Orientador: Antonio Fernando Branco Costa / Coorientadora: Marcela Aparecida Guerreiro Machado / Banca: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: José Luiz Contador / Banca: Linda Lee Ho / Banca: Roberto da Costa Quinino / Resumo : Os gráficos de controle propostos por Shewhart supõem que as medidas da característica de qualidade são independentes e identicamente distribuídas e a média do processo não muda até a ocorrência de uma causa especial que a desloca de seu valor alvo. Nesta Tese são consideradas duas situações distintas da estabelecidas por Shewhart: (1) a média do processo apresenta um movimento oscilatório que independe da causa especial, isto é, a causa especial desloca a média do processo sem alterar o seu movimento oscilatório, (2) as observações dentro dos subgrupos racionais são dependentes. Tanto a dependência das observações quanto o movimento oscilatório da média do processo são descritas por um modelo AR(1). Para um melhor uso do gráfico de X no controle de médias que oscilam são sugeridas amostras com itens igualmente espaçados, segundo o instante em que são produzidos e retirados da linha de produção. Para um melhor uso do gráfico de X no controle de processos que geram observações autocorrelacionadas são sugeridas amostras com itens advindos de diferentes subgrupos racionais. Os esquemas propostos de formação das amostras melhoram o desempenho dos gráficos de X / Abstract: Control charts proposed by Shewhart assume that the measures of the quality characteristic are independent and identically distributed and the mean of the process does not change until the occurrence of a special cause that moves the mean from its target value. In this thesis are considered two different situations of established by Shewhart: (1) the process mean has an oscillatory behavior that is independent of the special cause, or, the special cause shifts the process mean without altering its oscillatory behavior, (2) observations within the rational subgroups are dependent. Both, the dependence of observations and oscillatory behavior of the process mean are described by an AR (1) model. For better use of the X control chart to control wandering process, this study suggested samples with equally spaced items according to the instant they are produced and selected from the production line. Moreover, for control process, which the observations are autocorrelated, this study suggested samples with observations coming from different rational subgroups. The proposed samples schemes improve the performance of X control charts / Doutor

[pt] O objetivo principal desta Tese é propor o uso de uma nova ferramenta para a tomada de decisões quanto ao momento de comprar ou vender títulos negociados em bolsa de valores. A ferramenta proposta consiste em aplicar um modelo de série temporal aos logaritmos dos retornos diários e construir um gráfico de controle com os resíduos (ou erros de previsão) desse modelo, decidindo comprar quando o erro de previsão for inferior a um limite inferior (LI) e vender quando o erro de previsão ultrapassar um limite superior (LS). Diversos valores para esses limites (frações dos valores tradicionais dos limites para os gráficos de controle de Shewhart e EWMA) foram testados experimentalmente, de modo a determinar aqueles que melhor atendem às necessidades de risco e retorno dos investidores com diferentes graus de aversão a risco. Trata-se da extensão da monografia de final de curso A Teoria das Cartas de Controle Aplicada a Tomadas de Decisão no Mercado de Ações Brasileiro (AMARAL, 2000) e da dissertação de mestrado Identificação de Momentos de Compra e Venda, à Vista, de Ações: Um Procedimento Alternativo Inspirado em Gráficos de Controle de Processos (AMARAL, 2004) A construção de gráficos a partir dos resíduos de dados históricos de ações da Bovespa, obtidos segundo técnicas de modelagem de séries temporais para previsão de retorno, gerou uma ferramenta que, em alguns aspectos, foi capaz de indicar momentos para investimento em ações com resultados melhores do que os obtidos a partir de certos fundos de ações. A indicação de alguns LI e LS adequados a diferentes tipos de investidor (apresentados no capítulo 7) foi um resultado concreto que atendeu ao objetivo proposto. Foram feitos estudos complementares sobre a influência de efeitos sazonais, o resultado da ferramenta aplicada a carteiras, o efeito da variação no tamanho da amostra de dados, o grau de casualidade dos resultados encontrados e o comportamento de alguns mecanismos de stop-loss. Foram grandes os avanços obtidos, mas, dado o grau de inovação do trabalho, recomenda-se avançar em determinados aspectos antes de incluir a ferramenta no rol de técnicas usadas por investidores interessados em mercados de renda variável. / [en] The objective of this thesis is to propose the use of a new tool for decision-making associated with the moment to buy or sell titles negotiated in stock exchanges. The proposed tool consists of applying a time series model to daily