Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   9 , No .   6 Decem ber   201 9,   pp. 4 721 ~ 4727   IS S N: 20 88 - 8708 DOI: 10 .11 591/ ijece . v9 i 6 . pp 4721 - 47 27          4721       Journ al h om e page http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Bivari ate m odified hot ell ing’s  2 T   ch arts usin g bootstr ap   dat a         Fir as  H adda d 1 , Mut as em  K.  A lsm ad i 2 , Us am Ba da w i 3 , T amer F ar ag 4 , Raed  A lk ha s awneh 5 ,   Ibra him   Alm ar as hde h 6 Wal aa H as s an 7   1, 5 Depa rtment   of   Gene r al   cour ses ,   Col le ge   of   Applie d   Studie and Com m unit y   Ser vic e ,     Im am Abdul rah m an  Bin  Faisa l U nive rsit y ,   Saud Arabi a   2 ,3,4,6,7 Depa rtmen t   of  Man age m en Inform at ion   S y stems ,   Coll eg o Applie d   Studies   and  Com m unit y   S erv ice,    Im am Abdu l rah m an  Bin  Faisa l U nive rsit y ,   Saud Arabi a         Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   A pr   19 , 201 9   Re vised  Jun   26 , 201 9   Accepte J ul  6 , 201 9     The   conv ent ion al   Hotelling’s  2 T   cha rts  ar evi d e ntly   ine ff ic i ent   as  it   has   result ed  in  disor gani z ed  dat wit outl ie rs,  and  th ere fore ,   thi study   proposed   the   application  o novel   al t ern a ti ve  robust  Hotelling’s  2 T   cha rts  ap proa ch .   For  the  robust   sca le  est imator   S n ,   thi s   appr o ac h   enc om passes  th use   o f     the   Hodges - L e hm ann  vec tor   and  th cov arianc e   m at rix  in   place   of     the   ari thmet ic  m ea vec tor  and  the   cova ria n ce   m at rix ,   respe ct iv e l y .     The   proposed  cha rt  w as  exam ine per form a nce   wise .   For  the   purpose ,   sim ula te biv ariate   boo tstra p   da ta sets  wer used   in  two  condi t io ns,  name l y   inde pend ent   v ariabl es  and   depe n dent   var ia bl es.   The n,   assess m ent   was  m ade  to  the   m odifie cha rt  in  t er m of  it rob ustness.  For  the   purpose,    the   li k el ihood  o outl ie rs’  de te c t ion  and  fal se  a l arms   were   com pute d.   From   the   outc om es  fro m   the   computat i ons  m ade ,   the   pr oposed  cha rts  de m onstrat ed   superior ity   over   the   conve nt ional   ones  for   all  the  ca ses t este d .   Ke yw or d s :   Boo t stra p   Ho te ll ing’s  2 T   ch arts   Ou tl ie rs   Robust  est im ato rs   Copyright   ©   201 9   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Firas  Hadda d   Coll ege  of   A ppli ed  St ud ie s  a nd Com m un it Ser vice ,   Im a m  A bd ul ra hm an  Bi Fais al  U ni ver sit y,    Al - D am m a m Saudi A ra bia .   Em a il fsh ad da d@ ia u. e du.sa       1.   INTROD U CTION     In  m anu factu r ing ,   Stat ist ic al  co ntr ol  cha rt ha ve  bee known   as  t he   m os too f or  m on it or in   the  process  of  pro du ct io n.  In   m on it or ing   the  c har a ct erist ic of   pro du ct   qual it y,  in  the  beg in ning ,     the  em plo ym e nt  of   c ontrol  char ts  was  fac il it at ed.   Con sideri ng   the  e xi ste nce  of  va riou c ha racteri sti cs  of  qu al it in  product  qu al it determ inati on this  app ro ac is  insuffici e nt  in  te rm of   pr act ic al it y.  No neth el ess,   m ul ti var ia te   con tr ol  char ts  (M VCC)  with  the   capaci ty   in  identify ing   the  c hanges  in  c ov a riance  m at rix  Σ a nd   the m ean v ect or  μ   in  order t ac hieve o ptim a l p er form ance o f  the  pro du ct   [ 1 2 ]   The  H otell ing’ 2 T   char is  a m on the  m os com m on   MVCC   m et ho ds.  [ 3 4 ] .   W it the  ca pa ci ty   in   detect ing   m ultip le   outl ie rs,   m ean  s hifts  an dev ia ti ons  in  t he  dis persal   of  con t ro distrib ution   [ 5 ] The   sta ti sti c   2 i T   em plo ys  the  e stim at or x   a nd  S   w hich   are   di r ect ly   i m pacted  by  t he  pr e s en ce  of  outl ie rs  in  t he  case   of   false  al arm s,  resu lt in i fa il ur in   im po sing   c ontr ol  in   the  processes   of  producti on.  