Skip to main content
SUPERVISOR
علي زينل همداني (استاد راهنما) اميرحسين اميري (استاد مشاور) مارکو گرزگورسزيک (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ahmad Ahmadi Yazdi
احمد احمدي يزدي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی صنایع
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1394

TITLE

Design of Control Charts for Monitoring Multivariate Linear Regression Profiles with Estimated Parameters
The statistical process monitoring is usually carried out through two phases: Phase I and Phase II. These phases are different in term of aims and performance metrics. When the quality characteristic of a particular process or product can be described by a linear regression model between response and independent explanatory variables, we are dealing with a “profile” which is categorized in terms of the structure of regression model. The multivariate methods are usually applied for profile monitoring. In most of the proposed Phase II monitoring methods, the fundamental assumption is that the process/profile parameters are known. While this assumption is not usually valid in practical situations and the process/profile parameters are estimated based on in-control samples collected in Phase I. This study aims on evaluating the effect of parameter estimation in Phase I on the performance of Phase II control charts for monitoring multivariate simple linear (MSL) and multivariate multiple linear (MML) profiles in terms of Average of average run length (AARL), standard deviation of ARL (SDARL) and coefficient of variation of ARL (CVARL). We worked on three well-known Phase II control charts for monitoring MSL profiles and also four Phase II control charts for monitoring MML profiles. According to the previous studies on parameters estimation effect, we expect that the parameters estimation strongly affects the Phase II performance. One of the goals of this research is determining the monitoring methods which is less affected by Phase I estimation. It is not surprising that superior methods based on estimated parameters would not be the same as that of based on known parameters. Moreover, a new approach for determining the optimal number of Phase I samples is proposed so that yields an estimation with proper estimation in terms of Phase II performance metrics. For this aim, we proposed two optimization models based on Phase II metrics and solved them by simulation-based optimization approach. In addition, a new cluster-based approach is developed in order to improve Phase I estimation. The performance of the newly proposed approach on Phase II performance is compared to the competing approach in terms of AARL and SDARL. The Bayesian theory has been recently applied for profile monitoring in a few studies. According to this theory, the prior information can be incorporated for estimating the model parameters. The results of previous studies denote very good potential of Bayesian estimator for improving the Phase II performance of control charts. Therefore, in the final chapter of this research, we developed one Bayesian multivariate exponentially weighted moving average (BMEWMA) control chart and two Bayesian multivariate cumulative sum (BMCUSUM) control charts for monitoring multivariate linear profiles. The simulation results illustrated the superiority of Bayesian control charts in detecting shifts in regression coefficients rather than the ltr"
کنترل فرآيند آماري معمولاً در دو فاز اصلي 1 و 2 انجام مي گردد که از نظر اهداف و شاخص هاي ارزيابي با يکديگر تفاوت هايي دارند. زماني که مشخصه کيفيتي يک محصول يا فرآيند را بتوان به وسيله يک رابطه رگرسيوني بين متغير/هاي پاسخ و متغير/هاي مستقل نشان داد، آنگاه با يک «پروفايل» سروکار داريم که بر اساس نوع اين رابطه رگرسيوني، دسته بندي مي شود. معمولاً براي پايش انواع پروفايل ها از روش هاي کنترلي آماري چندمتغيره استفاده مي شود. در بيشتر مطالعات صورت گرفته در حوزه پايش آماري فرآيندها در فاز 2، فرض اساسي اين است که پارامترهاي فرآيند معلوم هستند. اين در حالي است که در عمل چنين فرضي تقريباً غيرممکن است و پارامترهاي فرآيند در واقع از داده هاي تحت کنترل جمع آوري شده در فاز 1 تخمين زده مي شوند. اين پژوهش به بررسي اثر تخمين پارامترهاي فرآيند به وسيله نمونه هاي تحت کنترل فاز 1 بر روي عملکرد نمودارهاي کنترلي فاز 2 براي پايش پروفايل هاي خطي ساده چندمتغيره و همچنين پروفايل هاي خطي چندگانه چندمتغيره بر اساس شاخص هاي ميانگين، انحراف استاندارد و همچنين ضريب تغييراتِ طول دنباله مي پردازد. به اين منظور، سه روش پايش پروفايل هاي خطي ساده چندمتغيره و همچنين چهار روش پايش پروفايل هاي خطي چندگانه چندمتغيره در فاز 2 مورد مطالعه قرار مي گيرند. بر اساس مطالعات پيشين انجام شده، انتظار داريم که تخمين پارامترها به شدت بر روي عملکرد تحت کنترل و خارج از کنترل نمودارهاي کنترلي در فاز 2 تأثيرگذار باشد. يکي از اهداف ما در اين پژوهش، تعيين روش هاي کنترلي است که کمترين تأثيرپذيري را از تخمين پارامترها دارند. دور از انتظار نيست که روش هاي برگزيده بر اساس پارامترهاي تخمين زده شده با روش هاي برگزيده بر اساس پارامترهاي معلوم که در ادبيات موضوع موجود هستند، متفاوت باشند. همچنين يکي ديگر از اهداف اين پژوهش، تعيين تعداد بهينه نمونه هاي تحت کنترل فاز 1 مي باشد به گونه اي که منجر به تخميني با دقت مناسب بر اساس شاخص هاي عملکردي فاز 2 شود. به اين منظور دو مدل بهينه سازي بر اساس شاخص هاي ارزيابي عملکرد فاز 2 توسعه داده مي شود. سپس اين مدل ها از طريق رويکرد بهينه سازي بر اساس شبيه سازي حل مي گردند. علاوه بر اين، روش جديدي بر اساس خوشه بندي براي بهبود تخمين ها فاز 1 توسعه داده مي شود و عملکرد آن با عملکرد روش رقيب موجود در ادبيات موضوع بر اساس شاخص هاي AARL و SDARL مقايسه مي شود. اخيراً از نظريه بيزين نيز در پايش پروفايل هاي خطي ساده به صورت محدود استفاده شده است. بر اساس اين نظريه مي توان از دانش پيشين موجود، براي تخمين پارامترهاي مدل هاي مختلف بهره جست. نتايج به دست آمده در مطالعات پيشين براي پروفايل هاي خطي ساده حاکي از ظرفيت بسيار خوب تخمين زننده هاي بيزين براي بهبود عملکرد فاز 2 نمودارهاي کنترلي مي باشد. در بخش انتهايي اين پژوهش، از تخمين زننده هاي بيزين براي توسعه يک نمودار ميانگين موزون متحرک نمايي چندمتغيره و دو نمودار جمع تجمعي چندمتغيره براي پايش پروفايل هاي خطي چندگانه چندمتغيره در فاز 2 استفاده مي شود. نتايج شبيه سازي به دست آمده نشان دهنده عملکرد قابل توجه نمودارهاي کنترلي بيزين نسبت به نسخه هاي سنتي شان در کشف تغييرات ايجاد شده در ضرايب رگرسيون مي باشد. علاوه بر اين، روش جديدي براي تعيين هايپر-پارامترهاي توزيع هاي پيشين مدل هاي رگرسيوني چندمتغيره نيز توسعه داده شده است. روش پيشنهادي را مي توان براي تمام مدل هاي رگرسيوني بيزين چندمتغيره به کار گرفت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی