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          多元质量控制方法在烟用材料质量分析上的应用                    摘要：为实现烟用材料多种质量特性的协调监测，建立了适合烟用材料的多种质量控制方法，将多种多样的T 2与基于t统计数据的多种累积图和两张质量控制图进行比较，评估卷烟纸的整体质量稳定性关键词：多元质量控制；烟用材料；质量分析；应用；随着社会和科技的发展，市场环境越来越复杂，企业面临着越来越多的挑战企业必须在复杂的市场环境中立于不败之地采用多元质量控制方法是企业保证产品质量，从根本上提高市场竞争力的重要举措近年来，越来越多的企业开始采用先进的管理方法来控制产品质量的全过程从原材料到成品，从根本上保证产品质量，防止劣质产品进入市场，给企业自身造成经济损失和声誉损失烟草行业逐步采用多样化的质量控制方法，对烟用材料进行全面的质量分析，以取代以往单一的质量控制方法，更好地解决分析过程中的偏差问题这也在很大程度上改善了烟用材料的质量控制，从根本上解决了卷烟质量问题一、多元的质量控制方法1.Hotelling T2控制图过去，卷烟厂用于烟用材料质量控制的控制方法通常是分析单一的质量指数，并用单一的质量控制卡分别进行分析。

随着控制指数的提高，这种控制方法只单独控制每个变量，并综合控制结果，以实现对所有烟用材料进行质量控制的目标这种单一的控制方法往往存在一定程度的差异并且随着控制变量的增加，差距将逐渐扩大在烟用材料质量控制过程中，有缺陷产品的释放往往会发生，这将极大地影响卷烟产品的质量为了解决这一问题，为了加强对烟用材料的质量控制，采用T2控制卡对所用材料的每一个指数进行全面分析，从而有效提高对烟用材料的质量控制水平在实际分析过程中，T2控制卡可以给出较高的控制限值，超过该限值，应立即采取措施，纠正生产过程，以确保产品质量2.Mcusum控制图Mcusum控制图是一种累积和控制图它在生产过程中积累大量数据，将统计值与使用的目标差相加，并通过累积叠加放大过程中的每个小偏差该多变量质量控制方法在样本量相等的情况下，利用平均链长来提高质量控制效果mcusum控制图也可用于历史数据的统计汇编通过对大量数据的分析和处理，可以随时关注生产过程中的质量问题，更容易发现生产过程中的质量偏差二、多元的质量控制在结果分析的比较在质量控制方法的评价中，“平均运行链长”是一个需要考虑的重要标准，它主要是利用相关程序随机生成样本数，模拟烟用材料的整个质量控制过程，并对其相关数据进行统计，从而计算出生产过程的运行长度，统计后计算出平均值，从而得到平均运行长度ARL。

为了比较T2控制图和MCUSUM控制图两种质量控制方法，利用仿真平台对生产过程进行了仿真，选择了不同的偏移系数，并据此比较了两种方法得到的平均运行长度ARL结果表明，在生产过程中，当偏移系数很小甚至接近0时，T2控制图和MCUSUM控制图得到的平均运行链长ARL相似但当生产过程中偏移系数增大时，T2控制图和MCUSUM控制图得到的平均运行链长ARL会有较大差异，说明T2控制图的ARL大于MCUSUM控制图，当生产过程中偏移系数持续增大并达到一定值时，T2控制图的ARL与MCUSUM控制图的ARL非常接近因此，在生产过程中偏移系数较小的情况下，MCUSUM控制图比T2控制图更有优势因此，目前为了加强烟草物料在生产过程中有效可靠的质量控制，采用了多个MCUSUM控制图它可以全面控制烟用材料在生产过程中的质量问题，能够更灵敏地发现其质量的波动，这也在烟用材料的质量分析过程中得到了广泛的应用三、分析实验 1.材料和方法1)材料1)待测原材料m公司和h公司生产的j牌卷烟纸取样方法以一次交付的同名同规格产品为一个抽样分组以相等的间隔随机选择四卷卷烟纸将每张卷烟纸的破损部分从卷烟纸外取出后，用刀片沿卷烟纸宽度方向切取厚度不小于30毫米、长度不小于400毫米的纸叠作为样品。