returns' logarithms and building a control chart with the model's residues (or forecasting errors), deciding to buy when the forecasting error is smaller than a lower limit (LL) and to sell when the forecasting error is greater than an upper limit (UL). A number of values for the above- mentioned limits (fractions of traditional values of limits for Shewhart and EWMA charts) were experimentally tested as a way to determine those which better meet the risk and return needs of investors with different degrees of risk aversion. The present work is an extension to the undergraduate degree thesis Control Chart Theory Applied to Decison-making in the Brazilian Stock Market (AMARAL, 2000) and the Master's dissertation Identification of Buying and Selling Moments of Stocks in Cash: an Alternative Procedure Inspired by Process Control Charts (AMARAL, 2004). The construction of charts for the residuals of time series models of Bovespa stocks' historical data yielded a tool which, in some aspects, was able to indicate moments for investment in stocks with better results than those obtained through certain stock funds. The indication of some adequate LL and UL to different types of investors (presented in chapter 7) was a concrete result which met the proposed objective. Complementary studies were made on the influence of seasonal effects, the result of the tool when applied to portfolios, the effect of the sample size, the degree of randomness of the results found and the behaviour of some stop-loss mechanisms. Great improvements have been made. However, given the degree of innovation of the work, it is recommended that advancements be made in certain aspects before including the tool amongst the techniques used by investors interested in variable income funds.

A presente pesquisa foi elaborada a partir da minha produção prática em desenho realizada no período de 2009 a 2011. Trata-se de uma reflexão, que busca abarcar a formação dos trabalhos, transcorridos por referências, tais como os documentos de trabalho que englobam as coleções de desenhos e os registros diários. O objeto de pesquisa refere-se à elaboração de reservatórios gráficos formados por múltiplos desenhos que condensam vestígios/experiências e materiais. A pesquisa reuniu considerações sobre as diversas instaurações que envolvem as escolhas materiais, as camadas do fazer e a montagem. / This research was drawn from my practice production in drawing performed in the period from 2009 to 2011. This is a reflection that seeks to encompass the formation of the works, which pass by references such as the working papers including the collections of drawings and the daily entries. The research object concerns the development of graphical shells that are formed from multiple drawings that condense trace/experiences and materials. The survey gathered considerations on the various instaurations which involve the material choices, the making layers and the installation.

Orientador: Luis Antonio da Silva Vasconcellos / Banca: Prescila Glaucia Christianinni Buzolin / Banca: Wladimir Seixas / Resumo: É fato que alunos, de uma maneira geral, não são motivados a analisar tabelas e gráficos nas resoluções de exercícios durante as aulas. Assim informações e entendimento de situações exploradas nestas formas, são analisadas de maneira superficial, ocultando a real necesidade pelo qual foram criados. Este trabalho tem o objetivo de apresentar ao aluno como as tabelas e gráficos são gerados, utilizando para isso a Estatística Descritiva através da coleta e tratamento dos dados, análise de tabelas e gráficos. Para isso foi desenvolvido o trabalho prático com os alunos do 1º ano A do Ensino Médio, tendo a intensão de torná-los mais próximos destes conteúdos, incentivando-os a se empenharem mais nas análises de tabelas e gráficos no seu dia a dia. No decorrer deste período os alunos realizaram a pesquisa, analisaram os dados, criaram as tabelas e gráficos e após todo esse desenvolvimento o resultado foi exposto na escola para que os alunos da comunidade escolar tivessem uma resposta do questionário que foi respondido por cada um deles. Com este trabalho pôde-se perceber que os alunos conseguiram realizar as atividades, assimilando como as fases devem ser executadas para que se consiga atingir o objetivo esperado no final de todo o trabalho. O resultado do trabalho foi encaminhado à coordenação da escola onde alguns pontos relevantes foram analisados e esta pôde informar como a escola está ou irá trabalhar em relação as mudanças necessárias de acordo com a situação colocada pelos... / Abstract: It is a fact that students, in general, are not motivated to analyze tables and graphs in the resolutions of exercises during the classes. Thus information and understanding of situations explored in these forms are analyzed in a superficial way, hiding the real necessity for which they were created. This work aims to present to the student how the tables and graphs are generated, using Descriptive Statistics through