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两阶段可修串联系统的变点控制图与维修策略整合研究

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高校应用数学学报（A辑） 2018年第2期33卷 167-178页

作者：仲建兰福建农林大学管理学院福建福州350002

针对两阶段串联可修系统,考虑系统的输出为多个质量特性且不同阶段均可能出现异常的情形,采用变点控制图监控系统,揭示系统的状态并据此进行相应的维护策略.首先,给出监控多阶段系统的变点控制图.其次,考虑两阶段过程均可能出现异常因... 详细信息

针对两阶段串联可修系统,考虑系统的输出为多个质量特性且不同阶段均可能出现异常的情形,采用变点控制图监控系统,揭示系统的状态并据此进行相应的维护策略.首先,给出监控多阶段系统的变点控制图.其次,考虑两阶段过程均可能出现异常因素的情形,剖析过程演变可能的场景,进一步假设异常因素的发生服从一般分布,给出每个场景发生的概率;同时,分析维修行为发生的概率.再次,根据更新报酬理论构建变点控制图与维修策略整合的期望收益模型;采用具体实例来比较分析所提出的收益模型与单独的维修策略的收益模型,其结果表明构建的模型的明显优势;最后,运用分式析因设计对模型输入参数进行了敏感性分析.

关键词：串联可修系统变点控制图维修策略更新报酬理论

统计过程控制中基于数据深度的非参数变点控制图

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工业工程 2012年第3期15卷 92-97,129页

作者：赵小松李晓卫聂斌天津大学管理与经济学部天津300072

为了解决多元非正态分布情况下的过程控制问题,提出基于数据深度的变点控制图,并对构建该控制图检验统计量的具体方法及控制流程进行了详细描述。为了检验该控制图的控制效果,采用服从二元伽马分布的样本数据对其进行了验证,并设置位置... 详细信息

为了解决多元非正态分布情况下的过程控制问题,提出基于数据深度的变点控制图,并对构建该控制图检验统计量的具体方法及控制流程进行了详细描述。为了检验该控制图的控制效果,采用服从二元伽马分布的样本数据对其进行了验证,并设置位置参数偏移范围为0.2至1.0,变点为14、24、34,几种情况分别检验其控制效果。数据仿真的结果表明:偏移越大,检测效果越好;偏移量小于0.7时,变点越大,检测效率越高;而当变点大于0.7时变点对检测效果的影响不明显。偏移量在0.1至0.4的范围内,变点越大,检测效果越好,但是这种边际效果在减小。

关键词：变点控制图数据深度多元非参数控制图统计过程控制

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基于数据深度的非参数多元变点控制图

基于数据深度的非参数多元变点控制图

作者：李晓卫天津大学

学位级别：硕士

由于应用变点理论来进行统计过程控制可以快速进行质量诊断,因此很多学者使用变点的思想来构建控制图,进行统计过程控制。然而当前变点在该领域中的应用主要集中于一元统计过程控制,以及服从多元正态分布假设的多元统计过程控制,而当统... 详细信息

由于应用变点理论来进行统计过程控制可以快速进行质量诊断,因此很多学者使用变点的思想来构建控制图,进行统计过程控制。然而当前变点在该领域中的应用主要集中于一元统计过程控制,以及服从多元正态分布假设的多元统计过程控制,而当统计过程数据不服从多元正态分布时,则很少有人研究。因此针对多元非正态分布变点控制图的研究具有重大意义。本文先介绍当前控制图领域的发展情况,分别从一元、多元、变点控制图、基于数据深度控制图等角度进行说明。然后介绍了SPC以及控制图应用的基本原理与核心内容,并对于变点思想和数据深度理论进行了简要阐述。针对变点理论在控制图领域的应用,分别从第一阶段、第二阶段两方面介绍已有的变点控制方法。之后,本文采用单纯形数据深度对样本数据进行降维,又使用标准化的MW统计量作为变点统计量构建了自己的变点控制图,其中对于参考样本的选取、开始监控的最佳位置、新方法计算量、控制限的确定方法等问题都进行了详细说明。为了验证新方法的效果,本文还用大规模仿真对控制过程进行模拟,并将其同已有的方法进行对比,对于影响控制图效率的几个因素,本文也做了深入分析。最后通过具体实例,将该控制图的使用方法进行示例。为了检验该控制图的控制效果,本文采用服从二元伽马分布的样本数据对其进行了验证,并设置位置参数偏移范围为0.2至1.0,变点为14,24,34,几种情况分别检验其控制效果。数据仿真的结果表明:偏移越大,检测效果越好;偏移量小于0.7时,变点越大,检测效率越高;而当变点大于0.7时变点对检测效果的影响不明显。偏移量在0.1至0.4的范围内,变点越大,检测效果越好,但是这种边际效果在减小。