The   inc rea se  i n   the  com plexity   of  the  m anufa ct ur in of  the  pro du ct i a ddit ion   t thei char act e risti cs  that  ge ner al ly   con ta in   ou tl ie rs, co ntri bu te  t the  f ai l ur e  of th e  ch a rt  in per form ing   it s d esi gnat ed  task.   In  orde t ov erco m the  im pact  of   outl ie rs  on  t he  form e c on t ro cha rt,  the   ap plica ti on   of  r obust   est i m at or would  be  an  a pp ropr ia te   s olu ti on.  The se  r obus est i m at or sh ould  be  e m plo ye in  place  of     the  m ean  vect or  x   and   the  va riance  co var i ance  m a trix  S   as  in  the  conv entional  H otell ing ’s  2 T   char t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  9 , N o.   6 Dece m ber  2 01 :   4721   -   4727   4722   Accor dingly a   char is  c onsid ered   r obus if  i cou l produc stron reacti on  to  t he  cha nges  to   the  pro duct ion  process an t hi reacti on   is  c om pelle by  th co ntro ll e fal se  al arm and   the  prob a bili ti es  value of  detect ion   ou tl ie rs  a re la r ge  e nough an d t end s  to 1 00 % .   The  bootstra m et ho e nc om passes  nonp a ram et ric  tech ni qu e   due  t it inde pe ndence   f ro m     the  pr es um ption of   data  para m et ric  distribu ti on.  N on et he le ss,  in  the  m on it ori ng  of  sing le   proces s,  this  te chn iq ue  ca gen e rate  sin gle   var ia ble  co ntr ol  cha rts.  In   t hi reg a rd,  P hal adiga non   et   al .   in  [ 6 ]   m entioned   the   po s sibil it in  i nteg rati ng   m ulti var ia te   con tr ol  char ts   with   the  char ts  of  the  bo otstr ap   te chn iq ue  tha hav pro ven their e f fecti ven es s.   Con si der i ng  th at   it   is  po ssi ble  to  gather  sa m ple  that  is  sm al in  siz e,  vio la ti on  to  t he   norm al ity   assum ption   dis tribu ti on  is  po ssible.  Be side s   that,  in   gen e r al est i m at ion   t the   in - co ntr ol   sta te   of  the  c on t ro char ts  has   to  be  ca rr ie ou t,   but  this  will   hav e   ad ve rse  i m pact  on   the   perform ance  of  the   co ntr ol  c har t .     As  ind ic at e in  Mostaje ran   et   al in  [ 7 ] non - pa ram etr ic   bootstra con t ro cha rts   are  approp riat for     an  un i den ti fie distrib ution  or   w hen  m aki ng  est i m at ion   on  the  process   par am et ers  from   Ph ase  da ta set   or   wh e it  is im pr act ic al  to  gathe sam ple o f  lar ge  siz e.   Fo r   obse rv at io pu rpose,   c ontr ol  cha rts  ge ner al ly   re qu i re  norm al   distribu ti on.   N on - pa ram et ric  con t ro cha rts  includi ng   c ha r ts  of   sig co nt ro are  a ppr opriat fo non - norm al   distribu t ion case For   this   sit uation,   the  pa ram et ers  of   con t ro cha rt  co uld   be  c om pu te with  the  use   of   the  al gorithm   of   no n - para m et ric   bootstra p.   I the  sit uation  w her ass um pti on of   distrib ut ion   are  not  re qu i red,  or i gin a ob ser vatio ns   cou l   be   em plo ye d.   Jo ne s and  W il l iam   in  [ 8 ]   are am on tho se  w ho h a ve  a pp li ed   bootstra in th e form ation  of  the contr ol  char ts.   I t heir   stu dy,  bootstr ap  was  desc rib ed  as   sta ti sti cal   te chn i qu e   wh ic h   em plo ys  po wer  of  c om pu ti ng  in  place  of   t he   conven ti on al   par am et ric  as su m ption T he   propose co nt ro cha rt  was   pr ese nted  al ongs i de    the  exte ns ive  resu lt of   co m pu te si m ulati on a nd  eac c on tr ol  c ha rt  was  a ssess ed  perform ance  wise   accor ding t th e ave rag e   le ngth  of run.   