the collection and treatment of data, analysis of tables and graphs. For this, the practical work was developed with the students of the 1st year A of the High School, with the intention of making them closer to these contents, encouraging them to engage more in the analysis of tables and graphs in their day to day. During this period the students performed the research, analyzed the data, created the tables and graphs and after all this development the result was exposed in the school so that the students of the school community had a response of the questionnaire that was answered by each of them. With this work it was realized that the students were able to carry out the activities, assimilating how the phases must be executed in order to achieve the expected objective at the end of all the work. The result of the work was sent to the coordination of the school where some relevant points were analyzed and it could inform how the school is or will work in relation to the necessary changes according to the situation placed by the students when answering the ... / Mestre

[pt] Este trabalho mostra a implantação de técnicas de Controle Estatístico de Processo (CEP) em uma indústria de cosméticos, em uma situação em que as técnicas convencionais não são aplicáveis. O processo a ser controlado é constituído de oito canais, que produzem em um mesmo instante de tempo oito unidades de um mesmo produto. Tal processo possui a peculiaridade de ter médias variáveis no tempo, mesmo em estado de controle estatístico. Como os métodos de controle propostos na literatura para processos com múltiplos canais têm como premissa médias constantes ao longo do tempo e os canais terem médias e variâncias semelhantes, tais métodos não são aplicáveis ao processo em questão. Para o CEP do processo, então, foi desenvolvida uma metodologia adaptada à realidade da empresa, que conjuga os princípios de group charts e de gráficos de controle de aceitação. Foi ainda realizada uma revisão bibliográfica de algumas técnicas de controle estatístico de processos com múltiplos canais, contemplando métodos tradicionais e não tradicionais. / [en] This study shows the implantation of techniques of Statistical Process Control (SPC) in a cosmetics industry, in a situation in which conventional techniques are not applicable. The process to be controlled is composed of eight streams, which produce eight units of the product at a time. The process has the peculiarity that the means of the streams change in time, even in a condition of statistical control. The control schemes proposed in the literature hitherto for multiple-stream processes assume constant means, and streams with similar means and variance, and are therefore not applicable to this process. A new scheme was then developed for the statistical control of the process, which blends the principles of the group charts and of acceptance control charts. A review was also presented of some techniques of statistical control of multiple-stream processes, including traditional and more recent methods.

[pt] Esta dissertação trata do controle estatístico de processos (CEP) multi-canal, assunto pouco tratado na literatura especializada. As técnicas encontradas na literatura pressupõem condições de validade nem sempre verificadas na prática, a saber: medidas sucessivas efetuadas em cada canal independentes e identicamente distribuídas; todos os canais ajustados, com mesma média e desvio-padrão; e (na maioria dos trabalhos) canais independentes, sem correlação cruzada. O estudo foi motivado por um caso real, em que nenhuma dessas condições se verifica. Este trabalho propõe adaptações e extensões de técnicas existentes para lidar com processos nessa situação; detalha como aplicá-las; ilustra sua aplicação no caso prático analisado; discute limitações e propõe alternativas, e inicia uma discussão sobre as diferentes condições (características das situações práticas) em que cada uma das alternativas é mais apropriada. O trabalho iniciou- se com uma análise exploratória dos processos da empresa, de modo a permitir um diagnóstico do CEP que vinha sendo realizado, e fundamentar a proposta de um novo esquema de controle, mais adequado. O esquema proposto, aplicado aos dados, sinalizou problemas com os processos que as técnicas empregadas não sinalizavam. Embora, em virtude dos prazos para finalização da dissertação e da programação da produção da empresa, que teve interrupções, não tenha sido possível incluir nesta análise a investigação de causas especiais, com revisão dos limites de controle e utilização dos gráficos assim revistos no monitoramento on line, para fins de acompanhamento do desempenho do esquema proposto, mesmo assim a aplicação desse esquema aos dados disponíveis demonstrou ser ele mais sensível a causas especiais que os gráficos que vinham sendo utilizados, e levantou algumas questões, não abordadas na literatura, que são indicadas para pesquisa futura. / [en] This dissertation tackles the problem of statistical control of