專利名稱：統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法和裝置。
背景技術(shù)：
在企業(yè)的生產(chǎn)部門(mén)里，每天都要生產(chǎn)或加工大量產(chǎn)品，產(chǎn)品的性能和品 質(zhì)關(guān)系到企業(yè)的命脈。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，有必要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控
和檢測(cè)分析。統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)是一種借助于統(tǒng)計(jì)學(xué)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)
計(jì)并控制的工具。在生產(chǎn)過(guò)程中，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制工具被廣泛的用于對(duì)生產(chǎn)過(guò) 程中的參數(shù)進(jìn)行收集和分析，以統(tǒng)計(jì)信號(hào)的形式提供給工程師，例如對(duì)生產(chǎn) 過(guò)程中所收集的樣本數(shù)據(jù)計(jì)算控制圖的控制界，做成控制圖、直方圖，以供
分析；或者使用控制圖中的控制界，觀測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)據(jù)點(diǎn)的波動(dòng)情況，以 此監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程。
在統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制中，控制圖和控制界是提供給工程師的重要的統(tǒng)計(jì)信號(hào)， 也是用于評(píng)估該生產(chǎn)過(guò)程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的重要指標(biāo)。通常， 一個(gè)處于穩(wěn) 定狀態(tài)的生產(chǎn)系統(tǒng)具有較小的離散性。產(chǎn)生系統(tǒng)的離散性的原因被分為隨機(jī) 原因 (random, chance or common causes )和凈爭(zhēng)歹朱原因(special or assignable causes)。如果生產(chǎn)系統(tǒng)中存在使系統(tǒng)離散性增大的特殊原因，并且沒(méi)有及時(shí) 被發(fā)現(xiàn)和去除，這些特殊原因可能會(huì)持續(xù)地以無(wú)法預(yù)測(cè)的方式影響生產(chǎn)系統(tǒng)， 從而影響生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此需要使用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控 制工具，及早發(fā)現(xiàn)離散的征兆，找出原因，采取措施排除故障。然而在實(shí)際 工作當(dāng)中，每個(gè)工程師需要同時(shí)負(fù)責(zé)幾個(gè)機(jī)臺(tái)、每個(gè)機(jī)臺(tái)又有上千的系統(tǒng)參 數(shù)，生產(chǎn)過(guò)程這些大量的參數(shù)令工程師們難以承受，如何同時(shí)處理這些復(fù)雜 而數(shù)目繁多的控制圖，將其自動(dòng)化、簡(jiǎn)單化、易讀化，成為工程師們關(guān)心的問(wèn)題。
同時(shí)，如何確定控制界也是畫(huà)出控制圖、進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控 制的關(guān)鍵。這是由于一方面，如果將控制界設(shè)置得過(guò)于接近歷史平均值，會(huì) 導(dǎo)致錯(cuò)誤報(bào)警增多，而另一方面，如果將控制界設(shè)置得遠(yuǎn)離歷史平均值，將 有可能出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定卻不報(bào)警的情況。
申請(qǐng)?zhí)枮?00480037968.6的中國(guó)專利申請(qǐng)中提到"從多維數(shù)據(jù)庫(kù)提取時(shí)間 序列，并從所提取的時(shí)間序列使用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)技術(shù)自動(dòng)計(jì)算用于所指 定維中的所指定度量的一個(gè)或多個(gè)控制界限"，并根據(jù)這"一個(gè)或多個(gè)控制界
限"對(duì)數(shù)據(jù)的越界情況進(jìn)行監(jiān)控，但是該專利申請(qǐng)描述的技術(shù)方案數(shù)據(jù)處理復(fù) 雜，而且計(jì)算過(guò)程按照傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算過(guò)程，對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)量和性質(zhì)都有要 求，即要求數(shù)據(jù)服從連續(xù)的正態(tài)分布、單峰性(uni-modality)與沒(méi)有自相關(guān) 性(autocorrelation),用來(lái)計(jì)算控制界的數(shù)據(jù)數(shù)量上必須大于三十并且數(shù)據(jù) 不含異常點(diǎn)(outlier),在數(shù)據(jù)滿足上述條件的前提下，控制界為被監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 的三倍標(biāo)準(zhǔn)方差。然而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，很多生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)不滿足以上條件， 因此應(yīng)用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制進(jìn)行控制界的計(jì)算所得出的結(jié)果是不準(zhǔn)確 的。與此類似，現(xiàn)有的軟件系統(tǒng)大多使用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制進(jìn)行分析， 不能滿足實(shí)際的生產(chǎn)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法和裝置，可處理不符合現(xiàn)有傳統(tǒng)的 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制要求的實(shí)際生產(chǎn)參數(shù)的數(shù)據(jù)，提高監(jiān)控精度。
本發(fā)明法提供一種統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法，該方法包括以下步驟采集生產(chǎn) 過(guò)程中待分析的原始數(shù)據(jù)；將原始數(shù)據(jù)分類，分為非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)、具 有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)、非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)和正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)；對(duì)于上述 各類數(shù)據(jù)，分別確定對(duì)應(yīng)的控制界，并根據(jù)所確定的控制界對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和/或分析。
可選的，先判斷所述數(shù)據(jù)是否屬于連-續(xù)分布類型，不屬于的數(shù)據(jù)則為非
