造纸过程成纸质量的单变量统计过程监测研究的文献综述
摘要：调研常用的单变量统计过程监测方法，总结相关文献，开展进一步研究。
关键词：造纸，单变量，统计过程，监测
一、前言：
制浆造纸工业是与人类息息相关的重要基础原料产业[1-2]。自改革开放以来，国内造纸业得到了飞速的发展，纸和纸板的产量和消费量均连续多年仅次于美国，位居世界第二。其平均增长率逐年增大，并且在过去的五年中增长更快。国内制浆造纸机械产业在这一阶段也取得了快速发展，。在企业产能扩大的过程中往往会出现不合格产品漏判或合格产品的错判，这会增加企业成本。同时生活用纸生产过程缺乏必要的数据分析，导致产品质量波动较大和生产原材料的浪费，以及设备常常运行在高能耗位置。造纸企业如何利用新兴技术提升生产能力，达到控制产品质量、降低能耗和节约成本的效果，是企业需要解决的关键问题[3]。
二、正文：
由于制浆造纸工业规模的不断扩大，过程工艺人日益复杂以及巨大的投资，都迫使人们不得不考虑过程的可靠性和安全性。可见，过程监控研究是一个既有理论挑战性，又有很高应用价值的研究课题[4]。
为了保证造纸过程运行状况满足给定的质量指标，需要对纸浆成型过程中可能发生的故障进行实时检测、诊断和消除，这在流程工业中被称为过程监控（Process Monitoring），一般包括四个步骤：故障检测（Fault Detection）、故障识别（Fault Identification）、故障诊断（Fault Diagnosis）、过程恢复（Process Recovery）[5]。而在众多过程监视策略中，一种基于统计分析原理的过程监视方法（SPM：Statistical Process Monitoring）值得特别关注[6-7]。这种隶属于统计过程控制（SPC：Staistical Process Control）范畴的过程监视技术，不仅具有传统SPC直观和易于使用的特点，而且还与现代过程系统的特点相适应[7]。
统计过程监视技术的发展经历了单变量统计过程监控和多变量统计过程监控两个阶段[8]。单变量统计过程监控的思想最早在20世纪初就已经提出，除了早期Shewhart提出的X控制图（测量变量对时间作图），还包括：MA（Moving Average）控制图，即测量变量的滑动平均对时间作图；EWMA（Exponentially Weighted Moving Average）控制图，即变量的指数加权滑动平均值对时间作图；CUSUM（Cumulative Sum）控制图，即测量值与目标值偏差的累加和对时间作图。多变量统计过程监控则由很多方法组成，主要包括各种投影降维方法[9]。