multi-channel processes, which has been scarcely dealt with in the specialized literature. The techniques found in the literature assume validity conditions which are not always verified in practice, namely: successive measurements taken in each channel should be independent an identically distributed; all the channels should be adjusted, with same mean and standard deviation; and most works assume the channels to be independent, with no cross correlation. The study was motivated by a real case, in which no one of these conditions holds. This work proposes adaptations and extensions of existing techniques in order to deal with this and similar real situations; details the application of the adapted/extended techniques; illustrates their application in the case under analysis; discusses limitations and proposes alternatives, and initiates a discussion about the different conditions (practical situations´ characteristics) in which each alternative is most appropriate. The work began with an exploratory data analysis of the enterprise´s production processes, so as to enable a diagnosis of the statistical process control procedures that were in use, and serve as a basis for the proposal of a new, more adequate, control scheme. The proposed scheme, when applied to the data, signalled problems with the processes which the techniques in use did not signal. Due to the deadlines for ending this dissertation and to programmed interruptions in the production, it has not been possible to include in the analysis the search for special causes with corresponding revisions of the charts´ control limits and the use of the revised charts in on-line monitoring, for the purposes of feedback on the proposed scheme´s performance. Its application to the available data has nevertheless shown it more sensitive to special causes than the charts that were in use, and raised some issues not approached in the literature, which are left as indications for future research.

[pt] Os gráficos de controle de processo criados por Shewhart na década de 20 e em uso até hoje são eficientes para sinalizar alterações de grande magnitude na característica de qualidade de um processo (por exemplo, desvios da ordem de mais de 2 desvios-padrão, no caso do gráfico de médias); já para alterações de menos magnitude, ele são mais lentos. Para estas últimas, são sabidamente mais eficientes os esquemas CUSUM e EWMA, bem como os gráficos adaptativos, de desenvolvimento bem mais recente, também chamados de gráficos de parâmentros variáveis, porque alguns ou todos os seus parâmetros (tamanho de amostra, intervalo de tempo entre amostras, e limites de controle) passam a variar durante a operação, em função da informação fornecida pela última amostra. Nesta pesquisa, é prposta a incorporação da estratégia de gráficos adaptativos (usando um intervalo de tempo entre amostras variável) ao esquema EWMA na busca de melhorias no desempenho de gráficos de controle por atributos. O esquema proposto é aplicado a gráficos de c para detecção de alterações de pequena magnitude no número médio de não-conformidades em um processo de produção. É desenvolvido o modelo matemático para cálculo das medidas de desempenho do gráfico, e é realizada a análise de desempenho do esquema para diversos valores de c0 e c1 (número médio em controle e fora de controle de não- conformidades), com comparação com outros gráficos de controle por atributos. Resultados mostram, na maioria das situações analisadas, a vantagem do esquema proposto, em termos de uma maior rapidez de detecção de alterações de diversas magnitudes. / [en] The process control charts created by Shewhart in the 20 s and still in use today are efficient in signaling large shifts in the quality characteristics of a process (e.g. shifts greater than two standard deviations, in the case of the chart for means); they are however slower in the case of small and moderate shifts, in which case CUSUM and EWMA schemes are known to be more efficient, as are the recently developed adaptive charts, also called variable parameter charts because some or all of their design parameters (sample size, sampling interval and control limits) are allowed to vary during the operation, according to the information of the latest sample. In this thesis, looking for an enhancement in the performance of control charts for attributes, the strategy of adaptive charts (using a variable sampling interval) is incorporated to the EWMA scheme. The proposed scheme is applied to c charts for detecting small shifts in the number of nonconformities in a production process. A mathematical model is developed for calculation of the performance measures of the chart, and a performance analysis is carried out for several values of c0 and c1 (in- and out-of-control number of nonconformities), together with a comparison with other control charts for nonconformities. The results show the advantage of the proposed scheme in the majority of the analyzed situations, through faster detection of a range of shifts.

