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[품질경영기사 필기] 21년 3회차
품질경영기사 필기 기출문제

21년 3회차

총 100문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
품질경영기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

21년 3회차

100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
23형 요인배치실험 시 교락법을 사용하여 다음과 같이 2개의 블록으로 나누어 실험하려고 한다. 블록과 교락되어 있는 교호작용은?
1A×B
2A×C
3A×B×C
4B×C
정답 및 해설

블록 1은 b, c, ac, ab 이고 블록 2는 bc, (1), a, abc 이다. B×CB\times C 의 대비에서 부호가 양인 조합은 b와 c의 지수 합이 짝수인 (1), a, bc, abc 로 블록 2와 정확히 일치한다.

B×CB\times C 효과의 대비가 블록 간 차이와 완전히 겹치므로 블록과 교락된 교호작용은 B×CB\times C 이다.

문제 2
반복이 없는 모수모형 4요인 실험에서 A, B, C, D 의 수준수가 l=3, m=4, n=2, q=3 일 때, 교호작용 A×B×C의 자유도는?
16
29
312
424
정답 및 해설

4요인 실험에서 요인 A, B, C의 자유도는 각각 l-1=2, m-1=3, n-1=1이다. 교호작용의 자유도는 관련 요인 자유도의 곱이므로 A×B×C의 자유도는 2×3×1=62\times3\times1=6 이다.

문제 3
라틴방격법에 대한 설명 중 틀린 것은?
14×4 라틴방격법에서 오차의 자유도는 6이 된다.
2라틴방격법은 교호작용이 있는 실험에 적합하다.
3라틴방격법은 실험횟수를 절약할 수 있는 일부실시법의 종류이다.
4초크레코라틴방격이란 서로 직교하는 라틴방격을 3개 조합한 것이다.
정답 및 해설

라틴방격법은 두 요인(행·열)을 블록으로 두고 처리요인의 주효과만 추정하는 설계로, 교호작용이 존재하지 않는다는 가정 아래 실험횟수를 줄이는 방법이다. 따라서 교호작용이 있는 실험에 적합하다는 설명은 틀리다. 4×4 라틴방격의 오차자유도가 6이라는 것, 일부실시법의 일종이라는 것, 초크레코라틴방격이 직교하는 라틴방격 3개의 조합이라는 것은 모두 옳다.

문제 4
요인의 수준과 수준수를 택하는 방법으로 틀린 것은?
1현재 사용하고 있는 요인의 수준은 포함시키는 것이 바람직하다.
2실험자가 생각하고 있는 각 요인의 흥미영역에서만 수준을 잡아준다.
3특성치가 명확히 나쁘게 되리라고 예상되는 요인의 수준은 흥미영역에 포함시킨다.
4수준수는 보통 2~5수준이 적절하며 많아도 6수준이 넘지 않도록 하여야 한다.
정답 및 해설

요인의 수준은 실험자의 흥미영역 안에서 선택하되, 특성치가 명백히 나쁠 것으로 예상되는 수준은 실험 자원의 낭비이므로 애초에 흥미영역에서 제외해야 한다. 따라서 그런 수준을 흥미영역에 포함시킨다는 설명이 틀리다.

문제 5
2요인 교호작용에 관한 설명으로 틀린 것은? (단, 요인 A, B는 모수요인이다.)
1교호작용이 유의하지 않으면 μ(Ai)와 μ(Bj)의 추정은 의미가 없다.
2교호작용이 유의하지 않으면, 유의한 요인에 대해 각 수준의 모평균을 추정한다.
3교호작용이 유의한 경우, μ(AiBj)를 추정하여 이것으로부터 최적조건을 선택한다.
4교호작용이 유의한 경우, 요인 A, B가 유의하여도 각각의 모평균을 추정하는 것은 의미가 없다.
정답 및 해설

교호작용이 유의하지 않을 때는 오히려 유의한 요인에 대해 각 수준의 모평균 μ(Ai), μ(Bj)를 추정하는 것이 의미가 있다. 따라서 이 경우 추정이 의미 없다는 설명이 틀리다. 교호작용이 유의하면 μ(AiBj)로 최적조건을 정하며, 이때 개별 요인의 모평균 추정은 의미가 없다는 나머지 설명은 옳다.

문제 6
망목특성을 갖는 제품에 대한 손실함수는? (단, L(y)는 손실함수, k는 상수, y는 품질특성치, m은 목표값이다.)
1L(y)=ky2L(y)=\dfrac{k}{y^2}
2L(y)=k(ym)2L(y) = k(y - m)^2
3L(y)=ky2L(y) = ky^2
4L(y)=k(ym)2L(y) = \dfrac{k}{(y - m)^2}
정답 및 해설

망목특성(nominal-the-best)은 목표값 m에서 벗어날수록 손실이 커지는 특성으로, 실제값 y와 목표값 m의 차이의 제곱에 비례하는 손실함수 L(y)=k(ym)2L(y)=k(y-m)^2 을 사용한다.

문제 7
L8(27)형 직교배열표에서 요인 C와 교락되어 있는 요인은?
1BC, DE, ABCDE
2AC, ABDE, CDE
3ABCD, AE, BEC
4AB, ACDE, BDE
정답 및 해설

C는 3열에 배치되어 기본표시가 abab 이다. 기본표시의 곱에서 같은 문자가 짝수 번 나오면 소거되므로, 곱이 abab 가 되는 효과들이 같은 열에 겹쳐 C와 교락된다.

A×B=ab=abA\times B=a\cdot b=ab, B×D×E=bcac=abB\times D\times E=b\cdot c\cdot ac=ab, A×C×D×E=aabcac=abA\times C\times D\times E=a\cdot ab\cdot c\cdot ac=ab 이므로 AB, ACDE, BDE가 C와 교락되어 있다.

문제 8
다음과 같은 22형 요인배치법에서 SA×B는?
10.25
26.25
312.25
418.25
정답 및 해설

22형 요인배치법의 교호작용 제곱합은 대비를 제곱해 SA×B=[(A0B0+A1B1)(A0B1+A1B0)]24S_{A\times B}=\dfrac{[(A_0B_0+A_1B_1)-(A_0B_1+A_1B_0)]^2}{4} 로 구한다. 표의 데이터 A0B0=1A_0B_0=1, A1B0=4A_1B_0=4, A0B1=2A_0B_1=-2, A1B1=0A_1B_1=0 을 대입하면 대비는 (1+0)(2+4)=1(1+0)-(-2+4)=-1 이다. 따라서 SA×B=(1)24=0.25S_{A\times B}=\dfrac{(-1)^2}{4}=0.25 이다.

문제 9
다음의 표는 요인 A의 수준 4, 요인 B의 수준 3, 요인 C의 수준 2, 반복 2회의 지분실험을 실시한 분산분석표의 일부이다. σ2B(A)의 추정값은?
11
21.5
32.5
44
정답 및 해설

지분실험의 자유도는 νA=3\nu_A=3, νB(A)=4(31)=8\nu_{B(A)}=4(3-1)=8, νC(AB)=4×3×(21)=12\nu_{C(AB)}=4\times3\times(2-1)=12, νe=4×3×2×(21)=24\nu_e=4\times3\times2\times(2-1)=24 이므로, 표의 제곱합에서 VB(A)=648=8V_{B(A)}=\dfrac{64}{8}=8, VC(AB)=2412=2V_{C(AB)}=\dfrac{24}{12}=2, Ve=1224=0.5V_e=\dfrac{12}{24}=0.5 이다. 지분구조의 기대평균제곱은 E(VC(AB))=σe2+rσC(AB)2E(V_{C(AB)})=\sigma_e^2+r\sigma_{C(AB)}^2, E(VB(A))=σe2+rσC(AB)2+crσB(A)2E(V_{B(A)})=\sigma_e^2+r\sigma_{C(AB)}^2+cr\sigma_{B(A)}^2 이므로 σB(A)2=VB(A)VC(AB)cr=822×2=1.5\sigma_{B(A)}^2=\dfrac{V_{B(A)}-V_{C(AB)}}{cr}=\dfrac{8-2}{2\times2}=1.5 이다.

문제 10
1요인 실험에 의한 다음 데이터에 대하여 분산분석을 할 때, 분산비(F0)의 값은 약 얼마인가?
13.13
23.15
33.17
43.19
정답 및 해설

수정항은 CT=66212=363CT=\dfrac{66^2}{12}=363 이고, 제곱합은 ST=386363=23S_T=386-363=23, SA=242+172+2524363=372.5363=9.5S_A=\dfrac{24^2+17^2+25^2}{4}-363=372.5-363=9.5, Se=239.5=13.5S_e=23-9.5=13.5 이다. 자유도가 νA=2\nu_A=2, νe=9\nu_e=9 이므로 VA=9.52=4.75V_A=\dfrac{9.5}{2}=4.75, Ve=13.59=1.5V_e=\dfrac{13.5}{9}=1.5 이다. 따라서 F0=4.751.5=3.17F_0=\dfrac{4.75}{1.5}=3.17 이다.

문제 11
23형의 1/2일부실시법에 의한 실험을 하기 위해 다음과 같이 블록을 설계하여 실험을 실시하였다. 실험 결과에 대한 해석으로서 틀린 것은?
1요인 A에 별명은 교호작용 B×C이다.
2블록에 교락된 교호작용은 A×B×C이다.
3요인 A에 제곱합은 요인 C의 제곱합보다 크다.
4요인 A의 효과는 이다.
정답 및 해설

블록에 a, b, c, abca,\ b,\ c,\ abc 가 함께 들어갔으므로 정의대비는 I=ABCI=ABC 이고, 블록에 교락된 것은 A×B×CA\times B\times C, A의 별명은 AABC=B×CA\cdot ABC=B\times C 다. 효과는 A=12(767974+70)=3.5A=\dfrac{1}{2}(76-79-74+70)=-3.5, C=12(7679+74+70)=5.5C=\dfrac{1}{2}(-76-79+74+70)=-5.5 다. 제곱합은 SA=(7)24=12.25S_A=\dfrac{(-7)^2}{4}=12.25, SC=(11)24=30.25S_C=\dfrac{(-11)^2}{4}=30.25 이므로 요인 A의 제곱합이 요인 C보다 크다는 서술이 틀렸다.

문제 12
3개의 공정 라인(A)에서 나오는 제품이 부적합품률이 같은지 알아보기 위하여 샘플링 검사를 실시하였다. 작업 시간별(B)로 차이가 있는가도 알아보기 위하여 오전, 오후, 야간 근무조에서 공정 라인별로 각각 100개씩 조사하여 다음과 같은 데이터가 얻어졌다. 이 자료를 이용한 B3 수준의 모부적합품률 추정치 p^(B3)\hat{p}(B_3) 의 값은 몇 % 인가?
15
26
37
48
정답 및 해설

야간 근무조 B3B_3 의 부적합품수는 공정라인별로 10, 4, 10이어서 합이 24개이고, 조사한 개수는 공정라인 3개에 각각 100개씩이므로 300개다. 따라서 p^(B3)=T33×100=24300=0.08\hat{p}(B_3)=\dfrac{T_{\cdot 3}}{3\times100}=\dfrac{24}{300}=0.08, 즉 8%다.

문제 13
1요인 실험에 있어서 각 수준의 합계 A1, A2, …, Aa가 모두 b개의 측정치 합일 경우, 다음 선형식의 대비가 되기 위한 조건식은? (단, ci가 모두 0은 아니다.)
L=c1A1+c2A2++caAaL=c_1A_1+c_2A_2+\cdots+c_aAa
1c1×c2×…×ca = 1
2c1+c2+…+ca = 1
3c1×c2×…×ca = 0
4c1+c2+…+ca = 0
정답 및 해설

선형식 L=c1A1+c2A2++caAaL=c_1A_1+c_2A_2+\cdots+c_aA_a 가 대비가 되려면 각 수준의 효과 차이만 비교하도록 계수의 합이 0이 되어야 한다. 즉 c1+c2++ca=0c_1+c_2+\cdots+c_a=0 이 대비의 조건이다.

문제 14
분산분석표에 표기된 오차분산에 관한 사항으로 틀린 것은?
1오차분산의 신뢰구간 추정은 χ2분포를 활용한다.
2오차의 불편분산이 요인의 불편분산보다 클 수는 없다.
3오차분산은 요인으로서 취급하지 않은 다른 모든 분산을 포함하고 있다.
4오차분산은 반복 실험을 할 경우 요인의 교호작용을 분리하여 분석할 수 있다.
정답 및 해설

오차의 불편분산은 요인이 유의하지 않은 경우 요인의 불편분산보다 클 수 있으므로, 오차분산이 요인분산보다 결코 클 수 없다는 설명은 틀리다. 오차분산의 신뢰구간을 χ²분포로 추정한다는 것, 요인으로 취급하지 않은 모든 변동을 포함한다는 것, 반복이 있으면 교호작용을 오차와 분리할 수 있다는 설명은 모두 옳다.

문제 15
L27(313)형 선점도에서 A는 1열, B는 5열, C는 2열에 배치할 경우 B×C교호작용은 어느 열에 배치하여야 하는가?
13열, 4열
26열, 7열
38열, 11열
49열, 12열
정답 및 해설

선점도에서 1열과 2열을 잇는 선은 3열·4열, 1열과 5열을 잇는 선은 6열·7열이고, 2열과 5열을 잇는 선에는 8열·11열이 적혀 있다. C가 2열, B가 5열이므로 B×CB\times C 는 이 두 점을 잇는 8열과 11열에 배치한다. 3수준계에서 두 요인의 교호작용은 자유도가 4라 항상 두 개의 열을 차지한다.

문제 16
1요인 실험의 분산분석에서 데이터의 구조모형이 xij = μ + ai + eij로 표시될 때, eij(오차)의 가정이 아닌 것은?
1비정규성 : eij~N(μ, σe2)에 따르지 않는다.
2불편성 : 오차 eij의 기대치는 0이고, 편의는 없다.
3독립성 : 임의의 eij와 eij( iii \neq i' 또는 jjj \neq j' )는 서로 독립이다.
4등분산성 : 오차 eij의 분산은 σe2으로 어떤 i, j에 대해서도 일정하다.
정답 및 해설

1요인 실험의 오차항 eij는 정규분포 N(0, σe²)를 따른다고 가정하며, 이는 불편성·독립성·등분산성과 함께 오차의 정규성 가정을 구성한다. 따라서 정규분포를 따르지 않는다는 '비정규성'은 오차의 가정이 아니다.

문제 17
단일 분할법에서 일차단위가 1요인 실험일 때 A, B는 모수요인이고, 수준수가 각각 l, m 이며, 블록반복 R의 수준수가 r인 경우 평균제곱의 기댓값으로 맞는 것은? (단, 요인 A는 일차단위, 요인 B는 이차단위이다.)
1E(VA)=σe22+mrσA2E(V_A) = \sigma_{e_2}^2 + mr\sigma_A^2
2E(VB)=σe22+lrσB2E(V_B) = \sigma_{e_2}^{2} + l\,r\,\sigma_B^2
3E(VR)=σe22+lmσR2E(V_R) = \sigma_{e_2}^{2} + l\,m\,\sigma_R^2
4E(VA×B)=σe22+rσe12+mrσA×B2E(V_{A \times B}) = \sigma_{e_2}^{2} + r\sigma_{e_1}^{2} + mr\sigma_{A \times B}^{2}
정답 및 해설

단일분할법에서 이차단위 요인 B는 일차단위 오차의 영향을 받지 않고 l×r개의 조합에 걸쳐 나타나므로 E(VB)=σe22+lrσB2E(V_B)=\sigma_{e_2}^2 + l\,r\,\sigma_B^2 이 된다. 반면 일차단위 요인 A와 블록반복 R의 기댓값에는 일차단위 오차항 σe12\sigma_{e_1}^2 이 추가로 포함되어야 하므로 나머지 선택지들은 이 항이 빠졌거나 잘못 구성되어 있다.

문제 18
5수준의 모수요인 A와 4수준의 모수요인 B로 반복 없는 2요인 실험을 한 결과 주효과 A, B가 모두 유의한 경우 최적조합 조건하에서 공정평균을 추정할 때 유효 반복수 ne는?
12.5
22.9
34
43
정답 및 해설

반복 없는 2요인 실험에서 두 요인 A(5수준), B(4수준)가 모두 유의한 경우, 최적조합의 공정평균 추정에 쓰는 유효반복수는 이나(伊奈)의 식 ne=lml+m1n_e=\dfrac{lm}{l+m-1} 로 구한다. l=5, m=4를 대입하면 ne=208=2.5n_e=\dfrac{20}{8}=2.5 이다.

문제 19
결정계수(r2)에 관한 설명으로 맞는 것은?
1회귀방정식의 정도를 측정하는 방법으로 사용될 수 없다.
2단순회귀에서 결정계수(r2)는 상관계수(r)의 제곱과 값이 다르다.
3단순회귀분석에서 얻은 r2으로부터 상관계수를 구하면 –r이 된다.
40≤r2≤1의 범위에 있고, r2의 값이 1에 가까울수록 쓸모 있는 회귀방정식이 된다.
정답 및 해설

결정계수 r²는 0과 1 사이의 값을 가지며, 1에 가까울수록 회귀식이 데이터를 잘 설명하는 쓸모 있는 방정식이 된다. 단순회귀에서 r²는 상관계수 r의 제곱과 같아 회귀식의 적합도를 나타내는 척도로 사용된다.

문제 20
모수요인 A는 3수준, 블록요인 B는 2수준으로 난괴법 실험을 실시하여 분석한 결과 다음의 데이터를 얻었다. 요인 A의 수준 A1과 수준 A3간의 모평균 차이의 양측 신뢰구간을 신뢰율 95%로 추정하면 약 얼마인가? (단, t0.975(2) = 4.303, t0.975(5) = 2.571 이다.)
xˉ1=12.54xˉ2=8.76xˉ3=6.54Ve=0.81\bar{x}_{1\cdot} = 12.54 \quad \bar{x}_{2\cdot} = 8.76 \\ \bar{x}_{3\cdot} = 6.54 \quad V_e = 0.81
16±2.31
26±3.28
36±3.87
46±4.24
정답 및 해설

오차분산 Ve=0.81, 각 수준의 반복수(블록수) b=2이므로 두 평균 차의 표준오차는 2Veb=2×0.812=0.9\sqrt{\dfrac{2V_e}{b}}=\sqrt{\dfrac{2\times0.81}{2}}=0.9 이다. 오차자유도는 (3-1)(2-1)=2이므로 t0.975(2)=4.303을 사용하면 신뢰구간은 (12.546.54)±4.303×0.9=6±3.87(12.54-6.54)\pm4.303\times0.9 = 6\pm3.87 이 된다.

