几种自相关过程控制图的效果研究

发布时间：2020-11-20 04:34

　　 任何企业若想在竞争中保持优势,就需要控制并提高产品质量。统计过程控制是工业生产过程中对质量把控的最常用方法,主要通过控制图监测质量特性确保生产过程处于受控状态。选择合适的控制图,对于提高产品质量及降低成本都具有重要意义。常用的控制图,包括常规控制图、CUSUM控制图和EWMA控制图,它们在使用中受到质量特性数据独立同分布这一假设前提的约束;然而实际生产过程中,观测值通常是具有自相关性的。对于观测数据自相关的生产过程,继续使用常规控制图等进行质量监控,可能产生大量的虚假报警,从而失去了控制图本身的意义。因而只有消除质量特性数据间的自相关性,才能采用常规控制图等对其进行监控;也可通过调整控制图的控制限,直接监测过程的自相关数据,这是监控自相关过程的两种可行办法。论文针对监控自相关过程的问题进行探讨,尝试完善统计过程控制适用于自相关过程的理论和方法。具体工作如下:(1)阐述包括常规控制图在内的质量控制图的原理及参数确定方法,针对平稳自相关过程进行研究,以??AR1模型拟合带有偏移的观测数据,若直接采用常规控制图等进行监控,控制图会发生虚假警报,给出常规控制图不适用于监控自相关过程的缺陷。(2)通过拟合时间序列模型得到残差,以消除自相关性,将残差作为统计量得到残差控制图。数值实验结果表明残差控制图、残差CUSUM控制图和残差EWMA控制图对过程中偏移的检测有一定效果,但计算残差较为繁琐。(3)针对以上问题,论文提出改进的EWMA控制图,通过重新估计统计量的方差改变控制限,得以直接监测自相关数据,且检测偏移的效果提高。(4)考虑到白噪声序列可能存在的均值偏移,通过调整控制图的决策参数,提出改进的CUSUM控制图,对过程中均值偏移的检测更加全面、准确。通过数值实验与残差控制图对比,结果表明本文提出的改进的控制图对自相关过程的控制效果更好。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：O213.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 自相关过程控制图国内外研究现状
    1.3 本文研究内容与结构
第二章 自相关过程介绍
    2.1 自相关过程及其识别
        2.1.1 自相关过程的产生原因及影响
        2.1.2 自相关过程的识别方法
    2.2 时间序列分析模型
        2.2.1 时间序列的平稳性
        2.2.2 常见平稳时间序列模型
        2.2.3 平稳时间序列模型的识别
    2.3 本章小结
第三章 常规控制图的理论
    3.1 统计过程控制概述
        3.1.1 过程控制中的两种原因
        3.1.2 统计过程控制的两种状态
    3.2 质量控制图
        3.2.1 控制图的原理与结构
        3.2.2 两种错误及决策准则
        3.2.3 控制图性能评价
    3.3 质量控制中常用的控制图
        3.3.1 休哈特控制图——单值控制图
        3.3.2 累积和控制图
        3.3.3 指数加权移动平均控制图
    3.4 几种常用控制图控制效果分析
        3.4.1 数据生成
        3.4.2 休哈特控制图
        3.4.3 CUSUM控制图
        3.4.4 EWMA控制图
    3.5 本章小结
第四章 残差控制图
    4.1 残差控制图
        4.1.1 残差控制图原理
        4.1.2 残差控制图的具体流程
    4.2 残差EWMA控制图
    4.3 残差CUSUM控制图
    4.4 残差控制图数值实验
    4.5 本章小结
第五章 自相关过程的改进型控制图
    5.1 改进的EWMA控制图
        5.1.1 对EWMA控制图改进的理论基础
        5.1.2 改进的EWMA控制图的实现步骤
    5.2 改进的CUSUM控制图
        5.2.1 对CUSUM控制图改进的理论基础
        5.2.2 改进CUSUM控制图的实现步骤
    5.3 改进控制图数值实验
        5.3.1 改进的EWMA控制图
        5.3.2 改进的CUSUM控制图
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 论文主要研究成果
    6.2 需要进一步研究的问题
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢

【参考文献】

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本文编号：2890957