指数加权移动平均法质控图在宫内人工授精精液优化处理质量控制中的应用效果

目的分析采用宫内人工授精(IUI)治疗的患者优化后的精液指标,并绘制指数加权移动平均法(EWMA)质控图,以期改进IUI精液优化处理工作。方法选取2018年1月至2020年12月邢台市第三医院生殖医学中心收治的实施IUI的患者的临床资料进行回顾性分析,共210对患者399个治疗周期。观察指标为优化后精子密度、优化后精子活率、优化后前向运动精子率、回收率和优化后前向运动精子总数。采用R语言绘制EWMA质控图,查找优化后精液指标失控数据,计算并比较下限失控率,再对失控数据进行原因分析和改进。结果优化后精液指标中超过控制下限的指标有:优化后精子活率9例,其中8例为精子活率低于50%;优化后前向运动精子率20例,其中16例为前向运动精子率低于40%;回收率10例,其中操作者1占7例,操作者2占3例,共计下限失控标本39例。妊娠组和非妊娠组优化后精液指标下限失控率分别为1.56%和11.64%,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论EWMA质控图用于精液优化处理过程质量评价,既能回顾性分析以往失控数据,有助于分析失控原因和质量改进;又能对实际工作中精液处理质量进行连续监控。EWMA质控图可作为IUI精液优化处理质量控制的简单而有效的工具。

过程均值偏移随机的EWMA控制图优化设计

针对过程均值偏移随机的情况,提出一种统计经济最优的指数加权移动平均控制图优化设计方法。该方法将过程受控、失控未检出、失控被检出并进行恢复这三个阶段定义为一个周期,分析了三个阶段的平均时长及质量成本构成,通过计算产品质量特性超出规格界限的概率量化缺陷产品所造成的质量损失,以单位时间内期望成本最小为目标建立指数加权移动平均控制图优化模型并设计了遗传算法,优化了样本容量、采样间隔、平滑界限和控制界限等参数。通过与休哈特均值控制图、传统指数加权移动平均控制图等进行对比验证了该模型的优越性。

基于滑动窗口和多元高斯分布的变压器油色谱异常值检测

现有的变压器油色谱在线监测数据因监测装置问题频繁出现失真,严重影响了整个在线监测系统的有效性和实用性。传统阈值判定法无法灵活及时地发现变压器本体设备和监测装置的异常。对此,提出了一种基于滑动窗口和多元高斯分布的变压器油色谱异常值检测方法,利用指数加权移动平均法和滑动窗口计算历史每笔数据中氢气、乙炔、总烃的估计值,获取到与监测值的残差数据后,再通过多元高斯分布,进行异常值检测。通过某变电站油中气体数据对本算法进行验证结果表明,该方法不仅能实时检测出变压器本体异常还能发现监测装置数据失真,并能祛除数据突变和噪声带来的影响,具有一定实用价值。

基于性能评估的EWMA控制器在线优化方法

为解决半导体制造业中小批量、多品种的生产特性和设备老化造成的控制器性能下降的问题,针对最常用的指数加权移动平均控制器,提出一种基于性能评估的在线优化方法。在性能评估过程中,以时间序列分析中定义的输出均方差作为评判基准,提出一种新的性能评价指标。通过评估EWMA控制器的性能得到控制器当前的最优参数并自动整定,同时结合移动窗口技术实现在线优化,使控制器性能始终保持在最佳状态。为验证方法的可行性和有效性,以化学机械抛光过程的在线优化问题为实例进行了仿真实验。

基于似然比的指数加权滑动平均动态控制图

基于似然比的控制图是质量控制的一种常用方法,为进一步增强对中小漂移的检测敏感度,运用变化样本容量的动态控制图的思想计算警告线,设计了基于似然比的变化样本容量的指数加权滑动平均动态控制图,用于检测过程均值.通过R软件模拟过程开始受控和失控两种情况下平均运行长度,并与似然比控制图和基于似然比的指数加权滑动平均控制图比较,模拟结果显示良好.该方法应用于实践,不仅可以提高检测的速度,还可以提高企业统计决策的精确度和可靠度.

LA-ICP-MS工作参数优化及在锆石U-Pb定年分析中的应用

将激光器(LA)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)联用避免了溶液分析繁琐、耗时的前处理操作,减少了样品制备过程中可能带来的污染,同时又具备分析成本低、测试速度快、分析数据精度高等优势。本文将LA与ICP-MS联接使用,通过激光能量密度和剥蚀频率组合来讨论较低的元素分馏效应,同时匹配RF功率、采样深度、载气及He气流速等主要工作参数以获得较高的元素信号灵敏度和稳定性,从而得到仪器最优工作参数组合,建立了可靠的锆石U-Pb定年方法。通过对锆石标样91500、GJ-1及Ple2ovic互测结果表明,其^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为1063.9±6.0 Ma(2σ,n=20)、600.3±2.6 Ma(2σ,n=27)及337.6±1.7 Ma(2σ,n=20),测试结果准确度和精度均在1%范围内,与前人报道的误差范围一致。使用优化后的仪器参数对来自鄂东南铜绿山矿区石英正长闪长玢岩岩体中的实际锆石样品进行测试,获得其^(206)Pb/^(238)U年龄与前人研究结果基本一致,表明本法能准确地对锆石进行定年分析。