문제 21
전수검사와 샘플링검사를 비교한 설명으로 틀린 것은?
1전수검사에서는 이론적으로 샘플링오차가 발생하지 않는다.
2부적합품이 로트에 포함될 수 없다면 전수검사로 실행하여야 한다.
3일반적으로 전수검사는 샘플링검사에 비하여 검사비용이 많이 든다.
4시료를 랜덤하게 추출할 경우에는 샘플링검사의 결과와 전수검사의 결과가 일치하게 된다.
정답 및 해설

샘플링검사는 시료를 랜덤 추출해도 표본오차(샘플링오차)가 존재하므로 전수검사 결과와 항상 일치한다고 볼 수 없다. 전수검사는 이론적으로 샘플링오차가 없고, 부적합품 혼입이 절대 허용되지 않는 로트라면 전수검사를 해야 하며, 검사비용은 전수검사가 더 많이 든다는 나머지 설명은 모두 옳다.

문제 22
A, B 두 사람의 작업자가 동일한 기계부품의 길이를 측정한 결과 다음과 같은 데이터가 얻어졌다. A작업자가 측정한 것이 B작업자의 측정치보다 크다고 할 수 있겠는가? (단, α = 0.05, t0.95(5) = 2.015 이다.)
1데이터가 7개 미만이므로 위험률 5%로는 검정할 수가 없다.
2A작업자가 측정한 것이 B작업자의 측정치보다 크다고 할 수 있다.
3A작업자가 측정한 것이 B작업자의 측정치보다 크다고 할 수 없다.
4위의 데이터로는 시료크기가 7개 이하이므로 귀무가설을 채택하기에 무리가 있다.
정답 및 해설

같은 부품을 두 작업자가 각각 측정한 대응비교이므로 차 d=ABd=A-B 로 검정한다. d=5, 7, 13, 5, 1, 12d=5,\ 7,\ 13,\ 5,\ -1,\ 12 에서 dˉ=416=6.833\bar{d}=\dfrac{41}{6}=6.833, Sd=4134126=132.83S_d=413-\dfrac{41^2}{6}=132.83, Vd=132.835=26.567V_d=\dfrac{132.83}{5}=26.567, sd=5.154s_d=5.154 다. t0=6.8335.154/6=3.25t_0=\dfrac{6.833}{5.154/\sqrt{6}}=3.25t0.95(5)=2.015t_{0.95}(5)=2.015 보다 크므로 귀무가설을 기각하고, A작업자의 측정치가 B작업자보다 크다고 할 수 있다.

문제 23
계수 및 계량 규준형 1회 샘플링검사(KS Q 0001) 중 제3부:계량 규준형 1회 샘플링 검사방식(표준편차 기지)에서 샘플링 검사의 적용 조건으로 틀린 것은?
1제품을 로트로 처리할 수 있어야 한다.
2검사단위의 품질을 계량값으로 나타낼 수 있어야 한다.
3부적합품률을 따르는 경우는 특성치가 정규분포를 하고 있는 것으로 다루어져야 한다.
4부적합률을 따르는 경우 부적합품률을 어느 한도 내로 보증하는 것이므로 합격 로트 안에 부적합품이 들어가면 안 된다.
정답 및 해설

계량 규준형 1회 샘플링검사는 부적합품률을 통계적으로 어느 한도 이하로 '보증'하는 방식일 뿐, 합격된 로트에도 확률적으로 부적합품이 일부 섞여 있을 수 있음을 전제로 한다. 따라서 합격 로트 안에 부적합품이 전혀 들어가면 안 된다는 설명은 틀리다.

문제 24
전기 마이크로미터의 정확도를 비교하기 위하여 A, B 2개의 전기 마이크로미터로 크랭크샤프트 5개에 대해 각각 외경을 측정하여 다음의 결과를 얻었다. A, B 간의 차이를 검정하기 위한 검정 통계량은 약 얼마인가?
11.31
23.21
33.42
46.53
정답 및 해설

같은 크랭크샤프트를 두 마이크로미터로 각각 잰 대응비교이므로 차 d=AB=2, 2, 1, 2, 1d=A-B=2,\ 2,\ 1,\ 2,\ 1 로 검정통계량을 구한다. dˉ=1.6\bar{d}=1.6, Sd=14825=1.2S_d=14-\dfrac{8^2}{5}=1.2, Vd=1.24=0.3V_d=\dfrac{1.2}{4}=0.3, sd=0.5477s_d=0.5477 이다. 따라서 t0=dˉsd/n=1.60.5477/5=6.53t_0=\dfrac{\bar{d}}{s_d/\sqrt{n}}=\dfrac{1.6}{0.5477/\sqrt{5}}=6.53 이다.

문제 25
모상관계수 ρ = 0인 모집단에서 크기 n의 시료를 추출하여 시료의 상관계수(r)를 구한 후, 통계량 rn21r2r\sqrt{\dfrac{n-2}{1-r^2}} 을 취하면, 이 통계량은 어떤 분포를 하는가?
1F분포
2t분포
3χ2분포
4정규분포
정답 및 해설

모상관계수가 0인 모집단에서 얻은 표본상관계수 r에 대해 rn21r2r\sqrt{\dfrac{n-2}{1-r^2}} 을 계산하면 이 통계량은 자유도 n-2인 t분포를 따른다. 이는 회귀직선의 기울기 유의성 검정과 동일한 원리이다.

문제 26
관리도에 타점하는 통계량(statistic)은 정규분포를 한다고 가정한다. 공정(모집단)이 정규분포를 이룰 때에는 표본분포는 언제나 정규분포를 이루지만 공정분포가 정규분포가 아니더라도 표본의 크기 n이 충분히 크다면 정규분포에 접근한다는 이론은?
1대수의 법칙
2체계적 추출법
3중심극한정리
4크기비례 추출법
정답 및 해설

모집단이 정규분포가 아니더라도 표본크기 n이 충분히 크면 표본평균의 분포가 정규분포에 가까워진다는 이론은 중심극한정리이다. 관리도의 타점통계량이 정규분포를 따른다고 가정하는 근거가 바로 이 정리이다.

문제 27
동전을 200번 던져 앞면이 115번, 뒷면이 85번 나타났다. 앞면이 나올 확률은 0.5라는 귀무가설을 유의수준 α = 0.05로 검정한 결과로 맞는 것은? (단, χ20.95(1) = 3.84, χ20.975(1) = 5.02 이다.)
1이 실험결과로는 알 수 없다.
2앞면이 나올 확률이 1/2이라 볼 수 있다.
3앞면이 나올 확률이 1/2이 아니라 볼 수 있다.
4앞면이 나올 확률은 1/2보다 작다고 볼 수 있다.
정답 및 해설

귀무가설 p=0.5 하의 기대도수는 앞·뒤 각 100회이므로 χ02=(115100)2100+(85100)2100=4.5\chi_0^2=\dfrac{(115-100)^2}{100}+\dfrac{(85-100)^2}{100}=4.5 이다. 이는 χ0.952(1)=3.84\chi_{0.95}^2(1)=3.84 보다 크므로 귀무가설을 기각하여 앞면이 나올 확률이 1/2이 아니라고 볼 수 있다.

문제 28
Shewhart 관리도에서 3σ관리한계를 3.5σ관리한계로 바꿀 경우 나타나는 현상으로 맞는 것은?
1제1종의 오류 α가 감소한다.
2제2종의 오류 β가 감소한다.
3제1종의 오류 α와 제2종의 오류 β가 모두 증가한다.
4제1종의 오류 α와 제2종의 오류 β가 모두 감소한다.
정답 및 해설

관리한계를 3σ에서 3.5σ로 넓히면 관리한계 폭이 커져 정상 공정에서 점이 벗어날 가능성이 줄어들므로 제1종 오류(생산자위험) α는 감소한다. 반대로 이상이 있어도 벗어나기 어려워져 제2종 오류 β는 증가한다.

문제 29
각 50개씩의 부품이 들어 있는 10상자의 로트가 있을 때 각 10상자에서 일부를 구분하여 랜덤하게 샘플링하는 방법은?
1집락 샘플링
2유의 샘플링
3층별 샘플링
4다단계 샘플링
정답 및 해설

여러 상자(층)를 각각 하나의 층으로 보고, 각 층에서 일부를 랜덤하게 구분하여 추출하는 방법은 층별 샘플링이다. 10상자 각각을 층으로 취급해 상자마다 일부씩 뽑는 방식이 이에 해당한다.

문제 30
다음은 두 개의 층 A, B의 데이터로 작성한 XR\overline{X} - R 관리도로부터 층의 평균치 차이를 검정할 때 사용하는 식이다. 이 식의 전제조건이 아닌 것은?
xAxB>A2R1kA+1kB\left|\overline{\overline{x}}_A - \overline{\overline{x}}_B\right| \gt A_2\overline{R}\sqrt{\dfrac{1}{k_A} + \dfrac{1}{k_B}}
1kA, kB는 충분히 클 것
2RˉA,RˉB\bar{R}_A, \bar{R}_B 간에 유의차가 없을 것
3두 개의 관리도는 관리상태에 있을 것
4두 관리도의 부분군의 크기가 충분히 클 것
정답 및 해설

이 검정식은 RA,RB\overline{R}_A, \overline{R}_B 간에 유의차가 없고 두 관리도가 관리상태에 있으며, 군의 수 kA, kB가 충분히 클 것을 전제로 한다. 반면 부분군의 크기(n) 자체가 커야 한다는 조건은 이 식의 전제조건이 아니다.

문제 31
계수형 샘플링검사 절차-제1부:로트별 합격품질한계(AQL) 지표형 샘플링검사방식(ISO KS Q 2859-1)에서 전환 규칙 중 전환점수를 적용하여야 할 경우는?
1수월한 검사에서 보통 검사로
2보통 검사에서 수월한 검사로
3보통 검사에서 까다로운 검사로
4까다로운 검사에서 보통 검사로
정답 및 해설

KS Q ISO 2859-1의 전환규칙에서 전환점수는 보통검사 진행 중 로트 합격 실적을 누적하여, 수월한 검사로 전환할지 판단하기 위해 계산한다. 따라서 전환점수를 적용하는 경우는 보통검사에서 수월한 검사로 전환하는 경우이다.

문제 32
A, B 두 직조공정을 병행하여 가동하고 있다. A공정에서는 직물 10000m에 대하여 부적합수가 10개, B공정에서는 같은 길이의 직물에서 부적합수가 20개 있었다. 유의수준 0.05로 검정하고자 할 때, A공정의 부적합수는 B공정보다 적다고 할 수 있는가?
1A공정은 B공정과 같다고 할 수 있다.
2A공정의 부적합수는 B공정보다 적다고 할 수 있다.
3A공정의 부적합수는 B공정보다 적다고 할 수 없다.
4A공정과 B공정의 부적합수는 서로 비교할 수 없다.
정답 및 해설

동일 길이에서 발생한 부적합수 비교이므로 u0=cAcBcA+cB=1020301.83u_0=\dfrac{c_A-c_B}{\sqrt{c_A+c_B}}=\dfrac{10-20}{\sqrt{30}}\approx-1.83 이다. 절댓값이 단측 기각값 1.645보다 크므로 A공정의 부적합수가 B공정보다 유의하게 적다고 판단한다.

문제 33
계수형 축차 샘플링검사 방식(KS Q ISO 28591:2017)에서 합격판정치(A)와 불합격판정치(R)이 다름과 같이 주어졌을 때, 어떤 로트에서 1개씩 채취하여 5번째와 40번째가 부적합품일 경우, 40번째에서 로트에 대한 조처로서 맞는 것은? (단, 중지 시 누적 샘플크기(중지값) nt = 226 이다.)
A=2.319+0.059ncumR=2.702+0.059ncumA = -2.319 + 0.059\,n_{\mathrm{cum}} \quad R = 2.702 + 0.059\,n_{\mathrm{cum}}
1검사를 속행한다.
2로트를 합격으로 한다.
3로트를 불합격으로 한다.
4아무 조처도 취할 수 없다.
정답 및 해설

40번째 시점의 누적판정치는 A=2.319+0.059×40=0.041A=-2.319+0.059\times40=0.041, R=2.702+0.059×40=5.062R=2.702+0.059\times40=5.062 이다. 40번째까지 누적 부적합품수는 2개(5번째, 40번째)로 A와 R 사이에 있으므로 합격도 불합격도 아닌 검사 속행 상태이다.

문제 34
X\overline{X} 관리도에서 관리한계를 벗어나는 점이 많아지고 있을 때의 설명으로 맞는 것은? (단, R관리도는 안정상태, 군내변동 : σ2w, 군간변동 : σ2b 이다.)
1σb2\sigma_b^2 가 크게 되어, σx2\sigma_{\overline{x}}^{2} 도 크게 된다.
2σw2\sigma_w^2 가 크게 되어, σx2\sigma_{\overline{x}}^2 도 크게 된다.
3σb2\sigma_{b}^{2} 가 작게 되고, σw2\sigma_w^2 도 크게 된다.
4σxˉ2\sigma_{\bar{x}}^2 가 작게 되고, σw2\sigma_w^2 도 크게 된다.
정답 및 해설

R관리도가 안정 상태이면 군내변동 σw²는 일정하지만, X̄ 관리도에서 관리이탈점이 늘어나는 것은 군간변동 σb²가 커졌기 때문이다. σb²가 커지면 부분군 평균의 분산 σx̄² 도 함께 커져 관리한계를 벗어나는 점이 많아진다.

문제 35
확률분포에 관한 설명으로 틀린 것은?
1불편분산 V의 기대치는 모분산 σ2보다 크다.
2자유도 ν인 t분포를 따르는 확률변수 T의 기댓값은 0이다.
3범위 R을 이용하여 모표준편차를 추정하는 경우 공식으로 R=d2σ\overline{R} = d_2\sigma 를 사용할 수 있다.
4상호독립인 불편분산 VA와 VB의 분산비 VB/VA는 자유도 νB와 νA를 가진 F분포를 따른다.
정답 및 해설

불편분산 V는 모분산 σ²의 불편추정량이므로 그 기댓값은 σ²과 같으며, σ²보다 크다는 설명은 틀리다. t분포의 기댓값이 0이라는 것, R̄=d2σ 관계, 두 불편분산의 비가 F분포를 따른다는 나머지 설명은 모두 옳다.

문제 36
Rs 관리도의 관리상한을 다음의 관리도용 계수표를 사용하여 계산하면 어떻게 되는가? (단, Rs=Rsk1\overline{R}_s = \dfrac{\sum R_s}{k - 1} 이다.)
12.282Rs2.282\overline{R}_s
23.267Rˉs3.267\bar{R}_s
3알 수 없다.
4관리상한은 고려하지 않는다.
정답 및 해설

Rs 관리도(이동범위 관리도)는 군의 크기를 2로 보는 관리도로, 관리상한은 계수표의 D4 값을 사용해 D4Rs=3.267RsD_4\overline{R}_s=3.267\overline{R}_s 로 구한다.

문제 37
계수형 샘플링 검사에 있어서 N, n, c가 주어지고, 로트의 부적합품률 P와 합격확률 L(P)의 관계를 나타낸 것을 무엇이라고 하는가?
1검사일보
2검사성적서
3검사특성곡선
4검사기준서
정답 및 해설

로트의 부적합품률 P와 그 로트가 합격할 확률 L(P)의 관계를 나타낸 곡선은 검사특성곡선(OC곡선)이다. N, n, c가 정해지면 이 곡선의 형태가 결정된다.

문제 38
u관리도에 대한 설명으로 맞는 것은?
1UCL, LCLuˉ±Auˉ\bar{u} \pm A\sqrt{\bar{u}} 에 의해 구할 수 있다.
2UCL, LCL은 c관리도를 이용하면 nuˉ±3nuˉn\bar{u} \pm 3n\sqrt{\bar{u}} 와 같다.
3시료의 면적이나 길이가 일정할 경우에만 사용한다.
4부적합수 c의 분포는 일반적으로 이항분포를 따른다.
정답 및 해설

u관리도는 단위당 부적합수를 관리하는 계수형 관리도로, 시료 크기 n이 부분군마다 다를 수 있어 관리한계는 uˉ±Auˉ\bar{u}\pm A\sqrt{\bar{u}} 형태(여기서 A는 n에 따라 달라지는 계수)로 계산된다. c관리도는 면적·길이가 일정할 때만 쓰이며 부적합수는 이항분포가 아닌 포아송분포를 따른다.

문제 39
10개의 배치(Batch)에서 각각 4개씩의 샘플을 뽑아 범위(R)를 구하였더니 ∑R = 16 이었다. 이 때 σ^\hat{\sigma} 은 얼마인가? (단, 군의 크기가 4 일 때, d2 = 2.059, d3 = 0.880 이다.)
10.78
21.82
31.94
44.55
정답 및 해설

10개 배치, 군크기 4에서 R=ΣR10=1610=1.6\overline{R}=\dfrac{\Sigma R}{10}=\dfrac{16}{10}=1.6 이다. σ^=Rd2=1.62.0590.78\hat{\sigma}=\dfrac{\overline{R}}{d_2}=\dfrac{1.6}{2.059}\approx0.78 이다.

문제 40
피스톤의 외경을 X1, 실린더의 내경을 X2라 한다. X1, X2는 서로 독립된 확률분포를 따르고, 그 표준편차가 각각 0.05, 0.03 이라면 실린더와 피스톤 사이의 간격 X2 - X1의 표준편차는?
10.052 - 0.032
20.0520.032\sqrt{0.05^2 - 0.03^2}
30.052 + 0.032
40.052+0.032\sqrt{0.05^2 + 0.03^2}
정답 및 해설

X1, X2가 서로 독립이면 차 X2-X1의 분산은 두 분산의 합이 되므로 표준편차는 0.052+0.032\sqrt{0.05^2+0.03^2} 이다. 독립변수의 차에서도 분산은 뺄셈이 아니라 항상 더해진다.