[pt] Processos com diversos canais em paralelo são muito comuns na indústria; um exemplo são operações de enchimento, encontradas nas indústrias farmacêutica, alimentícia, cosmética e de bebidas. O método clássico para o controle estatístico desse tipo de processos, as group charts (Boyd, 1950), é pouco eficiente, por não considerar que uma parcela da variação nestes processos é comum a todos os canais. Mortell e Runger, em 1995, propuseram um esquema alternativo que leva este fato em conta. No ano seguinte, Runger, Alt e Montgomery propuseram um outro esquema. A presente dissertação propõe um terceiro esquema para o controle de tais processos. O seu modelo formal detalhado, as expressões para cálculo dos limites de controle e a análise de seu desempenho são contribuições originais. As probabilidades de sinal e o número esperado de amostras até a sinalização de alterações na média da parcela individual de um dos canais foram obtidas analiticamente e/ou por simulação, e utilizadas para comparação de desempenho com o esquema de Mortell e Runger. Os resultados demonstram a superioridade do esquema proposto para a detecção de variações superiores a um desvio-padrão na média da parcela individual de um canal do processo. Para detectar variações menores, nenhum dos dois esquemas é eficiente. O esquema de Runger et al. (1996) tem, para o caso de alteração em um canal apenas, desempenho igual ou inferior a ambos. Assim, o esquema aqui proposto revela-se o mais eficiente de todos. Uma série de extensões e questões em aberto para pesquisa futura são indicadas. / [en] Processes with several streams in parallel are very common in industry. Filling operations, such as the ones found in the pharmaceutical, cosmetics, or food and beverage industries are a typical example. The classical scheme for the statistical control of multiple-stream processes (MSP) is the group chart (Boyd, 1950). Its efficiency is impaired by its underlying model of the process not considering that part of the variation in MSP is common to all streams. In 1995, Mortell and Runger (M&R) proposed an alternative scheme which takes this fact into account. In the next year, Runger, Alt and Montgomery proposed another scheme. This dissertation proposes a third scheme for statistical control of MSP. The detailed mathematical model, the expressions for establishing the control limits, and the performance analysis here are original contributions. The probabilities of a signal and average run lengths in the case of shifts in the mean of one individual stream were obtained either analytically or by simulation and compared with the ones of M&R´s scheme. The results show the superiority of the proposed scheme for signaling shifts greater or equal to one standard deviation. For smaller shifts, neither scheme can be said to be really efficient. As to the scheme proposed by Runger et al. (1996), it is in some cases slower and in some cases just as fast as M&R`s, so the proposed scheme is the fastest of all. A number of extensions and open issues are indicated for future research.

[pt] Processos Multicanal (PMC) estão presentes nas linhas de produção de muitos segmentos industriais, tais como na indústria alimentícia, farmacêutica, de fabricação de aço e de papel. No entanto, há poucos trabalhos na literatura dedicados ao controle estatístico de processos dessa natureza. O trabalho de Boyd (1950) é o primeiro deles. Neste trabalho são descritos os gráficos de controle de grupos (GCG). Este é o procedimento tradicional, recomendado em textos didáticos de CEP como Pyzdek (1992) e Montgomery (até a 3a edição, de 1997). Posteriormente, Mortell e Runger (1995) elaboram um modelo matemático mais realista para PMC, decompondo a fonte de variação do processo em duas componentes distintas: uma, comum a todos os canais e outra, correspondendo à variação individual de cada canal do processo. Tal modelo foi tão bem aceito na literatura que, desde a sua publicação, tem sido utilizado para o desenvolvimento de esquemas de controle mais eficientes para PMC. Dos esquemas desenvolvidos na versão Shewhart, para o controle estatístico das médias das componentes individuais de variação, devem ser destacados os gráficos de controle de Mortell e Runger (1995), de Runger, Alt e Montgomery (1996) e o GCG de Barbosa (2008). Dentre os esquemas mencionados, somente os dois primeiros foram desenvolvidos tanto em uma versão de Shewhart como em uma versão EWMA (Exponentially Weighted Moving Average), visando obter maior sensibilidade a pequenas alterações na média. Esta tese traz novas propostas para PMC bem representados pelo modelo de Mortell e Runger (1995). Propõe-se a análise da eficiência dos gráficos