关键词：变点控制图数据深度多元非参数控制图统计过程控制

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基于变点理论的供应链流程的质量控制研究

基于变点理论的供应链流程的质量控制研究

作者：杨雅清南京理工大学

学位级别：硕士

全球化竞争的加剧,供应链之间的链际竞争逐渐成为主流模式。在供应链竞争模式下,企业间业务流程的衔接是供应链运行的关键,企业的关注焦点开始从产品转向流程。本论文从过程的角度,将供应链看作一个串联或混联的多阶段相关过程,研究供... 详细信息

全球化竞争的加剧,供应链之间的链际竞争逐渐成为主流模式。在供应链竞争模式下,企业间业务流程的衔接是供应链运行的关键,企业的关注焦点开始从产品转向流程。本论文从过程的角度,将供应链看作一个串联或混联的多阶段相关过程,研究供应链环境下的质量控制问题。质量工程学认为波动是造成质量问题的根本原因,在供应链中,由于信息的非共享性,波动流经整条供应链后有可能被放大,最终引起供应链运行失控,有必要对供应链中每一级的波动进行监控,以保证供应链正常运作。统计过程控制技术能够揭示供应链运行中的潜在故障状态,保证供应链流程正常运行。采用统计过程控制技术监控供应链的运行状态具有重要的理论和应用价值。控制图是统计过程控制的常用工具之一,变点控制图通过衡量观测点之间的变化识别异常波动,能够及时追踪变点发生的真实时刻,实现快速的质量诊断。因此,本论文从减小和控制波动的角度,针对供应链的串联和混联流程,综合运用状态空间建模和仿真的方法,提出采用变点控制图监控供应链流程,系统地研究了不同供应链流程的质量控制问题。主要研究内容包括：(1)针对供应链串联流程,利用状态空间方程构建流程模型,采用基于方向信息的变点控制图监控流程并分析此控制图的性能指标。通过案例分析和仿真分析进一步验证控制图监控供应链流程的有效性和稳健性。结果表明,变点控制图在监控供应链流程中均值发生较小偏移方面具有较好的统计性能和监控性能。(2)针对供应链混联流程,鉴于波动传递方式的不同,在状态空间方程的基础上融入虚拟变量构建流程模型,采用基于似然比统计量变点控制图监控混联流程。以供应链串联流程案例为基础,在耗时较长的瓶颈过程中增加工作站,以此构成供应链混联流程,并通过案例分析和仿真分析此控制图的性能指标。结果表明,变点控制图能够有效检测出发生异变的阶段和变量,并且能够区分异变是来自于均值还是方差。本论文在总结以上研究成果的基础上,指出了论文的不足之处以及值得进一步研究的方向。

关键词：供应链质量控制减少波动变点控制图状态空间方程

基于变点检测的排队系统建模及分析——以济南市火车站出租车为例

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基于变点检测的排队系统建模及分析——以济南市火车站出租车为例

作者：宫丽芳山东财经大学

学位级别：硕士

近年来,随着中国人民收入水平的增加以及工作节奏的加快,乘客们对于旅行的标准与需求也相应增加,在旅行过程中的“舒适度”成为了乘客考量的一项主要原因,而快速、方便的高铁也无疑成为了众多乘客出游的优选交通工具。火车站人流大幅增... 详细信息

