| 系統識別號 | U0002-0207202518005400 |
|---|---|
| DOI | 10.6846/tku202500474 |
| 論文名稱(中文) | 多條生產線下Rayleigh分配產品的綜合壽命績效指標在逐步型I區間設限下之最佳實驗設計研究 |
| 論文名稱(英文) | Study on the optimal experimental design of the overall lifetime performance index of Rayleigh distribution products produced in multiple manufacturing process under progressive type I interval censoring |
| 第三語言論文名稱 | |
| 校院名稱 | 淡江大學 |
| 系所名稱(中文) | 統計學系應用統計學碩士班 |
| 系所名稱(英文) | Department of Statistics |
| 外國學位學校名稱 | |
| 外國學位學院名稱 | |
| 外國學位研究所名稱 | |
| 學年度 | 113 |
| 學期 | 2 |
| 出版年 | 114 |
| 研究生(中文) | 阮新宇 |
| 研究生(英文) | Xin-Yu Juan |
| 學號 | 612650225 |
| 學位類別 | 碩士 |
| 語言別 | 繁體中文 |
| 第二語言別 | |
| 口試日期 | 2025-06-19 |
| 論文頁數 | 81頁 |
| 口試委員 |
口試委員
-
王智立(clwang@mail.mcu.edu.tw)
口試委員 - 吳錦全(038205@mail.tku.edu.tw) 指導教授 - 吳淑妃(100665@gms.tku.edu.tw) |
| 關鍵字(中) |
逐步型I區間設限 多重生產線 Rayleigh分配 壽命績效指標 實驗設計 檢定程序 最大概似估計量 |
| 關鍵字(英) |
progressive type I interval censoring Multiple Production Lines Rayleigh distribution process capability index experimental design testing procedure maximum likelihood estimator |
| 第三語言關鍵字 | |
| 學科別分類 | |
| 中文摘要 |
在科技及製造業發展的趨勢下,製造商為了因應消費者逐漸增加的品質要求,也必須管控自家產品的品質及壽命。實際應用的情況上,評估產品的品質性能的方法已有非常多種,本研究利用製程能力指標(process capability indices, PCIs)對產品進行品質檢測。 本研究探討產品在多重品質特性或在多重生產線製造下,壽命服從Rayleigh分配,利用逐步型I區間設限樣本,檢定綜合壽命績效指標是否達到給定的水準。在此檢定下,給定顯著水準與檢定力,決定最小樣本數;當總實驗時間固定下,決定可以使得總成本最小化的最小觀測區間個數與樣本數;當實驗時間不固定時,決定可以使得總成本最小化的最小觀測區間個數、區間時間和樣本數。最後,利用實際與模擬範例去示範如何使用本研究所提供的最佳實驗設計,來建造出逐步型I區間設限樣本,以檢定綜合壽命績效指標是否達到原本給定的水準。 |
| 英文摘要 |
In response to the increasing quality demands of consumers under the trends of technological advancement and development in the manufacturing industry, manufacturers must manage the quality and lifespan of their products. In practical applications, various methods have been developed to assess product quality performance. This study employs process capability indices (PCIs) to evaluate product quality. This research investigates scenarios where products have multiple quality characteristics or are manufactured across multiple production lines, and their lifetimes follow a Rayleigh distribution. Using the progressive type-I interval censored sample, we test whether the overall lifetime performance index meets a predetermined standard target. Given a specified significance level and power, the minimum required sample size is determined. Under either fixed or unfixed total testing times, this study determines the minimum number of observation intervals and sample size that minimizes the total experimental cost, or the minimum number of observation intervals, equal-length interval time, and sample size. Finally, the real and simulated examples are used to demonstrate how to apply the optimal experimental design proposed in this study to construct the progressive type-I interval censored sample to test whether the overall lifetime performance index meets the initially specified standard target. |
| 第三語言摘要 | |
| 論文目次 |