Niaki  an d   A bbasi   in  [ 9 ] ,   novel  bootstra p - ba sed  m et ho do l og f or   der i ving  the  lim it s   of   con t ro on   the  at tribu te was  propose and   f or m ulate d.   The  us of  th m et ho dolo gy   al lows   the   sim ultaneo us   c reat ion   of  confide nce  int erv al on   t he   at tribu te s.  T he  pe rfo rm ance  of   t he  pro pose m e tho was  the e xa m ined,     in  acco rd a nce   with  the  i n - c on t ro a nd  out - of - c ontrol  a ve rag r un   le ngth  crit eria.  T he   auth ors  al so  m ade    si m ulati on   ba sed  c om par ison   with  c ompara ble  w ork  pe rfor m ed  by  Bonfer r on a nd   Sidak,  an the  resu lt s   of   t he  pro pose m et ho d   a pp e ared   t be  bette r.   Last ly   f or   at tribu te s,  t he  auth or m ade  com par ison   be tween     the bo otstrap   m et ho a nd t he  T 2   co ntr ol c ha rt.    The  a pp li cat io of a bo otstra p - base m ulti v ariat T 2   co ntr ol ch a rt w as  de m on strat ed  in  Ph al adi gano et   al in  [ 6 ] T hi char can com petentl m on it or   proce ss  in  data d ist rib ut ion   that  is non - norm al   or   unknow n.   W it the  a pp l ic at ion   of  sim ula ti on   stu dy the  auth ors   evaluated  t he   perform ance  of   t he  co ntr ol  char t   pro po se in  th ei stud y.  T he   kernel  densi ty   est i m at ion   (K DE ) - base T 2   co ntro c har t   and   the  c onve ntion al   Ho te ll ing ' T 2   con t ro c har wer c om par e in  te rm of   perform ance,  a nd  f ro m   the  re su lt of  the  sim ula ti on   stud y,  the p r opos e m e tho dem on strat ed  be tt er  per f or m an ce  as  oppo se t the  co nventi on al   T 2   c ontrol   char t.  As opp os e to   the KDE - ba sed   T   2   c ontrol c ha rt, th e  prop os e m et ho d sh ow s co m par able  pe rfor m ance.   Gandy   a nd  K valøy   in  [ 10 ]   pro po se a   m et hod  gro unde upon  the   bo otstrap ping  c oncept,   w he r e     the  data  wer e   bootstra pp e a nd  the em plo ye in  t he  est i m ation   of   t he   in - c on t ro sta te The  us of   this  m et ho ap pea r to  be  appr opriat fo div er s ty pes  of   co ntro cha rts.  It  is  al so   app li cabl fo c har ts  th at   are  base up on   re gr essi on  m od el s.  For  no n - p a r a m et ric  bo otstr ap,   this  m et hod  is  deem ed  a rob us t.  T he  auth or  e m plo ye la rge  sa m ple  pr op erti es  of   the  a dju stm ent.  The   adv a ntages  of  us in the  pro po s ed  a ppro ac we re   dem on strat ed  usi ng a sim ulatio n st udy.   Ed opka  a nd  O gb ei de  i [ 11 ] ,   the  a utho rs  e m plo ye a   non - pa ram et ric  app r oac in   the   a ssessm ent  of  the  cum ulati ve  su m   (Cus um and   t he  ex pone ntial ly   W ei gh te Mov i ng  A ver a ge  ( E W M A)   c on t ro li m it fo r   cert ai dataset .   In   t he  deter m inati on   of  th con tr ol  lim its,  the  aut hors   e m plo ye the   under ly in da ta set   conditi on al   dis tribu ti on.  In   e valuati ng  the  con t ro li m it and   al s in  id entify ing   t he  in - c ontrol  a nd   ou of   con t ro of   the  distrib ution,  th auth or a ppli ed  the  m et ho of   bootstra p.   H ere,  the re  was  no   rigid   a ssu m ption,   for  in sta nce,  th e norm al ity con diti on  for  th sta ti sti cal  p ro c ess contr ol to  be dis per se d.     In   Mosta j era et   al [ 1 ] ,   the  auth or dem on strat ed  the  ap pl ic at ion   of   a   ne bootstra a lgorit hm   in     the  c on st ru ct i on  of  H otell ing ’s   T 2   c ontr ol  cha rt In  ass essing  the   pe r form ance  of  t he  pro po s ed   m e tho d,    the  aut hors  e m plo ye sim ula ti on   stu dy The n,   t he  a uthors  m ade  com par iso be tween  t he  re su lt of     the  pro pose m et ho a nd  t ho s obta ine from   the  co nv e ntio nal  H ot el li ng ’s  T 2   c on t ro c har a nd  al so    the  resu lt of   bootstrap  re porte by  Ph al adiga no with   the  app li cat ion   of   in - co ntr ol  and   ou t - of - con t ro l   aver a ge ru le ng t hs   res pecti ve ly  r epr e sente d by  ARL0 an d ARL1 ,.   