連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)；屬于連續(xù)分布的數(shù)據(jù)，判斷其自相關(guān)性；具有自相關(guān)性 的為具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)；連續(xù)分布且不具有自相關(guān)性類型的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò) 異常點(diǎn)的檢驗(yàn)和過(guò)濾之后，根據(jù)其是否符合正態(tài)分布，分為正態(tài)分布類型數(shù) 據(jù)和非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)；
可選的，所述非連續(xù)分布類型是指，所述數(shù)據(jù)的不同數(shù)值種類大小小于 或等于預(yù)定值；
可選的，所述具有自相關(guān)性類型是指所述數(shù)據(jù)的 一 階自相關(guān)性系數(shù)大于 預(yù)定值而且取得該一階自相關(guān)性系數(shù)的概率值小于另 一預(yù)定值；
可選的，對(duì)于非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)，使用從工程上定義的警告上下界作 為控制界；
可選的，對(duì)于具有自相關(guān)性類型的數(shù)據(jù)，使用從工程上定義的警告上下 界作為控制界；
可選的，對(duì)于正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，采用被監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的三倍標(biāo)準(zhǔn)方差作為 控制界；
可選的，對(duì)于非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，采用百位分?jǐn)?shù)法計(jì)算控制界； 可選的，對(duì)于非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，假定數(shù)據(jù)高低端外延部分符合正態(tài) 分布，并采用線性外推法結(jié)合百位分?jǐn)?shù)分別計(jì)算其高低端控制界；
可選的，對(duì)于非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，采用線性外推法結(jié)合百位分?jǐn)?shù)分別 計(jì)算其高低端控制界，包括步驟對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的假設(shè)，得到包 含百分位數(shù)的線性的控制界計(jì)算公式；由標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布百分位公式求出所述 線性的控制界計(jì)算公式中的線性系數(shù)k值；根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)，求出所述線 性的控制界計(jì)算公式中包含的百分位數(shù)所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值；將線性系數(shù)k值和 百分位數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值代入所述線性的計(jì)算公式，確定控制界。本發(fā)明還提供一種統(tǒng)計(jì)過(guò)程分析裝置，該裝置包括 數(shù)據(jù)采集單元，用于采集待分析的原始數(shù)據(jù)；
連續(xù)分布類型判斷單元，用于接收所采集的數(shù)據(jù)，判斷所采集的數(shù)據(jù)是 否屬于連續(xù)分布類型；對(duì)于屬于連續(xù)分布類型的數(shù)據(jù)，進(jìn)入自相關(guān)類型判斷 單元；對(duì)于屬于非連續(xù)分布類型的數(shù)據(jù)，進(jìn)入控制界確定單元；
自相關(guān)性類型判斷單元，用于接收連續(xù)分布的數(shù)據(jù)，判斷其是否具有自 相關(guān)性；對(duì)于具有自相關(guān)性類型的數(shù)據(jù)，進(jìn)入控制界確定單元；對(duì)于無(wú)相關(guān) 性類型的數(shù)據(jù)，進(jìn)入異常點(diǎn)檢驗(yàn)和過(guò)濾單元；
異常點(diǎn)檢驗(yàn)和過(guò)濾單元，用于對(duì)連續(xù)分布且無(wú)自相關(guān)性的數(shù)據(jù)進(jìn)行異常 點(diǎn)的檢驗(yàn)和過(guò)濾，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)和過(guò)濾的數(shù)據(jù)，進(jìn)入正態(tài)分布類型判斷單元；
正態(tài)分布類型判斷單元，用于接收無(wú)自相關(guān)性且經(jīng)過(guò)異常點(diǎn)檢驗(yàn)和過(guò)濾 的數(shù)據(jù)，判斷是否屬于正態(tài)分布類型，將數(shù)據(jù)分為正態(tài)分布類型和非正態(tài)分 布類型，并進(jìn)入控制界確定單元；
控制界確定單元，包括非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元、具有自相 關(guān)性類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元、非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元和正態(tài) 分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，分別用于接收非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)、具有自 相關(guān)性類型數(shù)據(jù)、非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)和正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，計(jì)算各類數(shù)據(jù) 對(duì)應(yīng)的用于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和/或分析的控制界。
可選的，所述連續(xù)分布類型判斷單元，包括計(jì)算單元和比較單元，所述 計(jì)算單元用于計(jì)算所述數(shù)據(jù)的不同數(shù)值種類大小，所述比較單元用于比較所
述數(shù)據(jù)的不同數(shù)值種類與預(yù)定值，若所述數(shù)據(jù)的不同數(shù)值種類超過(guò)該預(yù)定值 則屬于連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)，反之則不屬于。
可選的，所述自相關(guān)性類型判斷單元，包括計(jì)算單元和比較單元，所述 計(jì)算單元用于計(jì)算所述數(shù)據(jù)的一階自相關(guān)性系數(shù)和取得該一階自相關(guān)性系數(shù) 的概率值，所述比較單元用于比較所述數(shù)據(jù)的一階自相關(guān)性系數(shù)與預(yù)定值以及取得該一階自相關(guān)性系數(shù)的概率值與另 一預(yù)定值，若一階自相關(guān)性系數(shù)大 于所述預(yù)定值而且取得該一階自相關(guān)性系數(shù)的概率值小于所述另一預(yù)定值的 數(shù)據(jù)則屬于具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)，反之則不屬于。
可選的，所述非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，用于接收非連續(xù)分 布類型數(shù)據(jù)，采用從工程上定義的警告上下界作為其控制界。
可選的，所述具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，用于接收具有自 相關(guān)性類型數(shù)據(jù)，采用從工程上定義的警告上下界作為其控制界。