近年来,随着中国人民收入水平的增加以及工作节奏的加快,乘客们对于旅行的标准与需求也相应增加,在旅行过程中的“舒适度”成为了乘客考量的一项主要原因,而快速、方便的高铁也无疑成为了众多乘客出游的优选交通工具。火车站人流大幅增多,在火车站排队等候的乘客经常处于拥堵状态。大部分到达火车站的乘客会选择乘坐出租车离开,提供服务的出租车数量明显不足,造成乘客与出租车的供需矛盾日益明显。出租车数量供应不足有很多原因。首先是因为火车站到达的乘客流量增多,其次是乘客到达速率的不同,不同时间段的乘客数量变化较大,从而导致乘客对出租车的需求呈现非平稳特征,也是造成乘客与出租车供需之间出现矛盾的原因。因为时间原因到达火车站的乘客人数相差可能很大,到达乘客的数量很有可能会超出出租车的载客能力,如果此时出租车数量不足,乘客的等待时间就会超出最大忍耐值。但在乘客人数在某个时间到达少时,调度过多的出租车也可能会造成公共资源的不合理利用。因此科学有效的对排队状况进行监控,合理配置公共服务资源十分重要。经典的排队系统假定顾客的到达速率是平稳的,将排队系统等分为n段进行处理,忽视了顾客到达速率的随机性。本文将基于变点检测的控制图方法应用于排队系统中,区别于其它变点检测方法,此方法的优势在于可以实时检测到达速率的变化,进而对到达速率进行统计上的估计。因此对于实际生活中的排队模型来说,基于控制图的变点检测动态排队模型可以及时发现顾客到达规律的变化,有助于在顾客到达速率发生变化时及时改变服务台配置,更加合理的分配有限的资源。另外,以往的排队论研究中只考虑系统自身以及主要指标的统计性质,未考虑顾客的行为,然而实际中顾客的行为也会影响排队服务系统的性能。伴随排队论的发展,基于博弈论,排队经济学领域迅速发展,因此本文借助博弈论,分析乘客是否进入排队系统,对乘客是否进入排队系统进行决策,减少乘客的损失,增大社会的整体收益。本文主要包括以下几个方面的内容:1.介绍检测排队模型乘客变点的基本理论和相关方法,考虑排队模型的实时变化。2.利用Q控制图的方法对排队系统中的乘客的到达率进行变点检测,得出变点的位置,基于逐段平稳的方法,按照经典排队理论计算排队性能指标。3.将排队论与博弈论相结合,分析乘客在排队系统中的决策行为,求解乘客最优决策和最优社会最优收益。4.收集济南市火车站乘客与出租车的数据,将实际问题应用到所建的模型中。基于以上内容,仿真模拟和实证分析的结果均表明基于变点检测的排队系统模型能够及时发现排队系统的变点,发出警报,为决策者提供决策依据,达到了合理安排服务台、节约公共资源的目的;同时博弈决策模型为乘客提供了进入排队系统的最佳决策,在一定程度上增加了社会收益。

关键词：排队论变点控制图博弈论

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基于变点估计的排队系统建模

基于变点估计的排队系统建模

作者：毕凯伦山东财经大学

学位级别：硕士

在我国医院门诊处,患者通常处于拥挤的状态,候诊时间较长且这一情况越发严重,医务人员也处于连轴转超负荷状态。同时随着人们生活水平的提高,人们对于医疗服务的质量和医疗服务的要求也随之提高。分析造成医院拥堵现象的成因,陪诊人员... 详细信息

在我国医院门诊处,患者通常处于拥挤的状态,候诊时间较长且这一情况越发严重,医务人员也处于连轴转超负荷状态。同时随着人们生活水平的提高,人们对于医疗服务的质量和医疗服务的要求也随之提高。分析造成医院拥堵现象的成因,陪诊人员的增加造成门诊空间变小是一方面,除此之外,另一个根本原因是患者的到诊率在一天中的不同时间会有很大变化,对医疗服务的需求也随之变化。当患者到达率随时间波动很大时,对于繁忙阶段,患者的到达可能超出医护人员服务的常规能力范围,事实上此时医生人数不足而且患者等待过长超出忍耐值。在患者到达时间相对不集中时,若医护人员排班较为集中此时会造成医疗资源的不合理利用。对于患者来说,在队列中耽搁时间太久可能会影响病情,因此对于医院排队场景而言及时的发现患者到达规律的变化十分有必要。本文基于变点估计的排队系统建模主要包括以下几个方面的内容:1.介绍所用变点估计的方法。2.介绍变点估计方法与排队系统的联系,即将变点估计方法应用到排队系统到达过程。3.介绍如何得到排队系统相关指标数值。4.将变点估计的方法应用到具体的医疗排队场景。通过阅读文献,对此时变的排队系统常见的做法是将一天分为n个时间长度相同的时间段进行理论研究,本文的思路是考虑是否存在一个变点,在该点之前数据服从一个分布,在该点之后数据服从另一个分布,也就是考虑将变点估计的方法运用到排队系统的到达过程。借助质量控制领域的基于变点模型控制图的方法可以达到该目的,基于变点模型的控制图方法可以实现在线的变点监测并可以获取变点估计的值,并且可以拓展到多变点的情况。通常经典的排队模型针对稳态条件进行求解,当在病人的到诊率发生变化时,此时的排队系统处于或是较长时间处于非稳态,此时经典的排队论模型不再适用于研究此类时变的排队系统,因此本文借助随机模拟的方式来得到等待时长以及队长的数值。以某社区医院一周患者到达时间数据为例进行分析,发现患者到达分布的变化。在得到变点估计的结果之后,若存在变点则基于排队模型得到患者的等待时长等指标,从而对患者一天的到达过程进行准确描述。

关键词：排队模型变点控制图变点估计随机模拟