cún）在一些不足之（zhī）處:

　　(1)在兩（liǎng）次校準的間隔（gé）期內，不能完全保證測量設備或計量標準的不確定度不變。由於校準周期是憑經驗確（què）定的，雖然大多數儀器設備能保證其質量，但不（bú）可避免地會發生一些偶然保障或由於預想不到的因素使準確度下降（jiàng）。如果用這樣的設備進行測量，實際上測量的質量是沒有保（bǎo）障的。

　　(2)校準(或檢定（dìng）)通常是把測量設備或計量標準從使用單位運到計量實驗室進行（háng）校準(或檢定)，不可避免地（dì）會有個別情（qíng）況發（fā）生，在儀器設備經過（guò）運輸回（huí）到使用單位時，如果已經發（fā）生了變化，引（yǐn）起失準，則使用這樣的設備進行測量必然會產生錯誤的結（jié）果。

　　(3)雖然對測量的各要素分別（bié）進行了考核（hé），如（rú）測量標準經過考核，儀器設備（bèi）都有校準證書，人員已持證上崗，有成文的作業（yè）指導書和相應的國家標準或檢定規程（chéng）等，但在實際測量中（zhōng），還可能由於測量係統連接不當（dāng），操作人員思想不集中等（děng）原因，即使所用儀器的準確度等級很高，也可能（néng）會給（gěi）出不正確的數（shù）據。

　　(4)作為抽查，也（yě）是質量控製的一種方式（shì），它是以過程結果為對象的活動；現在（zài）要強調的質量控製， 是在這種抽查之（zhī）外，再增加過（guò）程控製（zhì）的另（lìng）一種方式（shì），它是以可以（yǐ）影響或左右測量過程結果的因素（sù）為處（chù）置對象的活動。它（tā）遵（zūn）循“質量（liàng）是在過程中製造出（chū）來（lái）的”這個預防為主的原則，過程的每個節點（diǎn）都可能會出現差錯，關鍵是能迅速檢索出來，並反饋上來加以糾（jiū）正。在（zài）實施過程管（guǎn）理時（shí）利用控製圖（tú）是一種行之有效的方法。利用（yòng）控（kòng）製圖（tú）進行過程管理，尋求統計控製狀態，要確定作業條件，進（jìn）而獲得可（kě）預測的一些質量（liàng）過程，稱為可預測過程，建立可預測過（guò）程就是要切實形成在過程中製造（zào）質（zhì）量的體製。

　　(5)過程（chéng）控製的重要性還表現在它能發現存在於測量和計量確認過程中（zhōng）的質量規律，提出能夠說明質量（liàng）的概念，提供能夠保（bǎo）證測量報告/校準證書質量的管理方法。它也（yě）是一門（mén）係統科學，要（yào）求各部門的工作協調一（yī）致。它所進行的一切（qiē）活動的目的，歸根（gēn）到底是要在規定的時間內，為客戶提供準確、可靠的高質（zhì）量（liàng）報告/證書，提供優質服務。目前，國內保證報告/證書質量的方法，大多數還是對報告/證書的複核和批準，它的作（zuò）用主要是“把關”。這種方法對於防止不合（hé）格（gé）的報告/證書交付給客戶（hù）是完全必要的（de），這是實驗室質量管（guǎn）理工作（zuò）最起碼、最基本的職（zhí）責，必須繼（jì）續堅持。但是應該看到，光靠“把關”畢竟是被動的，隻能（néng）等報告/證書編製好再（zài）來判別其好壞，如果出現問題，也已造成，無可挽（wǎn）回。因此把保證報告/證書（shū）質量的重點放在檢（jiǎn）查上，質量問題還是不可能得到根本解決，所以，在加強檢查的同時，應貫徹預防為主的方針，在測量和校準過程中就要（yào）防止不符合因（yīn）素的產生。

