基于尺度赋权方差的有偏总体EWMA均值控制图

基于尺度赋权方差法给出总体分布有偏并假定总体分布未知情况下休哈特均值控制图的控制限.基于此研究结果,将其推广到EWMA均值控制图,给出总体分布有偏并假定总体分布未知情况下EWMA均值控制图的控制界限,并以质量特性值服从对数正态分布为例,给出EWMA均值控制图的控制效果的模拟分析.     

带参数估计的极差控制图设计

现实中,过程参数常常未知,需由第Ⅰ阶段的受控样本数据估计得到.不同的第Ⅰ阶段样本数据集对应着目标参数的不同估计值,进而会导致不同的控制限与不同的控制图表现.对于某位实际工作人员而言,最可能的情况是他手里仅有一组第Ⅰ阶段数据集,因此研究在给定一组第Ⅰ阶段数据集下控制图的表现,即条件表现,更具实际意义.基于Monter Carlo模拟,研究了基于样本平均极差,样本平均标准差和样本合并标准差等3种参数估计形式下常见的等尾极差图和无偏极差图的条件平均链长分布,结果表明参数估计对控制图影响严重.为了弥补第Ⅰ阶段数据量的不足,基于bootstrap方法,提出了修正控制图以获得理想的条件受控表现.比较结果显示,基于样本合并标准差的估计方法更好,修正的无偏极差图表现优于相应的修正等尾极差图.     

基于未知分布的均值和方差的稳健EWMA图

研究了当待监控质量特性所服从的分布类型和分布参数未知时的EWMA控制图的构建问题。通过仿真分析对几种分别用于监控过程均值和过程方差的EWMA控制图方法的运行长度进行比对,用以评价控制图的效率以及对未知分布的稳健性,根据效率评价的结果获得了适用于分布未知情况下的均值和方差的稳健EWMA控制图。最后分别提出了这两种均值和方差的稳健EWMA图的优化设计方法.     

VSI EWMA控制图的性能分析与优化

ATS(平均报警时间)对VSI(可变抽样区间)EWMA控制图性能分析与优化有着十分重要的作用.应用马尔科夫链建立了VSIEWMA控制图的ATS计算模型,并就该模型的收敛特点进行了分析,分析发现,ATS的马尔科夫模型的收敛速度与设计参数取值有关;并且不同的设计参数对其性能影响程度不同,控制限系数和抽样区间对其影响程度相对较大;分析还发现,ATS的OC曲线存在交点δ~*,当过程偏移δ处于[0,δ~*]与(δ~*,+∞)两个区间时,平滑系数具有不同的取值策略,给出δ~*的求解程序并绘制出了δ~*与控制限系数的函数曲线,发现交点δ~*随控制限系数增加而减小.     

改进型单边EWMA指数控制图设计

现代制造过程中,某些产品的不合格率非常低,通常将这类过程称为高质量过程。由于高质量过程中相邻不合格产品之间的时间间隔服从指数分布,可以通过指数控制图实现对过程状态的监控。因此,本文提出一种改进型指数加权移动平均(Improved Exponentially Weighted Moving Average,IEWMA)指数控制图,并采用蒙特卡洛仿真获得控制图的平均运行链长(Average Run Length,ARL),仿真结果表明该控制图的性能优于传统单边EWMA指数控制图,尤其针对过程中产生较小偏移的情形具有较好的检测性能。     

自相关过程的改进型EWMA控制图

常规指数加权移动平均(EWMA)控制图的假设前提是观测数据相互独立,但在实际生产过程中,数据相关违背假设条件。本文首先讨论了序列自相关对常规EWMA控制图的影响,结果表明其检测效能降低。因此,重新估计了平稳过程的σz并在此基础上建立了改进型EWMA控制图。然后运用平均链长比较了改进型EWMA控制图与休哈特图和残差控制图,模拟研究说明当过程非强相关且过程均值发生中小偏移条件下。改进型EWMA控制图的检测效果要优于其他两种控制图。最后,通过一个实例验证了该方法的有效性。     

有偏总体的EWMA均值控制图

基于总体分布有偏并假定总体分布未知情况下均值-极差控制图的控制限的研究结果,将其推广到EWMA均值控制图,给出总体分布有偏并假定总体分布未知情况下EWMA均值控制图的控制界限,并以质量特性值服从对数正态分布为例,给出EWMA均值控制图的控制效果的模拟分析.     

