مهندسی سیستم و بهره‌وری

مهندسی سیستم و بهره‌وری

نمودار نسبت درستنمایی تاوانیده مبتنی بر نمونه‌گیری دوگانه برای کشف تغییرات ماتریس کوواریانس

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه ایوان‌کی، ایوان‌کی، ایران
2 نویسنده مسئول: استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده فنی مهندسی گلپایگان، دانشگاه صنعتی اصفهان، گلپایگان، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه ایوان‌کی، ایوان‌کی، ایران
چکیده
با توجه به الزام تولیدکننده بر جلب رضایت مشتری و محدودیت‌های مالی، پایش تعداد زیاد مشخصه‌های کیفی با حداقل اندازه نمونه چالش مهمی است که محققین کنترل کیفیت آماری با آن مواجه هستند. بر اساس آخرین اطلاع مؤلف، نمودارهای چندمتغیره مبتنی بر نمونه‌گیری دوگانه با این فرض طراحی شده‌اند که تعداد مشخصه‌های کیفی از اندازه نمونه کوچک‌تر است. بنابراین، این مقاله برپایش ماتریس پراکندگی فرآیندهای ابعاد بالا بر مبنای یکپارچه‌سازی آماره نسبت درستنمایی تاوانیده لبه‌ای و تکنیک نمونه‌گیری دوگانه متمرکز می‌شود. به‌منظور بررسی عملکرد نمودار پیشنهادی ابتدا هفت سناریوی خارج از کنترل شامل سه الگوی توأم قطری/غیرقطری، دو الگوی قطری و دو الگوی غیرقطری معرفی شده و ویژگی‌های طول دنباله و همچنین امید ریاضی اندازه نمونه نمودار پیشنهادی بر اساس شبیه‌سازی استخراج می‌شوند. نتایج شبیه‌سازی حاکی از آن است که تحت هر سه دسته الگوی ذکرشده، حساسیت نمودار پیشنهادی در کشف اختلالات ماتریس کوواریانس با افزایش بزرگی شیفت در مؤلفه‌های آن بهبود می‌یابد. نتایج شبیه‌سازی همچنین مؤید آن است که هر چه تعداد مؤلفه‌های متأثر از عامل انحراف در ماتریس کوواریانس کاهش می‌یابد، نمودار کنترل پیشنهادی در زمان طولانی‌تری قادر به شناسایی خروج فرآیند از حالت تحت کنترل است.

تازه های تحقیق

  • پایش ماتریس پراکندگی فرآیندهای با ابعاد بالا در فاز 2
  • تجهیز نمودار نسبت درستنمایی تاوانیده لبه‌ای به نمونه‌گیری دوگانه
  • کشف هر دودسته تغییرات پراکنده و غیر پراکنده ماتریس کوواریانس

کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Double Sampling-based Ridge Penalized Likelihood Ratio Control Charting Scheme for Detecting the Covariance Matrix Disturbances

نویسندگان English

Zeinab Iji 1
Mohammad Reza Maleki 2
Hossein Eghbali 3
1 Ph.D. Student, Department of Industrial Engineering, Faculty of Industrial Engineering, University of Eyvanekey, Eyvanekey, Iran
2 Corresponding author: Assistant Professor, Department of Industrial Engineering,, Golpayegan College of Engineering, Isfahan University of Technology, Golpayegan, Iran
3 Assistant Professor, Department of Industrial Engineering, Faculty of Industrial Engineering, University of Eyvanekey, Eyvanekey, Iran
چکیده English

Given the manufacturer's obligation to meet expectations and financial constraints, monitoring a large number of quality characteristics with a limited sample size poses a significant challenge for researchers in statistical quality control. According to recent research, multivariate charts based on double sampling are developed under the assumption that the number of quality characteristics is less than the sample size. The objective of this paper is to monitor the dispersion matrix of high-dimensional processes using a combination of the ridge penalized likelihood ratio statistic and double sampling method. To evaluate the performance of the proposed chart, we first introduce seven out-of-control scenarios, which include three combined diagonal/non-diagonal patterns, two diagonal patterns, and two non-diagonal patterns. We then extract the run length properties and the expected value of the sample size associated with the proposed chart through simulation experiments. The simulation results indicate that, across all three pattern categories mentioned, the proposed chart's sensitivity in detecting disturbances in the covariance matrix improves as the magnitude of shifts in its components increases. The simulation results further indicate that as the number of components influenced by the assignable cause in the covariance matrix decreases, the proposed control chart can detect process disturbances over a longer period.

کلیدواژه‌ها English

Statistical quality control
Double sampling
Covariance matrix
High dimensional data
Ridge penalized likelihood ratio

Copyright © Zeinab Iji. Mohammad Reza Maleki. Hossein Eghbali

 

License

This article is released under the Creative Commons Attribution (CC BY 4.0) license. Anyone is free to copy, share, translate, and adapt this article for any purpose, whether commercial or non-commercial, as long as proper citation is given to the authors and original publication.