基于自联想核回归的带离群值化工过程故障检测

基于数据驱动的故障检测模型通常要求训练数据必须是正常操作条件下的测量值.然而在实际工业生产过程中,即使在正常工况下,数据集中也难以避免存在离群值.此时若仍采用传统的基于多元统计分析的方法,其监测模型的控制限会受到严重影响,造成故障漏报.因此,为了确保当训练数据包含离群值时,监测模型仍然呈现较好的故障检测效果,本文提出了一种基于自联想核回归的故障检测方法.首先基于最小化β散度的鲁棒预白化算法对训练集进行白化计算,消除变量之间相关性对样本相似度度量的影响.然后通过自联想核回归算法重构正常工况下的验证数据,根据重构误差建立模型监测指标.为了消除离群值对故障样本重构的影响,构造截断函数来避免离群样本参与相似故障数据的重构,并对所有参与构建Q统计量的残差变量基于指数加权滑动平均方法自适应加权,得到新的监测统计量.将该方法运用于田纳西–伊斯曼过程并与其他方法进行比较,验证了本文所提故障检测算法的有效性.

民机引气系统快速存取记录器数据健康监测方法

状态监控与健康管理技术是国产民机运营支持亟待突破的关键技术,以民机引气系统为对象,设计实现了基于快速存取记录器(Quick access recorder,QAR)数据的民机引气系统健康监测方法,提出引气系统故障检测算法。根据引气系统原理和工况从QAR解码数据中提取高压级和低压级调压对应的监测数据。引入准确度、虚警率和漏警率指标优化指数加权滑动平均(Exponentially weighted moving average,EWMA)控制图方法,根据优化指标确定控制图的关键参数EWMA的平滑系数、构成检测样本的监测数据点数量和EWMA的控制限系数。借助航空公司收集的实际数据对方法进行验证,结果表明,与当前航空公司现行方法相比,提出的方法可降低故障预警的虚警率、提高准确度,提前故障发现时间,为航空公司合理安排飞机维修计划、减少飞机停场时间提供支持。

IEEE 80 2.15.4 MAC协议退避机制的改进

考虑节点移动且数据传输率不断变化对网络性能的影响,针对IEEE802.15.4提出了一种网络负荷概率判断和指数加权滑动平均(PJNL_EWMA)的退避策略,在每次载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)算法开始时采用网络负荷概率判断思想判定当前网络状况,然后通过指数加权滑动平均方法动态地调整退避指数。通过NS2的仿真结果表明:与IEEE802.15.4标准协议算法及MBS+EWMA算法相比,PJNL_EWMA算法不仅提高了网络吞吐量,同时还减小了数据包的丢包率和碰撞概率,提高了网络性能。

基于改进CUSUM算法的网络异常流量检测

首先对网络流量进行异常检测,发现异常后再对数据包进行分析,实施相应措施,有利于降低系统开销。针对在使用CUSUM算法进行流量异常检测时产生的累积和效应问题,提出用自适应算法消除累积和效应的影响,分析了参数的设置对解除报警的延迟时间、误报警等的影响。实验结果表明设计的算法是有效和正确的,可以直接应用于检测SYN洪水攻击等。

使用交叉熵检测和分类网络异常流量

针对准确识别网络攻击行为的问题,提出了一种基于交叉熵的流量异常检测和分类方法.首先使用流头部特征属性和行为特征属性对DoS攻击、端口扫描和网络扫描等3种常见攻击进行描述,并使用交叉熵来度量各属性上流量的分布变化,建立各攻击的行为特征向量,然后使用指数加权滑动平均控制图方法对多种交叉熵指标进行异常检测得到检测异常向量,最后以检测异常向量和各行为特征向量的相似度来判别攻击类型.针对路由器中Netflow流量的实验结果表明,对于强度较小的攻击,相比香农熵度量法,交叉熵度量法的攻击分类正判率和精确率平均提高了13%和15%,正确率提高了13%.

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.

