Análise de dados funcionais aplicada ao estudo de repetitividade e reprodutividade : ANOVA das distâncias

Abstract

Esta dissertação apresenta um método adaptado do estudo de repetitividade e reprodutibilidade para analisar a capacidade e o desempenho de sistemas de medição, no contexto da análise de dados funcionais. Dado funcional é a variável de resposta dada por uma coleção de dados que formam um perfil ou uma curva. O método adaptado contribui para o avanço do estado da arte sobre a análise de sistemas de medição. O método proposto é uma alternativa ao uso de métodos tradicionais de análise, que usados de forma equivocada, podem deteriorar a qualidade dos produtos monitorados através de variáveis de resposta funcionais. O método proposto envolve a adaptação de testes de hipótese e da análise de variância de um e dois fatores usados em comparações de populações, na avaliação de sistemas de medições. A proposta de adaptação foi baseada na utilização de distâncias entre curvas. Foi usada a Distância de Hausdorff como uma medida de proximidade entre as curvas. A adaptação proposta à análise de variância foi composta de três abordagens. Os métodos adaptados foram aplicados a um estudo simulado de repetitividade e reprodutibilidade. O estudo foi estruturado para analisar cenários em que o sistema de medição foi aprovado e reprovado. O método proposto foi denominado de ANOVA das Distâncias.

This work presents a method to analyze a measurement system's performance in a functional data analysis context, based on repeatability and reproducibility studies. Functional data are a collection of data points organized as a profile or curve. The proposed method contributes to the state of the art on measurement system analysis. The method is an alternative to traditional methods often used mistakenly, leading to deterioration in the quality of products monitored through functional responses. In the proposed method we adapt hypothesis tests and one-way and two-way ANOVA to be used in measurement system analysis. The method is grounded on the use of distances between curves. For that matter the Hausdorff distance was chosen as a measure of proximity between curves. Three ANOVA approaches were proposed and applied in a simulated repeatability and reproducibility study. The study was structured to analyze scenarios in which the measurement system was approved or rejected. The proposed method was named ANOVA of the distances.