可選的，所述正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，用于接收無(wú)自相關(guān)性、 經(jīng)過(guò)異常點(diǎn)檢驗(yàn)和過(guò)濾、且為正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，采用被監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的三倍標(biāo)準(zhǔn) 方差作為控制界。
可選的，所述非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，用于接收非正態(tài)分 布類型數(shù)據(jù)對(duì)于無(wú)自相關(guān)性且為非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，采用百位分?jǐn)?shù)法計(jì)算控 制界。
可選的，所述非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，用于接收非正態(tài)分 布類型數(shù)據(jù)對(duì)于無(wú)自相關(guān)性且為非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，采用線性外推法結(jié)合百 分位數(shù)法計(jì)算控制界。
可選的，所述非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，包括百分位數(shù)計(jì)算
單元、k值計(jì)算單元和控制界計(jì)算單元。百分位數(shù)計(jì)算單元根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)， 計(jì)算控制界計(jì)算單元所采用的線性公式中包含的百分位數(shù)所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值； k值計(jì)算單元計(jì)算控制界計(jì)算單元所采用的線性公式中的線性系數(shù)k值；控制 界計(jì)算單元根據(jù)線性系數(shù)k值和百分位數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值，采用相應(yīng)的線性公 式，計(jì)算所述假警報(bào)率情況下非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)的控制界的值。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述所公開(kāi)的統(tǒng)計(jì)分析方法和裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)
有效的將生產(chǎn)系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行了分類，同時(shí)也簡(jiǎn)化了控制圖的分 類，提高了工作效率。對(duì)于非連續(xù)分布的數(shù)據(jù)的控制界采用從工程上定義的警告上下界；對(duì)于
無(wú)自相關(guān)性但經(jīng)過(guò)異常點(diǎn)檢驗(yàn)與過(guò)濾，為正態(tài)分布的數(shù)據(jù)的控制界仍采用標(biāo) 準(zhǔn)類型的計(jì)算方法，即為被檢測(cè)數(shù)據(jù)的三倍標(biāo)準(zhǔn)方差。從而有效地降低了工 作量，提高了工作效率。
對(duì)于無(wú)自相關(guān)性且為非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)量不足的情況下，對(duì)控 制界的計(jì)算方法，合理地假定了數(shù)據(jù)高低端外延部分符合正態(tài)分布，并采用 線性外推法和百位分?jǐn)?shù)算法相結(jié)合，得到合理的結(jié)論值。
對(duì)于自相關(guān)性的數(shù)據(jù)，相關(guān)文獻(xiàn)中對(duì)其控制界有提供專門(mén)的統(tǒng)計(jì)方法， 但過(guò)于復(fù)雜，本發(fā)明提出以從工程上定義的警告上下界作為此類數(shù)據(jù)的控制 界，只要數(shù)據(jù)點(diǎn)始終在警告上下界之內(nèi)，就不會(huì)產(chǎn)生警報(bào)，節(jié)約了數(shù)據(jù)檢查 的時(shí)間，減輕了工程師們的工作負(fù)荷。


圖1是本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法的一種實(shí)施方式流程圖2是本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法的另 一種實(shí)施方式流程圖3是本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法的一種實(shí)施方式中數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布圖4是本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法的另 一種實(shí)施方式中數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布圖5是本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法的另 一種實(shí)施方式中數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布圖6是本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制裝置的一種實(shí)施方式流程圖7是本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制裝置的另 一種實(shí)施方式流程圖8是本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制裝置中控制界確定單元組成；
圖9是本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制裝置中非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元 的一種具體實(shí)施方式
。
具體實(shí)施例方式
參考圖1,本發(fā)明統(tǒng)計(jì)控制方法，采集生產(chǎn)系統(tǒng)中的原始數(shù)據(jù)(步驟D1), 將這些待分析的原始數(shù)據(jù)分為非連續(xù)類型數(shù)據(jù)、具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)、正 態(tài)分布類型數(shù)據(jù)和非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)(步驟D2),并根據(jù)不同類型的數(shù)據(jù) 特征，分別計(jì)算其不同的控制界(步驟D3)。
參考圖2,本發(fā)明統(tǒng)計(jì)控制方法的一種實(shí)施方式包括下列步驟
步驟Sl,采集待分析的原始數(shù)據(jù)。在一種具體實(shí)現(xiàn)中，對(duì)于生產(chǎn)系統(tǒng)中 各工序環(huán)節(jié)的大量參數(shù)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。例如，在晶圓的生產(chǎn)制造中，通 常采用整組數(shù)據(jù)隨機(jī)抽樣的方法采集數(shù)據(jù)，即每一次的隨機(jī)采樣，都從工序 中抽取n個(gè)樣品，而不是把n個(gè)樣品分幾次抽出?？刹捎貌煌牟杉绞綄?duì) 各不同參數(shù)進(jìn)行采集。
步驟S2,判斷數(shù)據(jù)是否屬于連續(xù)分布類型，若屬于非連續(xù)分布類型，則 進(jìn)入步驟S6，若屬于連續(xù)分布類型，則進(jìn)入步驟S3。
在一種具體實(shí)現(xiàn)中，可根據(jù)所述數(shù)據(jù)數(shù)值的大小，通過(guò)判斷不同數(shù)值大