基于时间序列的风电功率日前预测模型及其应用

风电场发电功率随风速的无序变化是电网无法大规模接纳风电的关键因素,准确地预测风电场输出功率对电力系统大量接入风电有重要意义。针对风电功率无序变化的特征,基于时序分析法分别建立了指数加权移动平均和一阶差分自回归滑动平均的风电功率日前预测模型,进而运用穷举搜索法确定了指数加权移动平均模型的最佳加权因子为0.7,并得到此模型的风电功率预测值。同时,通过样本自相关函数定阶和最小二乘估计的方法,求得一阶差分自回归滑动平均模型的风电功率预测值。结果表明,一阶差分自回归滑动平均模型的风电场功率预测值的均方根误差比指数加权移动平均模型低0.88%,相应的准确率和合格率较高,可见一阶差分自回归滑动平均模型更能提高风电功率的预测精度。

应用MCEWMA控制图监视刀具磨损过程

为了有效地利用控制图技术,用指数加权滑动平均方法,对由于刀具磨损导致轴尺寸精度呈线性趋势变化进行预测,提出了应用MCEWMA控制图监视刀具磨损过程.在刀具使用期内,将刀具磨损及由刀具磨损带来的随机波动视为共同原因,对生产过程进行监视,避免了使用传统控制图时,产生频繁报警的弊端.最后,运用具体例子,说明控制图参数选择准则.

提高传感器故障检测能力的研究

提高传感器故障检测系统检测小故障的能力,对提高工业过程的安全和经济性有重要意义.通过推导证明:对过程数据进行指数加权滑动平均(EWMA)滤波后,(T2H)指标的阈值保持不变,而T2H指标相对于滤波前得到放大,因此滤波后T2H指标的故障检测精度得到提高,有利于及时检测到更小的传感器故障,提高了T2H指标检测小故障的能力,降低误报率,更易区分传感器的偏差故障和漂移故障.由于EWMA滤波会滤除一定的过程噪声,因此不推荐采用滤波方法检测传感器精度下降的故障.

考虑终端安全和资源调度的垂直切换算法

存在恶意终端的超密集异构无线网络中,针对高并发接入请求带来的资源分配效率降低和拥塞问题,该文提出一种考虑终端安全和资源调度的垂直切换算法(CTSRS-VHA)。首先,在网络侧通过基于有限状态机的攻击检测算法,构建终端安全评估模型,计算得到终端安全度。其次,结合网络拥塞度、用户数据传输速率和终端安全度构建了一个多目标优化函数。再次,分析网络与终端之间的综合效益,把多目标优化函数转换成单目标优化函数求解,证明了该解为帕累托最优解。最后,仿真结果及分析表明,该算法能够提高网络的接入安全水平和总吞吐量,降低网络拥塞度和切换失败率。

R-L模型的统计过程控制

化工等许多生产过程,观测值与输入状态水平之间满足两扰动成份模型。文章首先利用EM算法得到模型参数的极大似然估计,然后对生产过程利用可适应性指数加权(AEWMA)滑动平均进行质量控制。当输入状态水平恒定时,过程输出值彼此独立同分布,单个EWMA不可能同时对监控数据的大小偏移作出灵敏反应。该文采用的一种AEWMA可以很好地处理这一问题。在输入状态水平发生改变时,过程输出值存在自相关性,该文利用另一种AEWMA对动态迁移过程的监控数据进行预报,然后对预报误差进行监控,从而很好地解决了迁移过程中的监控问题。

测量时延在线估计与批间控制器协同设计

批间控制是半导体批次生产过程中常用算法,其关键问题在于能够及时获取上一批次的制程输出,受测量手段及其成本限制,实际的生产制程很难满足这一要求.为此,本文提出一种基于贝叶斯统计分析的测量时延估计算法.在分析晶圆质量与实测时延、估计时延、以及制程漂移之间的逻辑关系的基础上,并将晶圆的质量信息按加工时间顺序划分两个相邻的滚动时间窗口.基于贝叶斯后验概率函数,及时捕获后一个滚动时间窗口内过程输出发生漂移的概率,从而判断是否有测量时延发生,并估算该时延大小.在此基础上,给出批间控制器的测量时延补偿策略,及时调整制程的控制量,提高晶圆的加工品质.仿真结果验证所提出算法的有效性.

一种改进的拥塞控制算法

为控制网络拥塞,提出一种改进的随机早期检测(RED)算法——基于加权和的随机早期检测(WHS-RED)算法。算法的基本思想是利用网络中队列长度及其变化率的加权和,动态地控制网络丢包率。建立了数学模型,并给出了计算机仿真分析结果。实验证明改进算法减小了网络丢包率和带宽延迟,在维持网络稳定性和减小队列的波动性方面优于原RED算法。

改进的EWMA算法在骨骼节点跟踪滤波中的应用

为改善Kinect骨骼节点跟踪过程中的延迟情况与平滑效果,提出一种基于改进EWMA算法的滤波方法。在滤波输出节点数据计算中,引入指数式加权控制的移动趋势因子;依据节点当前移动速度,通过线性插值法实现算法中权值参数的自适应优化;从算法的数据仿真与应用测试两方面对比分析标准EWMA算法与改进算法的滤波性能,实验结果表明,当节点移动时,采用改进方法的骨骼节点跟踪过程具有更高的实时性与平滑度。