문제 41
4가지 주문 작업을 1대의 기계에서 처리하고자 한다. 각 작업의 작업시간과 납기가 다음과 같이 주어져 있을 때 여유시간법을 사용하여 작업순서를 결정할 경우, 평균흐름시간은 며칠인가?
113일
214일
315일
416일
정답 및 해설

여유시간은 납기에서 작업시간을 뺀 값이므로 A는 148=614-8=6일, B는 116=511-6=5일, C는 166=1016-6=10일, D는 103=710-3=7일이고, 여유가 작은 순서인 BADCB\to A\to D\to C 로 처리한다. 흐름시간은 B가 6일, A가 14일, D가 17일, C가 23일이다. 따라서 평균흐름시간은 6+14+17+234=15\dfrac{6+14+17+23}{4}=15일이다.

문제 42
보전작업자가 각 제조부서의 감독자 밑에 있는 보전조직은?
1부문보전
2집중보전
3지역보전
4절충보전
정답 및 해설

보전작업자가 생산부서 감독자 소속으로 배치되어 각 제조부서별로 보전을 수행하는 조직형태는 부문보전이다. 신속한 대응이 가능하지만 보전기술 축적은 어려운 방식이다.

문제 43
생산관리의 변환 시스템 중 Input, 공장 Output의 요소가 적절하게 연결된 것은?
1재료 – 로트 - 제품
2프로세스 – 변환 - 제품
3공정 – 프로세스 - 제품
4재료 – 프로세스 – 제품
정답 및 해설

생산관리의 변환시스템에서 공장(제조업)의 투입물은 재료, 변환과정은 프로세스(가공), 산출물은 제품으로 연결된다. 투입-변환-산출의 대표적 조합은 재료-프로세스-제품이다.

문제 44
관측 평균시간 5분, 객관적 레이팅에 의해서 1단계 평가계수 95%, 2단계 조정계수, 15% 여유율 20% 일 경우의 표준시간은 약 몇 분인가?
15.09분
26.56분
37.56분
48.39분
정답 및 해설

객관적 레이팅법의 정미시간은 관측시간×속도평가계수×(1+구간(2단계) 조정계수)로 구하므로 5×0.95×(1+0.15)=5.46255\times0.95\times(1+0.15)=5.4625분이다. 여기에 외경법으로 여유율 20%를 적용하면 표준시간은 5.4625×1.26.565.4625\times1.2\approx6.56분이다.

문제 45
부품 A의 사용량은 하루에 3000개, 평균 준비시간은 0.5일/컨테이너, 가공시간은 0.3일/컨테이너 그리고 컨테이너 한 개에 담을 수 있는 부품 A의 수는 30개, 안전계수 α는 25% 이다. 간판시스템을 운용하는 경우 부품 A를 위해 필요한 간판의 수는?
163개
2100개
3125개
4200개
정답 및 해설

간판수는 수요량×리드타임×(1+안전계수)용기당 수량\dfrac{\text{수요량}\times\text{리드타임}\times(1+\text{안전계수})}{\text{용기당 수량}} 으로 구한다. 리드타임은 준비시간+가공시간=0.8일이므로 3000×0.8×1.2530=100\dfrac{3000\times0.8\times1.25}{30}=100개이다.

문제 46
다중활동분석표의 용도로 거리가 먼 것은?
1효율적인 작업조 편성
2작업자의 미세동작 분석
3기계 혹은 작업자의 유효시간 단축
4한 명의 작업자가 담당할 수 있는 기계대수의 산정
정답 및 해설

다중활동분석표는 작업자-기계 조합의 유휴시간을 줄이고 효율적 작업조 편성이나 기계대수 산정에 활용되는 도구이다. 작업자의 미세동작을 분석하는 것은 서블릭 분석 등 동작연구의 영역이므로 다중활동분석표의 용도가 아니다.

문제 47
적시생산시스템(JIT)에 관한 설명으로 틀린 것은?
1생산의 평준화로 작업부하량이 균일해진다.
2생산준비시간의 단축으로 리드타임이 단축된다.
3간판(Kanban)이라는 부품인출시스템을 사용한다.
4입력정보로 재고대장, 주일정계획, 자재명세서가 요구된다.
정답 및 해설

JIT는 간판을 이용한 부품인출과 생산준비시간 단축, 생산평준화를 특징으로 하며 필요한 만큼만 생산해 재고를 최소화한다. 재고대장, 주일정계획, 자재명세서 같은 입력정보를 필요로 하는 것은 MRP 시스템의 특징이므로 이 설명이 틀리다.

문제 48
생산경영관리에서 구매의 효과를 측정하는 객관적 척도를 나타낸 것으로 거리가 가장 먼 것은?
1예산 절감액
2납기 이행실적
3구매물품의 품질
4거래업체의 수
정답 및 해설

구매효과는 예산 절감액, 납기 이행실적, 구매물품의 품질 등 구매활동의 성과를 나타내는 지표로 측정한다. 거래업체의 수 자체는 구매 효과를 직접 나타내는 객관적 척도로 보기 어렵다.

문제 49
다품종소량 생산의 특징이 아닌 것은?
1단위당 생산원가는 낮다.
2범용설비에 의한 생산이 주가 된다.
3주로 노동집약적 생산공정에 속한다.
4진도관리가 어렵고 분산작업이 이루어진다.
정답 및 해설

다품종소량생산은 범용설비를 이용한 노동집약적 생산으로 진도관리가 어렵고 분산작업이 이루어지는 특징이 있다. 소량생산이라 규모의 경제를 얻기 어려워 단위당 생산원가는 오히려 높다.

문제 50
포드 시스템과 관련이 없는 것은?
1과업관리
2컨베이어
3동시작업
4고임금, 저가격
정답 및 해설

포드 시스템은 컨베이어를 이용한 이동조립, 여러 공정의 동시작업, 고임금·저가격 정책을 특징으로 한다. 과업관리는 테일러의 과학적 관리법에서 다루는 개념으로 포드 시스템과는 직접 관련이 없다.

문제 51
생산계획을 집행하는 단계로서 생산계획을 세분화하여 작업계획을 시간단위로 구체화시키는 활동은?
1일정계획
2재고통제
3작업설계
4라인밸런싱
정답 및 해설

생산계획을 시간단위(주·일)로 세분화하여 작업계획을 구체화하는 집행 단계의 활동은 일정계획이다.

문제 52
생산계획을 위한 제품조합에서 A제품의 가격이 2000원, 직접재료비 500원, 외주가공비 200원, 동력 및 연료비가 50원일 때 한계이익률은?
137.5%
262.5%
365.0%
475.0%
정답 및 해설

한계이익은 판매가격에서 변동비(직접재료비+외주가공비+동력연료비)를 뺀 값이므로 2000(500+200+50)=12502000-(500+200+50)=1250원이다. 한계이익률은 12502000=62.5%\dfrac{1250}{2000}=62.5\% 이다.

문제 53
불확실성하에서의 의사결정 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1MaxiMin 기준 : 가능한 최소의 성과가 가장 큰 대안을 선택
2Laplace 기준 : 가능한 성과의 기대치가 가장 큰 대안을 선택
3Hurwicz 기준 : 기회손실의 최대값이 최소화되는 대안을 선택
4MaxiMax 기준 : 가능한 최대의 성과를 최대화하는 대안을 선택
정답 및 해설

Hurwicz 기준은 최선(최대)과 최악(최소) 성과에 낙관계수 α를 가중평균해 대안을 선택하는 기준이다. 기회손실의 최댓값을 최소화하는 대안을 선택하는 것은 Savage(미니맥스 리그렛) 기준의 정의이므로 이 설명이 틀리다.

문제 54
MRP 과정에서 품목의 순소요량이 산출되면 로트 사이즈를 결정해야 한다. 로트 사이즈 결정방법에 대한 설명으로 틀린 것은?
1고정주문량(fixed order quantity) 방법은 주문할 때마다 주문량은 동일하게 된다.
2대응발주(lot for lot) 방법은 순소요량만큼 발주하나 초과 재고가 나타난다.
3부분기간(part period algorithm) 방법은 주문비와 재고유지비의 균형점을 고려하여 주문한다.
4기간발주량(period order quantity) 방법은 사전에 결정된 시간간격마다 주문을 실시하되, 로트 사이즈는 주문할 때마다 이 기간 중의 소요량만큼 발주한다.
정답 및 해설

대응발주(lot for lot) 방법은 순소요량만큼만 정확히 발주하는 방식이므로 초과 재고가 남지 않는 것이 특징이다. 따라서 초과 재고가 나타난다는 설명은 틀리다.

문제 55
총괄생산계획(APP)의 문제를 경험적 또는 탐색적 방법으로 해결하려는 기법은?
1선형계획법(LP)
2선형결정규칙(LDR)
3도시법(Graphic method)
4휴리스틱기법(Heuristic approach)
정답 및 해설

총괄생산계획 문제를 수리적 최적화가 아닌 경험이나 시행착오적 탐색으로 해결하려는 기법은 휴리스틱기법이다.

문제 56
수요의 추세변화를 분석할 경우에 가장 적합한 방법은?
1상관분석법
2이동평균법
3지수평활법
4최소자승법
정답 및 해설

시계열 데이터의 추세(경향)변화를 분석하는 데 가장 적합한 방법은 시간을 독립변수로 한 회귀식을 적합시키는 최소자승법이다.

문제 57
방향에 맞도록 목표물을 돌려놓거나 위치를 잡아놓기로서 운반동작 중 바로 놓을 수도 있는 서블릭 기호는?
1PP
2G
3P
4H
정답 및 해설

서블릭 기호 중 목표물의 방향을 맞추어 돌려놓거나 위치를 잡는 동작은 바로 놓기(Position, P)이다.

문제 58
워크샘플링 기법을 이용하여 표준시간을 결정하기 적합한 작업유형으로 맞는 것은?
1주기가 짧고 반복적인 작업
2주기가 짧고 비반복적인 작업
3주기가 길고 비반복적인 작업
4작업 공정과 시간이 고정된 작업
정답 및 해설

워크샘플링법은 순간관측을 반복해 가동률·여유율 등을 추정하는 방법으로, 주기가 길고 비반복적이어서 스톱워치로 직접 측정하기 어려운 작업의 표준시간 산정에 적합하다.

문제 59
가공조립산업에서 시간가동률을 저해시켜 설비종합효율을 나쁘게 하는 로스(loss)는?
1초기수율로스
2속도저하로스
3작업준비·조정로스
4잠깐정지·공회전로스
정답 및 해설

설비종합효율에서 시간가동률을 저해하는 로스는 설비의 정지시간을 늘리는 고장로스와 작업준비·조정로스이다. 계획된 준비교체 시간이 시간가동률을 직접 낮추는 대표적 로스이다.

문제 60
제품별 배치와 비교할 때 공정별 배치의 장점이 아닌 것은?
1단위당 생산시간이 짧다.
2범용설비가 많아 시설투자 측면에서 비용이 저렴하다.
3한 설비의 고장으로 인해 전체 공정에 미치는 영향이 적다.
4수요변화와 제품변경 등에 대응하는 제조부문의 유연성이 크다.
정답 및 해설

공정별 배치는 범용설비 활용과 유연성이 장점이지만, 다양한 경로 이동과 대기시간으로 인해 단위당 생산시간은 오히려 제품별 배치보다 길다. 따라서 단위당 생산시간이 짧다는 설명은 공정별 배치의 장점이 아니다.

문제 61
고장율 λ = 0.07/시간, 수리율 μ = 0.5/시간 일 때, 가용도(Availability)는 약 몇 % 인가?
112.33
214.02
387.72
488.10
정답 및 해설

가용도는 A=μλ+μ=0.50.07+0.5=0.50.570.8772A=\dfrac{\mu}{\lambda+\mu}=\dfrac{0.5}{0.07+0.5}=\dfrac{0.5}{0.57}\approx0.8772, 즉 약 87.72%이다.

문제 62
평균 고장률이 0.002/시간인 지수분포를 따르는 제품을 10시간 사용하였을 경우 고장이 발생할 확률은 약 얼마인가?
10.02
20.20
30.80
40.98
정답 및 해설

지수분포에서 고장확률은 F(t)=1eλt=1e0.002×10=1e0.020.0198F(t)=1-e^{-\lambda t}=1-e^{-0.002\times10}=1-e^{-0.02}\approx0.0198 로 약 0.02이다.

문제 63
평균수명이 1000시간 정도 되는지를 판정하기 위해 샘플을 20개로 하여 고장 난 것은 즉시 새 것으로 교체하면서 4번째 고장이 발생할 때까지 시험하고자 한다. 4번째 고장시간이 얼마여야 평균수명을 1000시간으로 추정할 수 있겠는가?
1100시간
2200시간
3400시간
4600시간
정답 및 해설

고장 즉시 교체하며 4번째 고장까지 시험하는 경우, 총 가동시간은 n×trn\times t_r 로 일정하게 유지되므로 θ^=ntrr=20t4=5t\hat{\theta}=\dfrac{n\,t_r}{r}=\dfrac{20t}{4}=5t 이다. 이를 1000시간으로 두면 t=200t=200시간이 된다.

문제 64
부품의 수명분포가 가장 많이 활용되는 지수분포에 관한 설명으로 틀린 것은?
1부품 고장율의 역수가 MTTF 이다.
2중고부품이나 새 부품이나 신뢰도는 동일하다.
3부품 3개가 직렬로 연결된 시스템의 MTTF는 부품 MTTF의 1/3 이다.
4부품 3개가 병렬로 연결된 시스템의 MTTF는 부품 MTTF의 3배이다.
정답 및 해설

지수분포 부품 3개가 병렬연결된 시스템의 MTTF는 (1+12+13)×MTTF1.83×MTTF\left(1+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}\right)\times\mathrm{MTTF}\approx1.83\times\mathrm{MTTF} 이며 3배가 아니다. 나머지 지수분포의 무기억성, 직렬시스템 MTTF가 1/3이 된다는 설명 등은 모두 옳다.

문제 65
그림은 고장시간의 전형적 분포를 보여주는 욕조곡선이다. 이 중 B기간을 분포로 모형화할 때, 어떤 분포가 적절한가?
1정규분포
2지수분포
3형상모수가 1보다 큰 와이블 분포
4형상모수가 1보다 작은 와이블 분포
정답 및 해설

욕조곡선에서 B구간은 고장률이 일정하게 유지되는 우발고장기간으로, 이 구간의 수명분포는 지수분포로 모형화하는 것이 적절하다.

문제 66
그림의 신뢰성 블록도에 맞는 FT(Fault Tree, 고장목)도는?
1
2
3
4
정답 및 해설

블록도에서 A, B, C가 병렬로 연결되어 있으므로 세 부품이 모두 고장 나야 시스템이 기능을 잃는다. 따라서 FT도에서는 정상사상 아래에 A, B, C를 AND 게이트로 묶은 형태가 맞다. 신뢰성 블록도의 병렬은 FT도의 AND 게이트, 직렬은 OR 게이트로 대응한다.

문제 67
수명시험 중 특히 수명시간을 단축할 목적으로 고장 메카니즘을 촉진하기 위해 가혹한 환경조건에서 행하는 시험은?
1환경시험
2정상수명시험
3screening시험
4가속수명시험
정답 및 해설

수명시간을 단축하기 위해 가혹한 환경조건을 가해 고장 메커니즘을 촉진시키는 시험은 가속수명시험이다.

문제 68
고장평점법에서 평점요소로 기능적 고장영향의 중요도(C1), 영향을 미치는 시스템의 범위(C2), 고장발생빈도(C3)를 평가하여 평가점을 C1 = 3, C2 = 9, C3 = 6을 얻었다면, 고장평점(Cs)는 약 얼마인가?
14.45
25.45
38.72
412.72
정답 및 해설

고장평점(Cs)은 평점요소들의 기하평균으로 Cs=(C1×C2×C3)1/3=(3×9×6)1/3=1621/35.45C_s=(C_1\times C_2\times C_3)^{1/3}=(3\times9\times6)^{1/3}=162^{1/3}\approx5.45 이다.

문제 69
신뢰성 축차샘플링 검사에서 사용되는 공식 중 틀린 것은?
1Ta=sr+haT_a = s \cdot r + h_a
2s=ln(λ1λ0)(λ1λ0)s = \dfrac{\ln\left(\dfrac{\lambda_1}{\lambda_0}\right)}{(\lambda_1 - \lambda_0)}
3ha=ln(1αβ)(λ1λ0)h_a = \dfrac{\ln\left(\dfrac{1-\alpha}{\beta}\right)}{(\lambda_1 - \lambda_0)}
4hr=1αβln(λ1λ0)h_r = \dfrac{\dfrac{1 - \alpha}{\beta}}{\ln\left(\dfrac{\lambda_1}{\lambda_0}\right)}
정답 및 해설

신뢰성 축차샘플링에서 s=ln(λ1/λ0)λ1λ0s=\dfrac{\ln(\lambda_1/\lambda_0)}{\lambda_1-\lambda_0}, ha=ln((1α)/β)λ1λ0h_a=\dfrac{\ln((1-\alpha)/\beta)}{\lambda_1-\lambda_0}, hr=ln((1β)/α)λ1λ0h_r=\dfrac{\ln((1-\beta)/\alpha)}{\lambda_1-\lambda_0} 형태로 로그항이 분자, (λ1-λ0)가 분모에 위치한다. 제시된 h_r 식은 이 구조가 뒤바뀌어 있어 틀린 공식이다.

문제 70
일반적으로 신뢰도 계산을 할 때 샘플의 수가 적은 경우 사용하는 방법이 아닌 것은?
1평균순위법
2메디안순위법
3모드순위법
4표준편차순위법
정답 및 해설

샘플 수가 적을 때 신뢰도(순위)를 추정하는 방법으로는 평균순위법, 메디안순위법, 모드순위법이 일반적으로 사용된다. 표준편차순위법은 이러한 순위추정법에 해당하지 않는다.

