基于马氏距离的二元退化可靠性分析

为解决二元退化产品可靠性建模困难,提出了基于马氏距离(Mahalanobis distance,MD)的二元退化产品可靠性分析方法。首先引入MD,将二元退化数据降维至一元MD,并采用蒙特卡罗方法确定MD失效阈值;然后分别采用了Wiener过程的基本模型和3个具有随机参数的Wiener过程模型进行退化建模,运用贝叶斯方法进行参数估计,并通过模型验证、分位数图(quantile-quantile plot,QQ图)和改进的留一法交叉验证等模型选择方法综合判断确定最优模型。最后采用裂纹增长数据实例验证了所提方法的有效性。     

小批量生产过程VSI控制图经济设计

本文设计了一种面向小批量生产过程的变抽样区间(variable sample interval, VSI)控制图.根据参数的变化情况,变参数(variable parameter, VP)控制图被分为包括VSI控制图在内的几种不同类型的控制图.在带来成本节省的同时, VP控制图也增加了操作的复杂性; 综合考虑成本节省和操作复杂性, VSI控制图被证明是最有效的一种控制图.经济设计控制图的核心是成本的最优化,传统经济图在设计时,没有考虑扰动发生的时刻对成本的影响. 本文对过程状态进行重新划分,考虑了扰动发生的不同时刻对过程成本的影响;利用马尔科夫链和贝叶斯理论,构造了抽样区间随过程信息更新而变化的动态控制图. 仿真结果表明:相比于已有的VSI控制图,本文设计的控制图更具有成本优势,因此具有更大的实用价值.     

二元极值理论在沪深股市尾部风险度量中的应用

用二元极值理论对沪深股市联合分布的尾部特征进行了研究。把一种新的极值Copula函数—t-EV-copula应用于二元极值理论。t-EV-copula与Gumble copula的比较分析表明:t-EV-copula不仅能很好地模拟极值数据,而且能够准确的捕捉到上尾、下尾变化;由二元极值理论得到基于t-EV-copula的沪深股市联合分布尾部的二元分布函数并作分布函数图。最后,用VaR作为风险度量进一步描述了联合分布的尾部特征。     

全变化参数的中位值-极差联合控制图

根据Costa的全变化参数的均值控制图,设计全变化参数中位值-极差联合控制图,记为CVPx-R.将其与静态的中位值-极差联合控制图及其他动态的中位值-极差联合控制图做了比较.数据显示所设计的CVPx-R能较快发现过程的变化.     

自相关泊松计数过程的质量控制图

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.     

EWMA控制图在MSA稳定性分析中的应用

针对传统的 Shewhart 控制图使用当前观测数据进行测量系统分析(MSA)的稳定性分析,不易检测出过程均值中存在的小偏移,而指数加权滑动平均(EWMA)和累计和(CUSUM)控制图考虑了历史数据,可以克服Shewhart 控制图在小波动情况下检测能力不足的缺陷:首先通过 Montle-Carlo 模拟计算控制图性能评价指标ARL(average run length),分析了 EWMA 和 CUSUM 控制图的优越性;然后给出了 EWMA 控制图在 MSA 稳定性分析中的实施步骤.示例分析表明 EWMA 在小波动时比 CUSUM 和 Shewhart 控制图更为有效.     

最低设备清单故障树模型最小割集的生成

针对最低设备清单(minimum equipment list,MEL)故障树模型的特点,提出了一种最小割集(mini-mal cut sets,MCS)的求解算法。该算法基于二元决策图(binary decision diagram,BDD)技术,利用改进的多态运算法则和MCS或门求解法则,有效地解决了MEL故障树模型MCS求解过程中的多态部件和重复事件难题。给出了应用该方法的具体步骤,通过算例说明了该算法的有效性。     

自相关过程协方差阵的残差MEWMA控制图

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.     

基于贝叶斯估计的威布尔更新过程统计控制

针对威布尔更新过程,考虑威布尔分布形状参数偏移的探测问题以及实际中样本数据较少的问题,结合贝叶斯理论,设计了Bayesian-Beta控制图,给出了控制图的设计方法、监控程序和参数的贝叶斯估计方法.使用控制图的平均运行链长的均值AARL(average of the average run length)和标准差SDARL(standard deviation of the average run length)分析了参数估计对所设计的控制图性能的影响,结果表明Bayesian-Beta控制图受参数估计的影响小,对过程偏移具有较好的探测能力.     

6σ质量水平下的连续合格链长控制图及其控制界的优化

随着科学技术的发展,生产工序已达到六西格玛(6σ)质量水平,传统的3σ方法不再适应现代在线控制的要求。研究以连续合格链长为控制对象的连续合格链长(CCR)控制图解决该问题,提出一种优化控制限的新方法。该方法主要是通过分析CCR图控制限和两类错误所造成总损失之间的关系,并就此建立基于两类损失最小的控制界优化数学模型,最后给出主要研究过程、最优控制下限的数学表达式及其适用条件。     

随机飘移下变抽样区间图的设计

利用质量控制图监督生产过程时,通常每隔固定时间从过程中抽取固定容量的样本,具有动态特性的控制图比传统静态图能更快地发现过程变化.假定过程均值的飘移服从某种连续概率分布下设计了变抽样区间图,计算了其统计性质和质量损失,并与传统休哈特图作了比较.结果显示,从整体表现上,变抽样区间图显著地优于休哈特图.本文的目标是从统计性质和经济成本2个角度显示变抽样区间图相对于传统休哈特图的优势所在,帮助决策者选择表现更好的控制图.     

