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自相关过程残差控制图及模式分类方法研究

作　者: 张驰
导　师: 何桢
学　校: 天津大学
专　业: 工业工程
关键词: 自相关过程控制时间序列模型平均运行链长(ARL)
分类号: F274;F273.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着全球市场竞争的加剧,顾客对产品和服务质量的要求越来越高,质量控制得到了越来越多的重视。统计过程控制是保证产品质量的重要技术手段,然而常规控制图所要求的独立同分布的前提条件在实际中并不能总是得到满足。而由于数据采集技术的发展,自相关现象也更加普遍,因而对自相关过程控制的研究具有重要的意义本文首先研究了一元自相关过程,先介绍了自相关和一元时间序列模型的基本概念,然后研究了自相关对常规控制图的影响并用仿真的方法进行了验证。对一元自相关过程采用了残差控制图的方法,并且给出了残差休哈特型控制图的平均运行链长(ARL)。随后研究了多元自相关过程控制,先介绍了多元时间序列模型和多元统计过程控制的相关概念,然后用仿真的方法研究了不同的自相关系数矩阵对于MEWMA控制图表现的影响,并做了理论分析。最后用仿真的方法得出了残差MEWMA控制图和残差Hotelling T2控制图的平均运行链长(ARL)并做了对比分析.结果表明残差MEWMA控制图表现远好于残差Hotelling T2控制图。通过前两部分的研究可以发现,对于一元自相关过程,自相关系数为正时,残差控制图的表现较差。本文研究了对于这些自相关系数下,用支持向量机对过程进行分类,取得了较好的效果,同时也研究了多元自相关过程的分类表现。研究表明基于支持向量机的分类方法可以作为残差控制图的有益补充。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 研究背景  7-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 研究意义和内容安排  10-12
    1.3.1 研究意义  10
    1.3.2 研究内容安排  10-12
第二章单变量自相关过程的统计控制方法  12-37
  2.1 自相关与控制图的基本概念  13-25
    2.1.1 控制图的基本概念  13-17
    2.1.2 自相关函数ACF与偏自相关函数PACF  17-21
    2.1.3 常见的一元时间序列模型  21-25
  2.2 自相关对基于观测值的一元控制图影响研究  25-30
    2.2.1 自相关对常规控制图检测能力的仿真示例  26-28
    2.2.2 基于自相关过程观测值的常规控制图平均运行链长  28-30
  2.3 一元残差控制图  30-34
    2.3.1 残差控制图仿真示例研究  30-32
    2.3.2 残差控制图ARL的计算与仿真  32-34
  2.4 实例分析  34-37
第三章多变量自相关过程的统计控制方法  37-48
  3.1 预备知识  37-42
    3.1.1 多元正态分布及多元控制图  37-39
    3.1.2 多元时间序列模型  39-41
    3.1.3 自相关对基于观测值的控制图影响分析  41-42
  3.2 多元自相关残差控制图  42-46
    3.2.1 受控状态的残差MEWMA控制图  42-44
    3.2.2 有过程偏移的残差MEWMA控制图  44-46
  3.3 基于残差的Hotelling T2 与MEWMA的ARL比较  46-48
第四章基于支持向量机的自相关过程控制研究  48-60
  4.1 支持向量机的基本概念  49-54
    4.1.1 线性可分支持向量机  49-51
    4.1.2 不可分问题  51-52
    4.1.3 非线性支持向量分类机  52-54
  4.2 结构风险最小化原则  54-57
  4.3 支持向量机识别自相关过程偏移  57-60
    4.3.1 单变量自相关过程训练和识别  58-59
    4.3.2 多变量自相关过程训练和识别  59-60
第五章结束语  60-62
  5.1 内容总结  60
  5.2 研究展望  60-62
参考文献  62-65
发表论文和参加科研情况说明  65-66
附录  66-67
致谢  67

自相关过程残差控制图及模式分类方法研究

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