小的種類，確定是否屬于連續(xù)分布類型。例如，若不同數(shù)值大小的種類小于 或等于二十種，即屬于非連續(xù)分布類型；若不同數(shù)值大小的種類超過(guò)二十種， 即屬于連續(xù)分布類型。
步驟S3，判斷數(shù)據(jù)是否具有自相關(guān)性，若數(shù)據(jù)具有自相關(guān)性，進(jìn)入步驟 S7;反之，即數(shù)據(jù)無(wú)自相關(guān)性，則進(jìn)入步驟S4。
例如，在一種具體實(shí)現(xiàn)中，若所述數(shù)據(jù)的一階自相關(guān)性系數(shù)大于0.5而且 取得該一階自相關(guān)性系數(shù)的概率值小于0.05，即具有自相關(guān)性；反之，即數(shù) 據(jù)無(wú)自相關(guān)性。
步驟S4,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行異常點(diǎn)的檢驗(yàn)和過(guò)濾，完成檢驗(yàn)和過(guò)濾的數(shù)據(jù)進(jìn)入 步驟S5。
在一種具體實(shí)現(xiàn)中，所述異常點(diǎn)檢驗(yàn)與過(guò)濾可采用按常規(guī)+A3IQR的Tukey公式來(lái)檢驗(yàn)與過(guò)濾異常點(diǎn)，即上篩限=Q3 + 3 * ( Q3 - Ql ),下篩限= Ql-3 * (Q3-Q1),其中Q1和Q3是第一、第二分位數(shù)，落在該上篩限之上 或落在該下篩限之下的數(shù)據(jù)點(diǎn)被認(rèn)作異常點(diǎn)而被過(guò)濾掉。
步驟S5，判斷數(shù)據(jù)是否呈正態(tài)分布，呈正態(tài)分布，則進(jìn)入步驟S8;反之， 即呈非正態(tài)分布，則進(jìn)入步驟S9。
例如，在一種具體實(shí)現(xiàn)中，若Shapiro-Wilk (夏皮諾-威爾克)正態(tài)分布 檢驗(yàn)的顯著性概率值大于0.05,即呈正態(tài)分布；反之，則呈非正態(tài)分布。
步驟S6,對(duì)于非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)，使用從工程上定義的警告上下界作 為控制界。
步驟S7,對(duì)于具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)，使用從工程上定義的警告上下界 作為控制界。
步驟S8,對(duì)于正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，其控制界為被監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的三倍標(biāo)準(zhǔn)方差。
步驟S9，對(duì)于非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，采用百分位數(shù)的方法計(jì)算其控制界。
在一種實(shí)施方式中，對(duì)于非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，可采用線性外推結(jié)合百 分位數(shù)法計(jì)算控制界。
標(biāo)準(zhǔn)的百分位數(shù)計(jì)算公式可采用軟件或 Excel內(nèi)的公式 Percentile[(array),p]。在Percentile[(array),p]公式中，p為0到1之間的百分 比數(shù)字，array為所定義相對(duì)位置的數(shù)值數(shù)組或數(shù)值區(qū)域，Percentile[(array),p] 返回在所定義相對(duì)位置的數(shù)值數(shù)組或數(shù)值區(qū)域array中百分比p所對(duì)應(yīng)的數(shù)值 點(diǎn)。 一般地，當(dāng)所需要使用的百分位p由工程上允許的假警報(bào)率決定，array 為所需分析的參數(shù)數(shù)據(jù)時(shí)，相對(duì)應(yīng)的Percentile[(array),p]所返回的值即為所需 要界定的控制界。其中，所述假警報(bào)率是指原本應(yīng)處于正常范圍內(nèi)的參數(shù)被 誤認(rèn)為異常而引發(fā)警報(bào)的概率。
但是Percentile[(array)，p]公式要求用于計(jì)算百分位數(shù)的數(shù)據(jù)數(shù)量不得少于1/p,而這個(gè)前提在生產(chǎn)過(guò)程中往往得不到滿足。在生產(chǎn)過(guò)程中，由于生產(chǎn)的 每個(gè)環(huán)節(jié)中都有大量的生產(chǎn)參數(shù)，若將監(jiān)控每一個(gè)參數(shù)的假警報(bào)率定得過(guò)高， 對(duì)于每一個(gè)參數(shù)的每一次假警報(bào)進(jìn)行復(fù)檢需要耗費(fèi)大量人力和時(shí)間，因此通 常將假警報(bào)率定為約10_5量級(jí)，相對(duì)應(yīng)地，此時(shí)對(duì)于每一個(gè)生產(chǎn)參數(shù)，用于計(jì) 算百分位數(shù)的數(shù)據(jù)樣本就不得少于105,然而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，可使用的數(shù)
據(jù)點(diǎn)往往只有約IOOO個(gè)左右，甚至更少。也就是說(shuō)，在生產(chǎn)中，當(dāng)我們采用 10-5量級(jí)的假警報(bào)率時(shí)，無(wú)法通過(guò)常規(guī)的百分位計(jì)算公式得到結(jié)果，對(duì)此，本
發(fā)明提供了一種可能的解決方式，即采用線性外推結(jié)合百分位法。
參考圖3，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，采用了線性外推法結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)正 態(tài)分布百分位數(shù)公式NORMSINV(p) (Excel內(nèi)的公式，均值為0,標(biāo)準(zhǔn)方差 為1 )的計(jì)算方法，求出非標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的1000個(gè)原始數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)于p為10-5 的百分位數(shù)Percentile[(array), p](可簡(jiǎn)化為P(lE-5)),即該原始數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)于 IO-5的數(shù)值點(diǎn)，也就是該原始數(shù)據(jù)的控制界。
本發(fā)明合理地對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的1000個(gè)原始數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行假設(shè)，假設(shè)其 下端為直線，則可采用線性外推法，對(duì)于P(O.OOP/。)存在線性關(guān)系
P(0.001%)=P(50%)-k*[P(50%)-P(10%)]，其中線性系數(shù)k可由標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分 布百分位數(shù)公式NORMSINV(p)求得。
NORMSINV(p)存在以下線性關(guān)系
NO腿S雨(O.OO 1 %)=NORMSINV(50%)-k* [NORMSINV(50%)-NORMSI NV(跳)],
其中由于NORMSINV(0.001%)、NORMSINV (50%)和NORMSINV(10%) 均可由Excel函數(shù)求得，為已知量，則可得出
& — M 皿S鮮(0.5)-M9皿S鮮(1五_5) — 0-(~4.265) _3 ， 一 M 層簾F(0.5)-iVO層57iW(0.1) 一 0+1.282) — . °
對(duì)于該組非標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的1000個(gè)原始數(shù)據(jù)，P (50%)和P(10。/。)可用
