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地特三等申論題 108年 [工業工程] 工程統計學與品質管制

第 一 題

📖 題組:
某一金屬製造廠商正與其顧客探討抽樣計畫。顧客向製造商採購 N = 550 件金屬產品,並且希望設定拒收水準(Lot Tolerance Percent Defective, LTPD)為 5%;製造商則希望允收水準(Acceptable Quality Level, AQL)設為 1.5%,以單次抽樣計畫為其抽樣之計畫且(n, c, r)=(90, 3, 4),試回答下列問題:(每小題 5 分,共 20 分) (一)請計算當不良率為 AQL 時,其允收機率 Pa(以 poisson 分配求之)。 (二)請計算當不良率為 LTPD 時,其允收機率 Pa(以 poisson 分配求之)。 (三)生產者風險α以及消費者風險β分別為多少? (四)請依據生產者風險以及消費者風險探討其管理意涵(如:是否該接受該計畫或者拒絕)。
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

請計算當不良率為 AQL 時,其允收機率 Pa(以 poisson 分配求之)。

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看到抽樣計畫的允收機率(Pa)計算,首先應確認隨機變數 X(樣本中不良品數)與抽樣計畫參數 (n, c)。依據題意要求使用 Poisson 分配作為近似,需先計算出參數 λ = n × p(此處 p 為 AQL)。最後將數值代入 Poisson 機率質量函數,計算 X ≤ c(即 X ≤ 3)的累積機率即可得解。

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【解題關鍵】定義隨機變數 X 為樣本中不良品數,先計算 Poisson 分配參數 λ = n × p,再求累積機率 Pa = P(X ≤ c)。 【解答】 計算:

小題 (二)

請計算當不良率為 LTPD 時,其允收機率 Pa(以 poisson 分配求之)。

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看到此題,應立即聯想到品質管制中單次抽樣計畫的「機率計算」。第一步先定義隨機變數 X 為樣本中的不良品數,並確立其服從 Poisson 分配;第二步計算參數 λ = n × p (此時 p 代入 LTPD 值 5%);第三步計算 X ≤ c (即 X ≤ 3) 的累積機率即可得到允收機率 Pa。

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【解題關鍵】利用泊松分配(Poisson Distribution)計算在不良率為 LTPD 時,抽樣不良品數小於等於允收判定數($c$)的累積機率。 【解答】 已知:

小題 (三)

生產者風險α以及消費者風險β分別為多少?

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生產者風險(α)即為在品質良好(不良率=AQL)時,批次遭到拒收的機率(Type I error);消費者風險(β)為品質不佳(不良率=LTPD)時,批次被允收的機率(Type II error)。利用前兩題算出的允收機率(Pa)直接代入公式即可求解。

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【解題關鍵】生產者風險 α = 1 - Pa(AQL),消費者風險 β = Pa(LTPD)。 【解答】 定義機率變數 X 為抽樣樣本 90 件中的不良品數,在此以卜瓦松分配(Poisson Distribution)近似,參數為 λ = n × p。

小題 (四)

請依據生產者風險以及消費者風險探討其管理意涵(如:是否該接受該計畫或者拒絕)。

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考生需先引用前三小題求得之生產者風險(α ≈ 4.83%)與消費者風險(β ≈ 34.23%),並與實務界公認之標準(α ≈ 5%, β ≈ 10%)進行比對。接著需針對消費者風險偏高的情形,點出對買方的負面影響,並給出「拒絕」該計畫的具體決策及後續調整建議。

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【破題】抽樣計畫的良窳取決於是否能同時合理管控買賣雙方的風險。透過檢視生產者風險(α)與消費者風險(β)的數值大小,可作為決策是否接受該抽樣計畫之依據。 【論述】 一、風險數值檢視

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