In   M os ta j e ran  et   al [ 7 ] the   auth or pr e se nted  the  us of  non par am etr ic   bootstra m ul ti var ia te   con t ro c ha rts  | S|,  W,   a nd  G,   and   this  m et ho is  gr ou nd e upon  the  us of  bootstra pp e data  in  the  est i m at ion   of   t he  in c on t r ol  sta te I this   stud y,   the  a ut hors  s uccee ded  in  obta ini ng   s at isfact or perf or m ance  of  bootstrap   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Biv ar iate  modi fi ed  hote ll ing s   T 2   c ha rts  u si ng  bootstra p d ata   ( Firas  Ha ddad )   4723   con t ro c har ts.   Com par ison   was  al so   m ade  betwee the   perform ance  of   the  pro pose cha rts  an t hat  of    the S hewha rt ty pe  co ntr ol c ha rt s.   Ba sed  on  H otell ing ’s  T 2   sta ti sti c,  Mostajeran   et   al i [ 12 ]   dem on s trat ed  th a pp li cat ion   of     bootstra m ulti var ia te   con tr ol  char a nd   c om par ed  it   with  H otell ing s   T 2   par am et ric   m ulti var ia te   con t ro l   char t,  m ulti v ariat sign   co nt ro char t,  a nd   m ulti var ia te   W il c oxon  co ntro cha rt.  sim ula ti on   stud y   was   e m plo ye d for t he pur po se .   This  stu dy  at tem pts  to  im pr ov e   the  perf orm ance  of  H ot el li ng ’s  2 T cha rt   and  the refor e ,   ne w   m et ho is  pr opose d.  I pa rtic ular,  m od ific at ion   on  the   s ensiti viti es  to wards  outl ie rs   is  to  be   car ried  ou t.   Fu rt her,  in  the   con str uctio of   the  new   m et hodo l og y,  t his  stud ap plies  the  rob us est im at or   of   locat i on   as   fo ll ows:   the   Hod ge s - Lehm ann  est im at or   an the   c ov ariance   m at rix  of   the   r obus scal est im a tor   Me anwhil e, in   resam pling  the  d at from  the n orm al l y dist ribu te d data, t he m et ho d o f boot strap  is  em plo ye d.     Accor dingly t he  c oncept   of   Hod ges - Lehm ann  est im at or   and  the   pro per t ie of  t he  scal est im a tor  of     will   be  highli gh te in  the  ne xt  sect ion   (S ec ti on   2).  T his  is   fo ll owe by  the  desc riptio of   the  c onstr uc ti on  of  the  H otell ing ’s   2 T char ts.   T he n,   t he  e nsuin sect ion   (S ect io 4)  will   descr i be  t he  fin dings   of  sim ulati on   in   a su m m ary fo r m . Th e fin al  se ct ion  c on cl ude s the  pa per .       2.   ROBUST  LO CA TI ON A N S C ALE ES TIMAT ORS     This  pap e de m on strat es  the   ap plica ti on   of  novel  r obus t   locat ion  est im at or   a nd  th ree  rob us scal e   est i m at or s.  Asi de   from   al lowin easy   im ple m entat ion   in  t he  cal culat io and  co ns tr uction  of  th H ote ll ing s   2 T   char t,   these  m et ho ds   a ppe ar  to  be  a ppr opriat te ch nical ly   wh en   de al ing   with  m ul ti var ia te   da ta .     The follo wing  sect ion   highli ghts t he  prope rtie s   of eac est i m at or .     2.1.   R obust  lo cat i on  es tima t or: h od ge s - le h man n  est im at or   The  locat io e stim ation   f or   a   sa m ple  con ta i ning  obser va ti on wa first  introd uced   i Hod ges  an Lehm ann   ( 1963) This  est im at or   ta kes  m edian  of   the  a ver a ges  of   the   ) 1 ( 2 1 n n   po te ntial   obs erv at io pairs. As  pr ov i ded b B row n and Kil dea  (1 978) ,  the esti m a tor  is  de fine a s foll ow s:   “A  si m ple  Hodg e s - Le hm ann  est i m a tor  for  that  j j Y X   fo j   1,  2, w here  j Y   are  i.i .d   rando m   vecto r’ s   sym m et ric  about  zero,  with  de ns it functi on   a nd  c on ti nuous  bounde densi ty   g.   