　　日常影響報告/證書質量的原因，不外來自人員(對標準/規程（chéng）的了解深度，操作的熟練水平，是否經（jīng）過培訓等)、設備（bèi）(檢測設備、計量標準的準確度等級，日常維護保養狀態等)、溯源(設備是否定期校準，是否溯源到國家計量基準等)、方法(標準（zhǔn）/規程的采用、作業指導書的製定（dìng）、方法的確認等)、環（huán）境(測量（liàng）場所、能源、照明、采暖、通風等)等5個方麵。這些因素（sù）在測量和校準過程中同時對報告（gào）/證書的質量發生影響，它們對報告/證書質量所起的作用，也就（jiù）是質量（liàng）的製造（zào）過程。報告/證書有個質量問題，同樣測（cè）量和校準（zhǔn）過程也有個質量（liàng）問題。報告/證書的質量取決於過程的質量（liàng）。盡管有多（duō）種多樣（yàng）影響報告/證書質量（liàng）的因素，然而在測量（liàng）和校準過程中還是有規（guī）律可循的，發現和利用（yòng）這些規律，從而把其管理工作從事（shì）後把關轉移到事前過程（chéng）的質量控（kòng）製上來是預防為主的質量管理的核（hé）心。過程控製強調把過程（chéng）的諸因素用控製圖（tú）等方法控製起來，掌握問（wèn）題的全貌，了解（jiě）薄弱環節之所（suǒ）在，及時發現問題，采取有效措施（shī），確（què）保報告/證（zhèng）書質量的穩定可（kě）靠。

　　(三)測量過（guò）程控製的方法

　　1.概述
　　測（cè）量過程控製是指“使過程處於受控狀態所采（cǎi）取的（de）控製技術和（hé）活動”。而“受控狀態”是指對影響過（guò）程質量的所有因（yīn）素，包括人員（yuán）、環境、設備、計量溯源（yuán）、檢測方法等，即對資源和活動加以控製，達到減（jiǎn）少和消除質量問題的目的。對測量過程實施控製的主要方法有:
　　(1)簡單控製方法:利用相同或不相同的方法進行重複測量；對保留（liú）的物品進行再測量（liàng）；分（fèn）析一個物品不同特（tè）性結果的相關性；對（duì）測量過程中（zhōng）使用的測量設備進行抽樣檢查；對測量過程的環境條件進行監測；對測量人員的工作實施監督檢（jiǎn）查等。
　　(2)複雜的控製方法:利用核查標準和控製圖，采（cǎi）用統（tǒng）計技術對測量過程的（de）全部要素按規定的（de）程序和時間間隔實施測量過程（chéng）控製。
　　(3)無論是簡單的控製還是複雜的控製都應製（zhì）定控製程序，並按照規定的（de）程序和（hé）時間間隔進行，控製的結果和采取的糾正措施應（yīng）形成文件，以證（zhèng）明測量過程持（chí）續滿（mǎn）足文件的要求。
　　(4)測量過程控製方法的（de）選擇原則
　　控製方法和控製限的選擇要與（yǔ）不符合規定的要求時引起的風險（xiǎn）相稱。例如，高級別的測量過程控製對那些包（bāo）含有嚴格要求的或複雜環（huán）節的測量過程，對保證（zhèng）生產安全的（de）測量過程及由於測量結果的不（bú）正確造成重大（dà）經濟損失的測量來說是合（hé）適的。而對於一些非關鍵零部件的簡單測量，最簡單的過程控製就足夠了。

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　　2.利用控製圖進行過程（chéng）控製
　　(1)過程控製起到“預防為主”的作用（yòng）
　　過程控製就是把報告/證書或過程質量保持在要（yào）求的界限之內的質量控製。控製圖技（jì）術是運用（yòng）數理統計原理，以過程的（de）某一質量特（tè）性繪出“控製圖”，從而評估和監視過程是否處於“受控狀態（tài）”，把質量管理工作做到（dào）測量的（de）過程之中，起到“預防（fáng）為主（zhǔ）”的作用。質量控製中要控製的是影響質量特性值的均（jun1）值、差錯率、及時率，是（shì）對影響量的控製，希望它們能穩定地（dì）達到期望的狀態。然而，影響過程（chéng）的因素又是錯綜複雜的，其中尚存在一些不確定（dìng）的因素，因此要確定（dìng）控（kòng）製程序，把（bǎ）質量特性（xìng）值作為控製量直接納入閉環控製中是不可能的。也就是說，根據已掌握的技術經驗來規定操作條件（jiàn），僅就幾個參數進行自動控製或人工調節，那麽作為過程結果的質量特性值，其條件往往處（chù）於不滿足（zú）狀態。為使質（zhì）量（liàng）特性值能接近應（yīng）滿足的狀態，從而進（jìn）行過程控製，往（wǎng）往要利用諸如概率分布、相關與回（huí）歸（guī）、抽樣方案、估計與檢驗，特別是應用控製圖檢出異（yì）常，進行追查，判明與消除異常原因（yīn）等這樣一些方法。