二元相关退化系统可靠性分析及剩余寿命预测

退化相关性和个体差异对二元退化系统可靠性有直接影响,针对该问题,在退化过程模型基础上,建立了相应的系统可靠度和剩余寿命预测模型。首先同时考虑个体退化过程和相关性差异,采用随机参数的Gamma过程和Copula函数建立系统二元相关退化模型,为提高模型适用性,随机参数采用非共轭先验分布假设。在此基础上,分析随机参数对系统可靠度影响,提出基于贝叶斯理论的剩余寿命预测方法。利用马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo, MCMC)方法对模型未知参数进行估计。案例分析结果说明了在此类系统可靠性估计时考虑个体差异的必要性,也验证了该剩余寿命预测方法的精确性。     

二元相关退化系统可靠性分析及剩余寿命预测

退化相关性和个体差异对二元退化系统可靠性有直接影响,针对该问题,在退化过程模型基础上,建立了相应的系统可靠度和剩余寿命预测模型。首先同时考虑个体退化过程和相关性差异,采用随机参数的Gamma过程和Copula函数建立系统二元相关退化模型,为提高模型适用性,随机参数采用非共轭先验分布假设。在此基础上,分析随机参数对系统可靠度影响,提出基于贝叶斯理论的剩余寿命预测方法。利用马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo, MCMC)方法对模型未知参数进行估计。案例分析结果说明了在此类系统可靠性估计时考虑个体差异的必要性,也验证了该剩余寿命预测方法的精确性。     

含时变时滞函数的GM(1,1|τ_i)模型及其应用

针对带有时滞效应的小样本数据序列的预测建模问题,现有模型通常假设时滞期为固定值,忽略了时滞值动态变化对模型效果的影响.为了克服这一局限性,本文考虑系统时滞的动态变化效应,将GM(1,1|τ,r)模型的静态时滞参数推广为时变时滞函数,设计出非整数时滞取值区间对应的时变时滞参数表达式.提出以灰关联理论为基础的时变时滞函数的参数优化方法,推导出GM(1,1|τ_i)模型参数估计值以及预测序列的时间响应式.该方法不仅提高了模型对所分析序列的拟合度,还可充分利用时滞参数函数的数学性质,进一步研究时滞因素对系统发展趋势的影响.最后,将GM(1,1|τ_i)模型应用于福建省全省沿海港口货物吞吐量预测,并将建模预测结果与经典的GM(1,1)模型和GM(1,1,τ)模型进行比较.结果表明当原始序列具有时滞效应时,GM(1,1|τ_i)模型具有更高的建模精度,能够反映出更为复杂的系统时滞变化情况,扩展了含时滞参数灰色预测模型的适用范围.     

一种计及气动和隐身约束的结构两级优化设计方法

针对计及气动和隐身约束的结构优化中所面临的计算困难,以减少结构、气动和隐身重分析次数,降低计算量为核心,基于并行子空间思路提出了一种计及气动和隐身约束的结构两级优化设计框架.该框架将设计变量区分为全局变量和局部变量,系统级优化全局变量,而将局部变量放在学科级优化.仅将全局变量作为系统级优化响应面的输入变量,大大降低了构造响应面近似模型的代价.以计及气动和隐身约束的无人机机翼结构优化为例说明方法的有效性.     

Adaptive SPC monitoring scheme for DOE-based APC

Automatic process control （APC） based on design of experiment （DOE） is a cost-efficient approach for variation reduction. The process changes both in mean and variance owing to online parameter adjustment make it hard to apply traditional SPC charts in such DOE-based APC applied process. An adaptive SPC scheme is developed, which can better track the process transitions and achieve the possible SPC run cost reduction when the process is stable. The control law of SPC parameters is designed by fully utilizing the estimation properties of the process model instead of traditionally using the data collected from the production line. An example is provided to illustrate the proposed adaptive SPC design approach.     

STRONG EMBEDDING OF HP-GRAPHS ON SURFACE WITH HIGHER GENUS

In 1990, Bondy posed the small circuit double cover （SCDC） conjecture： Every 2-connected graph has a circuit double cover （CDC） with the number of circuits less than ｜v｜ （the order of the vertex set V）. The strong embedding conjecture states that every 2-connected graph has a strong embedding on some surface in which the boundary of each face is a circuit. In this paper, HP-graph is defined as the graph which has a strong embedding on the projective plane with one face of valence ｜V｜ and the other faces of valence 3. And it is proved that the HP-graph has a strong embedding with ｜V｜ - 1 or less faces on some surface, which confirms both the SCDC conjecture and the strong embedding conjecture.     

ON EVALUATING THE RUN LENGTH PROPERTIES OF  CHARTS WITH ESTIMATED CONTROL LIMITS

(?) charts with estimated control limits are commonly used in practice and treated as if the in-control process parameters were known. However, the former can behave quite differently from the latter. To understand the differences, it is necessary to study the run length distribution (RLD), its mean (ARL) and standard deviation (SDRL) of the (?) charts when the control limits are estimated. However, ARL and SDRL are integrals over an infinite region with a boundless integrand, the finiteness has not been proved in literature. In this paper, we show the finiteness and uniform integrability of ARL and SDRL. Furthermore, we numerically evaluate the ARL, SDRL and the RLD using number theory method. A numerical study is conducted to assess the performance of the proposed method and the results are compared with those given by Quesenberry and Chen.     

基于MMSE 和PI 控制器的过程质量控制

研究了运用MMSE控制器和PI控制器进行自动过程调整后的监控问题.通过比较分析针对过程输出和调整量两种数据流建立的控制图的效率,分别给出了对于这两种不同控制器的最优监控策略,并通过一个简单的算例说明该方法的使用.