The  H - est i m at or   of   θ  is  the  m edian  of   n j i X X j i , 1 , 2   and   an  as ym pto ti cal ly  e qu i valent  est im at or   n ˆ   is    the m edian  of n j i X X j i , 1 , 2 .”    The  si gn ific a nc of  pro pe rtie of  this  l oc at ion   est im at o ha 29%  br eakdo wn,  sym m et ric  about    the p a ram et er θ,  a bout  0.955 a sy m pto ti c relat ive eff ic ie ncy  and it  r e qu ir es  ( 2 n ) o per at io n at   m ini m u m .     2.2.    R obust  sc ale estim ator n S   In   Ro us see uw  and Cr oux  [ 13 ] ,   the e stim at or   n S   f or  t he  sam ple  n x , . . . , x 1   was  define a s foll ow s:     |} | { j i j i n x x m ed m ed c S   f or   j i n j i ; , . . . , 2 , 1 ,   (1)     Wh e re:  1 9 2 6 . 1 c   de note c orrecti on   facto i m aking  S n   un biased   f or  predete rm i ned  sam ples.  F or  S n ,   it pr im ary  pr oper ti es  are  as  fo ll ow s:  car ries  50%  m axi m u m   br ea kdow n,   58 eff ic ie nt  at   norm al   distribu ti on,   lim it ed  functi on  of   i nf lue nce ,   an enc om passes  an  a ff i ne  e qu i var ia nce  est i m at or Acc ordin gly,  the  work   by   Rou sse eu a nd Cr oux  [ 13 ]   presente m or sp eci fics  reg a r ding  S n .       3.   CONSTR U C TION  OF TH E ROB US H OTE LL ING 2 T   CHARTS   The  pr opos e robust  H otell ing’s  2 T   char ts  hav sim ple  con st ru ct io n.   T he  locat io m easur of   Hod ges - Lehm ann   e stim at or   is  e m plo ye in  place  of  the  pa ram et ric   m ean  vecto r,  wh il the  va riance  cov a riance  m atr ic es, that is n S   is em plo ye in  place o t he v a riance c ovaria nc e m a trix S .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  9 , N o.   6 Dece m ber  2 01 :   4721   -   4727   4724   Give ip i x x ,..., 1   for  n i ,.., 2 , 1   entai ls  an  p   m at rix  wh e re  n   denotes  the  siz of   the  bootst rap   ind ivi du al   ob serv at io ns,  w hile  p   = de no te s   the  a m ou nt  of  qual it char act erist ic s.  Acc ordin gly,     the cal culat io n of t he H otell ing ’s   2 T   char ts  f ollow s  the  steps  bel ow :   1.   Fo r  eac c olum within the   p   m at rix,  c om pu te  the  Hodg e s - Le hm ann estim at or .   2.   The n,  t he  r obust  v aria nce   c ov ariance m at rices are c om pu te d, f ollo ws  the  st eps  as  d e scribe d belo w:   Con si der i ng   t he  sym m et ric   char act e risti of   va riance  cov a riance  m at rix  of   ,   the  m ai diag on a l   enco m passes  t he  m at rix  of   sam ple  var ia nc co var ia nc e   sign i fied  by   = 2   wh e re  j= a nd   2,  as  dem on strat ed  i n   [ 14 - 18 ] For  oth e el e m ents  of   this  m a trix,   they   enco m pass  the  cov a rian ce  between   ea ch  pair of  tw o var ia bles inclu ding  g j X X ,   w ho se  c om pu ta ti on   f ollow s  the ste ps   belo w:    a.   Ca lc ulate     ( ) , ( ) , = 1 , 2 ; = 1 , 2       b.   Fo r  r a nks ) X , (X g j c or r   betw een  j X   an g X , calc ulate  the s pea r m an  co rr el at io [ 19 ] ).   c.   Fo r  the  scale  e stim at or n S ,   re pea t st eps (i - ii) .   The  com pu ta ti on   of   sam ple  cov a riance  bet ween   t he  va riables  j X   an g X   f or   2 × 2   var ia nc e   cov a riance  m atr ix  of       is base d on the  f or m ulas sho wn b el ow:     ) , ( g j n X X S = ) ( j n X S ) ( g n X S ) X , (X g j c or r   (2)     3.     Finall y, the  ne c har ts  of the  prop os ed  Hote ll ing   2   are fo rm ed usin t he  e quat ion bel ow :     ) ( ) ( ) ( 1 n _ 2 HL X S HL X X T i n T i i S HL     ( 3)     Evaluate was   m ade  to  the  pro posed  rob us t   Ho te ll ing’s  2 T ch art  with  the  a ppli cat ion   of  si m ula te dataset s in 5 000  rep li cat ions.  As for th e sim ulati on ,  it  foll ows th e sett ings  as foll ows:   a.   T he ge ner al  li ke li ho od  of f al s e ala rm  is estab li sh e at  α =  0.05,    b.   T he n um ber  of  v a riables e nc om passes  2, an d,   c.   