　　使用控製圖控製與一般控製論講的自動化控製（zhì）在原理上是不同（tóng）的，自動化控製是閉環控製的一種代表，往往把溫度、濕度、電壓這樣一些被測參數按照所（suǒ）需的數值進行控製。如（rú），環境監控就屬於（yú）此類，它不是（shì）對作為過程輸出的質量特性值進行直接控製。用控（kòng）製圖所進行的控製，是以偶然原因形成的波動作為依據，通過檢出異常原因（yīn）所導致的波動，進而（ér）判明並（bìng）消除異常原因（yīn），即以影響量作（zuò）為被控製量（liàng），根據控製量的變（biàn）動來檢出異常，並查明與消除異（yì）常（cháng）原因（yīn）。此（cǐ）時的控製，與（yǔ）控（kòng）製量對應的操作量（liàng）是（shì）未知的，這正是過程控製與閉環（huán）控製的（de）不同之處，利用控（kòng）製圖進行過程控（kòng）製的示意圖如圖4所示。從圖中可（kě）以看出，過（guò）程控製是對一個分布進行控製的，一般分布都具（jù）有向某（mǒu）個數值集中（zhōng）且又在此數（shù）值兩（liǎng）旁分散開來的趨勢，故可用均值反（fǎn）映集（jí）中的特性，而用（yòng）標準偏（piān）差表示相互分散（sàn）的程度。
    

    圖4  利用控製圖進行過（guò）程控製示意圖

　　(2)測量過程的統計規律
　　統計技術是通過有關收集（jí）、整理和分析數據，從而對研究的對象加深認識，並（bìng）做出一定結論的方（fāng）法和理論。它研究的是群體現象的數量特征與規律性。客觀世界十分複雜，但根據其不同的性（xìng）質加以（yǐ）分類就形成各種群體，在（zài）統計學中（zhōng）把所研（yán）究的某類客觀現象的群體稱作總體，所（suǒ）以（yǐ）統計學所研究的是總體的數量特征及其分布的（de）規律性。總體（tǐ）是由許多個體組成的，每個（gè）個體在數量特征上又受必然和偶（ǒu）然兩種因（yīn）素支配，必然因素反映了該總體的特征，但由（yóu）於受偶然因素（sù）的影響又是（shì）有差異的，如何（hé）通過這些個體（tǐ）的差異來描述和推斷總體的特征就產生（shēng）了統計學。統計學是一門實用性很強的學科。
　　我們是從事測量和校準工作的，可以說整天都在和數據打交道，社會上的方方麵（miàn）麵也（yě）要利用這些測（cè）量數據為其服務，數據更（gèng）是從事質量管理的基礎，所以（yǐ）不論是（shì）ISO10012認證，還是其他認可，在相關標準和導則中都要求充分運用數理統計技術，進行內部質量控製。為此，我們就應該懂（dǒng）得怎樣對（duì）數據進行整理、歸納，從（cóng）中提取有用的信息，在一（yī）組觀測數據中，我們期望得（dé）到的是測量結果——真值，它反映了測量（liàng）過程必（bì）然因素的特征，而每一觀測值與真值（zhí）的差異則是偶然因素影響的結果，觀測值與真值之差就是誤差。誤差是一個客觀存在，但由於真值是未（wèi）知的，所以（yǐ）誤差也是未知的，我們隻能給出它們的估（gū）計值（zhí）。為了得到（dào）測（cè）量過程（chéng）的必然和偶然因素的影響結果，先要給出（chū）兩（liǎng）個概念:
　　①波動。我們日常都有這（zhè）樣的經驗，即使按照同樣的（de）標準(或規程)，遵守同樣的操作規範，由同一（yī）操作者用（yòng）同一台測量設備(或計量（liàng）標準)對同一（yī）樣品進行（háng）檢（jiǎn）測，其測量結果也不是完全相同的。將代表質量變動的數據，按檢測時間順序繪製到圖上，就可看出它們是上下波動的，這就是檢測質量的第一條客觀規律（lǜ）。它是由於測量不完善或人們對（duì）被測量及影響量的認識不足而造成的。
　　②分布。測（cè）量質量若不（bú）從測量時間的先（xiān）後順序去（qù）分析，而是從測量的全部數據，即總體上來（lái）看，就會發現（xiàn）數據是（shì）分布在不同數值之上的，但（dàn）是它們多數向某一個（gè）數值集中，而又（yòu）同時在這個數值的兩旁分散開，這就是測量質量的第二條規律。
　　集中又分散的情（qíng）況繪（huì）出（chū）圖來就（jiù）是頻（pín）數分布圖，有了頻數分布就很容易畫出直方圖，它使得次數分配（pèi）的數量規律性更直觀、更形象。直方（fāng）圖就是在平麵直角坐標係中，用橫軸（zhóu）表示（shì）分組的標誌，用縱軸或（huò）直方條形的高度表示各組的次數或頻率(如圖5所示)。
    

