高考申論題
107年
[工業工程] 工程統計學與品質管制
第 一 題
📖 題組:
四、若以平均值管制圖來管制某一產品重量。假設此時製程處於穩定狀態,若樣本數n=4,經抽樣求得平均值管制圖之三倍標準差上、下管制界限分別為 202.0 g、196.0 g。 (一)請求出此時製程之平均值及標準差。(8 分) (二)設產品重量呈常態分配,若上、下規格界限為 200 ± 5 g,請求出該產品長度的不良率。(10 分) (三)若製程平均值突然移至 198 g,標準差增加 30%,請問此時之樣本平均值未能符合管制界限之機率為何?(12 分)
四、若以平均值管制圖來管制某一產品重量。假設此時製程處於穩定狀態,若樣本數n=4,經抽樣求得平均值管制圖之三倍標準差上、下管制界限分別為 202.0 g、196.0 g。 (一)請求出此時製程之平均值及標準差。(8 分) (二)設產品重量呈常態分配,若上、下規格界限為 200 ± 5 g,請求出該產品長度的不良率。(10 分) (三)若製程平均值突然移至 198 g,標準差增加 30%,請問此時之樣本平均值未能符合管制界限之機率為何?(12 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (一)
(一)請求出此時製程之平均值及標準差。(8 分)
思路引導 VIP
看到管制圖的上下限,首先要聯想到 X-bar 管制圖的公式:UCL = μ + 3(σ/√n),LCL = μ - 3(σ/√n)。題目已經給了 n=4,UCL=202.0,LCL=196.0。利用聯立方程式,兩式相加除以 2 即可得到製程平均值 μ;兩式相減可得 6*(σ/√n),代入 n=4 後即可解出母體標準差 σ。這是送分題,算式要寫清楚。
小題 (二)
(二)設產品重量呈常態分配,若上、下規格界限為 200 ± 5 g,請求出該產品長度的不良率。(10 分)
思路引導 VIP
本題計算製程的「不良率」。首先明確「規格界限(Specification Limits, SL)」和「管制界限(Control Limits, CL)」的區別。規格是客戶要求的,USL = 205,LSL = 195。不良率是指「單一產品」重量落在規格之外的機率。利用上一小題求得的製程參數:μ = 199,σ = 2。將 USL 和 LSL 轉換為標準常態分配的 Z 值(Z = (X - μ) / σ),然後查附錄的「標準常態累加機率值表」,計算 P(X > 205) + P(X < 195) 即可得出不良率。
小題 (三)
(三)若製程平均值突然移至 198 g,標準差增加 30%,請問此時之樣本平均值未能符合管制界限之機率為何?(12 分)
思路引導 VIP
這一題是在考製程發生變異後,管制圖偵測出異常的機率(即 1 - β,檢定力)。題目問「樣本平均值未能符合管制界限之機率」,表示新抽樣的 X-bar 落在原管制界限(UCL=202, LCL=196)之外的機率。步驟:1. 確定新的製程參數:μ_new = 198,σ_new = 2 * (1 + 30%) = 2.6。2. 計算新的樣本平均值的標準誤:SE_new = σ_new / √n = 2.6 / 2 = 1.3。3. 將原本的 UCL 和 LCL 以新的分布進行標準化(Z = (CL - μ_new) / SE_new)。4. 查表計算落於界線外的機率。
📜 參考法條
表一:標準常態累加機率值表