문제 71
신뢰성 데이터 해석에 사용되는 확률지 중 가장 널리 사용되는 와이블 확률지에 대한 설명으로 틀린 것은?
1E(t)는 ηΓ(1+1m)\eta \cdot \Gamma\left(1 + \dfrac{1}{m}\right) 으로 계산한다.
2메디안순위법으로 계산할 경우 F(t)는 i0.3n+0.4\dfrac{i-0.3}{n+0.4} 로 계산한 값을 타점한다.
3모수 m의 추정은 ln(1F(x))1t\dfrac{\ln(1-F(x))^{-1}}{t} 의 값이다.
4η의 추정은 타점의 직선이 F(t) = 63%인 선과 만나는 점의 하측 눈금(t 눈금)을 읽은 값이다.
정답 및 해설

와이블 확률지에서 형상모수 m은 lnln11F(t)\ln\ln\dfrac{1}{1-F(t)}lnt\ln t 에 대해 타점했을 때의 직선 기울기로 추정하며, 단순히 ln(1F(x))1\ln(1-F(x))^{-1} 을 t로 나눈 값이 아니다. 나머지 E(t), 메디안순위법 F(t) 공식, η의 추정법 설명은 모두 옳다.

문제 72
어떤 기계의 보전도 M(t)가 지수분포를 따르고, 1시간 동안의 보전도가 M(1) = 1-e-2×1가 되었다면 MTTR(평균수리시간)은?
10.5
21.0
31.5
42.0
정답 및 해설

보전도 M(1)=1e2×1M(1)=1-e^{-2\times1} 은 수리율 μ=2/시간에 해당하는 지수분포 형태이므로 MTTR은 1μ=12=0.5\dfrac{1}{\mu}=\dfrac{1}{2}=0.5 시간이다.

문제 73
동일한 부품을 사용하는 5대의 기계를 200시간 동안 작동시켜 그 부품의 고장을 관찰하였다. 다음 표는 그 부품이 고장 났던 시간들이다. 이 부품의 고장분포는 지수분포라 하고, 고장 즉시 동일한 것으로 교체되었다. 이 부품의 평균고장시간 MTBF는?
1550/6
2950/6
31000/6
4200
정답 및 해설

고장 즉시 동일한 부품으로 교체되었으므로 5대 모두 200시간을 가동한 셈이 되어 총동작시간은 5×200=10005\times200=1000시간이다. 고장 횟수는 기계1이 2회(75, 120), 기계4가 1회(150), 기계5가 3회(30, 85, 90)로 모두 6회다. 따라서 MTBF=총동작시간고장횟수=10006MTBF=\dfrac{\text{총동작시간}}{\text{고장횟수}}=\dfrac{1000}{6}시간이다.

문제 74
부품의 고장률이 각각 λ1 = 0.01, λ2 = 0.04로 고정된 고장률일 경우에 두 부품이 병렬로 연결된 시스템의 MTBF는 약 얼마인가?
190
295
3100
4105
정답 및 해설

두 부품이 병렬연결된 시스템의 MTBF는 1λ1+1λ21λ1+λ2=100+2520=105\dfrac{1}{\lambda_1}+\dfrac{1}{\lambda_2}-\dfrac{1}{\lambda_1+\lambda_2}=100+25-20=105 시간이다.

문제 75
3개의 부품 B1, B2, B3로 이루어진 직렬구조의 시스템이 있다. 서브시스템 B1, B2, B3의 고장률이 각각 0.002, 0.005, 0.004(회/시간)로 알려져 있을 때, 20시간에서 시스템의 신뢰도를 0.9 이상이 되도록 하려면 서브시스템 B1에 배분되어야 할 고장률은 약 얼마인가?
10.00096/시간
20.00176/시간
30.00527/시간
40.18182/시간
정답 및 해설

목표 신뢰도 0.9를 만족하려면 시스템 전체 고장률이 λs=ln0.9200.005268\lambda_s=\dfrac{-\ln0.9}{20}\approx0.005268/시간 이하가 되어야 한다. 기존 고장률 비율(0.002:0.005:0.004)로 비례배분(ARINC법)하면 B1에 배분되는 고장률은 0.005268×0.0020.0110.000960.005268\times\dfrac{0.002}{0.011}\approx0.00096/시간이다.

문제 76
n개의 부품이 직렬구조로 구성된 시스템이 있다. 각 부품의 수평분포가 지수분포를 따르며, 각 부품의 평균수명이 MTBF로 동일할대, 이 직렬구조시스템의 평균수명은?
1MTBFn\dfrac{\mathrm{MTBF}}{n}
2n×MTBFn \times \mathrm{MTBF}
3(1k+1k+1++1n)×MTBF\left(\dfrac{1}{k} + \dfrac{1}{k+1} + \cdots + \dfrac{1}{n}\right) \times \mathrm{MTBF}
4(1+12+13++1n)×MTBF\left(1 + \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{3} + \cdots + \dfrac{1}{n}\right) \times \mathrm{MTBF}
정답 및 해설

동일한 MTBF를 갖는 n개 부품의 직렬시스템은 시스템 고장률이 nλ가 되므로 평균수명은 MTBFn\dfrac{\mathrm{MTBF}}{n} 이다.

문제 77
용어-신인성 및 서비스 품질(KS A 3004)에서 정의하고 있는 고장에 관한 용어 중 아이템의 사용시간 또는 사용횟수의 증가에 따라 요구기능이 부분 고장이면서 점진적인 고장을 나타내는 용어는?
1열화고장
2돌발고장
3취약고장
4일차고장
정답 및 해설

사용시간·횟수 증가에 따라 기능이 점진적으로 저하되며 부분적으로 발생하는 고장은 열화고장이다.

문제 78
와이블 분포에서 형상모수값이 2일 때 고장률에 대한 설명 중 맞는 것은?
1일정하다.
2증가한다.
3감소한다.
4증가하다 감소한다.
정답 및 해설

와이블 분포의 형상모수 m=2이면 고장률 함수가 시간에 비례해 증가하는 마모고장기 형태가 되므로 고장률은 증가한다.

문제 79
각 요소의 신뢰도가 0.9인 2 out of 3 시스템(3 중 2 시스템)의 신뢰도는?
10.852
20.951
30.972
40.990
정답 및 해설

3중 2 시스템의 신뢰도는 3C2R2(1R)+R3=3×0.92×0.1+0.93=0.243+0.729=0.972{}_3C_2R^2(1-R)+R^3=3\times0.9^2\times0.1+0.9^3=0.243+0.729=0.972 이다.

문제 80
부품에 가해지는 부하(x)는 평균 25000, 표준편차 4272인 정규분포를 따르며, 부품의 강도(y)는 평균 50000이다. 신뢰도 0.999가 요구될 때 부품강도의 표준편차는 약 얼마인가? (단, P(z>-3.1) = 0.999 이다.)
13680
26840
37860
49800
정답 및 해설

간섭이론에서 강도-부하 차 Z=y-x는 평균 5000025000=2500050000-25000=25000, 분산 σy2+42722\sigma_y^2+4272^2 인 정규분포를 따른다. 신뢰도 0.999 조건 025000σz=3.1\dfrac{0-25000}{\sigma_z}=-3.1 에서 σz8065\sigma_z\approx8065 이고, σy=80652427226840\sigma_y=\sqrt{8065^2-4272^2}\approx6840 이다.

문제 81
공차를 수식으로 올바르게 표현한 것은?
1기준치수 + 규격 허용차
2최대허용치수 - 기준치수
3규격상한치수 - 규격하한치수
4최대허용치수 + 최소허용치수
정답 및 해설

공차는 허용할 수 있는 치수변동의 폭으로, 규격상한치수에서 규격하한치수를 뺀 값으로 정의한다.

문제 82
품질경영시스템-기본사항과 용어(KS Q ISO 9000:2015)에 정의된 용어의 설명으로 맞는 것은?
1품질매뉴얼 : 요구사항을 명시한 문서
2품질계획서 : 조직의 품질경영시스템에 대한 시방서
3시정조치 : 잠재적 부적합 또는 기타 원하지 않는 잠재적 상황의 원인을 제거하기 위한 조치
4특채 : 규정된 요구사항에 적합하지 않는 제품 또는 서비스를 사용하거나 불출하는 것에 대한 허가
정답 및 해설

KS Q ISO 9000:2015에서 특채는 규정된 요구사항에 적합하지 않은 제품이나 서비스라도 사용하거나 불출할 수 있도록 부여하는 허가를 뜻한다. 품질매뉴얼·품질계획서·시정조치에 대한 나머지 설명은 각각 다른 용어의 정의와 뒤바뀌어 있다.

문제 83
외부업체 관리 비용, 신뢰성 시험비용, 품질기술 비용, 품질관리 교육비용 등과 관련된 품질비용은?
1예방코스트
2평가코스트
3내부실패코스트
4외부실패코스트
정답 및 해설

외부업체 관리, 신뢰성 시험, 품질기술, 품질관리 교육 등은 부적합 발생을 사전에 막기 위한 활동에 드는 비용으로 예방코스트에 해당한다.

문제 84
제조공정에 관한 사내표준화의 요건을 설명한 것으로 가장 적절하지 않은 것은?
1실행가능성이 있는 것일 것
2내용이 구체적이고 객관적일 것
3내용이 신기술이나 특수한 것일 것
4이해관계자들의 합의에 의해 결정되어야 할 것
정답 및 해설

사내표준은 실행 가능하고 구체적·객관적이며 이해관계자의 합의를 거쳐 제정되어야 한다. 신기술이나 특수한 내용이어야 한다는 것은 사내표준화의 요건이 아니며, 오히려 검증된 보편적 내용이 바람직하다.

문제 85
부적합품 손실금액, 부적합품수, 부적합수 등을 요인별, 현상별, 공정별, 품종별 등으로 분류해서 크기의 순서대로 차례로 늘어놓는 그림은?
1산점도
2파레토도
3그래프
4특성요인도
정답 및 해설

부적합품 손실금액이나 건수를 항목별로 분류해 크기 순서대로 나열한 그림은 파레토도이다.

문제 86
품질전략을 수립할 때 계획단계(전략의 형성단계)에서 SWOT분석을 많이 활용하고 있다. 여기서 O는 무엇을 뜻하는가?
1기회
2위협
3강점
4약점
정답 및 해설

SWOT 분석에서 O는 외부환경에서 오는 기회(Opportunity)를 의미한다.

문제 87
시험 장소의 표준 상태(KS A 0006)에 정의된 상온, 상습의 기준으로 맞는 것은?
1온도 : 0~20℃, 습도 : 60~70%
2온도 : 5~35℃, 습도 : 45~85%
3온도 : 10~40℃, 습도 : 55~75%
4온도 : 15~35℃, 습도 : 30~70%
정답 및 해설

KS A 0006 시험장소의 표준상태에서 상온은 5~35℃, 상습은 45~85%로 정의된다.

문제 88
다음의 제품의 유통과정에서 제조물 책임의 면책대상자로 볼 수 있는 자는?
1A
2B
3C
4D
정답 및 해설

제조물 책임은 제조·가공·수입한 자와 자기를 제조업자로 표시한 자, 그리고 이들을 알 수 없을 때 영리 목적으로 공급한 자에게 미친다. 부품을 만든 B, 이를 가공한 A, 판매한 C는 제조 또는 영업상 공급에 해당하지만, 제품을 구입해 이재민에게 무상으로 나누어 준 자는 영업으로 공급한 자가 아니므로 면책된다. ※ 2017년 개정으로 공급자의 책임과 결함 추정 규정이 강화되고 징벌적 손해배상(손해액의 최대 3배)이 도입되었다.

문제 89
4개의 PCB 제품에서 각 제품마다 10개를 측정했을 때, 부적합수가 각각 2개, 1개, 3개, 2개가 나왓다. 이때 6시그마 척도인 DPMO(Defects Per Million Oppoptunities)는?
10.2
22.0
3200000
4800000
정답 및 해설

DPMO는 (총 부적합수/총 검사기회수)×1,000,000으로 구한다. 총 부적합수는 2+1+3+2=8개, 총 검사수는 4×10=40개이므로 840×1,000,000=200,000\dfrac{8}{40}\times1{,}000{,}000=200{,}000 이다.

문제 90
국가품질상의 심사범주에 해당되지 않는 것은?
1리더십
2시스템관리 중시
3전략기획
4고객과 시장중시
정답 및 해설

국가품질상(말콤볼드리지형 모델)의 심사범주는 리더십, 전략기획, 고객과 시장중시 등으로 구성되며, 시스템관리 중시는 별도의 심사범주로 존재하지 않는다.

문제 91
품질보증시스템 운영과 거리가 가장 먼 것은?
1품질시스템의 피드백 과정을 명확하게 해야 한다.
2처음에 품질시스템을 제대로 만들어 가능한 변경하지 않아야 한다.
3품질시스템운영을 위한 수단·용어·운영 규정이 정해져야 한다.
4다음 단계로서의 진행 가부를 결정하기 위한 평가항목, 평가방법이 명확하게 제시되어야 한다.
정답 및 해설

품질보증시스템은 피드백을 통해 지속적으로 개선·보완되어야 하므로, 처음 만든 시스템을 가능한 변경하지 않아야 한다는 설명은 품질보증시스템 운영 원칙과 거리가 멀다.

문제 92
측정오차의 발생원인 중 측정오차에 가장 큰 영향을 미치는 요인은?
1측정기 자체에 의한 오차
2측정하는 사람에 의한 오차
3측정방법의 차이에 의한 오차
4외부적인 환경영향에 의한 오차
정답 및 해설

측정오차의 발생원인 중에서는 일반적으로 측정방법의 차이(측정조건, 절차 등)에 의한 오차가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

문제 93
규격상한이 70, 규격하한이 10인 어떤 제품을 제조하는 제조공정에서 만들어진 제품의 표준편차는 7.5이다. 이 제조공정이 관리상태에 있다고 할 때 공정능력지수(Cp)는 약 얼마인가?
10.66
21.00
31.33
42.67
정답 및 해설

공정능력지수는 Cp=USLLSL6σ=70106×7.5=60451.33C_p=\dfrac{USL-LSL}{6\sigma}=\dfrac{70-10}{6\times7.5}=\dfrac{60}{45}\approx1.33 이다.

문제 94
어떤 문제에 대한 특성과 그 요인을 파악하기 위한 것으로 브레인스토밍이 많이 사용되는 개선활동 기법은?
1층별(stratification)
2체크시트(check sheet)
3산점도(scatter diagram)
4특성요인도(cause & effect diagram)
정답 및 해설

브레인스토밍을 활용해 문제의 특성과 요인을 파악하는 개선활동 기법은 특성요인도이다.

문제 95
고객의 요구와 기대를 규명하고 이들을 설계 및 생산 사이클을 통하여 목적과 수단이 계열을 따라 계통적으로 전개되는 포괄적인 계획화과정을 무엇이라 하는가?
1연관도법
2PDPC법
3친화도법
4품질기능전개
정답 및 해설

고객의 요구와 기대를 규명하여 설계·생산 사이클 전반에 걸쳐 목적과 수단을 계통적으로 전개하는 계획화 과정은 품질기능전개(QFD)이다.

문제 96
Kirkpatrick의 총품질코스트 이론에서 제품의 품질을 규격과 비교하여 분석·시험·검사함으로써 회사의 품질수준을 유지하는데 소요되는 코스트와 설명으로 맞는 것은?
1평가코스트 – 적합품질 향상에 따른 감소하는 품질비용
2예방코스트 – 적합품질 향상에 따른 증가하는 품질비용
3실패코스트 – 적합품질 향상에 따른 감소하는 품질비용
4품질코스트 – 적합품질 향상에 따른 감소하다가 증가하는 품질비용
정답 및 해설

제품을 규격과 비교해 분석·시험·검사함으로써 품질수준을 유지하는 데 드는 비용은 평가코스트이다. Kirkpatrick의 모형에서 적합품질이 향상될수록 결함 검출을 위한 검사 부담이 줄어 평가코스트는 감소하는 경향을 보인다.

문제 97
신 QC 7가지 기법 중 장래의 문제나 미지의 문제에 대해 수집한 정보를 상호 친화성에 의해 정리하고, 해결해야 할 문제를 명확히 하는 방법은?
1KJ법
2계통도법
3PDPC법
4연관도법
정답 및 해설

수집한 정보를 상호 친화성에 따라 정리해 미지·장래의 문제를 명확히 하는 신QC 7가지 기법은 친화도법(KJ법)이다.

문제 98
파이겐바움(Feigenbaum)이 분류한 품질관리부서의 하위 기능 부문 3가지에 해당되지 않는 것은?
1원가관리기술부분
2품질관리기술부분
3공정관리기술부분
4품질정보기술부분
정답 및 해설

파이겐바움이 분류한 품질관리부서의 하위기능 3부문은 품질관리기술, 공정관리기술, 품질정보기술이다. 원가관리기술부문은 이에 포함되지 않는다.

문제 99
표준은 단체표준, 국가표준, 지역표준, 국제표준 등으로 구분될 수 있다. 국가표준에 속하지 않은 것은?
1BS
2DIN
3ANSI
4ASME
정답 및 해설

BS(영국), DIN(독일), ANSI(미국)는 각국의 국가표준이지만, ASME(미국기계학회)는 국가표준이 아니라 학회·단체표준에 해당한다.

문제 100
표준화란 어떤 표준을 정하고 이에 따르는 것 또는 표준을 합리적으로 설정하여 활용하는 조직적인 행위이다. 표준화의 원리에 해당되지 않는 것은?
1규격은 일정한 기간을 두고 검토하여 필요에 따라 개정하여야 한다.
2표준화란 본질적으로 전문화의 행위를 위한 사회의 의식적 노력의 결과이다.
3규격을 제정하는 행동에는 본질적으로 선택과 그에 이어지는 과정이다.
4표준화란 경제적, 사회적 활동이므로 관계자 모두의 상호협력에 의하여 추진되어야 할 것이다.
정답 및 해설

표준화는 본질적으로 단순화 행위를 위한 사회의 의식적 노력의 결과라는 것이 표준화의 기본 원리이며, '전문화'라는 표현은 이 원리를 잘못 서술한 것이다. 규격의 정기적 검토·개정, 선택과 합의에 따른 제정, 관계자 협력에 의한 추진 등 나머지 설명은 표준화의 원리에 해당한다.