目錄 圖目錄 II 表目錄 IV 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2文獻探討 3 1.2.1 製程能力指標的概念介紹 3 1.2.2 設限樣本 5 1.2.3 檢定程序之發展 7 1.3本文架構 8 第二章 壽命績效指標與其估計 9 2.1 單一與綜合壽命績效指標(C_L及C_T) 10 2.2 估計壽命績效指標的統計量 13 第三章 多重生產線的可靠度抽樣設計 17 3.1 決定樣本數(固定觀測區間個數和最終實驗時間) 17 3.2每條生產線的樣本數和區間個數(固定最終實驗時間) 23 3.3每條生產線的樣本數、區間個數與區間時間(不固定最終實驗時間) 32 第四章 實際數據與模擬研究 41 4.1 數據範例 41 4.2 模擬範例 46 第五章 結論與未來展望 52 5.1 結論 52 5.2 未來展望 53 參考文獻 54 中文參考文獻 54 英文參考文獻 57 圖目錄 圖1.2.1 逐步型I區間設限 6 圖3.1.1 d=2,α=0.05,m=8、p=0.1,在1-β的不同數值(0.75、0.80、0.85)所需的最小樣本數。 20 圖3.1.2 d=2,α=0.05,β=0.25,p=0.05,在m的不同數值(5、6、7、8)所需的最小樣本數。 20 圖3.1.3 d=2,α=0.05,β=0.25,m=8,在p的不同數值(0.05、0.75、0.10)所需的最小樣本數。 21 圖3.1.4 d=2,β=0.25,m=5,p=0.05,在α的不同數值(0.01、0.05、0.10)所需的最小樣本數。 21 圖3.1.5 α=0.01,β=0.25,m=5,p=0.05,在d的不同數值(2、3、4)所需的最小樣本數。 22 圖3.2.1 d=2,β=0.2、α=0.05、p=0.10、c_1=0.95,總成本與區間數量關係圖 25 圖3.2.2 d=2,β=0.25、α=0.1、p=0.05、c_1=0.90,總成本與區間數量關係圖 25 圖3.2.3 d=2、β=0.25、p=0.05,不同α下,最小區間數量與c_1關係圖 27 圖3.2.4 d=2、α=0.1、p=0.05,不同1-β下,最小區間數量與c_1關係圖 27 圖3.2.5 d=2、β=0.25、α=0.01,不同p下,最小區間數量與c_1關係圖 28 圖3.2.6 β=0.25、α=0.01、p=0.05,不同d下,最小區間數量與c_1關係圖 28 圖3.2.7 d=2、β=0.25、p=0.1,不同α下,總成本最小值與c_1關係圖 29 圖3.2.8 d=2、α=0.01、p=0.1,不同β下,總成本最小值與c_1關係圖 30 圖3.2.9 d=2、α=0.05、β=0.25,不同p下,總成本最小值與c_1關係圖 30 圖3.2.10 β=0.25、α=0.01、p=0.05,不同d下,總成本最小值與c_1關係圖 31 圖3.3.1 d=2,β=0.2、α=0.05、p=0.10、c_1=0.95,總成本與區間數量關係圖 33 圖3.3.2 d=2,β=0.25、α=0.1、p=0.05、c_1=0.90,總成本與區間數量關係圖 34 圖3.3.3 d=2、β=0.25、p=0.05,不同α下,最小區間數量與c_1關係圖 35 圖3.3.4 d=2、α=0.1、p=0.05,不同1-β下,最小區間數量與c_1關係圖 36 圖3.3.5 d=2、β=0.25、α=0.01,不同p下,最小區間數量與c_1關係圖 36 圖3.3.6 β=0.25、α=0.01、p=0.05,不同d下,最小區間數量與c_1關係圖 37 圖3.3.7 d=2、β=0.25、p=0.1,不同α下,總成本最小值與c_1關係圖 38 圖3.3.8 d=2、α=0.01、p=0.1,不同β下,總成本最小值與c_1關係圖 39 圖3.3.9 d=2、α=0.05、β=0.25,不同p下,總成本最小值與c_1關係圖 39 圖3.3.10 α=0.05、β=0.25、p=0.05,不同d下,總成本最小值與c_1關係圖 40 表2.1壽命績效指標值CT(對應製程良率Pr) 11 表4.1.1第一筆資料(D1j)的產品樣本失效時間 41 表4.1.2第二筆資料(D2j)的產品樣本失效時間 41 表4.2.1第一筆資料的50個產品樣本失效時間 46 表4.2.2第二筆資料的50個產品樣本失效時間 46 表4.2.3第三筆資料的50個產品樣本失效時間 47 附表1 當規格下限L=0.05,顯著水準α=0.01,相異的d(生產線個數)、1-β(檢定力)、m(觀測次數)及p(移除率),所需樣本數最小值以及臨界值。 60 附表2 當規格下限L=0.05,顯著水準α=0.05,相異的d(生產線個數)、1-β(檢定力)、m(觀測次數)及p(移除率),所需樣本數最小值以及臨界值。 63 附表3 當規格下限L=0.05,顯著水準α=0.10,相異的d(生產線個數)、1-β(檢定力)、m(觀測次數)及p(移除率),所需樣本數最小值以及臨界值。 66 附表4 當規格下限L=0.05,d=2、3、4,顯著水準α=0.01,0.05,0.1和實際值c1=0.875,0.90下,在相異的1-β(檢定力)及p(移除率),最佳觀測次數m*、樣本數最小值n*、總成本最小值TC*以及臨界值CL0。 69 附表5 當規格下限L=0.05,d=2、3、4,顯著水準α=0.01,0.05,0.1和實際值c1=0.925,0.95下,在相異的1-β(檢定力)及p(移除率),最佳觀測次數m*、樣本數最小值n*、總成本最小值TC*以及臨界值CL0。 72 附表6 當規格下限L=0.05,d=2、3、4,顯著水準α=0.01,0.05,0.1和實際值c1=0.875,0.90下,在相異的1-β(檢定力)及p(移除率),最佳觀測次數m*、樣本數最小值n*、單位區間時間t*、總成本最小值TC*以及臨界值CL0。 75 附表7 當規格下限L=0.05,d=2、3、4,顯著水準α=0.01,0.05,0.1和實際值c1=0.925,0.95下,在相異的1-β(檢定力)及p(移除率),最佳觀測次數m*、樣本數最小值n*、單位區間時間t*、總成本最小值TC*以及臨界值CL0。 78 附表8 Gini檢定統計量的百分比 81 |
| 參考文獻 |
中文參考文獻 [1] 江冠頤,《多重品質特性Weibull分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計學碩士班,2022。 [2] 宋孟宗,《在逐步型I區間設限下Chen分配產品之壽命績效指標之最佳抽樣設計》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2021。 [3] 李奕霈,《Pareto分配產品在逐步型I區間設限下之壽命績效指標的最佳實驗設計》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2021。 [4] 李昀倪,《Exponentiated Fréchet分配產品在逐步型I區間設限下之壽命績效指標的最佳抽樣設計》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2021。 [5] 吳奇翰,《Weibull分配產品的壽命績效指標在逐步型Ι區間下之檢定程序的檢定力分析》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2018。 [6] 吳祐誠,《Weibull分配產品在逐步型I區間設限下壽命績效指標之最佳實驗設計》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2020。 [7] 邱品叡,《使用逐步型I區間設限樣本對Kumaraswamy分配產品之壽命績效指標的最佳實驗設計研究》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2021。 [8] 林盈孜,《在逐步型I區間設限下對Rayleigh分配的壽命績效指標之檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2013。 [9] 林孟儒,《Weibull分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之統計檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2014。 [10] 林其儒,《Pareto分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序的檢定力分析》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2019。 [11] 郭蓓璇,《多條生產線下Burr XII分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2023。 [12] 康哲維,《Burr XII分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序的檢定力分析》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班, 2018。 [13] 許家綺,《多重品質特性指數分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計學碩士班,2022。 [14] 黃沛慈,《多條生產線下Rayleigh分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2023。 [15] 黃于倫,《多元件產品具有Chen壽命分配的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2024。 [16] 張文瑞,《Fréchet分配產品的壽命績效指標在逐步型II設限下之統計檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2015。 [17] 張家瑋,《Fréchet分配產品的壽命績效指標在逐步型II設限下之貝氏檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2016。 [18] 彭捷歆,《多條生產線下Gompertz分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2023。 [19] 葉學謙,《多元件產品具有Exponentiated Fréchet壽命分配的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2024。 [20] 廖茂峰,《Gompertz分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序的檢定力分析》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班, 2019。 [21] 賴宥樺,《Rayleigh分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序的檢定力分析》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2018。 [22] 劉子瑄,《Rayleigh分配產品在逐步型I區間設限下壽命績效指標之最佳實驗設計》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2020。 [23] 盧錦洋,《在逐步型I區間設限下對單參數柏拉圖分配的壽命績效指標之檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2012。 [24] 陳姿瑾,《Burr XII分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2014。 [25] 謝雅婷,《在逐步型I區間設限下對Gompertz分配的壽命績效指標之檢定程序》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2013。 [26] 謝怡君,《Gompertz分配產品在逐步型I區間設限下之壽命績效指標之最佳抽樣設計》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2020。 [27] 鄭竣哲,《指數分配產品的壽命績效指標在逐步型I區間設限下之檢定程序的檢定力分析》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2017。 [28] 鄭亦彣,《Burr XII分配產品在逐步型I區間設限下之壽命績效指標之最佳實驗設計》,碩士論文,淡江大學統計學系應用統計碩士班,2020。 英文參考文獻 Aarset, M.V. (1987). How to identify a bathtub hazard rate. IEEE Transactions on Reliability, 36(1), 106-108. Caroni, C. (2002). The correct ”ball bearings” data. Lifetime Data Analysis, 8(4), 395-399. Chan, L. K., Cheng, W. S. and Spiring, F. A. (1988). A new measure of process capability: C_pm, Journal of Quality Technology, 20(3), 162-175. Gail, M. H. and Gastwirth, J. L. (1978). A sacle-free goodness-of-fit Test for the Exponential Distribution Based on the Gini Statistic, Journal of the Royal Statistical Society. Series B (Methodological), 40, 350–357. Huang, S. R. and Wu, S. J. (2008). Reliability sampling plans under progressive type-I interval censoring using cost functions, IEEE Transactions on Reliability, 57, pp.445-451. Juran, J. M. (1974). Journal Quality Control Handbook, 3rd Edition, McGraw-Hill, New York. Kane, V. E. (1986). Process capability indices, Journey of Quality Technology, 18,41-52 Lee, W. C., Wu, J. W. and Lei, C. L. (2010). Evaluating