具有可变抽样区间的EWMA标准差控制图

对指数加权滑动平均即EWM A标准差控制图进行了可变抽样区间设计,用M arkov-cha in方法给出了该控制图的平均报警时间的计算公式,并同固定抽样区间的常规EWM A标准差控制图进行比较,数据显示,所设计的控制图能较快的发现过程变化从而减少产品的不合格率.     

基于APL的EWMA控制图经济统计优化设计

为了提高指数加权移动平均(EWMA)控制图监控效率评价的精确性和全面性,提出用一个质量周期内的平均产品个数替代平均抽样个数来进行控制图的经济性和统计性综合评价,建立了一种基于平均产品长度(APL)的更为精确的EWMA控制图经济统计多目标优化设计模型,并采用具体的算例说明了采用NSGA-Ш算法对该模型进行计算的步骤。最后,用该方法优化设计的EWMA控制图与已有的几种EWMA控制图优化设计进行比较,结果表明:本文提出的经济统计优化设计方法显著优于只考虑经济性能的经济设计和只考虑统计性能的统计设计方案。     

可变抽样区间的二项EWMA控制图

在制造过程中,对产品的不合格品数进行监控时,通常选用计数性控制图-np图,它是基于过程服从二项分布建立的,一般对于过程中出现的较大波动效果明显。为了提高控制图对不合格品数较小波动的监控效果,本文设计了产品不合格品数服从二项分布的EWMA控制图。提出可变抽样区间的二项EWMA控制图,并采用马可夫链法计算其平均报警时间。对固定抽样区间以及可变抽样区间二项EWMA控制图对比研究,表明当过程失控时,可变抽样区间二项EWMA控制图具有较小的失控平均报警时间,能够迅速监测出过程中的异常波动,明显优于固定抽样区间的二项EWMA控制图。     

具有可变抽样区间的Poisson EWMA控制图

传统的EWMA控制图通常都是针对计量型质量特性值的,而对于计数型质量特征值少有研究.设计了单位缺陷数服从Poisson分布的EWMA控制图,并对Poisson EWMA控制图进行了可变抽样区间设计,利用Markov chain方法计算了其平均报警时间,计算结果表明,所设计的动态Poisson EWMA控制图较Shewhart c-图和固定抽样区间的Poissin EWMA控制图能更好的监控过程的变化.     

可变抽样区间几何EWMA控制图的经济设计

为了降低生产过程周期成本,本文对单位缺陷数服从几何分布时,可变抽样区间的指数加权移动平均(EWMA)控制图进行经济设计。首先建立可变抽样区间几何EWMA控制图的经济模型,使单位时间期望费用最小来确定参数的最优值;其次用遗传算法来寻找经济模型的最优解;最后对可变抽样区间几何EWMA控制图的经济模型进行灵敏度分析和最优性分析。研究结果表明单位时间期望费用分别随着异常原因发生的频率、过程失控时单位时间的质量费用、发现异常原因的时间期望值和纠正过程的时间期望值的增大而增大。     

基于经验似然比检验的高维非参EWMA控制图

随着传感技术和数据采集系统的逐渐完善,大量复杂高维数据可以被收集,对多变量和高维数据流进行监控往往是现代制造业和质量管理部门的一个基本要求.然而,在高维数据监控领域中,由于“维数的诅咒”以及变量的分布通常是复杂未知的,大多数传统的多元控制图不再适用.针对这种情况,一些研究者讨论了对分布未知且复杂高维数据的均值向量的各种检验,但这些检验很少适用于Phase II阶段的过程监控.文章提出了一种基于高维经验似然比检验的EWMA型非参数监控方案,该方案可用于多元过程和高维过程均值向量的监控,并且适用于子组数据流.所提出的控制图不仅易于实现和解释,而且蒙特卡罗数值模拟结果显示该控制图在对称、偏态、厚尾分布中都能有效地监测均值漂移.最后,将所提出的控制图应用于半导体制造过程,结果显示文章的方法对未通过测试的半导体具有良好的监控效果.     

