在統計品質控制中,EWMA圖表(即指數加權移動平均圖)是一種用於監控變量或屬性類型數據的控制圖。這種圖表的魅力在於它不僅僅依賴於最新的樣本數據,還整合了整個過程歷史的平均值,使其能夠對生產或商業流程的變化進行即時和靈敏的反應。
傳統的控制圖通常對每個樣本的理性子群進行分開處理,而EWMA圖則跟蹤所有先前樣本均值的指數加權移動平均。這樣的處理方式使得最近的樣本受到更高的權重,而久遠的樣本則僅對最終結果貢獻微小的影響。
EWMA圖標的效果不僅建立在常規的正態分佈上,還能對於非正態分佈的質量特徵表現出一定的魯棒性。
儘管EWMA圖在質量控制中具有強大的適應性,但它仍然面臨一個問題:監控過程的變異性需要使用其他的技術來實現。這正是EWMA圖表的限制之一。
在設立EWMA控制圖時,需要選擇兩個關鍵參數。第一個參數是λ,這是給予最新合理子群平均值的權重。λ必須滿足0 < λ ≤ 1,選擇“合適”的值則取決於個人的偏好和經驗。各類文獻和教科書都對此參數給出了不同的建議,比如某些教科書推薦λ的範圍為0.05至0.25。
第二個參數L,是用於建立控制界限的標準差倍數。L通常設置為3,以符合其他控制圖的標準,但在λ的值較小時則可能需要稍微減少L。
控制界限的設定非常關鍵,因為不正確的界限可能導致錯誤的決策。
EWMA圖表的計算方式相對直觀。它通過計算每個新穩定平均值和先前觀察的運行平均值的加權來生成新的觀察值zi。具體而言,它使用選定的权重λ將新穩定平均值和之前的觀察結合起來。
隨著每個合理子群的出現,EWMA控制圖的圖形特徵也會有所變化。其控制界限會隨著每次新增的觀察而逐步調整,這對於監控質量非常重要。
EWMA圖表雖然對小變動非常敏感,但比起Shewhart類型圖(如平均值和範圍圖或平均值與標準差圖),對於大的變動檢測能力則稍顯不足。為了彌補這一點,某些專家建議,將EWMA圖疊加在合適的Shewhart類型圖上,這樣可以同時檢測到小變化和大的變化。
透過將EWMA圖表與恰當的傳統控制圖相結合,我們能夠更全面地把握質量控制的狀況。
隨著我們對EWMA的深入瞭解,這種控制圖的運用不僅限於簡單的平均變化監控,還能適應不同品質特徵的監控需求,例如使用指數加權移動方差(EWMVar)來自動調整顯著性分數或界限。
當面臨質量控制的挑戰時,瞭解和掌握EWMA圖表的正確使用至關重要。隨著行業越來越依賴數據去做出決策,EWMA圖在最先進的質量管理體系中將持續發揮關鍵性作用。究竟在您的工作中,您是如何利用控制圖來確保質量的呢?