the lifetime performance index for the exponential lifetime products, Applied Mathematical Modelling, 34(5), 1217–1224. Lee, H. M., Wu, J. W. and Lei, C. L. (2013). Assessing the lifetime performance index of exponential products with step-stress accelerated life-testing data, IEEE Transactions on Reliability, 62(1), 296–304. Montgomery, D. C. (1985). Introduction to statistical quality control, John Wiley and Sons, New York. Pearn, W. L., Kotz, S. and Johnson, N. L. (1992). Distributional and inferential properties of process capability indices, Journal of Quality Technology, 24(4), 216–231. Tong, L. I., Chen, K. T. and Chen, H. T. (2002). Statistical testing for assessing the performance of lifetime index of electronic components with exponential distribution, International Journal of Quality & Reliability Management, 19(7), 812-824. Wu, J. W., Lee, W. C. and Hou, H. C. (2007). Assessing the performance for the products with Rayleigh lifetime, Journal of Quantitative Management, 4, 147-160. Wu, S. F, and Lin, Y. P. (2016). Computational testing algorithmic procedure of assessment for lifetime performance index of products with one-parameter exponential distribution under progressive type I interval censoring, Mathematics and Computers in Simulation, 120, 79–90. Wu, S. F. and Lin, M. J. (2017). Computational testing algorithmic procedure of assessment for lifetime performance index of products with Weibull distribution under progressive type I interval censoring, Journal of Computational and Applied Mathematics, 311, 364-374. Wu, S. F., Lin, Y. T., Chang, W. J., Chang, C. W. and Lin, C. (2018). A computational algorithm for the evaluation on the lifetime performance index of products with Rayleigh distribution under progressive type I interval censoring. Journal of Computational and Applied Mathematics, 328, 508-519. Wu, S.F., Chen, Z.C., Chang, W.J., Chang, C.W., Lin, C. (2018). A hypothesis testing procedure for the evaluation on the lifetime performance index of products with Burr XII distribution under progressive type I interval censoring. Communications in Statistics: Simulation and Computation, 47, 2670-2683 Wu, S. F., Cheng, Y. W., Kang, C. W. and Chang, W. T. (2021). Reliability sampling design for the lifetime performance index of BurrXII lifetime distribution under progressive type I interval censoring, Communications in Statistics - Simulation and Computation, 52(11), 5483-5497 Wu, S.F. and Chang, W.T.(2021). The evaluation on the process capability index C_L for exponentiated Frech’et lifetime product under progressive type I interval censoring. Symmetry, 13, 1032. Wu, S. F., Liu T. H., Lai Y. H. and Chang, W. T. (2022). A study on the experimental design for the lifetime performance index of Rayleigh lifetime distribution under progressive type I interval censoring. Mathematics. 10(3), 517. Wu, S. F. and Huang, P. T. (2024). The testing procedure for the overall lifetime performance index of Rayleigh products in multiple production lines based on the progressive type I interval censored sample. Symmetry-Basel. 16, 195, 1-19. |
| 論文全文使用權限 |
如有問題,歡迎洽詢!
圖書館數位資訊組 (02)2621-5656 轉 2487 或 來信