품질경영기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

21년 3회차

100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
23형 요인배치실험 시 교락법을 사용하여 다음과 같이 2개의 블록으로 나누어 실험하려고 한다. 블록과 교락되어 있는 교호작용은?
1A×B
2A×C
3A×B×C
4B×C
정답 및 해설

블록 1은 b, c, ac, ab 이고 블록 2는 bc, (1), a, abc 이다. B×CB\times C 의 대비에서 부호가 양인 조합은 b와 c의 지수 합이 짝수인 (1), a, bc, abc 로 블록 2와 정확히 일치한다.

B×CB\times C 효과의 대비가 블록 간 차이와 완전히 겹치므로 블록과 교락된 교호작용은 B×CB\times C 이다.

문제 2
반복이 없는 모수모형 4요인 실험에서 A, B, C, D 의 수준수가 l=3, m=4, n=2, q=3 일 때, 교호작용 A×B×C의 자유도는?
16
29
312
424
정답 및 해설

4요인 실험에서 요인 A, B, C의 자유도는 각각 l-1=2, m-1=3, n-1=1이다. 교호작용의 자유도는 관련 요인 자유도의 곱이므로 A×B×C의 자유도는 2×3×1=62\times3\times1=6 이다.

문제 3
라틴방격법에 대한 설명 중 틀린 것은?
14×4 라틴방격법에서 오차의 자유도는 6이 된다.
2라틴방격법은 교호작용이 있는 실험에 적합하다.
3라틴방격법은 실험횟수를 절약할 수 있는 일부실시법의 종류이다.
4초크레코라틴방격이란 서로 직교하는 라틴방격을 3개 조합한 것이다.
정답 및 해설

라틴방격법은 두 요인(행·열)을 블록으로 두고 처리요인의 주효과만 추정하는 설계로, 교호작용이 존재하지 않는다는 가정 아래 실험횟수를 줄이는 방법이다. 따라서 교호작용이 있는 실험에 적합하다는 설명은 틀리다. 4×4 라틴방격의 오차자유도가 6이라는 것, 일부실시법의 일종이라는 것, 초크레코라틴방격이 직교하는 라틴방격 3개의 조합이라는 것은 모두 옳다.

문제 4
요인의 수준과 수준수를 택하는 방법으로 틀린 것은?
1현재 사용하고 있는 요인의 수준은 포함시키는 것이 바람직하다.
2실험자가 생각하고 있는 각 요인의 흥미영역에서만 수준을 잡아준다.
3특성치가 명확히 나쁘게 되리라고 예상되는 요인의 수준은 흥미영역에 포함시킨다.
4수준수는 보통 2~5수준이 적절하며 많아도 6수준이 넘지 않도록 하여야 한다.
정답 및 해설

요인의 수준은 실험자의 흥미영역 안에서 선택하되, 특성치가 명백히 나쁠 것으로 예상되는 수준은 실험 자원의 낭비이므로 애초에 흥미영역에서 제외해야 한다. 따라서 그런 수준을 흥미영역에 포함시킨다는 설명이 틀리다.

문제 5
2요인 교호작용에 관한 설명으로 틀린 것은? (단, 요인 A, B는 모수요인이다.)
1교호작용이 유의하지 않으면 μ(Ai)와 μ(Bj)의 추정은 의미가 없다.
2교호작용이 유의하지 않으면, 유의한 요인에 대해 각 수준의 모평균을 추정한다.
3교호작용이 유의한 경우, μ(AiBj)를 추정하여 이것으로부터 최적조건을 선택한다.
4교호작용이 유의한 경우, 요인 A, B가 유의하여도 각각의 모평균을 추정하는 것은 의미가 없다.
정답 및 해설

교호작용이 유의하지 않을 때는 오히려 유의한 요인에 대해 각 수준의 모평균 μ(Ai), μ(Bj)를 추정하는 것이 의미가 있다. 따라서 이 경우 추정이 의미 없다는 설명이 틀리다. 교호작용이 유의하면 μ(AiBj)로 최적조건을 정하며, 이때 개별 요인의 모평균 추정은 의미가 없다는 나머지 설명은 옳다.

문제 6
망목특성을 갖는 제품에 대한 손실함수는? (단, L(y)는 손실함수, k는 상수, y는 품질특성치, m은 목표값이다.)
1L(y)=ky2L(y)=\dfrac{k}{y^2}
2L(y)=k(ym)2L(y) = k(y - m)^2
3L(y)=ky2L(y) = ky^2
4L(y)=k(ym)2L(y) = \dfrac{k}{(y - m)^2}
정답 및 해설

망목특성(nominal-the-best)은 목표값 m에서 벗어날수록 손실이 커지는 특성으로, 실제값 y와 목표값 m의 차이의 제곱에 비례하는 손실함수 L(y)=k(ym)2L(y)=k(y-m)^2 을 사용한다.

문제 7
L8(27)형 직교배열표에서 요인 C와 교락되어 있는 요인은?
1BC, DE, ABCDE
2AC, ABDE, CDE
3ABCD, AE, BEC
4AB, ACDE, BDE
정답 및 해설

C는 3열에 배치되어 기본표시가 abab 이다. 기본표시의 곱에서 같은 문자가 짝수 번 나오면 소거되므로, 곱이 abab 가 되는 효과들이 같은 열에 겹쳐 C와 교락된다.

A×B=ab=abA\times B=a\cdot b=ab, B×D×E=bcac=abB\times D\times E=b\cdot c\cdot ac=ab, A×C×D×E=aabcac=abA\times C\times D\times E=a\cdot ab\cdot c\cdot ac=ab 이므로 AB, ACDE, BDE가 C와 교락되어 있다.

문제 8
다음과 같은 22형 요인배치법에서 SA×B는?
10.25
26.25
312.25
418.25
정답 및 해설

22형 요인배치법의 교호작용 제곱합은 대비를 제곱해 SA×B=[(A0B0+A1B1)(A0B1+A1B0)]24S_{A\times B}=\dfrac{[(A_0B_0+A_1B_1)-(A_0B_1+A_1B_0)]^2}{4} 로 구한다. 표의 데이터 A0B0=1A_0B_0=1, A1B0=4A_1B_0=4, A0B1=2A_0B_1=-2, A1B1=0A_1B_1=0 을 대입하면 대비는 (1+0)(2+4)=1(1+0)-(-2+4)=-1 이다. 따라서 SA×B=(1)24=0.25S_{A\times B}=\dfrac{(-1)^2}{4}=0.25 이다.

문제 9
다음의 표는 요인 A의 수준 4, 요인 B의 수준 3, 요인 C의 수준 2, 반복 2회의 지분실험을 실시한 분산분석표의 일부이다. σ2B(A)의 추정값은?
11
21.5
32.5
44
정답 및 해설

지분실험의 자유도는 νA=3\nu_A=3, νB(A)=4(31)=8\nu_{B(A)}=4(3-1)=8, νC(AB)=4×3×(21)=12\nu_{C(AB)}=4\times3\times(2-1)=12, νe=4×3×2×(21)=24\nu_e=4\times3\times2\times(2-1)=24 이므로, 표의 제곱합에서 VB(A)=648=8V_{B(A)}=\dfrac{64}{8}=8, VC(AB)=2412=2V_{C(AB)}=\dfrac{24}{12}=2, Ve=1224=0.5V_e=\dfrac{12}{24}=0.5 이다. 지분구조의 기대평균제곱은 E(VC(AB))=σe2+rσC(AB)2E(V_{C(AB)})=\sigma_e^2+r\sigma_{C(AB)}^2, E(VB(A))=σe2+rσC(AB)2+crσB(A)2E(V_{B(A)})=\sigma_e^2+r\sigma_{C(AB)}^2+cr\sigma_{B(A)}^2 이므로 σB(A)2=VB(A)VC(AB)cr=822×2=1.5\sigma_{B(A)}^2=\dfrac{V_{B(A)}-V_{C(AB)}}{cr}=\dfrac{8-2}{2\times2}=1.5 이다.

문제 10
1요인 실험에 의한 다음 데이터에 대하여 분산분석을 할 때, 분산비(F0)의 값은 약 얼마인가?
13.13
23.15
33.17
43.19
정답 및 해설

수정항은 CT=66212=363CT=\dfrac{66^2}{12}=363 이고, 제곱합은 ST=386363=23S_T=386-363=23, SA=242+172+2524363=372.5363=9.5S_A=\dfrac{24^2+17^2+25^2}{4}-363=372.5-363=9.5, Se=239.5=13.5S_e=23-9.5=13.5 이다. 자유도가 νA=2\nu_A=2, νe=9\nu_e=9 이므로 VA=9.52=4.75V_A=\dfrac{9.5}{2}=4.75, Ve=13.59=1.5V_e=\dfrac{13.5}{9}=1.5 이다. 따라서 F0=4.751.5=3.17F_0=\dfrac{4.75}{1.5}=3.17 이다.

문제 11
23형의 1/2일부실시법에 의한 실험을 하기 위해 다음과 같이 블록을 설계하여 실험을 실시하였다. 실험 결과에 대한 해석으로서 틀린 것은?
1요인 A에 별명은 교호작용 B×C이다.
2블록에 교락된 교호작용은 A×B×C이다.
3요인 A에 제곱합은 요인 C의 제곱합보다 크다.
4요인 A의 효과는 이다.
정답 및 해설

블록에 a, b, c, abca,\ b,\ c,\ abc 가 함께 들어갔으므로 정의대비는 I=ABCI=ABC 이고, 블록에 교락된 것은 A×B×CA\times B\times C, A의 별명은 AABC=B×CA\cdot ABC=B\times C 다. 효과는 A=12(767974+70)=3.5A=\dfrac{1}{2}(76-79-74+70)=-3.5, C=12(7679+74+70)=5.5C=\dfrac{1}{2}(-76-79+74+70)=-5.5 다. 제곱합은 SA=(7)24=12.25S_A=\dfrac{(-7)^2}{4}=12.25, SC=(11)24=30.25S_C=\dfrac{(-11)^2}{4}=30.25 이므로 요인 A의 제곱합이 요인 C보다 크다는 서술이 틀렸다.

문제 12
3개의 공정 라인(A)에서 나오는 제품이 부적합품률이 같은지 알아보기 위하여 샘플링 검사를 실시하였다. 작업 시간별(B)로 차이가 있는가도 알아보기 위하여 오전, 오후, 야간 근무조에서 공정 라인별로 각각 100개씩 조사하여 다음과 같은 데이터가 얻어졌다. 이 자료를 이용한 B3 수준의 모부적합품률 추정치 p^(B3)\hat{p}(B_3) 의 값은 몇 % 인가?
15
26
37
48
정답 및 해설

야간 근무조 B3B_3 의 부적합품수는 공정라인별로 10, 4, 10이어서 합이 24개이고, 조사한 개수는 공정라인 3개에 각각 100개씩이므로 300개다. 따라서 p^(B3)=T33×100=24300=0.08\hat{p}(B_3)=\dfrac{T_{\cdot 3}}{3\times100}=\dfrac{24}{300}=0.08, 즉 8%다.

문제 13
1요인 실험에 있어서 각 수준의 합계 A1, A2, …, Aa가 모두 b개의 측정치 합일 경우, 다음 선형식의 대비가 되기 위한 조건식은? (단, ci가 모두 0은 아니다.)
L=c1A1+c2A2++caAaL=c_1A_1+c_2A_2+\cdots+c_aAa
1c1×c2×…×ca = 1
2c1+c2+…+ca = 1
3c1×c2×…×ca = 0
4c1+c2+…+ca = 0
정답 및 해설

선형식 L=c1A1+c2A2++caAaL=c_1A_1+c_2A_2+\cdots+c_aA_a 가 대비가 되려면 각 수준의 효과 차이만 비교하도록 계수의 합이 0이 되어야 한다. 즉 c1+c2++ca=0c_1+c_2+\cdots+c_a=0 이 대비의 조건이다.

문제 14
분산분석표에 표기된 오차분산에 관한 사항으로 틀린 것은?
1오차분산의 신뢰구간 추정은 χ2분포를 활용한다.
2오차의 불편분산이 요인의 불편분산보다 클 수는 없다.
3오차분산은 요인으로서 취급하지 않은 다른 모든 분산을 포함하고 있다.
4오차분산은 반복 실험을 할 경우 요인의 교호작용을 분리하여 분석할 수 있다.
정답 및 해설

오차의 불편분산은 요인이 유의하지 않은 경우 요인의 불편분산보다 클 수 있으므로, 오차분산이 요인분산보다 결코 클 수 없다는 설명은 틀리다. 오차분산의 신뢰구간을 χ²분포로 추정한다는 것, 요인으로 취급하지 않은 모든 변동을 포함한다는 것, 반복이 있으면 교호작용을 오차와 분리할 수 있다는 설명은 모두 옳다.

문제 15
L27(313)형 선점도에서 A는 1열, B는 5열, C는 2열에 배치할 경우 B×C교호작용은 어느 열에 배치하여야 하는가?
13열, 4열
26열, 7열
38열, 11열
49열, 12열
정답 및 해설

선점도에서 1열과 2열을 잇는 선은 3열·4열, 1열과 5열을 잇는 선은 6열·7열이고, 2열과 5열을 잇는 선에는 8열·11열이 적혀 있다. C가 2열, B가 5열이므로 B×CB\times C 는 이 두 점을 잇는 8열과 11열에 배치한다. 3수준계에서 두 요인의 교호작용은 자유도가 4라 항상 두 개의 열을 차지한다.

문제 16
1요인 실험의 분산분석에서 데이터의 구조모형이 xij = μ + ai + eij로 표시될 때, eij(오차)의 가정이 아닌 것은?
1비정규성 : eij~N(μ, σe2)에 따르지 않는다.
2불편성 : 오차 eij의 기대치는 0이고, 편의는 없다.
3독립성 : 임의의 eij와 eij( iii \neq i' 또는 jjj \neq j' )는 서로 독립이다.
4등분산성 : 오차 eij의 분산은 σe2으로 어떤 i, j에 대해서도 일정하다.
정답 및 해설

1요인 실험의 오차항 eij는 정규분포 N(0, σe²)를 따른다고 가정하며, 이는 불편성·독립성·등분산성과 함께 오차의 정규성 가정을 구성한다. 따라서 정규분포를 따르지 않는다는 '비정규성'은 오차의 가정이 아니다.

문제 17
단일 분할법에서 일차단위가 1요인 실험일 때 A, B는 모수요인이고, 수준수가 각각 l, m 이며, 블록반복 R의 수준수가 r인 경우 평균제곱의 기댓값으로 맞는 것은? (단, 요인 A는 일차단위, 요인 B는 이차단위이다.)
1E(VA)=σe22+mrσA2E(V_A) = \sigma_{e_2}^2 + mr\sigma_A^2
2E(VB)=σe22+lrσB2E(V_B) = \sigma_{e_2}^{2} + l\,r\,\sigma_B^2
3E(VR)=σe22+lmσR2E(V_R) = \sigma_{e_2}^{2} + l\,m\,\sigma_R^2
4E(VA×B)=σe22+rσe12+mrσA×B2E(V_{A \times B}) = \sigma_{e_2}^{2} + r\sigma_{e_1}^{2} + mr\sigma_{A \times B}^{2}
정답 및 해설

단일분할법에서 이차단위 요인 B는 일차단위 오차의 영향을 받지 않고 l×r개의 조합에 걸쳐 나타나므로 E(VB)=σe22+lrσB2E(V_B)=\sigma_{e_2}^2 + l\,r\,\sigma_B^2 이 된다. 반면 일차단위 요인 A와 블록반복 R의 기댓값에는 일차단위 오차항 σe12\sigma_{e_1}^2 이 추가로 포함되어야 하므로 나머지 선택지들은 이 항이 빠졌거나 잘못 구성되어 있다.

문제 18
5수준의 모수요인 A와 4수준의 모수요인 B로 반복 없는 2요인 실험을 한 결과 주효과 A, B가 모두 유의한 경우 최적조합 조건하에서 공정평균을 추정할 때 유효 반복수 ne는?
12.5
22.9
34
43
정답 및 해설

반복 없는 2요인 실험에서 두 요인 A(5수준), B(4수준)가 모두 유의한 경우, 최적조합의 공정평균 추정에 쓰는 유효반복수는 이나(伊奈)의 식 ne=lml+m1n_e=\dfrac{lm}{l+m-1} 로 구한다. l=5, m=4를 대입하면 ne=208=2.5n_e=\dfrac{20}{8}=2.5 이다.

문제 19
결정계수(r2)에 관한 설명으로 맞는 것은?
1회귀방정식의 정도를 측정하는 방법으로 사용될 수 없다.
2단순회귀에서 결정계수(r2)는 상관계수(r)의 제곱과 값이 다르다.
3단순회귀분석에서 얻은 r2으로부터 상관계수를 구하면 –r이 된다.
40≤r2≤1의 범위에 있고, r2의 값이 1에 가까울수록 쓸모 있는 회귀방정식이 된다.
정답 및 해설

결정계수 r²는 0과 1 사이의 값을 가지며, 1에 가까울수록 회귀식이 데이터를 잘 설명하는 쓸모 있는 방정식이 된다. 단순회귀에서 r²는 상관계수 r의 제곱과 같아 회귀식의 적합도를 나타내는 척도로 사용된다.

문제 20
모수요인 A는 3수준, 블록요인 B는 2수준으로 난괴법 실험을 실시하여 분석한 결과 다음의 데이터를 얻었다. 요인 A의 수준 A1과 수준 A3간의 모평균 차이의 양측 신뢰구간을 신뢰율 95%로 추정하면 약 얼마인가? (단, t0.975(2) = 4.303, t0.975(5) = 2.571 이다.)
xˉ1=12.54xˉ2=8.76xˉ3=6.54Ve=0.81\bar{x}_{1\cdot} = 12.54 \quad \bar{x}_{2\cdot} = 8.76 \\ \bar{x}_{3\cdot} = 6.54 \quad V_e = 0.81
16±2.31
26±3.28
36±3.87
46±4.24
정답 및 해설

오차분산 Ve=0.81, 각 수준의 반복수(블록수) b=2이므로 두 평균 차의 표준오차는 2Veb=2×0.812=0.9\sqrt{\dfrac{2V_e}{b}}=\sqrt{\dfrac{2\times0.81}{2}}=0.9 이다. 오차자유도는 (3-1)(2-1)=2이므로 t0.975(2)=4.303을 사용하면 신뢰구간은 (12.546.54)±4.303×0.9=6±3.87(12.54-6.54)\pm4.303\times0.9 = 6\pm3.87 이 된다.

