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p個の変数を監視し、標本サイズnが1より大きいサブグループがm個得られたとします。T2統計量は、サブグループごとに計算され、プロットされます。T2統計量と上側管理限界(UCL)の計算は、目標統計量を求めたデータの種類によって異なります。フェーズI管理図の管理限界は、管理図上にプロットされたのと同じデータから計算されます。フェーズII管理図の管理限界は、履歴データセットから求めた目標統計量に基づいて計算されます。HotellingのT2管理図のT2統計量と管理限界の計算方法について詳しくは、Montgomery(2013)を参照してください。
フェーズI管理図では、j番目のサブグループのT2統計量は次のように定義されます。
Yjは、j番目のサブグループにおけるp個の測定値のn個の列ベクトルの平均。
はサブグループ平均の平均値。
Sjは、j番目のサブグループにおけるn個のオブザベーションの標本共分散行列。
p = 変数(列)の数
n = 各サブグループの標本サイズ
m = サブグループの数
= F分布の第(1–α)分位点
フェーズII管理図では、目標統計量の計算の元となった履歴データセットをXとします。j番目のオブザベーションのT2統計量は、次のように定義されます。
Yjは、j番目のサブグループにおけるp個の測定値のn個の列ベクトルの平均。
kは、履歴データセットから求めた、k番目のサブグループにおけるp個の測定値のn個の列ベクトルの平均。
は、オブザベーションの全体平均。
Skは、履歴データセットから求めた、k番目のサブグループにおけるn個のオブザベーションの標本共分散行列。
p = 変数(列)の数
n = サブグループの標本サイズ
m = 履歴データセット内のサブグループの数
= F分布の第(1–α)分位点
独立した正規分布に従うmn個のオブザベーションから成る標本を、標本サイズがnの合理的なサブグループm個にグループ化したとします。ここで、j番目のサブグループにおける平均Yjと目標値との距離をT2Mと表します。(このT2Mは、前節で求めた、サブグループ化されたデータにおけるT2です。)一方、各サブグループの個々のデータに関して、群内変動や、全体的な変動を表す、T2統計量も定義できます。これら3つのT2統計量には、平方和のように加算性があります。具体的には、m個のサブグループのそれぞれについて、次のような関係が成り立ちます。
次の定義のすべてにおいて、Spは、フェーズIとフェーズIIのどちらの管理図かによって、これまでの節と同様に定義されます。また、μはフェーズIの管理図のY、フェーズIIの管理図のとします。
j番目のサブグループの目標値からの距離は、次のように定義されます。
j番目のサブグループにおける群内変動は、次のように定義されます。
ここで、Yjiは第jサブグループにおけるi番目の列ベクトル(p個の測定値を要素としてもつ列ベクトル)です。
j番目のサブグループにおける全体的な変動は、次のように定義されます。
ここで、Yjiは第jサブグループにおけるi番目の列ベクトル(p個の測定値を要素としてもつ列ベクトル)です。
メモ: 「多変量管理図」の赤い三角ボタンのメニューから[T2乗の保存][T2乗の計算式の保存]オプションを選択すると各行に保存される値は、上記の3つの式で計算される、第i番目に対する結果です。