基于贝叶斯检验动态预测置信区间的统计过程控制方法

1

作者 朱永忠 夏世源 《统计与决策》 北大核心 2025年第8期47-52,共6页

时间序列数据处理是多元统计过程控制方法研究的一个重要方向。PCI是一种通过预测置信区间检测时间序列数据异常的方法,文章通过Bayes检验对预测结果进行修正并进行适应性处理,提出了一种基于Bayes-PCI的统计过程控制方法。通过数值模拟... 时间序列数据处理是多元统计过程控制方法研究的一个重要方向。PCI是一种通过预测置信区间检测时间序列数据异常的方法,文章通过Bayes检验对预测结果进行修正并进行适应性处理,提出了一种基于Bayes-PCI的统计过程控制方法。通过数值模拟,比较在不同置信度p和窗口尺寸W下的平均运行长度,分别验证了所提方法在处理一维和高维数据时的性能;通过田纳西-伊斯曼工艺数据证明了所提方法在实际应用中的可行性。 展开更多

关键词 统计过程控制 Bayes检验 置信区间 平均运行长度

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非参数自适应EWMA SR控制图及其变采样间隔设计

2

作者 唐安安 胡雪龙 +1 位作者 谢富鹏 孙金生 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第3期82-88,共7页

本文基于Wilcoxon符号秩(Signed Rank, SR)检验统计量,提出了一种非参数自适应指数加权移动平均(Adaptive Exponentially Weighted Moving Average, AEWMA)控制图。所提出的AEWMA SR控制图结合了非参数统计量的稳健受控性能以及自适应... 本文基于Wilcoxon符号秩(Signed Rank, SR)检验统计量,提出了一种非参数自适应指数加权移动平均(Adaptive Exponentially Weighted Moving Average, AEWMA)控制图。所提出的AEWMA SR控制图结合了非参数统计量的稳健受控性能以及自适应控制图良好的整体偏移检测特性。同时,为了提高固定采样间隔下的非参数AEWMA SR静态控制图对异常偏移的检测效率,本文进一步研究了可变采样间隔(Variable Sampling Intervals, VSI)下的非参数AEWMA SR动态控制图设计问题。使用了Markov链方法计算控制图的精确平均运行链长(Average Run Length, ARL)和平均报警时间(Average Time to Signal, ATS)等性能指标。通过仿真分析比较了VSI AEWMA SR控制图、FSI AEWMA SR控制图和VSI EWMA SR控制图的统计性能。结果表明,所提出的VSI AEWMA SR控制图能兼顾对于不同大小偏移的敏感性,且变采样间隔的动态策略能显著提高控制图的检测效率。 展开更多

关键词 非参数AEWMA控制图 变采样间隔 平均运行链长 平均报警时间

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基于正态变换的变样本容量Shewhart比例控制图设计

3

作者 周思阳 张莹 柯楚贤 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期610-622,共13页

为了提高Shewhart型比例控制图的监控效率,将其与变样本容量策略结合,提出一种新的比例控制图(VSS Shewhart-RZ*控制图)来监控二元正态变量之比。基于正态变换方法设计了新的比例统计量Z*,以消除样本容量变化对比例控制图设计及使用的... 为了提高Shewhart型比例控制图的监控效率,将其与变样本容量策略结合,提出一种新的比例控制图(VSS Shewhart-RZ*控制图)来监控二元正态变量之比。基于正态变换方法设计了新的比例统计量Z*,以消除样本容量变化对比例控制图设计及使用的不利影响。采用马尔科夫链方法计算了该控制图的平均运行长度和平均样本容量,给出该控制图的参数优化算法。通过仿真分析研究了该控制图的统计性能,并与Shewhart比例控制图进行比较,结果表明VSS Shewhart-RZ*控制图的性能明显优于传统固定样本容量Shewhart比例控制图。 展开更多

关键词 变样本容量 比例分布 平均运行链长 正态变换

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自相关过程协方差阵的残差MEWMA控制图 被引量：15

4

作者 马义中 田甜 刘利平 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期279-286,共8页

本文研究多变量自相关过程协方差矩阵的质量监控问题.针对服从VAR(1)模型的多变量自相关过程,基于残差分析思想,将多变量指数加权移动平均(MEWMA)控制图用于对过程的监控.首先对残差MEWMA控制图统计量进行了推导,其次采用MonteCarlo仿... 本文研究多变量自相关过程协方差矩阵的质量监控问题.针对服从VAR(1)模型的多变量自相关过程,基于残差分析思想,将多变量指数加权移动平均(MEWMA)控制图用于对过程的监控.首先对残差MEWMA控制图统计量进行了推导,其次采用MonteCarlo仿真的方法,以平均运行链长为评价准则对残差MEWMA控制图的监控效果进行了分析.仿真结果表明,残差MEWMA控制图具有较好的监控效果. 展开更多