문제 21
전수검사와 샘플링검사를 비교한 설명으로 틀린 것은?
1전수검사에서는 이론적으로 샘플링오차가 발생하지 않는다.
2부적합품이 로트에 포함될 수 없다면 전수검사로 실행하여야 한다.
3일반적으로 전수검사는 샘플링검사에 비하여 검사비용이 많이 든다.
4시료를 랜덤하게 추출할 경우에는 샘플링검사의 결과와 전수검사의 결과가 일치하게 된다.
정답 및 해설

샘플링검사는 시료를 랜덤 추출해도 표본오차(샘플링오차)가 존재하므로 전수검사 결과와 항상 일치한다고 볼 수 없다. 전수검사는 이론적으로 샘플링오차가 없고, 부적합품 혼입이 절대 허용되지 않는 로트라면 전수검사를 해야 하며, 검사비용은 전수검사가 더 많이 든다는 나머지 설명은 모두 옳다.

문제 22
A, B 두 사람의 작업자가 동일한 기계부품의 길이를 측정한 결과 다음과 같은 데이터가 얻어졌다. A작업자가 측정한 것이 B작업자의 측정치보다 크다고 할 수 있겠는가? (단, α = 0.05, t0.95(5) = 2.015 이다.)
1데이터가 7개 미만이므로 위험률 5%로는 검정할 수가 없다.
2A작업자가 측정한 것이 B작업자의 측정치보다 크다고 할 수 있다.
3A작업자가 측정한 것이 B작업자의 측정치보다 크다고 할 수 없다.
4위의 데이터로는 시료크기가 7개 이하이므로 귀무가설을 채택하기에 무리가 있다.
정답 및 해설

같은 부품을 두 작업자가 각각 측정한 대응비교이므로 차 d=ABd=A-B 로 검정한다. d=5, 7, 13, 5, 1, 12d=5,\ 7,\ 13,\ 5,\ -1,\ 12 에서 dˉ=416=6.833\bar{d}=\dfrac{41}{6}=6.833, Sd=4134126=132.83S_d=413-\dfrac{41^2}{6}=132.83, Vd=132.835=26.567V_d=\dfrac{132.83}{5}=26.567, sd=5.154s_d=5.154 다. t0=6.8335.154/6=3.25t_0=\dfrac{6.833}{5.154/\sqrt{6}}=3.25t0.95(5)=2.015t_{0.95}(5)=2.015 보다 크므로 귀무가설을 기각하고, A작업자의 측정치가 B작업자보다 크다고 할 수 있다.

문제 23
계수 및 계량 규준형 1회 샘플링검사(KS Q 0001) 중 제3부:계량 규준형 1회 샘플링 검사방식(표준편차 기지)에서 샘플링 검사의 적용 조건으로 틀린 것은?
1제품을 로트로 처리할 수 있어야 한다.
2검사단위의 품질을 계량값으로 나타낼 수 있어야 한다.
3부적합품률을 따르는 경우는 특성치가 정규분포를 하고 있는 것으로 다루어져야 한다.
4부적합률을 따르는 경우 부적합품률을 어느 한도 내로 보증하는 것이므로 합격 로트 안에 부적합품이 들어가면 안 된다.
정답 및 해설

계량 규준형 1회 샘플링검사는 부적합품률을 통계적으로 어느 한도 이하로 '보증'하는 방식일 뿐, 합격된 로트에도 확률적으로 부적합품이 일부 섞여 있을 수 있음을 전제로 한다. 따라서 합격 로트 안에 부적합품이 전혀 들어가면 안 된다는 설명은 틀리다.

문제 24
전기 마이크로미터의 정확도를 비교하기 위하여 A, B 2개의 전기 마이크로미터로 크랭크샤프트 5개에 대해 각각 외경을 측정하여 다음의 결과를 얻었다. A, B 간의 차이를 검정하기 위한 검정 통계량은 약 얼마인가?
11.31
23.21
33.42
46.53
정답 및 해설

같은 크랭크샤프트를 두 마이크로미터로 각각 잰 대응비교이므로 차 d=AB=2, 2, 1, 2, 1d=A-B=2,\ 2,\ 1,\ 2,\ 1 로 검정통계량을 구한다. dˉ=1.6\bar{d}=1.6, Sd=14825=1.2S_d=14-\dfrac{8^2}{5}=1.2, Vd=1.24=0.3V_d=\dfrac{1.2}{4}=0.3, sd=0.5477s_d=0.5477 이다. 따라서 t0=dˉsd/n=1.60.5477/5=6.53t_0=\dfrac{\bar{d}}{s_d/\sqrt{n}}=\dfrac{1.6}{0.5477/\sqrt{5}}=6.53 이다.

문제 25
모상관계수 ρ = 0인 모집단에서 크기 n의 시료를 추출하여 시료의 상관계수(r)를 구한 후, 통계량 rn21r2r\sqrt{\dfrac{n-2}{1-r^2}} 을 취하면, 이 통계량은 어떤 분포를 하는가?
1F분포
2t분포
3χ2분포
4정규분포
정답 및 해설

모상관계수가 0인 모집단에서 얻은 표본상관계수 r에 대해 rn21r2r\sqrt{\dfrac{n-2}{1-r^2}} 을 계산하면 이 통계량은 자유도 n-2인 t분포를 따른다. 이는 회귀직선의 기울기 유의성 검정과 동일한 원리이다.

문제 26
관리도에 타점하는 통계량(statistic)은 정규분포를 한다고 가정한다. 공정(모집단)이 정규분포를 이룰 때에는 표본분포는 언제나 정규분포를 이루지만 공정분포가 정규분포가 아니더라도 표본의 크기 n이 충분히 크다면 정규분포에 접근한다는 이론은?
1대수의 법칙
2체계적 추출법
3중심극한정리
4크기비례 추출법
정답 및 해설

모집단이 정규분포가 아니더라도 표본크기 n이 충분히 크면 표본평균의 분포가 정규분포에 가까워진다는 이론은 중심극한정리이다. 관리도의 타점통계량이 정규분포를 따른다고 가정하는 근거가 바로 이 정리이다.

문제 27
동전을 200번 던져 앞면이 115번, 뒷면이 85번 나타났다. 앞면이 나올 확률은 0.5라는 귀무가설을 유의수준 α = 0.05로 검정한 결과로 맞는 것은? (단, χ20.95(1) = 3.84, χ20.975(1) = 5.02 이다.)
1이 실험결과로는 알 수 없다.
2앞면이 나올 확률이 1/2이라 볼 수 있다.
3앞면이 나올 확률이 1/2이 아니라 볼 수 있다.
4앞면이 나올 확률은 1/2보다 작다고 볼 수 있다.
정답 및 해설

귀무가설 p=0.5 하의 기대도수는 앞·뒤 각 100회이므로 χ02=(115100)2100+(85100)2100=4.5\chi_0^2=\dfrac{(115-100)^2}{100}+\dfrac{(85-100)^2}{100}=4.5 이다. 이는 χ0.952(1)=3.84\chi_{0.95}^2(1)=3.84 보다 크므로 귀무가설을 기각하여 앞면이 나올 확률이 1/2이 아니라고 볼 수 있다.

문제 28
Shewhart 관리도에서 3σ관리한계를 3.5σ관리한계로 바꿀 경우 나타나는 현상으로 맞는 것은?
1제1종의 오류 α가 감소한다.
2제2종의 오류 β가 감소한다.
3제1종의 오류 α와 제2종의 오류 β가 모두 증가한다.
4제1종의 오류 α와 제2종의 오류 β가 모두 감소한다.
정답 및 해설

관리한계를 3σ에서 3.5σ로 넓히면 관리한계 폭이 커져 정상 공정에서 점이 벗어날 가능성이 줄어들므로 제1종 오류(생산자위험) α는 감소한다. 반대로 이상이 있어도 벗어나기 어려워져 제2종 오류 β는 증가한다.

문제 29
각 50개씩의 부품이 들어 있는 10상자의 로트가 있을 때 각 10상자에서 일부를 구분하여 랜덤하게 샘플링하는 방법은?
1집락 샘플링
2유의 샘플링
3층별 샘플링
4다단계 샘플링
정답 및 해설

여러 상자(층)를 각각 하나의 층으로 보고, 각 층에서 일부를 랜덤하게 구분하여 추출하는 방법은 층별 샘플링이다. 10상자 각각을 층으로 취급해 상자마다 일부씩 뽑는 방식이 이에 해당한다.

문제 30
다음은 두 개의 층 A, B의 데이터로 작성한 XR\overline{X} - R 관리도로부터 층의 평균치 차이를 검정할 때 사용하는 식이다. 이 식의 전제조건이 아닌 것은?
xAxB>A2R1kA+1kB\left|\overline{\overline{x}}_A - \overline{\overline{x}}_B\right| \gt A_2\overline{R}\sqrt{\dfrac{1}{k_A} + \dfrac{1}{k_B}}
1kA, kB는 충분히 클 것
2RˉA,RˉB\bar{R}_A, \bar{R}_B 간에 유의차가 없을 것
3두 개의 관리도는 관리상태에 있을 것
4두 관리도의 부분군의 크기가 충분히 클 것
정답 및 해설

이 검정식은 RA,RB\overline{R}_A, \overline{R}_B 간에 유의차가 없고 두 관리도가 관리상태에 있으며, 군의 수 kA, kB가 충분히 클 것을 전제로 한다. 반면 부분군의 크기(n) 자체가 커야 한다는 조건은 이 식의 전제조건이 아니다.

문제 31
계수형 샘플링검사 절차-제1부:로트별 합격품질한계(AQL) 지표형 샘플링검사방식(ISO KS Q 2859-1)에서 전환 규칙 중 전환점수를 적용하여야 할 경우는?
1수월한 검사에서 보통 검사로
2보통 검사에서 수월한 검사로
3보통 검사에서 까다로운 검사로
4까다로운 검사에서 보통 검사로
정답 및 해설

KS Q ISO 2859-1의 전환규칙에서 전환점수는 보통검사 진행 중 로트 합격 실적을 누적하여, 수월한 검사로 전환할지 판단하기 위해 계산한다. 따라서 전환점수를 적용하는 경우는 보통검사에서 수월한 검사로 전환하는 경우이다.

문제 32
A, B 두 직조공정을 병행하여 가동하고 있다. A공정에서는 직물 10000m에 대하여 부적합수가 10개, B공정에서는 같은 길이의 직물에서 부적합수가 20개 있었다. 유의수준 0.05로 검정하고자 할 때, A공정의 부적합수는 B공정보다 적다고 할 수 있는가?
1A공정은 B공정과 같다고 할 수 있다.
2A공정의 부적합수는 B공정보다 적다고 할 수 있다.
3A공정의 부적합수는 B공정보다 적다고 할 수 없다.
4A공정과 B공정의 부적합수는 서로 비교할 수 없다.
정답 및 해설

동일 길이에서 발생한 부적합수 비교이므로 u0=cAcBcA+cB=1020301.83u_0=\dfrac{c_A-c_B}{\sqrt{c_A+c_B}}=\dfrac{10-20}{\sqrt{30}}\approx-1.83 이다. 절댓값이 단측 기각값 1.645보다 크므로 A공정의 부적합수가 B공정보다 유의하게 적다고 판단한다.

문제 33
계수형 축차 샘플링검사 방식(KS Q ISO 28591:2017)에서 합격판정치(A)와 불합격판정치(R)이 다름과 같이 주어졌을 때, 어떤 로트에서 1개씩 채취하여 5번째와 40번째가 부적합품일 경우, 40번째에서 로트에 대한 조처로서 맞는 것은? (단, 중지 시 누적 샘플크기(중지값) nt = 226 이다.)
A=2.319+0.059ncumR=2.702+0.059ncumA = -2.319 + 0.059\,n_{\mathrm{cum}} \quad R = 2.702 + 0.059\,n_{\mathrm{cum}}
1검사를 속행한다.
2로트를 합격으로 한다.
3로트를 불합격으로 한다.
4아무 조처도 취할 수 없다.
정답 및 해설

40번째 시점의 누적판정치는 A=2.319+0.059×40=0.041A=-2.319+0.059\times40=0.041, R=2.702+0.059×40=5.062R=2.702+0.059\times40=5.062 이다. 40번째까지 누적 부적합품수는 2개(5번째, 40번째)로 A와 R 사이에 있으므로 합격도 불합격도 아닌 검사 속행 상태이다.

문제 34
X\overline{X} 관리도에서 관리한계를 벗어나는 점이 많아지고 있을 때의 설명으로 맞는 것은? (단, R관리도는 안정상태, 군내변동 : σ2w, 군간변동 : σ2b 이다.)
1σb2\sigma_b^2 가 크게 되어, σx2\sigma_{\overline{x}}^{2} 도 크게 된다.
2σw2\sigma_w^2 가 크게 되어, σx2\sigma_{\overline{x}}^2 도 크게 된다.
3σb2\sigma_{b}^{2} 가 작게 되고, σw2\sigma_w^2 도 크게 된다.
4σxˉ2\sigma_{\bar{x}}^2 가 작게 되고, σw2\sigma_w^2 도 크게 된다.
정답 및 해설

R관리도가 안정 상태이면 군내변동 σw²는 일정하지만, X̄ 관리도에서 관리이탈점이 늘어나는 것은 군간변동 σb²가 커졌기 때문이다. σb²가 커지면 부분군 평균의 분산 σx̄² 도 함께 커져 관리한계를 벗어나는 점이 많아진다.

문제 35
확률분포에 관한 설명으로 틀린 것은?
1불편분산 V의 기대치는 모분산 σ2보다 크다.
2자유도 ν인 t분포를 따르는 확률변수 T의 기댓값은 0이다.
3범위 R을 이용하여 모표준편차를 추정하는 경우 공식으로 R=d2σ\overline{R} = d_2\sigma 를 사용할 수 있다.
4상호독립인 불편분산 VA와 VB의 분산비 VB/VA는 자유도 νB와 νA를 가진 F분포를 따른다.
정답 및 해설

불편분산 V는 모분산 σ²의 불편추정량이므로 그 기댓값은 σ²과 같으며, σ²보다 크다는 설명은 틀리다. t분포의 기댓값이 0이라는 것, R̄=d2σ 관계, 두 불편분산의 비가 F분포를 따른다는 나머지 설명은 모두 옳다.

문제 36
Rs 관리도의 관리상한을 다음의 관리도용 계수표를 사용하여 계산하면 어떻게 되는가? (단, Rs=Rsk1\overline{R}_s = \dfrac{\sum R_s}{k - 1} 이다.)
12.282Rs2.282\overline{R}_s
23.267Rˉs3.267\bar{R}_s
3알 수 없다.
4관리상한은 고려하지 않는다.
정답 및 해설

Rs 관리도(이동범위 관리도)는 군의 크기를 2로 보는 관리도로, 관리상한은 계수표의 D4 값을 사용해 D4Rs=3.267RsD_4\overline{R}_s=3.267\overline{R}_s 로 구한다.

문제 37
계수형 샘플링 검사에 있어서 N, n, c가 주어지고, 로트의 부적합품률 P와 합격확률 L(P)의 관계를 나타낸 것을 무엇이라고 하는가?
1검사일보
2검사성적서
3검사특성곡선
4검사기준서
정답 및 해설

로트의 부적합품률 P와 그 로트가 합격할 확률 L(P)의 관계를 나타낸 곡선은 검사특성곡선(OC곡선)이다. N, n, c가 정해지면 이 곡선의 형태가 결정된다.

문제 38
u관리도에 대한 설명으로 맞는 것은?
1UCL, LCLuˉ±Auˉ\bar{u} \pm A\sqrt{\bar{u}} 에 의해 구할 수 있다.
2UCL, LCL은 c관리도를 이용하면 nuˉ±3nuˉn\bar{u} \pm 3n\sqrt{\bar{u}} 와 같다.
3시료의 면적이나 길이가 일정할 경우에만 사용한다.
4부적합수 c의 분포는 일반적으로 이항분포를 따른다.
정답 및 해설

u관리도는 단위당 부적합수를 관리하는 계수형 관리도로, 시료 크기 n이 부분군마다 다를 수 있어 관리한계는 uˉ±Auˉ\bar{u}\pm A\sqrt{\bar{u}} 형태(여기서 A는 n에 따라 달라지는 계수)로 계산된다. c관리도는 면적·길이가 일정할 때만 쓰이며 부적합수는 이항분포가 아닌 포아송분포를 따른다.

문제 39
10개의 배치(Batch)에서 각각 4개씩의 샘플을 뽑아 범위(R)를 구하였더니 ∑R = 16 이었다. 이 때 σ^\hat{\sigma} 은 얼마인가? (단, 군의 크기가 4 일 때, d2 = 2.059, d3 = 0.880 이다.)
10.78
21.82
31.94
44.55
정답 및 해설

10개 배치, 군크기 4에서 R=ΣR10=1610=1.6\overline{R}=\dfrac{\Sigma R}{10}=\dfrac{16}{10}=1.6 이다. σ^=Rd2=1.62.0590.78\hat{\sigma}=\dfrac{\overline{R}}{d_2}=\dfrac{1.6}{2.059}\approx0.78 이다.

문제 40
피스톤의 외경을 X1, 실린더의 내경을 X2라 한다. X1, X2는 서로 독립된 확률분포를 따르고, 그 표준편차가 각각 0.05, 0.03 이라면 실린더와 피스톤 사이의 간격 X2 - X1의 표준편차는?
10.052 - 0.032
20.0520.032\sqrt{0.05^2 - 0.03^2}
30.052 + 0.032
40.052+0.032\sqrt{0.05^2 + 0.03^2}
정답 및 해설

X1, X2가 서로 독립이면 차 X2-X1의 분산은 두 분산의 합이 되므로 표준편차는 0.052+0.032\sqrt{0.05^2+0.03^2} 이다. 독립변수의 차에서도 분산은 뺄셈이 아니라 항상 더해진다.