The  siz es  of sa m ple  n   = 20, 3 0,   40, 5 a nd 100.    Me anwhil e, th e cha rt is f or m ed  a nd assesse in  tw o ph a se s as foll ows:    a.   Ph ase   pro duces  5000  da ta set from   N p ( 0 I p )   in  t w ci rc um st ances,  that  is C ase  A   inclu de ind e pende nt  va riables,  w hile  Ca se  co nta ins  de pe ndent  var ia bles.  F urt her,  the   est i m a tors  of   H odge s   and  Le hm ann   ( HL )   a nd  the   r obus t   scal c ov a riance  m at rix  f or      for  t he  c onven ti onal   a nd  r obus c ha rts   are calc ulate d.    b.   Ph ase  I inclu des  the  creati on  of   fr es obs erv at io f or   ea ch  dataset   in  orde to  al low  the  pe rfor m ance     of assessm ent.    The  pe rfo rm ances  of   the  ne rob us char is  evaluate co nc ern i ng   it false   al ar m and   it li kelihood  of   detect ing   ou tl ie rs,   and   su c perform ances  are  eq uiv al e nt  to  the  f racti on  of   t he  am ou nt  of   values  of  r obus t   sta ti sti cs  fo new   obser vations   w hich  ar gr e at er  t han  the  uppe c on t ro li m it   ( UCL)  to  t he  a m ou nt     of r e plica ti on (50 00).   For all   processes  of c om pu ta ti on , th e y are e xecu te d wit MA TL A B versi on  2015 .       4.   RESU LT S     The  outc om es  gen e rated  by  the  co nventional  Ho te ll ing ’s  2 T and   t he  m od ifie robu st     Ho te ll ing’s  2 T ch arts,  c orres pondin gly  la beled   as   ̅ 2   an     2   are  s how in   Table 1 - 2.  F or  Ca s A   wh ic co ntain ind e pe nd e nt   var ia bles  are the  res ults  dem on strat the  supe rio rity   of   perform a nce  of     the  m od ifie H otell ing ’s  2 T   chart   ov er  t he  tra diti on al   H otell ing ’s  2 T   char pa rtic ularly   with  re sp ect   to  fals e   al arm s.  Ad diti on al ly acco rd i ng   to  t he  outl ie rs’   detect ion ,   com par able  r esult  is  identifia ble.  In   this  r egard,     the m od ifie d H otell ing ’s   2 T   chart  f ully  supe rse des  t he  c onve nt ion al   H otell in g’ s   2 T               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Biv ar iate  modi fi ed  hote ll ing s   T 2   c ha rts  u si ng  bootstra p d ata   ( Firas  Ha ddad )   4725   Table  1.   False   al arm  r at es  and outl ie rs’   detec ti ng   pro bab il it y for the   co nve ntion al   a nd t he  m od ifie ho te ll ing ‘s  T 2 co nt ro l c har ts,  wh ere:   p= a nd α =0.05,  ε   de no te s  the  per ce ntage  of  ou tl ie rs  a nd  sev e ral v al ues  of no n - ce ntrali ty  p aram et ers  a nd 5 in  ca se   A (case  with i nd e pe nd e nt  vari ables)     n     µ   ̅ 2     2   Cas e(A)   20   0   (0,0 )   (3.4 )   (3.0 4 )       0 .1   (3,3 )   (2.5 4 )   4 9 .7   (6.1 8 )   70         (5,5 )   (3.4 8 )   94   (5.0 2 )   9 8 .5       0 .2   (3,3 )   (2.7 4 )   4 .22   (4.1 4 )   4 0 .74         (5,5 )   (1.4 2 )   2 9 .66   (3.0 6 )   8 4 .48     30   0   (0,0 )   (2.1 6 )   (5.7 8 )       0 .1   (3,3 )   (1.6 6 )   4 2 .54   (2.6 4 )   8 7 .8         (5,5 )   (2.0 4 )   9 2 .02   (2.6 )   9 9 .96       0 .2   (3,3 )   (0.5 )   2 .08   (0.9 4 )   6 5 .5         (5,5 )   (0.2 6 )   1 5 .24   (0.7 8 )   96     40   0   (0,0 )   (2.8 4 )   (1.8 6 )       0 .1   (3,3 )   (1.6 6 )   4 0 .62   (0.4 6 )   5 7 .8         (5,5 )   (1.0 2 )   9 7 .3   (0.4 6 )   9 8 .84       0 .2   (3,3 )   (0.5 2 )   0 .82   (0.1 8 )   2 8 .9         (5,5 )   (0.1 2 )   1 6 .1   (0.8 0 )   8 4 .16     50   0   (0,0 )   (5.2 6 )   (7.8 4 )       0 .1   (3,3 )   (1.9 4 )   6 0 .06   (2.2 6 )   8 6 .26         (5,5 )   1 .02   9 9 .6   2 .18   9 9 .98       0 .2   (3,3 )   (0.5 4 )   4 .86   (1.0 4 )   6 7 .24         (5,5 )   (0.1 2 )   5 4 .7   0 .9   9 8 .1     100   0   (0,0 )   (12 .06 )   (16 .44 )       0 .1   (3,3 )   (1.0 4 )   7 6 .4   (8.7 )   9 6 .48         (5,5 )   (0.1 4 )   100   (8.5 8 )   100       0 .2   (3,3 )   (2.8 8 )   4 .3   (4.7 4 )   8 0 .8         (5,5 )   (0.0 8 )   8 7 .72   (4.5 6 )   9 9 .86       As  al s ca be   obse rv e d,  the   m od ifie H ote ll ing ’s   2 T char s hows   im pr ov e rates  of  fals al arm s   with  the  inc rea se  of   the  siz es  of   sam ples  ( n ) .   