关键词 多变量过程 平均运行链长 MEWMA控制图 MONTE Carlo仿真

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单边合格品链长t控制图设计 被引量：5

5

作者 胡雪龙 孙金生 +1 位作者 刘利平 吴姝 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1503-1508,共6页

针对过程方差估计不精确的问题,采用t统计量代替传统统计量,提出一种单边合格品链长t控制图来监控过程均值偏移。采用马尔科夫链方法构建了该控制图的状态转移矩阵,并推导出其平均运行链长指标。在保证过程处于受控状态的统计性能基... 针对过程方差估计不精确的问题,采用t统计量代替传统统计量,提出一种单边合格品链长t控制图来监控过程均值偏移。采用马尔科夫链方法构建了该控制图的状态转移矩阵,并推导出其平均运行链长指标。在保证过程处于受控状态的统计性能基础上优化失控状态下的平均运行链长指标,从而获得控制图的最优决策变量和最优性能指标。仿真结果表明,SCRL&t控制图的性能明显优于传统合格品链长t控制图,当过程均值偏移较小时优势更加明显。 展开更多

关键词 统计过程控制 t控制图 平均运行链长

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随机系数自回归模型变均值点在线监测与应用 被引量：5

6

作者 李拂晓 田铮 陈占寿 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期497-502,共6页

对随机系数自回归模型的变均值点进行在线监测时,如果变均值点的位置远离开始监测点,则平均地说,需要较长的运行时间方能检测到该变均值点.为此,笔者引进一个窗宽参数,提出了一种改进的在线监测方法.给出了监测统计量在原假设下的极限分... 对随机系数自回归模型的变均值点进行在线监测时,如果变均值点的位置远离开始监测点,则平均地说,需要较长的运行时间方能检测到该变均值点.为此,笔者引进一个窗宽参数,提出了一种改进的在线监测方法.给出了监测统计量在原假设下的极限分布,并证明了此方法的一致性.模拟结果显示新方法明显优于已有的方法.最后将该方法应用于两组股票价格均值点的监测问题中,说明了方法的有效性. 展开更多

关键词 随机系数自回归模型 变均值点监测 窗宽 平均运行长度.

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基于Cornish-Fisher展开的稳健综合控制图设计 被引量：7

7

作者 吴纯杰 王兆军 《应用概率统计》 CSCD 北大核心 2009年第3期257-265,共9页

本文根据Cornish-Fisher展开,对Shewhart(?)控制图的上下控制限进行修正并拓展为前四阶矩有关的表达式,使之可以运用到任何分布类型上,然后构造出基于这种展开的综合控制图,最后通过计算机模拟计算给出了一些具体的包含对称、厚尾、轻... 本文根据Cornish-Fisher展开,对Shewhart(?)控制图的上下控制限进行修正并拓展为前四阶矩有关的表达式,使之可以运用到任何分布类型上,然后构造出基于这种展开的综合控制图,最后通过计算机模拟计算给出了一些具体的包含对称、厚尾、轻尾和偏斜等分布类型下受控和失控的平均运行长度结果,并且与传统的综合控制图(见[1])结果做比较,从而得到新控制图更为稳健的结论。 展开更多

关键词 Cornish-Fisher展开 综合控制图 平均运行长度 稳健.

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基于游程分析轮廓提取算法的改进 被引量：2

8

作者 胡涛 郭宝平 郭轩 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2009年第4期405-410,共6页

指出Capson游程分析轮廓提取算法存在的两点不足:一是所提取轮廓在水平方向凹形部分存在偏差;二是未考虑合并情况会导致提取复杂图案轮廓时出现部分轮廓丢失现象.通过增加分叉点和交汇点以及建立两种未考虑合并情况对应的规则,分别对这... 指出Capson游程分析轮廓提取算法存在的两点不足:一是所提取轮廓在水平方向凹形部分存在偏差;二是未考虑合并情况会导致提取复杂图案轮廓时出现部分轮廓丢失现象.通过增加分叉点和交汇点以及建立两种未考虑合并情况对应的规则,分别对这两点不足进行改进.实验表明,改进后的算法能精确提取任意复杂图案的全部内外轮廓,在提取高游程平均压缩率图像轮廓时耗时较少.该算法能实现流水线式并行轮廓提取,减少线阵扫描相机应用中等待数据获取的时间,提高在线检测速度,且成功应用于高精度PCB线路板缺陷检测系统,实现高分辨PCB图像轮廓快速准确提取. 展开更多