de controle existentes na detecção de aumentos na dispersão de um canal, bem como o desenvolvimento, na versão Shewhart e EWMA, de novos GCG especificamente destinados à sinalização de tais aumentos. Quando não é viável obter mais de uma observação por canal do processo, propõem-se os gráficos: GCG de MR das diferenças em relação ao nível-base (DNB) e GCG EWMA MR DNB. Já para as situações em que é possível obter mais de uma observação por canal, propõem-se: GCG de S(2) e GCG EWMA de ln[S(2)]. É importante ressaltar que todos os trabalhos desenvolvidos na literatura (seguindo o modelo de Mortell e Runger, 1995) foram dedicados exclusivamente ao controle estatístico da média das componentes individuais de variação, portanto, esta tese tem caráter inédito. Além das contribuições mencionadas, visando obter maior sensibilidade a alterações de pequena magnitude na média das componentes individuais, propõe-se e analisa-se uma versão EWMA do GCG de Barbosa (2008), o mais eficiente na versão Shewhart. Adicionalmente, para obter esquemas EWMA mais eficientes, são obtidos os projetos ótimos de todos os esquemas EWMA apresentados nesta tese, incluindo os gráficos de controle de EWMA de R(t) de Mortell e Runger (1995) e de MEWMA de S(2) de Runger, Alt e Montgomery (1996). São analisadas as curvas de desempenho de todos os esquemas de controle para uma variedade de situações. Nas análises de desempenho, pode-se observar que os esquemas propostos nesta tese são os mais eficientes. / [en] In a multiple stream process (MSP), a same quality variable is measured in several streams in parallel. The first tool proposed for monitoring MSPs was the Group Control Chart (GCC) by Boyd (1950). These schemes are recommended in textbooks and guides as Pyzdek (1992) and Montgomery (until 3rd edition, 1997). Its efficiency is impaired by the presence of cross correlation between streams. A useful model for MSPs (Mortell and Runger, 1995) represents the value of the quality variable in each stream at any time t as the sum of a random variable (or stochastic process) but that is common to all streams, which can be called base level, plus the individual variation of each stream relative to the base level. In the literature, three different Shewhart schemes were developed to control the individual variation of each stream: Mortell e Runger (1995), Runger, Alt and Montgomery (1996) and Barbosa (2008). Only the two first ones were developed both in a Shewhart-type and a EWMA (Exponentially Weighted Moving Average) version. All these schemes were devoted to monitoring the mean of the individual components of the streams; to the best of our knowledge, no previous work considered the case of increases in the variance of a stream. In this thesis four different GCCs for monitoring the inner variability of the individual streams are developed: a GCC of S(2), the sample variance of each stream (which is not the same as Runger, Alt and Montgomery’s statistics); a GCC of EWMA[lnS(2)]; a GCC of the Moving Ranges of the residuals of each stream to the estimated base level, and an EWMA version of it. The last two GCCs cater for the case where, at every sampling time, only individual observations per stream are feasible, which is frequent with a large number of streams. Beyond the mentioned contributions, aiming at more sensitivity to the small shifts in the mean of the individual components, this work proposes a EWMA version of the GCC by Barbosa (2008), the most efficient in the Shewhart version. The ARL performance of every one of these schemes is analyzed, in a variety of situations, including the case of increases in the variance of one stream when the schemes are designed for monitoring the means of individual streams. The results show that the proposed schemes are the fastest in detecting special causes that affect one individual stream.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T22:24:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 107974.pdf: 8035098 bytes, checksum: 0bdc89f9d47d6bcdce12574bf83136bc (MD5) Previous issue date: 1997 / Revisão e análise dos modelos de planejamento econômico dos gráficos de controle por atributos e modelos correlatos existentes. Agrupamento dos modelos em conjuntos de enfoques semelhantes, com base, especialmente, na formulação da função custo/perda, seus pressupostos básicos e número de parâmetros de custo/risco envolvidos. Indicação do modelo que melhor se adapta às necessidades, características e capacidades de um sistema produtivo. Instruções adicionais, para a tomada de decisão, com base em análise de sensibilidade dos modelos. Estudo comparativo entre o modelo de Taguchi e outros que lhe são compatíveis.