문제 41
4가지 주문 작업을 1대의 기계에서 처리하고자 한다. 각 작업의 작업시간과 납기가 다음과 같이 주어져 있을 때 여유시간법을 사용하여 작업순서를 결정할 경우, 평균흐름시간은 며칠인가?
113일
214일
315일
416일
정답 및 해설

여유시간은 납기에서 작업시간을 뺀 값이므로 A는 148=614-8=6일, B는 116=511-6=5일, C는 166=1016-6=10일, D는 103=710-3=7일이고, 여유가 작은 순서인 BADCB\to A\to D\to C 로 처리한다. 흐름시간은 B가 6일, A가 14일, D가 17일, C가 23일이다. 따라서 평균흐름시간은 6+14+17+234=15\dfrac{6+14+17+23}{4}=15일이다.

문제 42
보전작업자가 각 제조부서의 감독자 밑에 있는 보전조직은?
1부문보전
2집중보전
3지역보전
4절충보전
정답 및 해설

보전작업자가 생산부서 감독자 소속으로 배치되어 각 제조부서별로 보전을 수행하는 조직형태는 부문보전이다. 신속한 대응이 가능하지만 보전기술 축적은 어려운 방식이다.

문제 43
생산관리의 변환 시스템 중 Input, 공장 Output의 요소가 적절하게 연결된 것은?
1재료 – 로트 - 제품
2프로세스 – 변환 - 제품
3공정 – 프로세스 - 제품
4재료 – 프로세스 – 제품
정답 및 해설

생산관리의 변환시스템에서 공장(제조업)의 투입물은 재료, 변환과정은 프로세스(가공), 산출물은 제품으로 연결된다. 투입-변환-산출의 대표적 조합은 재료-프로세스-제품이다.

문제 44
관측 평균시간 5분, 객관적 레이팅에 의해서 1단계 평가계수 95%, 2단계 조정계수, 15% 여유율 20% 일 경우의 표준시간은 약 몇 분인가?
15.09분
26.56분
37.56분
48.39분
정답 및 해설

객관적 레이팅법의 정미시간은 관측시간×속도평가계수×(1+구간(2단계) 조정계수)로 구하므로 5×0.95×(1+0.15)=5.46255\times0.95\times(1+0.15)=5.4625분이다. 여기에 외경법으로 여유율 20%를 적용하면 표준시간은 5.4625×1.26.565.4625\times1.2\approx6.56분이다.

문제 45
부품 A의 사용량은 하루에 3000개, 평균 준비시간은 0.5일/컨테이너, 가공시간은 0.3일/컨테이너 그리고 컨테이너 한 개에 담을 수 있는 부품 A의 수는 30개, 안전계수 α는 25% 이다. 간판시스템을 운용하는 경우 부품 A를 위해 필요한 간판의 수는?
163개
2100개
3125개
4200개
정답 및 해설

간판수는 수요량×리드타임×(1+안전계수)용기당 수량\dfrac{\text{수요량}\times\text{리드타임}\times(1+\text{안전계수})}{\text{용기당 수량}} 으로 구한다. 리드타임은 준비시간+가공시간=0.8일이므로 3000×0.8×1.2530=100\dfrac{3000\times0.8\times1.25}{30}=100개이다.

문제 46
다중활동분석표의 용도로 거리가 먼 것은?
1효율적인 작업조 편성
2작업자의 미세동작 분석
3기계 혹은 작업자의 유효시간 단축
4한 명의 작업자가 담당할 수 있는 기계대수의 산정
정답 및 해설

다중활동분석표는 작업자-기계 조합의 유휴시간을 줄이고 효율적 작업조 편성이나 기계대수 산정에 활용되는 도구이다. 작업자의 미세동작을 분석하는 것은 서블릭 분석 등 동작연구의 영역이므로 다중활동분석표의 용도가 아니다.

문제 47
적시생산시스템(JIT)에 관한 설명으로 틀린 것은?
1생산의 평준화로 작업부하량이 균일해진다.
2생산준비시간의 단축으로 리드타임이 단축된다.
3간판(Kanban)이라는 부품인출시스템을 사용한다.
4입력정보로 재고대장, 주일정계획, 자재명세서가 요구된다.
정답 및 해설

JIT는 간판을 이용한 부품인출과 생산준비시간 단축, 생산평준화를 특징으로 하며 필요한 만큼만 생산해 재고를 최소화한다. 재고대장, 주일정계획, 자재명세서 같은 입력정보를 필요로 하는 것은 MRP 시스템의 특징이므로 이 설명이 틀리다.

문제 48
생산경영관리에서 구매의 효과를 측정하는 객관적 척도를 나타낸 것으로 거리가 가장 먼 것은?
1예산 절감액
2납기 이행실적
3구매물품의 품질
4거래업체의 수
정답 및 해설

구매효과는 예산 절감액, 납기 이행실적, 구매물품의 품질 등 구매활동의 성과를 나타내는 지표로 측정한다. 거래업체의 수 자체는 구매 효과를 직접 나타내는 객관적 척도로 보기 어렵다.

문제 49
다품종소량 생산의 특징이 아닌 것은?
1단위당 생산원가는 낮다.
2범용설비에 의한 생산이 주가 된다.
3주로 노동집약적 생산공정에 속한다.
4진도관리가 어렵고 분산작업이 이루어진다.
정답 및 해설

다품종소량생산은 범용설비를 이용한 노동집약적 생산으로 진도관리가 어렵고 분산작업이 이루어지는 특징이 있다. 소량생산이라 규모의 경제를 얻기 어려워 단위당 생산원가는 오히려 높다.

문제 50
포드 시스템과 관련이 없는 것은?
1과업관리
2컨베이어
3동시작업
4고임금, 저가격
정답 및 해설

포드 시스템은 컨베이어를 이용한 이동조립, 여러 공정의 동시작업, 고임금·저가격 정책을 특징으로 한다. 과업관리는 테일러의 과학적 관리법에서 다루는 개념으로 포드 시스템과는 직접 관련이 없다.

문제 51
생산계획을 집행하는 단계로서 생산계획을 세분화하여 작업계획을 시간단위로 구체화시키는 활동은?
1일정계획
2재고통제
3작업설계
4라인밸런싱
정답 및 해설

생산계획을 시간단위(주·일)로 세분화하여 작업계획을 구체화하는 집행 단계의 활동은 일정계획이다.

문제 52
생산계획을 위한 제품조합에서 A제품의 가격이 2000원, 직접재료비 500원, 외주가공비 200원, 동력 및 연료비가 50원일 때 한계이익률은?
137.5%
262.5%
365.0%
475.0%
정답 및 해설

한계이익은 판매가격에서 변동비(직접재료비+외주가공비+동력연료비)를 뺀 값이므로 2000(500+200+50)=12502000-(500+200+50)=1250원이다. 한계이익률은 12502000=62.5%\dfrac{1250}{2000}=62.5\% 이다.

문제 53
불확실성하에서의 의사결정 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?
1MaxiMin 기준 : 가능한 최소의 성과가 가장 큰 대안을 선택
2Laplace 기준 : 가능한 성과의 기대치가 가장 큰 대안을 선택
3Hurwicz 기준 : 기회손실의 최대값이 최소화되는 대안을 선택
4MaxiMax 기준 : 가능한 최대의 성과를 최대화하는 대안을 선택
정답 및 해설

Hurwicz 기준은 최선(최대)과 최악(최소) 성과에 낙관계수 α를 가중평균해 대안을 선택하는 기준이다. 기회손실의 최댓값을 최소화하는 대안을 선택하는 것은 Savage(미니맥스 리그렛) 기준의 정의이므로 이 설명이 틀리다.

문제 54
MRP 과정에서 품목의 순소요량이 산출되면 로트 사이즈를 결정해야 한다. 로트 사이즈 결정방법에 대한 설명으로 틀린 것은?
1고정주문량(fixed order quantity) 방법은 주문할 때마다 주문량은 동일하게 된다.
2대응발주(lot for lot) 방법은 순소요량만큼 발주하나 초과 재고가 나타난다.
3부분기간(part period algorithm) 방법은 주문비와 재고유지비의 균형점을 고려하여 주문한다.
4기간발주량(period order quantity) 방법은 사전에 결정된 시간간격마다 주문을 실시하되, 로트 사이즈는 주문할 때마다 이 기간 중의 소요량만큼 발주한다.
정답 및 해설

대응발주(lot for lot) 방법은 순소요량만큼만 정확히 발주하는 방식이므로 초과 재고가 남지 않는 것이 특징이다. 따라서 초과 재고가 나타난다는 설명은 틀리다.

문제 55
총괄생산계획(APP)의 문제를 경험적 또는 탐색적 방법으로 해결하려는 기법은?
1선형계획법(LP)
2선형결정규칙(LDR)
3도시법(Graphic method)
4휴리스틱기법(Heuristic approach)
정답 및 해설

총괄생산계획 문제를 수리적 최적화가 아닌 경험이나 시행착오적 탐색으로 해결하려는 기법은 휴리스틱기법이다.

문제 56
수요의 추세변화를 분석할 경우에 가장 적합한 방법은?
1상관분석법
2이동평균법
3지수평활법
4최소자승법
정답 및 해설

시계열 데이터의 추세(경향)변화를 분석하는 데 가장 적합한 방법은 시간을 독립변수로 한 회귀식을 적합시키는 최소자승법이다.

문제 57
방향에 맞도록 목표물을 돌려놓거나 위치를 잡아놓기로서 운반동작 중 바로 놓을 수도 있는 서블릭 기호는?
1PP
2G
3P
4H
정답 및 해설

서블릭 기호 중 목표물의 방향을 맞추어 돌려놓거나 위치를 잡는 동작은 바로 놓기(Position, P)이다.

문제 58
워크샘플링 기법을 이용하여 표준시간을 결정하기 적합한 작업유형으로 맞는 것은?
1주기가 짧고 반복적인 작업
2주기가 짧고 비반복적인 작업
3주기가 길고 비반복적인 작업
4작업 공정과 시간이 고정된 작업
정답 및 해설

워크샘플링법은 순간관측을 반복해 가동률·여유율 등을 추정하는 방법으로, 주기가 길고 비반복적이어서 스톱워치로 직접 측정하기 어려운 작업의 표준시간 산정에 적합하다.

문제 59
가공조립산업에서 시간가동률을 저해시켜 설비종합효율을 나쁘게 하는 로스(loss)는?
1초기수율로스
2속도저하로스
3작업준비·조정로스
4잠깐정지·공회전로스
정답 및 해설

설비종합효율에서 시간가동률을 저해하는 로스는 설비의 정지시간을 늘리는 고장로스와 작업준비·조정로스이다. 계획된 준비교체 시간이 시간가동률을 직접 낮추는 대표적 로스이다.

문제 60
제품별 배치와 비교할 때 공정별 배치의 장점이 아닌 것은?
1단위당 생산시간이 짧다.
2범용설비가 많아 시설투자 측면에서 비용이 저렴하다.
3한 설비의 고장으로 인해 전체 공정에 미치는 영향이 적다.
4수요변화와 제품변경 등에 대응하는 제조부문의 유연성이 크다.
정답 및 해설

공정별 배치는 범용설비 활용과 유연성이 장점이지만, 다양한 경로 이동과 대기시간으로 인해 단위당 생산시간은 오히려 제품별 배치보다 길다. 따라서 단위당 생산시간이 짧다는 설명은 공정별 배치의 장점이 아니다.

문제 61
고장율 λ = 0.07/시간, 수리율 μ = 0.5/시간 일 때, 가용도(Availability)는 약 몇 % 인가?
112.33
214.02
387.72
488.10
정답 및 해설

가용도는 A=μλ+μ=0.50.07+0.5=0.50.570.8772A=\dfrac{\mu}{\lambda+\mu}=\dfrac{0.5}{0.07+0.5}=\dfrac{0.5}{0.57}\approx0.8772, 즉 약 87.72%이다.

문제 62
평균 고장률이 0.002/시간인 지수분포를 따르는 제품을 10시간 사용하였을 경우 고장이 발생할 확률은 약 얼마인가?
10.02
20.20
30.80
40.98
정답 및 해설

지수분포에서 고장확률은 F(t)=1eλt=1e0.002×10=1e0.020.0198F(t)=1-e^{-\lambda t}=1-e^{-0.002\times10}=1-e^{-0.02}\approx0.0198 로 약 0.02이다.

문제 63
평균수명이 1000시간 정도 되는지를 판정하기 위해 샘플을 20개로 하여 고장 난 것은 즉시 새 것으로 교체하면서 4번째 고장이 발생할 때까지 시험하고자 한다. 4번째 고장시간이 얼마여야 평균수명을 1000시간으로 추정할 수 있겠는가?
1100시간
2200시간
3400시간
4600시간
정답 및 해설

고장 즉시 교체하며 4번째 고장까지 시험하는 경우, 총 가동시간은 n×trn\times t_r 로 일정하게 유지되므로 θ^=ntrr=20t4=5t\hat{\theta}=\dfrac{n\,t_r}{r}=\dfrac{20t}{4}=5t 이다. 이를 1000시간으로 두면 t=200t=200시간이 된다.

문제 64
부품의 수명분포가 가장 많이 활용되는 지수분포에 관한 설명으로 틀린 것은?
1부품 고장율의 역수가 MTTF 이다.
2중고부품이나 새 부품이나 신뢰도는 동일하다.
3부품 3개가 직렬로 연결된 시스템의 MTTF는 부품 MTTF의 1/3 이다.
4부품 3개가 병렬로 연결된 시스템의 MTTF는 부품 MTTF의 3배이다.
정답 및 해설

지수분포 부품 3개가 병렬연결된 시스템의 MTTF는 (1+12+13)×MTTF1.83×MTTF\left(1+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}\right)\times\mathrm{MTTF}\approx1.83\times\mathrm{MTTF} 이며 3배가 아니다. 나머지 지수분포의 무기억성, 직렬시스템 MTTF가 1/3이 된다는 설명 등은 모두 옳다.

문제 65
그림은 고장시간의 전형적 분포를 보여주는 욕조곡선이다. 이 중 B기간을 분포로 모형화할 때, 어떤 분포가 적절한가?
1정규분포
2지수분포
3형상모수가 1보다 큰 와이블 분포
4형상모수가 1보다 작은 와이블 분포
정답 및 해설

욕조곡선에서 B구간은 고장률이 일정하게 유지되는 우발고장기간으로, 이 구간의 수명분포는 지수분포로 모형화하는 것이 적절하다.

문제 66
그림의 신뢰성 블록도에 맞는 FT(Fault Tree, 고장목)도는?
1
2
3
4
정답 및 해설

블록도에서 A, B, C가 병렬로 연결되어 있으므로 세 부품이 모두 고장 나야 시스템이 기능을 잃는다. 따라서 FT도에서는 정상사상 아래에 A, B, C를 AND 게이트로 묶은 형태가 맞다. 신뢰성 블록도의 병렬은 FT도의 AND 게이트, 직렬은 OR 게이트로 대응한다.

문제 67
수명시험 중 특히 수명시간을 단축할 목적으로 고장 메카니즘을 촉진하기 위해 가혹한 환경조건에서 행하는 시험은?
1환경시험
2정상수명시험
3screening시험
4가속수명시험
정답 및 해설

수명시간을 단축하기 위해 가혹한 환경조건을 가해 고장 메커니즘을 촉진시키는 시험은 가속수명시험이다.

문제 68
고장평점법에서 평점요소로 기능적 고장영향의 중요도(C1), 영향을 미치는 시스템의 범위(C2), 고장발생빈도(C3)를 평가하여 평가점을 C1 = 3, C2 = 9, C3 = 6을 얻었다면, 고장평점(Cs)는 약 얼마인가?
14.45
25.45
38.72
412.72
정답 및 해설

고장평점(Cs)은 평점요소들의 기하평균으로 Cs=(C1×C2×C3)1/3=(3×9×6)1/3=1621/35.45C_s=(C_1\times C_2\times C_3)^{1/3}=(3\times9\times6)^{1/3}=162^{1/3}\approx5.45 이다.

문제 69
신뢰성 축차샘플링 검사에서 사용되는 공식 중 틀린 것은?
1Ta=sr+haT_a = s \cdot r + h_a
2s=ln(λ1λ0)(λ1λ0)s = \dfrac{\ln\left(\dfrac{\lambda_1}{\lambda_0}\right)}{(\lambda_1 - \lambda_0)}
3ha=ln(1αβ)(λ1λ0)h_a = \dfrac{\ln\left(\dfrac{1-\alpha}{\beta}\right)}{(\lambda_1 - \lambda_0)}
4hr=1αβln(λ1λ0)h_r = \dfrac{\dfrac{1 - \alpha}{\beta}}{\ln\left(\dfrac{\lambda_1}{\lambda_0}\right)}
정답 및 해설

신뢰성 축차샘플링에서 s=ln(λ1/λ0)λ1λ0s=\dfrac{\ln(\lambda_1/\lambda_0)}{\lambda_1-\lambda_0}, ha=ln((1α)/β)λ1λ0h_a=\dfrac{\ln((1-\alpha)/\beta)}{\lambda_1-\lambda_0}, hr=ln((1β)/α)λ1λ0h_r=\dfrac{\ln((1-\beta)/\alpha)}{\lambda_1-\lambda_0} 형태로 로그항이 분자, (λ1-λ0)가 분모에 위치한다. 제시된 h_r 식은 이 구조가 뒤바뀌어 있어 틀린 공식이다.

문제 70
일반적으로 신뢰도 계산을 할 때 샘플의 수가 적은 경우 사용하는 방법이 아닌 것은?
1평균순위법
2메디안순위법
3모드순위법
4표준편차순위법
정답 및 해설

샘플 수가 적을 때 신뢰도(순위)를 추정하는 방법으로는 평균순위법, 메디안순위법, 모드순위법이 일반적으로 사용된다. 표준편차순위법은 이러한 순위추정법에 해당하지 않는다.