关键词 图像处理 模式识别 轮廓提取 游程编码 游程平均压缩率

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带参数估计的极差控制图设计 被引量：4

9

作者 郭宝才 林双苗 +2 位作者 郑晶 朱乃凡 孙利荣 《高校应用数学学报（A辑）》 北大核心 2019年第3期273-286,共14页

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... 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. 展开更多

关键词 控制图 参数估计 条件平均链长 BOOTSTRAP

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自相关泊松计数过程的质量控制图 被引量：4

10

作者 刘利平 马义中 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期506-511,共6页

研究了一类自相关泊松计数过程的质量监控问题.在对泊松一阶整值滑动平均(INMA(1))过程进行分析的基础上,用条件控制图和残差控制图对这类过程进行监控,并给出了确定控制限的方法及其实施步骤.通过仿真,首先分析了控制限参数变化对受控... 研究了一类自相关泊松计数过程的质量监控问题.在对泊松一阶整值滑动平均(INMA(1))过程进行分析的基础上,用条件控制图和残差控制图对这类过程进行监控,并给出了确定控制限的方法及其实施步骤.通过仿真,首先分析了控制限参数变化对受控平均运行链长的影响;然后以平均运行链长为准则,比较了控制图的监控效果.仿真结果表明,两种控制图均能对泊松INMA(1)过程均值发生的较大幅度漂移进行有效监控. 展开更多

关键词 泊松分布 INMA(1)过程 控制图 自相关计数过程 平均运行链长

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重复性和再现性分析对控制图性能的影响 被引量：1

11

作者 张黎 徐济超 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期217-219,共3页

测量系统的重复性和再现性(R&R)变异是测量值波动的一个重要来源,它对于控制图的性能会造成影响。基于R&R分析,讨论了测量系统能力对控制图性能的影响,结果表明符合要求的测量系统对控制图的性能影响不是很明显,否则影响较大,... 测量系统的重复性和再现性(R&R)变异是测量值波动的一个重要来源,它对于控制图的性能会造成影响。基于R&R分析,讨论了测量系统能力对控制图性能的影响,结果表明符合要求的测量系统对控制图的性能影响不是很明显,否则影响较大,并通过一个仿真示例验证了该结果。 展开更多

关键词 R&R分析 测量系统能力 控制图 平均运行长度(arl)

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休哈特控制图的改进 被引量：3

12

作者 宋向东 杨仪 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2017年第1期1-6,共6页

在常规控制图的基础上提出了"平均链长(ARL)无偏的常规控制图"及"控制图的ARL无偏性质".首先,通过利用样本的分布函数精确求解出标准差,获得控制图的上下控制限.然后比较ARL无偏控制图和常规控制图在监控生产过程... 在常规控制图的基础上提出了"平均链长(ARL)无偏的常规控制图"及"控制图的ARL无偏性质".首先,通过利用样本的分布函数精确求解出标准差,获得控制图的上下控制限.然后比较ARL无偏控制图和常规控制图在监控生产过程中的质量变化.最后结合数值算例,得出ARL无偏控制图在监控生产过程中和质量变化时更具有优势. 展开更多

关键词 休哈特R控制图 休哈特s控制图 平均链长 概率分布函数

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四种自相关模式控制图的比较研究 被引量：3

13

作者 孙小素 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2018年第9期19-23,共5页

学者们构造出4种自相关过程控制图。从侦测过程异常变动的角度看,这4种控制图表现并不相同。尽管已有学者对其中的某两种控制图的侦测效果进行过比较研究,但还缺乏4种控制图的整体性评价。文章选择失控过程平均链长ARL1这一指标,通过模... 学者们构造出4种自相关过程控制图。从侦测过程异常变动的角度看,这4种控制图表现并不相同。尽管已有学者对其中的某两种控制图的侦测效果进行过比较研究,但还缺乏4种控制图的整体性评价。文章选择失控过程平均链长ARL1这一指标,通过模拟方法,针对4种控制图在监控自相关过程上的表现做了详尽的比较分析。结果表明,总体来看,ARMA控制图最为灵敏,为质量管理人员的正确选择提供了理论依据。 展开更多

