2.1 條件警報率(conditional alarm rate)以及條件 ARL(conditional ARL)
假設階段一共有 m 個管制下的子群(subgroup),每個子群的樣本大小(sample size)
/2, 0 /2, 0
其中Xi j( )為階段一資料中子群i 的第 j 順序統計量(order statistic);d2為一校正係數,
St則是階段二中子群t 的樣本標準差
事實上,我們在上面所計算的警報率應該被稱做條件警報率(conditional false-alarm rate),在 1時又可稱為條件假警報率, 1時又可稱為條件檢定力。更一般性地,
為 了 討 論 各 種 之 下 的 條 件 警 報 率 , 我 們 可 以 將 式(2.4) 定義為條件警報率函數
2.2 整體警報率(overall alarm rate)以及整體 ARL(overall ARL)
一般在建構管制圖時,我們首先應該要求 ARL0能符合我們的期望。實作上,因為ˆ0 的隨機性,我們每次都會得到不一樣的條件假警報率,這是無法避免的狀況,因此不可
能去要求每次得到的條件 ARL0 能夠符合預期;在這邊我們應該要求的是整體 ARL0
(overall ARL0),為此定義整體ARL 函數(overall ARL function)為
0 0
則W的pdf 為
界限在各種n、m、的整體ARL,如表 2.3。從表 2.3 可以發現到參數估計造成了整體
得整體假警報率上升但是整體檢定力卻下降,以及類似ARL 偏差的情況。
另外,我們可以發現在使用估計參數的情況下,三種管制圖的整體 ARL0的差別不
大;當偏移到一定程度時,R 管制圖的整體 ARL1較S 和S 管制圖大,這種情況在 n 越2 大的時候越明顯;而S 和S 管制圖的表現非常接近,其中 S 管制圖的整體 ARL2 1在t2變
小時會比S 管制圖略小一點,但在2 t2變大時會比S 管制圖略大一點。另一方面,在參2 數已知(m )的情況下,S 和S 管制圖的整體表現會優於 R 管制圖,而 S 和2 S 管制2 圖的表現在此時則是一模一樣,這是因為這兩種管制圖的差別只來自於參數估計方法的 不同。
為了更有概念,我們以S 管制圖為例,取2 0.0027(i.e., 1/ 370.37),繪製出 固定m 改變 n,以及固定 n 改變 m 之 ARL 函數圖形,以作為比較。圖 2.1 為參數已知時,
傳統S 管制圖對應不同 n 的條件 ARL 函數2 ARLw1( ) 之圖形,由本圖可以了解到n 越大 則檢定力越強,ARL 偏差的情況越小,這也是廣為人知的事情。圖 2.2 為m25時,傳 統S 管制圖對應不同 n 的整體 ARL 函數2 ARL( ) 之圖形;由圖2.2 可以發現,在參數估 計的情況下,也是n 越大則整體檢定力越強,且參數估計時的整體 ARL0並不是370.37,
當n 越大則整體 ARL0和370.37 的差距就越小,同時整體 ARL0偏差的情況也越不明顯。
圖2.3 則是將 n 固定為 5,傳統S 管制圖對應不同 m 的整體 ARL 函數2 ARL( ) 之圖形,
我們可以從中發現到 m 越大則整體 ARL0越大,也越接近370.37,而且整體 ARL 函數 的最大值也越大;另一方面,當t偏移到一定程度之後,m 越大則整體 ARL1越小。