2)方法和仪器1)检测方法测试中选取的物理指标包括四项:定量、透气性、透气性变异系数、阴燃速率，所有物理指标均按相应标准进行测试样品在标准大气条件下测试，温度(23±1)℃，相对湿度50%±2%2)测试仪器使用的测试仪器是纸张透气度仪(德国博格沃特A10)、电子天平(梅特勒-托利多AB204-S)和卷烟纸阴燃速率仪(合肥众沃CSR-Ⅱ)2.结果和分析1)正态性检验本部分实验选取M公司和H公司生产的J卷烟纸作为分析对象物理指标包括量化、透气性、透气性变异系数和阴燃速率以M公司生产的卷烟纸为例，对15批次J牌卷烟纸进行物理指标测试，每个亚组样本量为8个用主成分方法检验多元正态性，只要一个主成分变量不满足一元正态分布，就可以拒绝原始数据来自多元正态总体的假设质量A-D检验对应的p值均大于0.05，服从正态分布可以认为其他质量特征变量服从正态分布因此可以判断这组数据通过了多元正态性检验根据数据分析方法，计算了15个亚组不同控制图的统计量确定T 2控制图的控制上限UCL=63.07，LCL = 0；MCUSUM控制图的设计参数为h=4.94，k=2.242)两种控制图的比较评估控制图最常用的指标是平均长度(ARL)。

用蒙特卡罗模拟法计算平均运行链长，即程序生成随机数，模拟质量过程，计算过程的运行长度，最后通过统计得到平均运行长度ARL均值向量μ0和协方差矩阵σ由已知的体检数据估计在Matlab仿真平台上生成随机向量，随机向量服从μ0和∑的正态分布给定置信水平α=0.005和UCL，为每个物理指标设置多个偏移量(δ=0.4σ、0.8σ、1.2σ、1.6σ)，对每种情况模拟10000次，得到不同偏移量的ARL当过程受控，过程偏移系数δ=0时，T 2控制图和MCUSUM控制图的ARL值分别为197.8776和199.7089，非常接近ARL0=200当过程异常，偏移系数δ=0.4σ时，无论是单个物理指标平均值偏移还是多个指标同时偏移，T 2控制图的ARL值都明显大于MCUSUM控制图但当偏移系数δ超过1.2σ时，T 2控制图的ARL值接近MCUSUM控制图的值分析结果表明，MCUSUM控制图比HotellingT 2控制图对较小的持续偏差更敏感，更容易发现卷烟材料综合质量的异常波动MCUSUM控制图可用于卷烟材料的质量控制3）卷烟纸的多元控制图分析测试了M公司和H公司生产的J品牌卷烟纸的4项物理指标，分析了不同供应商生产的同一品牌卷烟纸的质量稳定性。

两种卷烟纸的体检数据共15组，每个亚组包含8个样本取显著水平α=0.005，h=4.76，构造MCUSUM控制图各统计点见图1和图2图1 H公司卷烟纸MCUSUM控制图 图2 M公司卷烟纸MCUSUM控制图对比两张图，两张MCUSUM控制图中的点都在控制界限之外，可能是由于MCUSUM控制图的累积效应，这也说明两个产区的物料综合质量稳定性较低，但H公司的MCUSUM控制图曲线处于直线上升状态， 而M公司的MCUSUM曲线在第6、12亚组之间相对平缓，说明该阶段各物理指标平均值的偏差较小，与H公司相比可以反映M公司材料综合质量的稳定性结束语:总之，对比两种基于烟材质量特征的多元质量控制图，结果表明，MCUSUM控制图比T2控制图对较小的连续偏差更敏感，更容易发现烟材综合质量的异常波动同时利用MCUSUM控制图对卷烟纸综合质量进行评价，发现不同供应商之间存在一定差异因此，MCUSUM控制图可用于卷烟物料的多指标协同监测，从而实现对综合质量稳定性的有效评价参考文献：[1]谭祥敏.累积和控制图在卷烟材料质量控制中的应用.2019.[2]张明超.基于多元质量控制方法在烟用材料质量分析上的应用.2020.  -全文完-。