关键词 控制图 自相关过程 比较 平均链长arl

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控制图和EWMA控制图的灵敏性分析 被引量：3

14

作者 张黎 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第4期602-604,共3页

在统计过程控制中通过分析X控制图,指出X图虽然对监测过程大波动非常灵敏,但对过程均值小漂移却不敏感,若结合使用判异规则,将导致虚发警报概率的增加。通过仿真数据图形化,分析了EWMA图的灵敏性,并与X图进行比较,结果表明EWMA图对监测... 在统计过程控制中通过分析X控制图,指出X图虽然对监测过程大波动非常灵敏,但对过程均值小漂移却不敏感,若结合使用判异规则,将导致虚发警报概率的增加。通过仿真数据图形化,分析了EWMA图的灵敏性,并与X图进行比较,结果表明EWMA图对监测过程小漂移比X图更灵敏,而X图对均值大偏移反应比较灵敏;两种控制图如互为补充,共同用于监测过程波动更有效。 展开更多

关键词 X^-控制图 仿真图形 EWMA控制图 平均运行长度(arl)

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基于差分递减权系数的加权Q控制图 被引量：1

15

作者 朱令娴 周伯生 罗文劼 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期871-874,共4页

Q控制图的异常检出时间远长于参数已知时控制图的异常检出时间,对此提出了一种加权Q控制图方法.基于单容量样本度量和多容量样本度量,分别给出了相应算法,对算法的正确性给出了数学证明.加权Q控制图方法根据差分递减的权系数构造加权Q... Q控制图的异常检出时间远长于参数已知时控制图的异常检出时间,对此提出了一种加权Q控制图方法.基于单容量样本度量和多容量样本度量,分别给出了相应算法,对算法的正确性给出了数学证明.加权Q控制图方法根据差分递减的权系数构造加权Q控制图的Q统计量,随后对该Q统计量使用Q控制图进行异常分析.仿真结果表明:加权Q控制图的异常检出时间短于Q控制图的异常检出时间,且与参数已知时的控制图的异常检出时间相差不大,综合考虑实用性和检测灵敏度这两个指标,加权Q控制图优于Q控制图和参数已知时的控制图. 展开更多

关键词 过程统计控制 Q控制图 控制图 异常检出时间

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一种同时监测均值和方差的控制图 被引量：1

16

作者 曹芳 朱永忠 张艳 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第3期341-344,共4页

针对一元正态分布的过程数据,基于似然比检验思想,应用变点方法,研究了一种同时监测均值和方差变化的综合控制图,并给出本图的数值分析。数据显示该控制图对监测受控值较少的持续中等变化更为敏感,表明该方法可快速诊断出变化点的位置,... 针对一元正态分布的过程数据,基于似然比检验思想,应用变点方法,研究了一种同时监测均值和方差变化的综合控制图,并给出本图的数值分析。数据显示该控制图对监测受控值较少的持续中等变化更为敏感,表明该方法可快速诊断出变化点的位置,从而估计出未知参数值。 展开更多

关键词 统计过程控制 变点 平均运行长度 累积和 指数加权移动平均

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参数未知下基于定数截尾样本监控指数分布的控制图设计 被引量：1

17

作者 郭宝才 李敏 +1 位作者 项朝辉 孙利荣 《高校应用数学学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2018年第1期1-12,共12页

实际应用中,过程的目标参数常常未知,需由第Ⅰ阶段数据集估计得到.不同的第Ⅰ阶段数据集会导致目标参数的不同估计值和不同的控制图控制限,因此也意味着不同的控制图表现.对于某个实际工作者而言,最可能的情况是他手中仅有一个第Ⅰ阶段... 实际应用中,过程的目标参数常常未知,需由第Ⅰ阶段数据集估计得到.不同的第Ⅰ阶段数据集会导致目标参数的不同估计值和不同的控制图控制限,因此也意味着不同的控制图表现.对于某个实际工作者而言,最可能的情况是他手中仅有一个第Ⅰ阶段数据集,因此研究基于一个给定的第Ⅰ阶段数据集所构建的控制图表现,即条件表现更具现实意义.该文研究了参数未知时针对定数截尾样本数据指数分布控制图的条件表现,推导出了参数估计下控制图条件平均链长的精确分布,并利用条件平均链长分布及其数字特征评价了参数估计对控制图表现的影响,结果显示参数估计严重影响着控制图的表现.于是,又提出了精确分析方法设计了具有理想条件表现的控制图.最后用一个例子说明如何执行本文所提控制图. 展开更多