문제 71
신뢰성 데이터 해석에 사용되는 확률지 중 가장 널리 사용되는 와이블 확률지에 대한 설명으로 틀린 것은?
1E(t)는 ηΓ(1+1m)\eta \cdot \Gamma\left(1 + \dfrac{1}{m}\right) 으로 계산한다.
2메디안순위법으로 계산할 경우 F(t)는 i0.3n+0.4\dfrac{i-0.3}{n+0.4} 로 계산한 값을 타점한다.
3모수 m의 추정은 ln(1F(x))1t\dfrac{\ln(1-F(x))^{-1}}{t} 의 값이다.
4η의 추정은 타점의 직선이 F(t) = 63%인 선과 만나는 점의 하측 눈금(t 눈금)을 읽은 값이다.
정답 및 해설

와이블 확률지에서 형상모수 m은 lnln11F(t)\ln\ln\dfrac{1}{1-F(t)}lnt\ln t 에 대해 타점했을 때의 직선 기울기로 추정하며, 단순히 ln(1F(x))1\ln(1-F(x))^{-1} 을 t로 나눈 값이 아니다. 나머지 E(t), 메디안순위법 F(t) 공식, η의 추정법 설명은 모두 옳다.

문제 72
어떤 기계의 보전도 M(t)가 지수분포를 따르고, 1시간 동안의 보전도가 M(1) = 1-e-2×1가 되었다면 MTTR(평균수리시간)은?
10.5
21.0
31.5
42.0
정답 및 해설

보전도 M(1)=1e2×1M(1)=1-e^{-2\times1} 은 수리율 μ=2/시간에 해당하는 지수분포 형태이므로 MTTR은 1μ=12=0.5\dfrac{1}{\mu}=\dfrac{1}{2}=0.5 시간이다.

문제 73
동일한 부품을 사용하는 5대의 기계를 200시간 동안 작동시켜 그 부품의 고장을 관찰하였다. 다음 표는 그 부품이 고장 났던 시간들이다. 이 부품의 고장분포는 지수분포라 하고, 고장 즉시 동일한 것으로 교체되었다. 이 부품의 평균고장시간 MTBF는?
1550/6
2950/6
31000/6
4200
정답 및 해설

고장 즉시 동일한 부품으로 교체되었으므로 5대 모두 200시간을 가동한 셈이 되어 총동작시간은 5×200=10005\times200=1000시간이다. 고장 횟수는 기계1이 2회(75, 120), 기계4가 1회(150), 기계5가 3회(30, 85, 90)로 모두 6회다. 따라서 MTBF=총동작시간고장횟수=10006MTBF=\dfrac{\text{총동작시간}}{\text{고장횟수}}=\dfrac{1000}{6}시간이다.

문제 74
부품의 고장률이 각각 λ1 = 0.01, λ2 = 0.04로 고정된 고장률일 경우에 두 부품이 병렬로 연결된 시스템의 MTBF는 약 얼마인가?
190
295
3100
4105
정답 및 해설

두 부품이 병렬연결된 시스템의 MTBF는 1λ1+1λ21λ1+λ2=100+2520=105\dfrac{1}{\lambda_1}+\dfrac{1}{\lambda_2}-\dfrac{1}{\lambda_1+\lambda_2}=100+25-20=105 시간이다.

문제 75
3개의 부품 B1, B2, B3로 이루어진 직렬구조의 시스템이 있다. 서브시스템 B1, B2, B3의 고장률이 각각 0.002, 0.005, 0.004(회/시간)로 알려져 있을 때, 20시간에서 시스템의 신뢰도를 0.9 이상이 되도록 하려면 서브시스템 B1에 배분되어야 할 고장률은 약 얼마인가?
10.00096/시간
20.00176/시간
30.00527/시간
40.18182/시간
정답 및 해설

목표 신뢰도 0.9를 만족하려면 시스템 전체 고장률이 λs=ln0.9200.005268\lambda_s=\dfrac{-\ln0.9}{20}\approx0.005268/시간 이하가 되어야 한다. 기존 고장률 비율(0.002:0.005:0.004)로 비례배분(ARINC법)하면 B1에 배분되는 고장률은 0.005268×0.0020.0110.000960.005268\times\dfrac{0.002}{0.011}\approx0.00096/시간이다.

문제 76
n개의 부품이 직렬구조로 구성된 시스템이 있다. 각 부품의 수평분포가 지수분포를 따르며, 각 부품의 평균수명이 MTBF로 동일할대, 이 직렬구조시스템의 평균수명은?
1MTBFn\dfrac{\mathrm{MTBF}}{n}
2n×MTBFn \times \mathrm{MTBF}
3(1k+1k+1++1n)×MTBF\left(\dfrac{1}{k} + \dfrac{1}{k+1} + \cdots + \dfrac{1}{n}\right) \times \mathrm{MTBF}
4(1+12+13++1n)×MTBF\left(1 + \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{3} + \cdots + \dfrac{1}{n}\right) \times \mathrm{MTBF}
정답 및 해설

동일한 MTBF를 갖는 n개 부품의 직렬시스템은 시스템 고장률이 nλ가 되므로 평균수명은 MTBFn\dfrac{\mathrm{MTBF}}{n} 이다.

문제 77
용어-신인성 및 서비스 품질(KS A 3004)에서 정의하고 있는 고장에 관한 용어 중 아이템의 사용시간 또는 사용횟수의 증가에 따라 요구기능이 부분 고장이면서 점진적인 고장을 나타내는 용어는?
1열화고장
2돌발고장
3취약고장
4일차고장
정답 및 해설

사용시간·횟수 증가에 따라 기능이 점진적으로 저하되며 부분적으로 발생하는 고장은 열화고장이다.

문제 78
와이블 분포에서 형상모수값이 2일 때 고장률에 대한 설명 중 맞는 것은?
1일정하다.
2증가한다.
3감소한다.
4증가하다 감소한다.
정답 및 해설

와이블 분포의 형상모수 m=2이면 고장률 함수가 시간에 비례해 증가하는 마모고장기 형태가 되므로 고장률은 증가한다.

문제 79
각 요소의 신뢰도가 0.9인 2 out of 3 시스템(3 중 2 시스템)의 신뢰도는?
10.852
20.951
30.972
40.990
정답 및 해설

3중 2 시스템의 신뢰도는 3C2R2(1R)+R3=3×0.92×0.1+0.93=0.243+0.729=0.972{}_3C_2R^2(1-R)+R^3=3\times0.9^2\times0.1+0.9^3=0.243+0.729=0.972 이다.

문제 80
부품에 가해지는 부하(x)는 평균 25000, 표준편차 4272인 정규분포를 따르며, 부품의 강도(y)는 평균 50000이다. 신뢰도 0.999가 요구될 때 부품강도의 표준편차는 약 얼마인가? (단, P(z>-3.1) = 0.999 이다.)
13680
26840
37860
49800
정답 및 해설

간섭이론에서 강도-부하 차 Z=y-x는 평균 5000025000=2500050000-25000=25000, 분산 σy2+42722\sigma_y^2+4272^2 인 정규분포를 따른다. 신뢰도 0.999 조건 025000σz=3.1\dfrac{0-25000}{\sigma_z}=-3.1 에서 σz8065\sigma_z\approx8065 이고, σy=80652427226840\sigma_y=\sqrt{8065^2-4272^2}\approx6840 이다.

문제 81
공차를 수식으로 올바르게 표현한 것은?
1기준치수 + 규격 허용차
2최대허용치수 - 기준치수
3규격상한치수 - 규격하한치수
4최대허용치수 + 최소허용치수
정답 및 해설

공차는 허용할 수 있는 치수변동의 폭으로, 규격상한치수에서 규격하한치수를 뺀 값으로 정의한다.

문제 82
품질경영시스템-기본사항과 용어(KS Q ISO 9000:2015)에 정의된 용어의 설명으로 맞는 것은?
1품질매뉴얼 : 요구사항을 명시한 문서
2품질계획서 : 조직의 품질경영시스템에 대한 시방서
3시정조치 : 잠재적 부적합 또는 기타 원하지 않는 잠재적 상황의 원인을 제거하기 위한 조치
4특채 : 규정된 요구사항에 적합하지 않는 제품 또는 서비스를 사용하거나 불출하는 것에 대한 허가
정답 및 해설

KS Q ISO 9000:2015에서 특채는 규정된 요구사항에 적합하지 않은 제품이나 서비스라도 사용하거나 불출할 수 있도록 부여하는 허가를 뜻한다. 품질매뉴얼·품질계획서·시정조치에 대한 나머지 설명은 각각 다른 용어의 정의와 뒤바뀌어 있다.

문제 83
외부업체 관리 비용, 신뢰성 시험비용, 품질기술 비용, 품질관리 교육비용 등과 관련된 품질비용은?
1예방코스트
2평가코스트
3내부실패코스트
4외부실패코스트
정답 및 해설

외부업체 관리, 신뢰성 시험, 품질기술, 품질관리 교육 등은 부적합 발생을 사전에 막기 위한 활동에 드는 비용으로 예방코스트에 해당한다.

문제 84
제조공정에 관한 사내표준화의 요건을 설명한 것으로 가장 적절하지 않은 것은?
1실행가능성이 있는 것일 것
2내용이 구체적이고 객관적일 것
3내용이 신기술이나 특수한 것일 것
4이해관계자들의 합의에 의해 결정되어야 할 것
정답 및 해설

사내표준은 실행 가능하고 구체적·객관적이며 이해관계자의 합의를 거쳐 제정되어야 한다. 신기술이나 특수한 내용이어야 한다는 것은 사내표준화의 요건이 아니며, 오히려 검증된 보편적 내용이 바람직하다.

문제 85
부적합품 손실금액, 부적합품수, 부적합수 등을 요인별, 현상별, 공정별, 품종별 등으로 분류해서 크기의 순서대로 차례로 늘어놓는 그림은?
1산점도
2파레토도
3그래프
4특성요인도
정답 및 해설

부적합품 손실금액이나 건수를 항목별로 분류해 크기 순서대로 나열한 그림은 파레토도이다.

문제 86
품질전략을 수립할 때 계획단계(전략의 형성단계)에서 SWOT분석을 많이 활용하고 있다. 여기서 O는 무엇을 뜻하는가?
1기회
2위협
3강점
4약점
정답 및 해설

SWOT 분석에서 O는 외부환경에서 오는 기회(Opportunity)를 의미한다.

문제 87
시험 장소의 표준 상태(KS A 0006)에 정의된 상온, 상습의 기준으로 맞는 것은?
1온도 : 0~20℃, 습도 : 60~70%
2온도 : 5~35℃, 습도 : 45~85%
3온도 : 10~40℃, 습도 : 55~75%
4온도 : 15~35℃, 습도 : 30~70%
정답 및 해설

KS A 0006 시험장소의 표준상태에서 상온은 5~35℃, 상습은 45~85%로 정의된다.

문제 88
다음의 제품의 유통과정에서 제조물 책임의 면책대상자로 볼 수 있는 자는?
1A
2B
3C
4D
정답 및 해설

제조물 책임은 제조·가공·수입한 자와 자기를 제조업자로 표시한 자, 그리고 이들을 알 수 없을 때 영리 목적으로 공급한 자에게 미친다. 부품을 만든 B, 이를 가공한 A, 판매한 C는 제조 또는 영업상 공급에 해당하지만, 제품을 구입해 이재민에게 무상으로 나누어 준 자는 영업으로 공급한 자가 아니므로 면책된다. ※ 2017년 개정으로 공급자의 책임과 결함 추정 규정이 강화되고 징벌적 손해배상(손해액의 최대 3배)이 도입되었다.

문제 89
4개의 PCB 제품에서 각 제품마다 10개를 측정했을 때, 부적합수가 각각 2개, 1개, 3개, 2개가 나왓다. 이때 6시그마 척도인 DPMO(Defects Per Million Oppoptunities)는?
10.2
22.0
3200000
4800000
정답 및 해설

DPMO는 (총 부적합수/총 검사기회수)×1,000,000으로 구한다. 총 부적합수는 2+1+3+2=8개, 총 검사수는 4×10=40개이므로 840×1,000,000=200,000\dfrac{8}{40}\times1{,}000{,}000=200{,}000 이다.

문제 90
국가품질상의 심사범주에 해당되지 않는 것은?
1리더십
2시스템관리 중시
3전략기획
4고객과 시장중시
정답 및 해설

국가품질상(말콤볼드리지형 모델)의 심사범주는 리더십, 전략기획, 고객과 시장중시 등으로 구성되며, 시스템관리 중시는 별도의 심사범주로 존재하지 않는다.

문제 91
품질보증시스템 운영과 거리가 가장 먼 것은?
1품질시스템의 피드백 과정을 명확하게 해야 한다.
2처음에 품질시스템을 제대로 만들어 가능한 변경하지 않아야 한다.
3품질시스템운영을 위한 수단·용어·운영 규정이 정해져야 한다.
4다음 단계로서의 진행 가부를 결정하기 위한 평가항목, 평가방법이 명확하게 제시되어야 한다.
정답 및 해설

품질보증시스템은 피드백을 통해 지속적으로 개선·보완되어야 하므로, 처음 만든 시스템을 가능한 변경하지 않아야 한다는 설명은 품질보증시스템 운영 원칙과 거리가 멀다.

문제 92
측정오차의 발생원인 중 측정오차에 가장 큰 영향을 미치는 요인은?
1측정기 자체에 의한 오차
2측정하는 사람에 의한 오차
3측정방법의 차이에 의한 오차
4외부적인 환경영향에 의한 오차
정답 및 해설

측정오차의 발생원인 중에서는 일반적으로 측정방법의 차이(측정조건, 절차 등)에 의한 오차가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

문제 93
규격상한이 70, 규격하한이 10인 어떤 제품을 제조하는 제조공정에서 만들어진 제품의 표준편차는 7.5이다. 이 제조공정이 관리상태에 있다고 할 때 공정능력지수(Cp)는 약 얼마인가?
10.66
21.00
31.33
42.67
정답 및 해설

공정능력지수는 Cp=USLLSL6σ=70106×7.5=60451.33C_p=\dfrac{USL-LSL}{6\sigma}=\dfrac{70-10}{6\times7.5}=\dfrac{60}{45}\approx1.33 이다.

문제 94
어떤 문제에 대한 특성과 그 요인을 파악하기 위한 것으로 브레인스토밍이 많이 사용되는 개선활동 기법은?
1층별(stratification)
2체크시트(check sheet)
3산점도(scatter diagram)
4특성요인도(cause & effect diagram)
정답 및 해설

브레인스토밍을 활용해 문제의 특성과 요인을 파악하는 개선활동 기법은 특성요인도이다.

문제 95
고객의 요구와 기대를 규명하고 이들을 설계 및 생산 사이클을 통하여 목적과 수단이 계열을 따라 계통적으로 전개되는 포괄적인 계획화과정을 무엇이라 하는가?
1연관도법
2PDPC법
3친화도법
4품질기능전개
정답 및 해설

고객의 요구와 기대를 규명하여 설계·생산 사이클 전반에 걸쳐 목적과 수단을 계통적으로 전개하는 계획화 과정은 품질기능전개(QFD)이다.

문제 96
Kirkpatrick의 총품질코스트 이론에서 제품의 품질을 규격과 비교하여 분석·시험·검사함으로써 회사의 품질수준을 유지하는데 소요되는 코스트와 설명으로 맞는 것은?
1평가코스트 – 적합품질 향상에 따른 감소하는 품질비용
2예방코스트 – 적합품질 향상에 따른 증가하는 품질비용
3실패코스트 – 적합품질 향상에 따른 감소하는 품질비용
4품질코스트 – 적합품질 향상에 따른 감소하다가 증가하는 품질비용
정답 및 해설

제품을 규격과 비교해 분석·시험·검사함으로써 품질수준을 유지하는 데 드는 비용은 평가코스트이다. Kirkpatrick의 모형에서 적합품질이 향상될수록 결함 검출을 위한 검사 부담이 줄어 평가코스트는 감소하는 경향을 보인다.

문제 97
신 QC 7가지 기법 중 장래의 문제나 미지의 문제에 대해 수집한 정보를 상호 친화성에 의해 정리하고, 해결해야 할 문제를 명확히 하는 방법은?
1KJ법
2계통도법
3PDPC법
4연관도법
정답 및 해설

수집한 정보를 상호 친화성에 따라 정리해 미지·장래의 문제를 명확히 하는 신QC 7가지 기법은 친화도법(KJ법)이다.

문제 98
파이겐바움(Feigenbaum)이 분류한 품질관리부서의 하위 기능 부문 3가지에 해당되지 않는 것은?
1원가관리기술부분
2품질관리기술부분
3공정관리기술부분
4품질정보기술부분
정답 및 해설

파이겐바움이 분류한 품질관리부서의 하위기능 3부문은 품질관리기술, 공정관리기술, 품질정보기술이다. 원가관리기술부문은 이에 포함되지 않는다.

문제 99
표준은 단체표준, 국가표준, 지역표준, 국제표준 등으로 구분될 수 있다. 국가표준에 속하지 않은 것은?
1BS
2DIN
3ANSI
4ASME
정답 및 해설

BS(영국), DIN(독일), ANSI(미국)는 각국의 국가표준이지만, ASME(미국기계학회)는 국가표준이 아니라 학회·단체표준에 해당한다.

문제 100
표준화란 어떤 표준을 정하고 이에 따르는 것 또는 표준을 합리적으로 설정하여 활용하는 조직적인 행위이다. 표준화의 원리에 해당되지 않는 것은?
1규격은 일정한 기간을 두고 검토하여 필요에 따라 개정하여야 한다.
2표준화란 본질적으로 전문화의 행위를 위한 사회의 의식적 노력의 결과이다.
3규격을 제정하는 행동에는 본질적으로 선택과 그에 이어지는 과정이다.
4표준화란 경제적, 사회적 활동이므로 관계자 모두의 상호협력에 의하여 추진되어야 할 것이다.
정답 및 해설

표준화는 본질적으로 단순화 행위를 위한 사회의 의식적 노력의 결과라는 것이 표준화의 기본 원리이며, '전문화'라는 표현은 이 원리를 잘못 서술한 것이다. 규격의 정기적 검토·개정, 선택과 합의에 따른 제정, 관계자 협력에 의한 추진 등 나머지 설명은 표준화의 원리에 해당한다.