基于次序秩的非参数EWMA联合控制图

本文提供了一个基于次序秩的非参数EWMA联合控制图(DNE)用于监测位置参数的持续性漂移.这是一个自启动控制图,不用累积大量可控样本数据,可以用于监控开始阶段。同时,我们不需要预先知道样本的分布,也不需要预先调整任何参数.通过数据模拟研究显示出这个控制图不仅在各种不同分布下具有很好的稳健性,并且对各种大小的漂移都很有效。文章最后通过工业上一个真实例子表明,这个控制图在实际应用中有着非常好的表现。     

具有可变样本容量的非正态EWMA控制图

为了提高控制图的监控效率,本文研究非正态分布下,EWMA控制图的可变样本容量设计问题。首先利用Burr分布近似各种非正态分布,构造可变样本容量的非正态EWMA控制图;其次运用马尓科夫链法计算可变样本容量非正态EWMA控制图的平均运行长度;然后与传统的非正态EWMA控制图进行比较得出:当过程中出现小波动时,可变样本容量的非正态EWMA控制图能够更快地发现过程中的异常波动,具有较小的平均运行长度,其监控效率明显优于传统的非正态EWMA控制图。     

基于拟合优度检验的非参数EWMA控制图

文章提出了一种基于拟合优度检验的非参数控制图,以实现对连续型数据的监控.所提出的方法不仅适用于单值观测的情况,也可用于分组样本.不同于传统的控制图要求数据服从正态分布,文章的方法不限制数据的分布,可用于正态以及非正态的任意分布;并且能够监控数据分布的变化,例如分布中的位置参数、尺度参数、以及形状参数等.仿真结果表明,文章提出的控制图计算迅速、使用方便,在各种分布下都表现稳健,对分布变化的监控非常有效.     

可变抽样区间同时监控均值标准差的EWMA控制图

传统的EWMA控制图分别针对监控过程均值变化和监控过程标准差变化进行研究,在实际生产中,很多情形需要同时监控过程均值变化和过程标准差变化。为了提高控制图的监控效率,本文研究了同时监控均值和标准差变化时,EWMA控制图的可变抽样区间设计。其次运用马科夫链法计算可变抽样区间EWMA控制图的平均报警时间;然后与传统的EWMA控制图进行比较得出:同时监控均值和标准差时,可变抽样区间的EWMA控制图能够更快地发现过程中的异常波动,具有较短的平均报警时间,其监控效率明显优于传统的EWMA控制图。     

控制过程方差的CUSUMQ图及其性质

崔恒建．控制过程方差的ＣＵＳＵＭＱ图及其性质．数理统计与管理，１９９８，１７（４），３３～３８．Ｑｕｓｅｎｂｅｒｒｙ（１９９５）基于样本方差的标准化变换Φ－１［Ｈｎ－１（（ｎ－１）Ｓ２／σ２０）］提出了控制过程方差的累积和（ＣＵＳＵＭ）Ｑ控制图。本文我们描述了在控制过程方差变化中这种ＣＵＳＵＭＱ控制图的性质，并将控制图的设计方法用到单边及双边的ＣＵＳＵＭＱ图，说明它几乎是最优的。而且我们发现在控制过程方差的微小变化时，设计的ＣＵＳＵＭＱ图的性能要优于基于ｌｏｇ（Ｓ２）的ＣＵＳＵＭ和ＥＷＭＡ图     

基于单个观测值用于检测多元协方差矩阵的EWMA控制图

基于单个样本观测值提供了一个指数加权移动平均(EWMA)控制图用于监测p维多元正态过程协方差矩阵的飘移。模拟研究表明,此图对各种形式的飘移都有很好的表现,且不受均值变化的影响。实例表明,新设计的控制图在实际应用中具有很好的表现。     

异方差的线性混合模型的参数估计

本文研究既含有固定效应又含有随机效应的线性混合模型,在随机效应的方差不同即异方差情况下,即考虑方差受外界因素的影响,如温度、湿度等,我们称之为协变量,在有协变量情况下对方差建立对数线性模型,运用最大似然估计讨论了固定效应的估计和随机效应的预测,并且用约束最大似然(REML)方法研究对数线性模型中参数和随机误差中参数(离差参数)的估计,并讨论估计量的性质及离差参数估计量的渐近正态性。