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高质量低成本视角下的参数和容差整合设计

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  • 万方数据
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由于试验数据的有限性或试验中存在的未知随机效应,可能会导致建模过程中的待估参数存在较大的估计误差,进而无法得到可靠的质量设计.为此,针对输入参数(模型参数和噪声变量中待估参数)的不确定性问题,构建了其联合置信区域.根据设计变量容差和噪声变量的分布信息,提出了一种新的基于置信区域的期望质量损失函数.然后,基于区间分析理论,从稳健性和经济性的角度,构建了包含位置效应和散度效应的质量损失和容差成本优化模型.最后,结合试验仿真和工业实例验证了所提方法的有效性.分析结果表明,将两种不确定性源融入到目标函数中,不仅对不确定性因素的干扰具有较好的稳健性,而且能够在质量损失和容差成本之间进行合理权衡,达到较低的总成本.
Integrated Design of Parameters and Tolerances under High-quality and Low-cost Perspective
Due to the limitation of the experimental data or the unknown random effects in the experiment,it may lead to large errors in the parameters estimation during modeling process,and a reliable quality design can-not be obtained.Therefore,the joint confidence region is constructed to quantify the uncertainty of input parameters(model parameters and parameters to be estimated in noise variables).Secondly,according to the distribution information of noise variable and design variable tolerance,a new expected quality loss function based on the confidence region is proposed.Then from the perspective of robustness and economy,optimization object function is constructed based on the interval estimation theory,which includes the location and dispersion effects of quality loss and tolerance cost.Finally,the effectiveness of the proposed method is verified by experimental simulation and industrial example.The results show that the method simultaneously incorporates the two important uncertainty into the objective function.It not only has good robustness to the disturbance of uncertainty,but also can make a reasonable trade-off between quality loss and tolerance cost to achieve a lower total cost.

input parameter uncertaintyintegrated design of parameters and tolerancesinterval estimationeconomic quality design

韩云霞、马义中、欧阳林寒、徐静、姚冠新

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扬州大学商学院江苏物流研究基地,江苏 扬州 225127

中国大运河研究院,江苏 扬州 225127

南京理工大学经济管理学院,江苏 南京 210094

南京航空航天大学经济与管理学院,江苏 南京 211106

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输入参数不确定 参数和容差整合设计 区间估计 经济性质量设计

国家自然科学基金重点项目国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目江苏省教育厅高校哲学社会科学研究项目扬州市科技计划项目

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2024

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2021.1584

中国管理科学
中国优选法统筹法与经济数学研究会 中科院科技政策与管理科学研究所

中国管理科学

CSTPCDCSSCICHSSCD北大核心
影响因子：1.938
ISSN：1003-207X
年,卷(期)：2024.32(8)