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传统S2图根据统计学原理和固有经验确定控制图参数，该种S2图可以快速识别过程方差的大漂移，但是对其小漂移的识别能力较低;此外，固定的控制图参数降低了控制图的灵活性，增加了产品的检验成本。因此本文将变抽样时间间隔、变样本容量和链规则思想引入S2图，以改进其表现。 本文的主要工作和贡献体现在以下几个方面: (1)变抽样区间S2图（VSI-S2图）的设计 设计了基于等尾概率限的VSI-S2图和基于平均报警时间(ATS)无偏概念的VSI-S2图。通过ATS和修正平均报警时间(AATS)两种测度分析比较两种VSI-S2图与固定抽样区间S2(F SI-S2)图的表现，结果显示VSI-S2图比FSI-S2图功效好，且抽样区间长度差异越大VSI-S2图效果越好。最后研究了参数估计对VSI-S2图的影响，结果显示参数估计显著影响着两种VSI-S2图的表现，即增大了VSI-S2图的伪警报率，降低了VSI-S2图发现方差变化的能力。 (2)变样本容量S2图（VSS-S2图）的设计 设计了基于等尾概率限的VSS-S2图和基于平均链长(ARL)无偏概念的VSS-S2图。以ARL为测度比较两种VSS-S2图与固定样本容量S2(FSS-S2)图的表现，结果显示VSS-S2图发现漂移的速度比FSS-S2图快，且当过程方差发生小漂移时，VSS-S2图中两个样本容量的差值越大效果越好。最后研究了参数估计对VSS-S2图的影响，结果显示参数估计显著影响着两种VSS-S2图的表现，即增大了VSS-S2图的伪警报率，降低了VSS-S2图发现方差变化的能力。 (3)带链规则S2图的设计 设计了带2-of-2链规则S2图、基于ARL无偏概念的带2-of-2链规则S2图和基于ARL无偏概念的带多个链规则S2图。然后以ARL作为评价指标分别分析上述三种带链规则S2图的表现，结果显示对于过程方差的中、小漂移，三种带链规则S2图比传统S2图效果好。最后研究了参数估计对三种带链规则S2图的影响，结果显示参数估计显著影响着三种带链规则S2图的表现，即增大了三种带链规则S2图的伪警报率，降低了三种带链规则S2图发现方差变化的能力。