基于关联度的分析稳健性设计

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1、基于关联度分析的稳健性设计学位论文原创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的工作研究及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本人授权汕头大学保存本学位论文的电子和纸质文档，允许论文被查阅和借阅；学校可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存和汇编论文；学校可以向国家有关部门或机构送交论文并授权其保存、借阅

2、或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密的论文，按照保密的有关规定和程序处理。本论文属于：保密（），在年解密后适用本授权声明。作者签名：不保密（）。（请在以上括号内打“√”）导师签名：日期：年月日日期：年月日II汕头大学硕士学位论文摘要质量管理大师田口玄一(Taguchi)博士认为：质量首先是设计出来的，其次才是制造出来的。他于20世纪70年代末创立的稳健性设计(也称田口方法)是一种能够有效提升产品质量、降低生产成本的工程方法。该方法被广泛地应用于机械、电子、化工、航天等诸多领域，使日本产品质量一跃赶超美国，产生了巨大的经济效益。经过几十年

3、的发展，学术界在田口方法的基础上提出了许多新的方法和理论，进一步提升了它的设计效果，拓宽了它的应用范围。近年来，将灰色系统理论和稳健性设计相结合的研究受到了关注，但没有形成能够同时满足静态特性和动态特性稳健性设计的理论基础和规范化的操作流程，所获得的结论也较为简单浅显，并没有显示出对田口方法的优越性。此外，很少有研究者关注灰色系统即“小样本”、“贫信息”不确定性对象的稳健性设计问题，在一定程度上限制了稳健性设计的应用范围。本文将利用灰色系统理论中的相关方法来研究上述问题，主要包括如下内容：1.介绍了稳健性设计理论的研究背景和现状，对几种重要的研究方法进行了较详细的分析

4、和阐述。介绍了田口方法的基本原理并将该方法中受到学术界较多质疑的信噪比和本文方法中的关联度进行比较，揭示了二者的数学特征和统计学意义。2.介绍了灰色系统理论的基本概念、原理以及相关数学方法(序列算子与累加序列生成、数据规范化处理、灰色关联度分析等)，在分析当前稳健性设计研究方法所存在不足的基础上提出了基于关联度分析的稳健性设计方法并结合工程实例显示了本文方法比田口方法具有更好的适应性和更高的区分度，而且对于田口方法中很难处理的具有复杂函数关系的动态稳健性设计问题也能很好地解决。3.运用本文方法从“小样本”、“贫信息”不确定性问题的众多不确定影响因素中筛选出少数关键因素

5、以大幅减少试验次数和成本，增强试验的针对性和有效性为后续的稳健性设计创造有利条件。这对试验成本高昂、影响因素极多的复杂问题(如经济普查、卫星发射等)的稳健性设计具有重要意义。研究表明基于关联度分析的稳健性设计是对田口方法的创新和推广，具有原理简明，计算简便，数据适应性好、区分度高等诸多优点。关键词：产品质量稳健性设计灰色系统理论关联度分析本课题受国家自然科学基金（51175315）项目和广东省重大科技专项（2009A080202010）资助。I基于关联度分析的稳健性设计AbstractQualitymanagementmasterDr.Taguchiholdst

6、heopinionthatqualityisfirstlydesigned,thenmanufactured.Inthelate1970s,hefoundedthefamousRobustDesigntheory(alsoknownastheTaguchiMethod).Itisaneffectiveengineeringapproachtoimprovetheproductqualityandreducecost.Themethodiswidelyusedinmachinery,electronics,chemicals,aerospaceandmanyotherf

7、ieldshelpingJapaneseproductstocatchupwiththeAmericanproducts,whichresultsinhugeeconomicbenefits.Afterdecadesofdevelopment,manynewmethodsandtheoriesareproposedonthebasisofTaguchiMethod,whichenhancestheeffectofRobustDesignandbroadensitsscopeofapplication.Inrecentyears,thestudyofc