浅谈测量系统分析（MSA）（⼋）：计数型测量系统分析各种⽅法 的⽐较
在测量系统分析研究中，还有⼀个难点就是计数型测量系统分析（Attribute MSA）。从产品控制的⾓度来讲，⽆论是计量型还是计数型测量系统，计算GRR的⽬的实质上得到上图中II区（混淆区）的宽度，当然是越窄越好，越窄对产品误判的机会就少。我在前⾯也介绍过，所谓计数型测量系统指的是不能测量出产品特性具体的数据，只能做出产品合格与否的判断的测量系统，在这⼉我想澄清⼀个误解，很过 计量型的⾃动测量系统显⽰“Pass”或“Fail”，但实际上是可以测出具体数据的，只是软件把测量结果与公差进⾏⽐较后，显⽰“Pass ” 或“Fail”，此类测量系统仍属于计量型测量系统。
⾸先，咱们介绍⼀下什么情况下采⽤计数型测量系统。⼀般情况下，计数型测量系统⽤于以下场合：
1. ⾮关键产品特性的抽查或100%检查，100%检查⽤于过程能⼒偏低时，否则会有⼤量不合格品流到客户端；抽查主要⽤于过程控制。
2. 特殊产品特性的100%的检查。在过程不稳定或过程能⼒偏低时，由于技术问题、节拍问题或成本问题不能采⽤计量型测量系统进⾏测量时，使⽤计数型测量系统进⾏100%测量。在这种情况下，即使增加100%检查也不能满⾜客户PPM的要求，但是在过程能⼒得到改善之前所能才采取的最好办法了。
第⼆，计数型测量系统分析的⽅法有如下⼏种，下⾯我们就分别介绍⼀下各种⽅法的优缺点。
1. ⼩样法（Short Form Method）
2. 假设检验分析-交叉表法（Hypothesis Test Analysis - Cross-Tab Method）
3. 信号探测法（Signal-Detect Approach）
4. 解析法（Analytic Method）
在以上4种⽅法中，有⼀个共同的难点，就是取样必须涵盖上图中的II区，也就是混淆区域，否则测量系统分析就不会成功或没有意义。
⼩样法：
⼩样法：⼩样法在AIAG MSA 第2版中仍然在使⽤，只是在第3版以后才被其他⽅法替代。优点就是简单、容易理解，缺点也很明显。
止脱1. 样本的产品参数必须通过其他测量系统准确地的测量出具体数值，才能保证取到在上下限附近的附近的样本。否则，在不知道混淆区域的宽度（CONFUSED AREA）的情况下随机取样，没办法保证取到的样本处于混淆区域之内，如果样本都在混淆区域之外，也就失去了做MSA的意义。⽽实际上，⼤部分⼈都是这样做的。
2. 不允许有任何误判，好的产品⼀定判定为“合格品”，坏的产品⼀定会被判定为“不合格品”，即使是“Perfect”的测量系统也做不到，对于处于混淆区域的产品，这是不符合统计规律的。⽐如正好处于上、下限（Upper/Lower Limit）的产品，从统计学的考虑，50%的概率被判定为合格品，也有50%的概率判定为不合格品。
假设检验分析 - 交叉表法 (Cross-Tab Method)
假设检验分析 - 交叉表法 (Cross-Tab Method)。这种⽅法从MSA ⼿册的第3版才开始被推荐使⽤。基本原理是利⽤科恩的
Kappa（COHEN'S KAPPA）系数来评估评价者之间、评估者与标准之间的⼀致性（也就是再现性Reproducibility），再加之有效性
（Effectivenes）、漏判率（Miss Rate）和误判率（False Alarm Rate）等指标综合来评价测量系统是否可以接受。总的来讲，该⽅法既有统计的理论依据，⼜能够量化接受的标准，是不错的⽅法，⽽且可以⽤于可量化和不可量化的产品参数。这种⽅法⽤得最多，⼤家也最熟悉，但仍然有两个问题：
1. Kappa>0.75即可接受，不知道这个标准怎么来的，个⼈认为标准有点偏低，如果Kappa=0.75的话，那误判的产品将是⼀个灾难性的数字，只能作为参考。建议以有效率、误判率、漏判率作为主要判断标准，因为这三个指标满⾜要求，Kappa肯定也满⾜要求。
外腔半导体激光器2. 要求样本涵盖整个过程变差的范围，当Ppk=0.5时，需要的样本容量就多⼤50个，⽽且随着过程能⼒的增加要求的样本量显著增加，如
PpK=1.33，时，样本容量将是⼀个可怕的数字，从⽽使该⽅法的可操作性和经济性⼤打折扣，或者说
杨忠洲不具有可操作性。
信号探测⽅法（Signal-Detect Approach）也是从MSA⼿册的第3版才开始引⼊。原理也很简单，计算混淆区域（第2区域）的宽度作为
信号探测⽅法（Signal-Detect Approach）
GRR，只有简单数学运算没有任何统计的估计。难点在于取样本，只有在公差上下限附近密集取样，⽽且必须⽤其他⽅法准确地测量具体数值，才能够⽐较准确的估计出GRR，其实实施起来还是⽐较困难的。⽽且对于不能量化的产品参数，也就⽆能为⼒了，⽐如外观检查等。
解析法（Analytic Method/Long Method），基本原理主要是运⽤量具性能曲线（GRC）来计算出重复性（Repeatability）和偏倚
解析法（Analytic Method/Long Method）
（Bias）。⽅法也⽐较简单，样本容量只有8个，如果运⽤软件的话，还是⽐较容易的。如果是在线⾃动测量系统，建议采⽤该种⽅法，因为⼀般⽽⾔⾃动测量系统受到再现性的影响很⼩，⽽重复性和偏倚是其主要测量变差的来源。同样的对于不能量化的产品参数不适⽤。
总结⼀下：
1. ⼩样法（Short Form Method），已经不再是AIAG MSA⼿册推荐的⽅法了，就不推荐使⽤了。
2. 如果是在线100%⾃动测量系统，推荐使⽤解析法 或信号探测⽅法，量化GRR%和偏倚。
东坡湖畔3. 假设检验分析 - 交叉表法，不同于信号探测和解析法，不能量化GRR%，⽽是通过Cohen's Kappa、有效率、漏判率、错判率等指标来评价测量系统。可⽤于不能量化的产品参数的检查，如⽬视、听觉等感官⽅法，也可⽤于可量化的产品参数的抽检的量具，但要求的样本容量太⼤，很多情况下不具可操作性。
应力发出商品科目既然，⼤家最喜欢⽤交叉表法，下⼀次我们就介绍⼀下如何在⼩样本容量的情况下也能达到同样的效果。
2021 - 6 - 12
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