 

Avanesov, V., & Buzun, N. (2018). Change-point detection in high-dimensional covariance structure. Electronic Journal of Statistics, 12(2), 3254–3294. https://doi.org/10.1214/18-EJS1484
Croasdale, R. (1974). Control charts for a double-sampling scheme based on average production run lengths. International Journal of Production Research, 12(5), 585–592. https://doi.org/10.1080/00207547408919577
Daudin, J. J. (1992). Double sampling X̅ charts. Journal of Quality Technology, 24(2), 78–87. https://doi.org/10.1080/00224065.1992.12015231
Daudin, J. J., Duby, C., & Trécourt, P. (1990). Plans de contrôle double optimaux (maîtrise des procédés et contrôle de réception). Revue de Statistique Appliquée, 38(4), 45–59.
Eizi, A., Sadeghpour Gildeh, B., & Monabbati, S. E. (2020). Comparison between two methods of the economic-statistical design of profile monitoring under the double sampling scheme. Journal of Statistical Computation and Simulation, 90(18), 3400–3421. https://doi.org/10.1080/00949655.2020.1803319
Enikeeva, F., & Harchaoui, Z. (2019). High-dimensional change-point detection under sparse alternatives. Annals of Statistics, 47(4), 2051–2079. https://doi.org/10.1214/18-AOS1740
Jafari, M., Maleki, M. R., & Salmasnia, A. (2023). A high-dimensional control chart for monitoring process variability under gauge imprecision effect. Production Engineering, 17(3), 547–564. https://doi.org/10.1007/s11740-022-01166-3
Jalilibal, Z., Karavigh, M. H. A., Maleki, M. R., & Amiri, A. (2024). Control charting methods for monitoring high-dimensional data streams: A conceptual classification scheme. Computers & Industrial Engineering, 191, Article 110141. https://doi.org/10.1016/j.cie.2024.110141
Jiang, W., & Tsui, K. L. (2008). A theoretical framework and efficiency study of multivariate statistical process control charts. IIE Transactions, 40(7), 650–663. https://doi.org/10.1080/07408170701745352
Lee, P. H., Torng, C. C., Jhong, H. R., & Chou, C. Y. (2023). Monitoring the coefficient of variation using a double-sampling control chart. Communications in Statistics–Simulation and Computation, 52(10), 4849–4863. https://doi.org/10.1080/03610918.2021.1971242
Maleki, M. R., Shamseddin, B., Eghbali, H., & Bazdar, A. (2023). The effect of gauge measurement errors on double sampling X̅ control chart. Communications in Statistics–Theory and Methods, 52(8), 2702–2717. https://doi.org/10.1080/03610926.2021.1958848
Mason, R. L., & Young, J. C. (2002). Multivariate statistical process control with industrial applications. Society for Industrial and Applied Mathematics. https://doi.org/10.1137/1.9780898718461
Mim, F. N., Khoo, M. B. C., Saha, S., & Castagliola, P. (2022). Revised triple sampling X̅ control charts for the mean with known and estimated process parameters. International Journal of Production Research, 60(16), 4911–4935. https://doi.org/10.1080/00207543.2021.1943035
Motsepa, C. M., Malela-Majika, J.-C., Castagliola, P., & Shongwe, S. C. (2023). Double sampling monitoring schemes: A literature review and some future research ideas. Communications in Statistics–Simulation and Computation, 52(8), 3391–3419. https://doi.org/10.1080/03610918.2021.1939375
Rozi, F., Pasaribu, U. S., Mukhaiyar, U., & Irianto, D. (2021). Optimal design of a revised double sampling X̅ chart based on median run length. Journal of Hunan University Natural Sciences, 48(7), 1–12.
Saemian, M., Salmasnia, A., & Maleki, M. R. (2022). A generalized multiple dependent state sampling chart based on ridge penalized likelihood ratio for high-dimensional covariance matrix monitoring. Scientia Iranica, 29(6), 3313–3328. https://doi.org/10.24200/SCI.2022.60169.6640
Salmasnia, A., Maleki, M. R., & Mirzaei, M. (2023). Double sampling adaptive thresholding LASSO variability chart for Phase II monitoring of high-dimensional data streams. Journal of Industrial Integration and Management, 1-22. https://doi.org/10.1142/S242486222350001X
Sharafi, S., Khanbeygi, P., Maleki, M. R., & Salmasnia, A. (2024). A double-sampling approach for multivariate control charting using multiple measurement strategy and simulation. International Journal of Management and Decision Making, 23(2), 137–153. https://doi.org/10.1504/IJMDM.2024.137004
Tomohiro, R., Arizono, I., & Takemoto, Y. (2020). Economic design of double sampling Cpm control chart for monitoring process capability. International Journal of Production Economics, 221, Article 107468. https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2019.08.003
Wang, K., & Jiang, W. (2009). High-dimensional process monitoring and fault isolation via variable selection. Journal of Quality Technology, 41(3), 247–258. https://doi.org/10.1080/00224065.2009.11917780

  • تاریخ دریافت 05 آذر 1403
  • تاریخ بازنگری 30 آذر 1403
  • تاریخ پذیرش 06 بهمن 1403
  • تاریخ اولین انتشار 06 بهمن 1403
  • تاریخ انتشار 01 خرداد 1404