برآورد پارامترهای مدل اتورگرسیو چندکی ترکیبی وزنی با استفاده از الگوریتم SEM و کاربرد آن در کنترل کیفیت آماری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آمار، دانشکده ریاضی، آمار و علوم کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 گروه آمار، دانشکده علوم، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

10.48313/jqem.2026.575020.1600
چکیده
هدف: مدل‌های اتورگرسیو خطی از پرکاربردترین مدل‌ها در تحلیل سری‌های زمانی هستند، اما وجود مشاهدات دورافتاده و داده‌هایی با توزیع‌های دم‌کلفت، دقت برآورد پارامترهای این مدل‌ها را به‌طور محسوسی کاهش می‌دهد. ازاین‌رو، استفاده از مدل‌های چندکی به‌عنوان یک راه‌حل مؤثر برای مقابله با این چالش و بهبود تحلیل‌ها در حوزه‌هایی مانند کنترل کیفیت آماری ضروری است.

روش‌شناسی پژوهش: در این مقاله، پارامترهای مدل اتورگرسیو چندکی ترکیبی وزنی با رویکرد فراوانی‌گرا برآورد شده و کاربرد آن در کنترل کیفیت آماری ارائه شده است. عملکرد روش پیشنهادی از طریق یک مطالعه شبیه‌سازی جامع و نیز تحلیل یک مجموعه داده واقعی (درصد وزن یک ماده در خروجی برج تقطیر) مورد ارزیابی قرار گرفته است.

یافته‎ها: نتایج شبیه‌سازی و تحلیل داده واقعی نشان می‌دهد که الگوریتم SEM در مقایسه با روش‌های متداول، برآوردهای دقیق‌تر و پایدارتری ارائه می‌دهد و به‌طور مؤثری بر مشکلات ناشی از داده‌های پرت و توزیع‌های دم‌کلفت غلبه می‌کند.

اصالت/ارزش افزوده علمی: نوآوری اصلی این پژوهش، به‌کارگیری الگوریتم SEM به جای الگوریتم‌های مرسوم مانند EM برای محاسبه برآوردگرهای حداکثر درستنمایی پارامترهای مدل اتورگرسیو چندکی ترکیبی وزنی است. این رویکرد می‌تواند به‌عنوان یک ابزار قدرتمند و قابل‌اعتماد در تحلیل سری‌های زمانی و کنترل کیفیت آماری مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Parameter Estimation of the Weighted Composite Quantile Autoregressive Model Using the SEM Algorithm and Its Application in Statistical Quality Control

نویسندگان English

Mohammad Bahmani 1
Mahdi Kalantari 2
1 Faculty of Mathematics, Statistics and Computer Science, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
2 Department of Statistics, Payame Noor University, Tehran, Iran.
چکیده English

Purpose: Linear autoregressive models are among the most widely used models in time series analysis. However, the presence of outliers and data with heavy-tailed distributions significantly reduces the accuracy of parameter estimation in these models. Therefore, the use of quantile models as an effective solution to address this challenge and improve analyses in fields such as statistical quality control is essential.

Methodology: In this article, the parameters of the Weighted Composite Quantile Autoregressive (WCQAR) model are estimated using a frequentist approach, and its application in statistical quality control is presented. The performance of the proposed method is evaluated through a comprehensive simulation study and the analysis of a real dataset (the percentage weight of a material in the output of a distillation column).

Findings: The results of the simulation and real data analysis show that the SEM algorithm, compared to conventional methods, provides more accurate and stable estimates and effectively overcomes problems caused by outliers and heavy-tailed distributions.

Originality/Value: The main innovation of this research is the use of the SEM algorithm instead of conventional algorithms such as EM to compute the maximum likelihood estimators for the parameters of the weighted mixture quantile autoregressive model. This approach can serve as a powerful and reliable tool in time series analysis and statistical quality control.

کلیدواژه‌ها English

SEM algorithm
asymmetric Laplace Composite distribution
time series
statistical quality control
weighted mixture quantile autoregressive model

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 02 آبان 1405