Excel內(nèi)的公式Percentile[(array),p]求得P(50%) = 100.02 及 P(10%)=87.39, 于是P(0.001%) = 100.02-3.328*[100.02-87.39] = 57.9。
如果不采用線性外推法，直接用原來(lái)Excel內(nèi)的公式Percentile[(array),p] 進(jìn)行計(jì)算的話，由于數(shù)據(jù)點(diǎn)只有IOOO個(gè)，因此直接用公式只能求出P(0.1%): P(0.1%) = 68.8。 P(0.001。/。)可認(rèn)為和P(0.01。/o)近似相等，同理P(0.01。/o)可認(rèn)為 和P(O. 1%)近似相等，因此可得到P(0.001%)~P(0.01%)~P(0.1%)=68.8。相比 較采用線性外推法所得到的非標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布數(shù)據(jù)的下控制界和不采用此岸性 外推法所得到的下控制界，前者小于后者，由此可見(jiàn)，對(duì)于前者和后者之間 的數(shù)據(jù)，采用前者可有效地識(shí)別，而采用后者則會(huì)產(chǎn)生假警報(bào)，也就是說(shuō)， 采用線性外推法可較為合理地設(shè)置非標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布數(shù)據(jù)的控制界，避免假警 報(bào)的發(fā)生。
參考圖4，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，原始數(shù)據(jù)量不足IOOO個(gè)，為596個(gè) 明顯呈非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)點(diǎn)，要求假警報(bào)率為10-5,在計(jì)算上控制界時(shí)，同樣 可合理地假定在高端可外推為直線，因此對(duì)于p二99.999。/。時(shí)的百分位數(shù) P(99.999%),存在線性關(guān)系
P(99.999%)= P (90%)+k*[P(99%)-P(90%)],其中線性系數(shù)k從以下公式推 算出
NORMSINV(99.999%)=NORMSINV(90%)+k*[NORMSINV(99%)-NORM SINV(90%)]。
由Excel函數(shù)中得到NORMSINV(99.999%) 、 NORMSINV(90%)和 [NORMSINV(99%)，可得到
,M 層廚7(0.99999) —M 皿S鮮(0.9) 4.264891-1.281552 ，。， M 愿展7(0.99) - M 層，r(0.9) 2.326348-1.281552
由該非正態(tài)分布596個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的P (90%)=255.07和？(99%)=482.62,可以求出 外推的99.999。/。的百位分?jǐn)?shù):P(99.999%) = 255.07 + 2.856* (482.62-255.07) =905。復(fù)雜工藝生產(chǎn)系統(tǒng)中有少量參數(shù)的數(shù)據(jù)樣本不但非正態(tài)分布而且具有多 峰性，對(duì)于這類型數(shù)據(jù)，同樣可使用類似的方法外推得其上下控制界。例如，
參考圖5,本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，有1000個(gè)呈非正態(tài)分布并且具有雙峰性 的原始數(shù)據(jù)，需要計(jì)算上下控制界，P(0.99999)與P(O.OOOOl),要求各單邊假 警報(bào)率為10-5。假定在高端外推為直線，則對(duì)于卩=99.999%和卩=0.001%的百分 位數(shù)P(99.999。/。)和P(O.OOP/。)分別存在這樣的線性關(guān)系P(99.999%)= P (90%) +kl *[P(99%)-P(90%)]， P(0.001%)=P(20%)- k2*[P(20%)-P(2%)]。
對(duì)于P(0.99999),可由
NORMSINV(99.999%)=NORMSINV(90%)+k*[NORMSINV(99%)-NORM SINV(90。/。)]求得
A —冊(cè)皿咖r(0.99999)-M)層柳F(0.9) — 4.264891-1.281552 — 2 ■ 該組數(shù) 1_ 7VO層咖F(0.99)-M9層咖7(0.9) —2.326348-1.281552 — . , 乂，
據(jù)的P(90%)=15.901和P(99o命17.087,因此，P(99.999%) =15.901 + 2.856*
(17.087-15.904) =19.28。
對(duì)于P(0.001。/0),可由
NORMSINV(O.OO 1 %)=NORMSINV(50%)-k* [NORMSINV(50%)-NORMSI NV(10。/。)]求得
& — M9i MSflVF(0.2) —7V(9i MS7A^(l五—5) — -0.842-(~4,26489) — 2 g25 2— M i MSflVF(0.2)-AO M廚r(0.02) _-0,842-(-2.05375) —
該組數(shù)據(jù)的P (20%)=9.750和P(2%)=8.128 ,因此，P(0.001%) =9.750—2.825* (9.750-8.128) =5.17
對(duì)于較高的假警報(bào)率和數(shù)據(jù)的不足還可以根據(jù)具體情況對(duì)不同參數(shù)分別 對(duì)待，在另外的實(shí)施方式中，例如對(duì)少數(shù)非常關(guān)鍵重要的數(shù)據(jù)的控制界容忍并采用較高的假警報(bào)率，例如約0.1%,而對(duì)其他大量的系統(tǒng)數(shù)據(jù)則采用很低 約10-5量級(jí)的假警報(bào)率。在這種情況下，對(duì)于少數(shù)假警報(bào)率被設(shè)為0.1%的參數(shù) 的數(shù)據(jù)樣本，可直接采用百分位數(shù)法計(jì)算控制界，而對(duì)于其他仍采用10-5量級(jí) 假警報(bào)率的參數(shù)的數(shù)據(jù)樣本，則采用線性外推結(jié)合百分位法計(jì)算控制界。
參考圖6，本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制裝置的一種實(shí)施方式，包括
數(shù)據(jù)采集單元Ml,采集待分析的原始數(shù)據(jù)。在一種具體實(shí)現(xiàn)中，對(duì)生產(chǎn) 過(guò)程中各工序環(huán)節(jié)的具體參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)樣本的采集；
數(shù)據(jù)分類單元M2，用于接收數(shù)據(jù)采集單元M1所采集的原始數(shù)據(jù)，將其 按照一定的規(guī)則分為非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)、具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)、正態(tài)分 布類型數(shù)據(jù)和非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)；
控制界確定單元M3,用于接收由經(jīng)由數(shù)據(jù)分類單元M2分類得到的非連 續(xù)分布類型數(shù)據(jù)、具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)、正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)和非正態(tài)分布 類型數(shù)據(jù)這四類數(shù)據(jù)，并對(duì)這四類數(shù)據(jù)分別確定對(duì)應(yīng)的控制界。
參考圖7，本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制裝置的另一種實(shí)施方式，該裝置包括
數(shù)據(jù)采集單元ll,用于采集需要分析的原始數(shù)據(jù)；