　　圖5  直（zhí）方圖

　　波動和分布是描述質量特征統計現象的兩（liǎng）個（gè）方麵。波動與分布（bù）的關係可用圖6所示（shì）。
    

圖6  波動與分布的關係圖

　　如果觀測次數很多，組間間隔Δx很小，所繪直（zhí）方圖就形成一條平滑的曲線，不同客觀事物有不同的數量規律性，因而也就形成一條平（píng）滑的曲（qǔ）線，即次數（shù）曲線（xiàn），不同客觀事物有不同的數量規律（lǜ）性，因（yīn）而也就形成了形狀不同（tóng）的（de）次數曲線，在測量領域中，最常見的是正態分布曲（qǔ）線(亦稱鍾形曲線)或（huò）將高次（cì）數分配曲線圖（tú）畫出來，我們對該（gāi）組數（shù）據的（de）變化規律就（jiù）有了直觀（guān）的了解。    

　　(四)測量過程的記錄（lù）

　　測量過程應形成完整、準（zhǔn）確和真實的測量記（jì）錄，並按（àn）規定的要求保存記（jì）錄以證明測（cè）量過程符合規定的要求（qiú）。

　　1.測量過程記錄的內容（róng）
　　測量過（guò）程記錄應包括（kuò）以下內容:
　　(1)執行測量過程的完整描述，包（bāo）括所用的全部要素(例如操作者、測量設備、核查標準)和相關的（de）操作（zuò）條件（jiàn）。
　　(2)從測量過程控製（zhì）係統獲（huò）得的有（yǒu）關數據，包括有關測量不（bú）確定度（dù）信（xìn）息。
　　(3)根據測量過（guò）程控製數（shù）據的結果而采取的措施。
　　(4)進（jìn）行測量過程控製活動的日期。
　　(5)有關測（cè）量過程驗證文件的（de）標誌。
　　(6)負責提供記錄信（xìn）息的人員標誌。
　　(7)人員的（de）能力包括測量過（guò）程要求的能力和實際具備的能力。

　　2.測量過程記錄的管理
　　(1)隻有被授權的人員才允許產生（shēng）、修改、出具和刪改記錄。
　　(2)應按照記錄（lù）管理程（chéng）序的規定管理記錄，以（yǐ）確保記錄（lù）的（de）標誌、儲存、保護、檢索和處置。
　　(3)按規定的保存期（qī）限保存記錄。
　　關於記錄的詳（xiáng）細要求已在本篇第（dì）四節“記（jì）錄的編製與控製”中有詳細論述。(續完)