关键词 控制图 定数截尾样本 指数分布 条件平均链长

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基于LLE-SVDD的高维非线性轮廓数据实时监控方法 被引量：5

18

作者 刘玉敏 梁晓莹 +1 位作者 赵哲耘 田光杰 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2020年第19期20-24,共5页

针对高维非线性轮廓数据的实时监控问题,文章提出了基于局部线性嵌入(LLE)和支持向量数据描述(SVDD)相结合的高维非线性轮廓监控方法。首先对受控的高维轮廓数据进行局部线性嵌入降维,然后使用降维后的轮廓数据对SVDD算法进行训练,最后... 针对高维非线性轮廓数据的实时监控问题,文章提出了基于局部线性嵌入(LLE)和支持向量数据描述(SVDD)相结合的高维非线性轮廓监控方法。首先对受控的高维轮廓数据进行局部线性嵌入降维,然后使用降维后的轮廓数据对SVDD算法进行训练,最后用训练好的SVDD算法对高维轮廓数据进行实时监控。并利用蒙特卡洛方法生成仿真数据,以证实所提方法的有效性。结果表明,相较于其他方法,所提方法在失控状态下平均运行链长较小,能够及时发现生产过程中的异常轮廓。 展开更多

关键词 局部线性嵌入 非线性轮廓 支持向量数据描述 平均运行链长

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基于定数截尾样本监控Weibull分布形状参数的控制图设计 被引量：1

19

作者 郭宝才 王炳兴 《高校应用数学学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2012年第4期405-414,共10页

基于定数截尾样本提出了单侧和双侧ARL无偏控制图监控Weibull分布形状参数的变化.提出的控制图仅依赖于样本容量n,失效数r和指定的受控平均链长ARL_O.利用模拟方法研究了常见(r,n)组合下提出的控制图在失控状态下的平均链长性质.模拟结... 基于定数截尾样本提出了单侧和双侧ARL无偏控制图监控Weibull分布形状参数的变化.提出的控制图仅依赖于样本容量n,失效数r和指定的受控平均链长ARL_O.利用模拟方法研究了常见(r,n)组合下提出的控制图在失控状态下的平均链长性质.模拟结果显示,对于形状参数小和中等的向下飘移,文中提出的控制图要优于现有文献的结果.特别是对形状参数中等程度的向下飘移,当失效数r较大时,提出的控制图的平均链长比现有结果小了近一半.由于单侧控制图比双侧控制图能更快地发出报警信号,故建议应尽可能地使用单侧控制图监控形状参数变化.最后用一个例子说明了所提控制图的应用. 展开更多

关键词 统计过程控制 arl无偏控制图 平均链长 定数截尾

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监控过程方差无参数多变量CUSUM控制图设计 被引量：2

20

作者 朱永忠 王室壹 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2021年第5期49-53,共5页

随着在线测量技术、传感技术和计算机在生产过程中的广泛应用,服从正态分布的多变量控制图得到快速发展,然而在现实中,大多数多变量控制图不服从正态分布。文章提出了一种检测过程方差无参数MCUSUM(NMCUSUM)控制图。该控制图将多变量过... 随着在线测量技术、传感技术和计算机在生产过程中的广泛应用,服从正态分布的多变量控制图得到快速发展,然而在现实中,大多数多变量控制图不服从正态分布。文章提出了一种检测过程方差无参数MCUSUM(NMCUSUM)控制图。该控制图将多变量过程X变为单变量过程x,由无参数多变量CUSUM控制图变为二项分布的单变量CUSUM控制图,并使用反正弦方法将二项分布变为近似正态分布。构建了一种近似正态分布的单变量CUSUM控制图,当过程均值稳定且分布未知时,该控制图可以监视过程方差。同时,还说明了该控制图可以同时检测过程方差和均值,利用马尔科夫链计算平均运行长度(ARL),并研究了不同初始概率值p0和两种多元分布的ARL表。最后,分别在多元正态分布和多元T分布下模拟验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 NMCUSUM 平均运行长度 反正弦变换

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