連續(xù)分布類型判斷單元12,用于接收數(shù)據(jù)采集單元11所采集的數(shù)據(jù)，判 斷所采集的數(shù)據(jù)是否屬于連續(xù)分布類型；
自相關(guān)性類型判斷單元13,用于接收經(jīng)連續(xù)分布類型判斷單元12判斷屬 于連續(xù)分布的數(shù)據(jù)，判斷其是否具有自相關(guān)性；
異常點(diǎn)檢驗(yàn)和過(guò)濾單元14,用于接收由自相關(guān)性類型判斷單元13判斷屬 于無(wú)自相關(guān)性的數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行異常點(diǎn)的檢驗(yàn)和過(guò)濾；
正態(tài)分布類型判斷單元15,用于接收經(jīng)異常點(diǎn)檢驗(yàn)和過(guò)濾單元14輸出 的數(shù)據(jù)，判斷是否屬于正態(tài)分布類型，將數(shù)據(jù)分為正態(tài)分布類型和非正態(tài)分 布類型；
參考圖8,控制界確定單元16,包括非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元20、具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元19、非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制
界計(jì)算單元18和正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元17,分別用于接收經(jīng)連續(xù) 分布類型單元12判斷屬于非連續(xù)分布類型的數(shù)據(jù)、經(jīng)自相關(guān)性類型判斷單元 13判斷具有自相關(guān)性類型的lt據(jù)、經(jīng)正態(tài)分布類型判斷單元15判斷屬于非正 態(tài)分布類型數(shù)據(jù)和經(jīng)正態(tài)分布類型判斷單元15判斷屬于正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)， 并分別計(jì)算對(duì)應(yīng)的控制界。
在一種具體的實(shí)施方式中，以上所述數(shù)據(jù)采集單元11、連續(xù)分布類型判
斷單元12、自相關(guān)性類型判斷單元13、異常點(diǎn)檢驗(yàn)和過(guò)濾單元14、正態(tài)分布 類型判斷單元15和控制界確定單元16按如下的方式相互配合進(jìn)行工作
上述數(shù)據(jù)采集單元11對(duì)各具體參數(shù)的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行采集；
上述連續(xù)分布類型判斷單元12,接收數(shù)據(jù)采集單元11所采集的數(shù)據(jù)，計(jì) 算不同數(shù)值大小的種類，根據(jù)不同數(shù)值大小的種類判斷是否屬于連續(xù)分布類 型，屬于連續(xù)分布類型，進(jìn)入自相關(guān)性類型判斷單元13,不屬于非連續(xù)分布類 型數(shù)據(jù)，進(jìn)入控制界確定單元16中的非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元20。 其中， 一種判斷方法為，所述數(shù)據(jù)的不同數(shù)值種類大小超過(guò)二十種的，屬于 連續(xù)分布類型；小于或等于二十種的作為非連續(xù)分布類型凄t據(jù)；
上述自相關(guān)性類型判斷單元13接收經(jīng)連續(xù)分布類型判斷單元12判斷得 到的連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)，計(jì)算所得數(shù)據(jù)的 一階自相關(guān)性系數(shù)和取得該一階自 相關(guān)性系數(shù)的概率值，并判斷是否屬于強(qiáng)自相關(guān)類型數(shù)據(jù)，屬于強(qiáng)自相關(guān)類 型的，進(jìn)入控制界確定單元16中的具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元19, 反之，則為不具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)，進(jìn)入異常點(diǎn)檢驗(yàn)和過(guò)濾單元14。其中， 一種判斷方法為，若其一階自相關(guān)性系數(shù)大于0.5而且取得該一階自相關(guān)性系 數(shù)的概率值小于0.05,則為不具有自相關(guān)性，反之則為具有自相關(guān)性類型；
上述異常點(diǎn)檢驗(yàn)與過(guò)濾單元14對(duì)進(jìn)入的無(wú)自相關(guān)性的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，通 過(guò)的數(shù)據(jù)進(jìn)入正態(tài)分布類型判斷單元15。其中， 一種檢驗(yàn)和過(guò)濾異常點(diǎn)的方法為，使用Tukey公式:上篩限=Q3 + 3 * ( Q3-Q1),下篩限=Ql - 3 * ( Q3-Ql),其中Q1和Q3是第一、第二分位數(shù)。落在該上篩限之上或落在該下篩 限之下的數(shù)據(jù)點(diǎn)被認(rèn)作異常點(diǎn)而被過(guò)濾掉。
上述正態(tài)分布類型判斷單元15,對(duì)進(jìn)入的無(wú)自相關(guān)性且經(jīng)過(guò)異常點(diǎn)檢驗(yàn) 和過(guò)濾的數(shù)據(jù)判斷是否呈正態(tài)分布，若屬于正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，則進(jìn)入控制 界確定單元16中的正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元17,計(jì)算所述數(shù)據(jù)的控 制界；若不屬于，則進(jìn)入控制界確定單元16中的非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界 計(jì)算單元18,進(jìn)行控制界的計(jì)算。其中， 一種正態(tài)分布的檢驗(yàn)辦法為，計(jì)算 Shapiro-Wilk正態(tài)分布檢驗(yàn)的顯著性概率值，若顯著性概率值大于0.05，則歸 類于正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)；若顯著性概率值小于或等于0.05,則該數(shù)據(jù)屬于非 正態(tài)分布。
非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元15,對(duì)于非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)，采 用從工程上定義的警告上下界作為其控制界；
具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元16,對(duì)于具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)， 采用從工程上定義的警告上下界作為其控制界；
正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元17,對(duì)于正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，采用所 述數(shù)據(jù)的三倍標(biāo)準(zhǔn)方差作為控制界
非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元18中，對(duì)于非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)， 可采用百分位數(shù)的方法計(jì)算其控制界。
在一種實(shí)施方式中，對(duì)于非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，可采用線性外推結(jié)合百 分位數(shù)法計(jì)算其高低端的控制界。
