★ 本記事のテーマ
そんなあなたに朗報です!
- ➀QC検定®2級の実験計画法は4種類しかない
- ②2乗表を作る
- ③平方和を計算する
- ④分散分析表を作る
- ⑤F検定する
- ⑥推定を算出
★記事の信頼性
記事を書いている私は、実験計画法を全く知らない状態から3ヶ月にQC検定®2級を合格し、さらに、QC検定®1級合格して、さらに実験計画法に磨きをかけています。
なお、QC検定®2級合格対策本や参考書は1冊までにしてください。
たくさん本を持っている人ほど、合格しません。
合格する方法が重要で、対策本や参考書にはその方法が書いていません。
品質管理・統計の初心者にとって分厚い本はキツイです。
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①QC検定®と品質管理検定®は、一般財団法人日本規格協会の登録商標です。
➁このコンテンツは、一般財団法人日本規格協会の承認や推奨、その他の検討を受けたものではありません。
➂QCプラネッツは、QC検定®と品質管理検定®の商標使用許可を受けています。
●リンクページ
➀QC検定®2級の実験計画法は4種類しかない
- 一元配置実験(繰返し数同じ)
- 一元配置実験(繰返し数異なる)
- 二元配置実験(繰返し無し)
- 二元配置実験(繰返し有り)
の4種類だけです。
何が違いのか? 識別できますか?
それは、「データ表が違う」だけでOKです。
慣れるとデータの構造式が違うと言えるようになりますが、
QC検定®2級合格には、データ表を見て、どのパターンかがすぐ判断できたらOKです。
本記事は、1つ目の一元配置実験(繰返し数が同じ)の必勝パターンを解説します。
★必勝方法
合格できない人は、本記事のどこかが消化不良のまま受験しているはずです。
②2乗表を作る
データを用意
| A1 | A2 | A3 | A4 | |
| 1 | 11 | 20 | 21 | 22 |
| 2 | 13 | 12 | 24 | 25 |
| 3 | 17 | 19 | 27 | 28 |
| 4 | 19 | 18 | 28 | 19 |
| 5 | 20 | 16 | 20 | 21 |
| 計 | 80 | 85 | 120 | 115 |
| 合計 | 400 |
データの構造式(見るだけ)
データの構造式こそ、実験計画法の本質ですが、最初は無視しましょう。
xij=μ+αi +εij
まずは分散分析表攻略を優先して、推定区間の式を習得しましょう。
2乗表を作る
データ表と、繰返し分の和の表もどちらも2乗します。
| A1 | A2 | A3 | A4 | |
| 1 | 121 | 400 | 441 | 484 |
| 2 | 169 | 144 | 576 | 625 |
| 3 | 289 | 361 | 729 | 784 |
| 4 | 361 | 324 | 784 | 361 |
| 5 | 400 | 256 | 400 | 441 |
| 計 | 8450 |
試験では、合計が問題文に与えられていますが、必ず、2乗表がすぐに作れるように練習してください。
③平方和を計算する
「数学苦手だから」、「年だから」は関係ありません。能力、年齢ではなく、復習不足なだけです。
●ST=\(\sum_{i}x_i^2-\frac{(\sum_{i}x_i^2)}{n}\)
=8450-\(\frac{400^2}{20}\)=450
●SA=\(\frac{\sum_{i}x_A^2}{n_A}-\frac{(\sum_{i}x_i^2)}{n}\)
=\(\frac{80^2}{5}\)+\(\frac{85^2}{5}\)+\(\frac{120^2}{5}\)+\(\frac{115^2}{5}\)-\(\frac{400^2}{20}\)=250
●Se= ST– SA
=450-250=200
この計算を確実に何度も練習しましょう。試験では4因子×5データまでは出ませんが、本記事の例題がさっと解けるになるとよいでしょう。
④分散分析表を作る
分散分析表を作ります。
自由度や平均平方(不偏分散ということもあります)V,F値の計算は大丈夫か確認しましょう。
| – | S | φ | V(=S/φ) | F(=V/Ve) | F0 |
| A | 250 | 3 | 83.33 | 6.67 | 3.13 |
| e | 200 | 16 | 12.5 | – | – |
| T | 450 | 19 | – | – | – |
⑤F検定する
分散分析表から確認します。
F(φA,φe,α)=F(3,16,0.05)=3.13
因子Aだけ有意であるとわかりました。
有意かどうか区別つけば、まずはOK。
有意有無は、その因子に効果があるかどうかです。
有意でなければ誤差の影響が強いという意味です。
この後、試験でよくプーリングして、再度分散分析する問題も頻出です。
⑥推定を算出
点推定
A1=(11+13+17+19+20)/5=16
A2=17
A3=24
A4=23
信頼区間
QC検定®では電卓を使います。分数と平方根を速く計算できるように練習しましょう。
A1=16±t(φe,α) \(\sqrt{\frac{V_e}{n_A1}}\)
=16±t(16,0.05) \(\sqrt{\frac{12.5}{5}}\)
A2=17±t(φe,α) \(\sqrt{\frac{V_e}{n_A2}}\)
=17±t(16,0.05) \(\sqrt{\frac{12.5}{5}}\)
A3=24±t(φe,α) \(\sqrt{\frac{V_e}{n_A3}}\)
=24±t(16,0.05) \(\sqrt{\frac{12.5}{5}}\)
A4=23±t(φe,α) \(\sqrt{\frac{V_e}{n_A4}}\)
=23±t(16,0.05) \(\sqrt{\frac{12.5}{5}}\)
最適な組合せの点推定と信頼区間
工程平均の式の導出は、関連記事
★リンク【簡単】データの構造式から母平均の点推定が導出できるに解説していますが、QC検定®2級受験の場合は、公式暗記で済ませましょう。
最適な組合せは、最も値が大きい場合が多いです。A3ですね。
A3=24±t(16,0.05) \(\sqrt{\frac{12.5}{5}}\)
=24±2.120×1.581=24±3.352
となります。一連の流れを何度も読んで、マスターしましょう。
試験時間を考慮すると、ここまでで7,8分程度で来れるように何度も練習しましょう。
まとめ
QC検定®2級で、二元配置実験(繰返し無し)で必ず出題される内容を解説しました。
10問を1回ずつ解くのではなく、1問を10回解いて解法を覚えてしまいましょう。
試験本番に緊張した状態でも解けるよう何度も練習しましょう。
- ➀QC検定®2級の実験計画法は4種類しかない
- ②2乗表を作る
- ③平方和を計算する
- ④分散分析表を作る
- ⑤F検定する
- ⑥推定を算出