Fu rt her m or e,  for  the  al te rn at ive  char t,  t he  pro ba bili ti es  rat es  for  ou tl ie rs ’  detect ion   inc rea se  w it the  increas of   sam ple  si ze.  Howe ver,  f or   the  c on tr ol  char of  the  m od i fied   Ho te ll ing‘s  2 T th changes  of  th rates  val ues  of   t he  outl ie rs’  detect ion   pro ba bili ty   app ears   to  be  sm al le as  oppose to  th changes  de m on strat ed  by   t he  cha rts  of  the  co nv e ntio nal  H otell ing 2 T especial ly   wh e   the  outl ie rs’   pe rcen ta ge  incr eases  from   0. to  0.2  notwit hst and i ng   t he  s hifted  m ean  an the  siz of  s a m ple.    As  ca be  c on strue f ro m   the  gen e rated  re su lt the  m od if ie cha rt  is  m or rob us in  r eact ing   to  c ha ng e in    the pr ocess of   pro du ct io n .   Fo r   Ca se  t ha con ta in de pende nt  va riab le as  sho wn  in   Ta ble  2,   t he   rates  of   false   al arm and   tho se  of   outl ie rs’   detect ion  of   the  r obus t   char ts  a pp ea r   to  be  s up e ri or   c om par ed  t the  e xact  ra te in     the  co nv e ntio na char w he there  a re  outl ie r no t withstan di ng   t he  n,    and     N otably,  the  f al se  al ar m rates   decr ease with   the  increase  of   the  sam ple  siz ( n ).   Also the  pr ob a bi li ty  detect ion   rates  app ea to  be   increasin g nea r ly  1 00%.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  9 , N o.   6 Dece m ber  2 01 :   4721   -   4727   4726   Table  2 .   Ra te of f al se  al arm   and pr ob a bili ty of  detect ing   outl ie rs  f or the  trad it io nal and t he  m od ifie ho te ll ing ‘s  T 2 co nt ro l c har ts  w he n p=2 an α = 0.05,  ε   is t he perc entage  of  ou tl ie rs  a nd se ver al  v al ue   of no n - ce ntrali ty  p aram et ers  a nd 5 in ca se  of  dep e ndent  var ia bles  case  ( B )     n     µ   ̅ 2     2   Cas e(B)   20   0   (0,0 )   (0.0 8 )   (22 .2)       0 .1   (5,5 )   (0.5 )   88   (8.2 6 )   9 8 .78       0 .2   (5,5 )   (0.4 2 )   2 2 .7   (4.9 4 )   8 8 .1     30   0   (0,0 )   (0.0 6 )   (1.3 4 )       0 .1   (5,5 )   (0.2 4 )   7 6 .7   (0.6 )   9 8 .36       0 .2   (5,5 )   (0.1 4 )   8 .54   (0.2 6 )   8 5 .96     40   0   (0,0 )   (0)   (0.5 )       0 .1   (5,5 )   (0.0 2 )   9 0 .5   (0)   8 7 .36       0 .2   (5,5 )   (0)   8 .94   (0.0 )   3 9 .26     50   0   (0,0 )   (0)   (0.3 6 )       0 .1   (5,5 )   (0.0 4 )   9 5 .78   (0.0 6 )   9 6 .18       0 .2   (5,5 )   (0)   2 8 .02   (0.1 8 )   8 0 .16     100   0   (0,0 )   (0)   (5.1 2 )       0 .1   (5,5 )   (0.0 2 )   9 9 .88   (1.7 6 )   9 9 .98       0 .2   (5,5 )   (0)   7 1 .58   (0.5 8 )   9 8 .42       5.   EMPI RICAL  CASE    We  us e the  exam ple  fr om   Vargas,  Qu ee nsber ry  data  set in  order   to  c om par and   e va luate   resu lt of   t he  perfor m ance  of  bot the  c onve nti on al   a nd  m odifie co ntr ol  c har ts.   Thei da ta   com pr ise of  tw o   char act e risti cs,  rand om   var ia bles,  nam el 1 X   and  2 X   on  30  dif fer e nt  pr oducts   ta ken  f ro m   the  pro duct io process In   V arg as Q ueen s berry  data  set ’s  two  va riabl es  wer us e d.  The  ob se r vations   of  both  r andom   var ia bles  are  sh ow in  Tabl 3   (App e ndix ) The  ta ble  al so   shows  the   values  of   the   new   H otell ing ’s  T sta ti sti cs alon g   with t he  c onve ntion al   T sta ti sti cs.    