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P3-7.4 基准线应该用什么区间、什么条件来设定

Section ID: P3-7.4 Version: v2026.09.20

基准不应通过挑选与当前结果相似的过去数值来构造。先确定比较问题,再规定哪些条件需要一致、哪些可以不同,然后选择候选。 数量多或日期近,本身不能保证参照合适。

不看结果值,先比较三个候选

考虑虚构设备 M1,它在 9 月 18 日完成维护,当前执行 type-A、标准模式动作。近期资料为 9 月 20 日完成的 20 个动作。特征是每动作的后段平均流量,单位 L/min,汇总时动作等权。下面故意不提供候选均值。

候选 期间与运行状态 条件 测量定义 数量
P 9 月 19 日,维护后 M1、type-A、标准模式 与近期相同的传感器位置、校准、后段定义和缺失规则 3
Q 9 月 1~17 日,维护前 M1、type-A、标准模式 已确认与近期测量定义一致 200
R 9 月 19 日,维护后 M1、type-B、高负荷模式 单位相同,但动作后段时长不同 200

如果维护改变了测量位置或校准,就要重新验证 Q 的“测量定义一致”假设。仅有相同 L/min 单位并不够。三个候选也都限于近期区间之前的资料。

区分维护后监测与维护前后比较

第一个问题是“维护后 type-A 标准模式的近期状态,与更早的维护后状态相比是否改变?”P 是符合问题的临时候选。Q 是维护前状态,R 的工艺、负荷与区间定义不同,不直接作为该问题的基准。P 的三条记录不是错误资料,而是对维护后通常状态提供的有限证据。

使用 P 时,应写成“维护后 3 个动作与近期 20 个动作的比较”,并保留限制。三条记录可能偶然接近或集中在特定条件,不能称为已确立的稳定常态。没有扩大条件的依据时,应增加资料或暂缓固定基准,而不是悄悄混入 Q、R。这不意味着推迟现有运行限值要求的应对。

第二个问题是“维护前后的观测值有何不同?”此时 Q 成为有意保留的候选。维护前这个差别正是问题核心;强求一致反而会消除要研究的比较。可以比较近期 20 个与过去 200 个动作,但仍需检查工艺、负荷、测量定义和观测范围等其他变化。

计算出前后差异,也不能直接认定是维护的因果效果。材料、工作量或环境同时改变时,其影响也可能混入。应区分“观察到前后差异”与“由维护造成的变化”。

比较问题 优先考虑的候选 应保留的限制
维护后状态监测 P 尚未确认 3 条记录能代表维护后常态
维护前后变化比较 Q 检查其他条件变化,因果效果未确定
type-A 与 type-B 差异比较 可把 R 作为独立群体考虑 明确问题已改为群体间比较

数量相等或日期接近不是选择规则

近期 20 个与基准 200 个动作不必数量相等。应匹配样本单位和平均规则,并分别记录数量。200 条若集中在一天或同一来源过程,也可能无法代表更广条件。反过来,3 条也不是对所有目的都毫无价值。无法由此表制定统一的“足够数量”。

选择“最接近的候选”时,应说明接近指什么。R 的日期近,却不符合原问题的 type-A 条件。因为均值接近当前值而选择候选,可能在选择时就消掉想检查的差异。应在查看结果前记录问题、纳入条件、期间、汇总方法与排除理由。

同时记录选择理由与剩余不确定性

flowchart TD
    A["查看结果前明确比较问题"]
    B["区分需一致条件与有意保留差异"]
    C["检查候选期间、定义与数量"]
    D["记录选择、排除理由和不确定性"]
    E["必要时使用临时参照或补充资料"]
    A --> B --> C --> D --> E

请改正监测维护后状态时选择 Q,并声称“有 200 条所以可靠”的句子。答案是:“数量虽多,但它代表维护前状态,不符合维护后参照的问题。若临时使用 P,应说明三条记录的限制,或补充维护后资料。”

如果之后发现 P 的均值与当前不同,而 R 很接近,能仅因此改选 R 吗?不能。使用 R 需要明确新的比较问题与能容纳工艺、负荷差异的设计。选择是固定比较对象的意义,不是制造喜欢的差值。

检查清单

  • 是否在看结果前规定问题与候选纳入条件?
  • 能否用期间、条件和测量定义解释 P、Q、R 的选择或排除?
  • 能否区分维护后监测与维护前后变化比较?
  • 是否同时记录小样本不确定性和大样本的代表性限制?

来源与参考资料

  • NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods, What are Variables Control Charts?. 它说明样本应来自同一本质条件,因此强化了本节的标准:只有样本单位和运行条件一致的基准线候选才应该被留下来。 https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pmc/section3/pmc32.htm / 确认日期: 2026-07-20
  • U.S. Bureau of Labor Statistics, Base period. 它提供了“用于比较的参考期间”这一一般定义,因此也支持这里的说明:基准线候选不该是“随便一个过去区间”,而应被选成一个可比较的 reference period。 https://www.bls.gov/bls/glossary.htm / 确认日期: 2026-07-20