參考圖9,在一種具體實(shí)現(xiàn)中，非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元18 可包括百分位數(shù)計(jì)算單元21、 k值計(jì)算單元22和控制界計(jì)算單元23。百分位 數(shù)計(jì)算單元21計(jì)算控制界計(jì)算單元23所采用的線性公式中包含的百分位數(shù) 的值；k值計(jì)算單元22計(jì)算控制界計(jì)算單元23所采用的線性公式中的線性系數(shù)k值；k值計(jì)算單元22和百分位數(shù)計(jì)算單元21的結(jié)果輸入控制界計(jì)算單元 23后，控制界計(jì)算單元23采用所述線性公式，計(jì)算所述假警^^率情況下非正 態(tài)分布類型數(shù)據(jù)的控制界的值。
雖然本發(fā)明已通過(guò)較佳實(shí)施例說(shuō)明如上，但這些較佳實(shí)施例并非用以限 定本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)有能力 對(duì)該較佳實(shí)施例做出各種改正和補(bǔ)充，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求 書(shū)的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法，其特征在于，包括采集生產(chǎn)過(guò)程中待分析的原始數(shù)據(jù)；將該原始數(shù)據(jù)分類，分為非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)、具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)、正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)和非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)；對(duì)于上述各類數(shù)據(jù)，分別確定其控制界；按照所述控制界對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和/或分析。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，將原始數(shù)據(jù)的分類，包括判斷 所述數(shù)據(jù)是否屬于連續(xù)分布類型，不屬于的數(shù)據(jù)則為非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)； 對(duì)于屬于連續(xù)分布的數(shù)據(jù)，判斷其自相關(guān)性，具有自相關(guān)性的為具有自相關(guān) 性類型數(shù)據(jù)；對(duì)連續(xù)分布且不具有自相關(guān)性類型的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)異常點(diǎn)的檢驗(yàn) 和過(guò)濾之后，根據(jù)其是否符合正態(tài)分布，分為正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)和非正態(tài)分 布類型數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述非連續(xù)分布類型是指，所述 數(shù)據(jù)的不同數(shù)值種類大小小于或等于預(yù)定值。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述具有自相關(guān)性類型是指所述 數(shù)據(jù)的一階自相關(guān)性系數(shù)大于預(yù)定值而且取得該一階自相關(guān)性系數(shù)的概率值 小于另一預(yù)定值。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，對(duì)于非連續(xù)分布類型的數(shù)據(jù)，使 用從工程上定義的警告上下界作為控制界。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，對(duì)于具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)，使 用從工程上定義的警告上下界作為控制界。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，對(duì)于正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，采用被 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的三倍標(biāo)準(zhǔn)方差作為控制界。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，對(duì)于非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，采用 百分位數(shù)法計(jì)算控制界。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，對(duì)于非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，采用 線性外推結(jié)合百分位數(shù)法計(jì)算控制界。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述線性外推結(jié)合百分位數(shù)法計(jì) 算其控制界，包括步驟對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的假定，得到包含百分位 數(shù)的線性的控制界計(jì)算公式；由標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布百分位公式求出線性的控制界 計(jì)算公式中的線性系數(shù)k值；根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)，求出線性的控制界計(jì)算公 式中所包含百分位數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值；將線性系數(shù)k值和百分位數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù) 值代入所述線性的計(jì)算公式，確定控制界。
11. 一種統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的裝置，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集單元，用于采集生產(chǎn)過(guò)程中待分析的原始數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)分類單元，用于接收采集的原始數(shù)據(jù)，將其分為非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)、具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)、正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)和非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)；控制界確定單元，用于接收已分類的非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)、具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)、正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)和非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，并分別確定各類型數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的用于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和/或分析的控制界。