We  cal c ulate the  UC L   us in the  sim ulati on  f or  the  r obus and  the   co nven ti on al   T c har ts   to  be  8.0 and   6.461 res pecti vely W set   the  value   of  al UCL   for  the  r obus cha rts  and   the  c onve ntion al   f or  α =0.0 5.   This  case  has   false  al ar m   p roba bili ty   wit 30  obser vations.  The  fina resu lt sh ow   that  in  the  c ase  of  conve ntion al   c har t,   the  pro du ct ion   process   is  not  in   co ntr ol  at   tw obse rv at io ns ,   the   s econd  a nd  tw e ntiet h   ob s er vations,  wh e reas t he pr ocess  is  out  of   con t ro only  on  seco nd  ob se r va ti on  in  case  of  robust c har ts.         6.   CONCL US I O N   AND DIS C US SI ON   The  m od ifie rob us al te rn at ives  H otell ing‘s  2 char dem on strat es  s up e ri or it in  pe rform ance  as   oppose to  the   conve ntio nal  Ho te ll ing‘s  2 ch art  par ti c ularly   con ce r ning  fa lse   al arm s.  Al so as  oppose t   the  c onve ntio na H otell ing 2 char t,   the   m odifie rob us al t ern at ives   H otell ing ‘s   2 char a pp ea r s   bette r   a t   ou tl ie rs dete ct ion.         REFERE NCE S   [1]   A.  Mos ta je r an,  N.  Ir anpa n ah,  and  R .   Nooro ss ana ,   "A   New   Bootstra p   Bas ed  Algori thm  for  Hotelling’s  T2   Multi var i ate  Co ntrol   Ch art , "   Jou rnal  of  S ci en ce s,   Islamic Re pub lic  of   Iran,  vo l. 27 ,   pp .   269 - 278 ,   2 016.   [2]   I.   Alm ara shdeh,   K.  E.   El d aw,   M.   AlSm adi ,   U.  Bada wi,   F.  Hadda d ,   O.  A.  Abdelkader,   G.  Jara d at ,   A.  Alkhal di ,   and   Y.  Qawqze h,   " Sear ch  Convenience   and  Acc es Conveni enc e The   Diffe r ence  Bet wee W ebsite  Shopping  and   Mobile   Shoppin g, " i n   Inte rnat io nal  Conf ere nce  on  Soft Computi ng  and  Pa tt ern   Re cogn it ion ,   20 18 ,   pp .   33 - 42 .   [3]   F.  B.   Alt,   Ed.,   Mult iv ariat quali ty   con trol ,   Ency c lope di of  Stat isti c al   Sci enc es   New  York,  John  W il e y     Sons ,   1985 .   [4]   D.  C.   Montgom er y ,   Ed . ,   Introduc ti on  to   Sta ti sti ca Quality  Con trol ,   John W i ley   an Sons   Inc ,   2005 .   [5]   J.  D.  W il l ia m s,  W .   H.  W oodal l ,   J.  B.   Bi rch ,   and  J.  H.  Sulli v an,  "D istri buti on  of   Hotel li ng’s  T2   S ta ti st ic Based   o the   Suc ce ss ive  Diffe ren c es  Est i m at or, "   Ame ri ca Stat ist ic a Ass oci ati on ,   vo l. 38, 2006.   [6]   P.  P hal adi ganon ,   S.  B.   Kim ,   V.  C.   Chen,   J. - G.  Bae k,   and  S. - K.   Park,   "Bootstrap - base m u lt iva r iate  cont r o l   cha rts, "   Comm unic ati ons   in  S tat i stic s Simulat io and  Computat i on,   vol .   40 ,   pp .   6 45 - 662,   2011 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Biv ar iate  modi fi ed  hote ll ing s   T 2   c ha rts  u si ng  bootstra p d ata   ( Firas  Ha ddad )   4727   [7]   A.  Mos ta je ran ,   N.  Ira npana h ,   a nd  R.   Nooros sa na,   "A eva lua t ion  of  the   m ult iva ri at dispersi on  cha rts  with   esti m at ed  p aram et ers  under   n on‐norm al ity , Appl ie S toc ha stic   Mode ls  in   Busine ss   and  Industry,   vol.   33,     pp.   694 - 716 ,   20 17.   [8]   L.   A.  Jon es  and   W .   H.  W oodal l ,   "The   p erf orm a nce   of  boo tstra p   cont rol   cha r ts,"   Journal  of  Qua li ty  Technol og y,    vol.   30 ,   pp .   362 - 375,   1998 .   [9]   S.  T.   A.  Ni aki  and  B.   Abbas i,   "Bootstrap  m et hod  appr oach  in  designi ng   m ult i - at tr ibute   cont rol  cha rts,   The  Inte rn at iona Journal   of   Advance Manu fact uring Tec hnolog y,   vo l. 35, pp. 43 4 - 442,   2007 .   [10]   A.  Gand y   and   J.  T.  Kvalø y ,   " Guara nteed  con dit ional  per form anc e   of  con trol  cha r ts  via   boo tstra m et hods,"   Scandi nav ian  Jo urnal  of  S tat ist ics ,   vol. 40, pp. 64 7 - 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