於工業品管上的應用

(部份摘自 Statistics, A Guide To The Unknown -- 連怡斌

摩托車的眾多組件,通常是由幾家協力工廠分工生產;例如前輪蓋由 A

廠生產,車身蓋由 B 廠生產,最後再由總廠驗收後組和。然而在驗收

的時候經常發現,雖然告訴各廠這批所要的顏色是靛藍,而各廠送來的

組件也像是靛藍色,但組合起來時兩種「靛藍」有時卻不太相同。這經

常會導致顧客的抱怨。問題是,如何替各顏色定一套標準,使驗收者能

決定,什麼是顧客能接受的,而什麼時候叫不合格而須退貨。

我們知道光有三原色,紅,

黃,白。(其互補色分別為

綠,藍,黑),即,各顏色都是

由不同強度的人類對所混成

的。各種標準色都可由三原色

的「強度」來定義,如靛藍的

三原色強度為 4, -2, 5)(見

附圖一)。

附圖一

總廠有一套光譜儀,它能量出各組件顏色在三種原色的〞強度〞,(X, Y, Z)。但這並未解決問題,因為

(1)沒有任何廠的「靛藍」會絕對符合標準,所以我們的容忍度在哪裡?

(2)人類對三原色差異的容任度不同,例如大多數人對明亮的差異叫敏感。

(3)三種容任度彼此有交互作用,例如 X 光譜偏綠時,人對黃 (Y)

差異較 X 偏紅時不敏感。

美國工業界為定一個標準,設計以下的實驗來收集資料:

準備一片標準色片((X, Y, Z)值剛好(4, -2, 5)的),及111 片樣品色片((X, Y, Z) (4, -2, 5)為中心變動)。

請一批人(代表顧客)對每個樣品共觀察 26 次。在每次觀察中,若覺得和若標準色片同色的,

就「接受」此樣品,否則就「拒絕」之。一個樣品在其26測試中若被拒絕 13 次或以上,稱之為

「非靛藍」;反之為「可容忍之靛藍」。

現在111 片樣品有部份「非靛藍」及部份「可容忍之靛藍」兩類,再依

(X, Y, Z)值,利用區別分析的方法,在(X, Y, Z)三度空間中找出「可容忍

之靛藍」的區域(見附圖二)。所以下次有新的「靛藍色」組件進來時,

驗收者只要測量其樣品之(X, Y, Z)值,若這點落在上述的區間中,表示可接

受;否則須退回。

附圖二

同樣的方法也應用在其他色系的鑑別上。

 

HINT: 注意這裡所謂的顧客能接受不是指某組件顏色夠不夠「靛藍」,而

是兩種(或多種)組件顏色是否同樣「靛藍」。