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分類單元包括 連續(xù)分布類型判斷單元，用于接收所采集的數(shù)據(jù)，判斷所采集的數(shù)據(jù)是否屬于連續(xù)分布類型；自相關(guān)性類型判斷單元，用于接收經(jīng)連續(xù)分布類型判斷單元判斷屬于連 續(xù)分布的數(shù)據(jù)，判斷其是否具有自相關(guān)性；異常點(diǎn)檢驗(yàn)和過(guò)濾單元，用于接收由自相關(guān)性類型判斷單元判斷屬于無(wú) 自相關(guān)性的數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行異常點(diǎn)的檢驗(yàn)和過(guò)濾；正態(tài)分布類型判斷單元，用于接收經(jīng)異常點(diǎn)檢驗(yàn)和過(guò)濾單元輸出的數(shù)據(jù)， 判斷是否屬于正態(tài)分布類型，將數(shù)據(jù)分為正態(tài)分布類型和非正態(tài)分布類型。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述連續(xù)分布類型判斷單元，包括計(jì)算單元和比較單元，所述計(jì)算單元用于計(jì)算所述數(shù)據(jù)的不同數(shù)值種類 大小，所述比較單元用于比較所述數(shù)據(jù)的不同數(shù)值種類與預(yù)定值，若所述數(shù) 據(jù)的不同數(shù)值種類超過(guò)該預(yù)定值則屬于連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)，反之則不屬于。
14. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述自相關(guān)性類型判斷單元，包括計(jì)算單元和比較單元，所述計(jì)算單元用于計(jì)算所述數(shù)據(jù)的一階自相關(guān)性 系數(shù)和取得該一階自相關(guān)性系數(shù)的概率值，所述比較單元用于比較所述數(shù)據(jù) 的一階自相關(guān)性系數(shù)與預(yù)定值以及取得該4自相關(guān)性系數(shù)的概率值與另一 預(yù)定值，若一階自相關(guān)性系數(shù)大于所述預(yù)定值而且取得該一階自相關(guān)性系數(shù) 的概率值小于所述另一預(yù)定值的數(shù)據(jù)則屬于具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)，反之則 不屬于。
15. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述控制界確定單元中包括非 連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，用于接收經(jīng)連續(xù)分布類型單元判斷屬于 非連續(xù)分布類型的數(shù)據(jù)，采用從工程上定義的警告上下界作為其控制界。
16. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述控制界確定單元中還包括 具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，用于接收經(jīng)自相關(guān)性類型判斷單元 判斷具有自相關(guān)性類型的數(shù)據(jù)，對(duì)于有自相關(guān)性類型的參數(shù)，采用從工程上 定義的警告上下界作為控制界。
17. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述控制界確定單元中還包括 正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，用于接收經(jīng)正態(tài)分布類型判斷單元判斷 屬于正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，采用被監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的三倍標(biāo)準(zhǔn)方差作為控制界。
18. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述控制界確定單元中還包括 非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，用于接收經(jīng)正態(tài)分布類型判斷單元判 斷屬于非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，采用百分位法計(jì)算控制界。
19. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述控制界確定單元中還包括 非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制界計(jì)算單元，用于接收經(jīng)正態(tài)分布類型判斷單元判斷屬于非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，采用線性外推結(jié)合百分位法計(jì)算控制界。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)控制 界計(jì)算單元，包括百分位數(shù)計(jì)算單元、k值計(jì)算單元和控制界計(jì)算單元；百分 位數(shù)計(jì)算單元根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)，計(jì)算控制界計(jì)算單元所采用的線性公式中 包含的百分位數(shù)所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值；k值計(jì)算單元計(jì)算控制界計(jì)算單元所采用的 線性公式中包含的線性系數(shù)k值；控制界計(jì)算單元根據(jù)線性系數(shù)k值和百分 位數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值，采用相應(yīng)的線性公式，計(jì)算所述假警報(bào)率情況下非正態(tài) 分布類型數(shù)據(jù)的控制界的值。
全文摘要
一種統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法和應(yīng)用該方法的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制裝置，所述方法包括，采集生產(chǎn)過(guò)程中待分析的原始數(shù)據(jù)，將該原始數(shù)據(jù)分為非連續(xù)分布類型數(shù)據(jù)、具有自相關(guān)性類型數(shù)據(jù)、非正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)和正態(tài)分布類型數(shù)據(jù)，對(duì)于不同類型的數(shù)據(jù)，分別確定其控制界，并根據(jù)所確定的控制界對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和/或分析。本發(fā)明統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分類，簡(jiǎn)化了控制圖的分類，并解決了對(duì)于正態(tài)和非正態(tài)分布的有限數(shù)據(jù)點(diǎn)的控制界的計(jì)算問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了以往無(wú)法實(shí)現(xiàn)的對(duì)海量參數(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，節(jié)省了數(shù)據(jù)處理的時(shí)間，提高了工作效率。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101477358SQ20081003226
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者楊斯元, 簡(jiǎn)維廷 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司