طراحی بهینه نمودارهای کنترل برای پایش فرآیندهای تولیدی و خدماتی با توجه به دو دیدگاه اقتصادی و آماری انجام می گیرد. بر اساس تحقیقات انجام شده در حوزه پایش فرآیندهای چندمرحله ای، اکثر قریب به اتفاق محققین تنها از دیدگاه بهینه سازی اقتصادی، به طراحی نمودارهای کنترل برای پایش این فرآیندها پرداخته اند و ممکن است که تنها با نیل به اهداف دیدگاه اقتصادی، اهداف جنبه آماری به خطر افتد. در این تحقیق برای پایش فرآیندهای چندمرحله ای یک مدل غیرخطی چندهدفه به منظور بهینه سازی همزمان دیدگاه های آماری و اقتصادی ارائه می شود. بعلاوه خطاهای نوع اول و دوم کل در پایش فرآیند های چندمرحله ای، با استفاده از زنجیره های مارکوف به طور دقیق محاسبه می شود. سپس عملکرد مدل پیشنهادی در شرایط واقعی، با استفاده از یک مطالعه موردی و با کمک روش های الگوریتم ژنتیک و تحلیل پوششی داده ها مورد بررسی قرار می گیرد. مقایسه نتایج حاصل از حل مدل توسط این دو روش و بر اساس داده های مربوط به مطالعه موردی، نشان دهنده بهبود فرآیند تصمیم گیری با استفاده از روش تحلیل پوششی داده ها نسبت به روش ژنتیک است.

بازار رقابتی امروز شاهد تمایل روز افزون شرکت ها و سازمان های صنعتی و خدماتی در جهت بهبود قابلیت اطمینان می باشد. بدین منظور رویکردهای پایش زیادی توسط محققین به منظور کنترل مشخصه های کیفی با ماهیت قابلیت اطمینان ارائه گردیده است. اما روش های پیشنهادی در مرور ادبیات، یا فرآیندهای تک مرحله ای را در نظر گرفته اند و یا متغیرهای کیفی را مستقل فرض کرده اند. حال آنکه در عمل، فرآیندها از چندین زیرفرآیند وابسته بهم تشکیل شده اند و لذا مهمترین ویژگی فرآیندهای چندمرحله ای با عنوان خاصیت آبشاری، می بایست به گونه ای برای پایش موثر مدنظر قرار گیرد. علاوه بر این، داده های قابلیت اطمینان دارای ویژگی های منحصر بفردی می باشند که از جمله مهمترین آنها می توان به موضوع سانسورشدگی و پیروی از توزیع های غیر نرمال شامل خانواده های مکان-مقیاس و لگاریتم-مکان-مقیاس اشاره کرد. لذا در این رساله برآنیم تا به تلفیق تکنیک های کنترل فرآیند آماری پیشرفته و رویکردهای مدلسازی در مبحث قابلیت اطمینان بپردازیم. بدین منظور، ابتدا پایش داده های قابلیت اطمینان در حضور و عدم حضور سانسورشدگی در فرآیندهای چندمرحله ای مورد بررسی قرار می گیرد که مدل های رگرسیونی تحلیل بقای خاصی با عنوان مدل های رگرسیونی زمان تسریع شده در جهت برقراری ارتباط میان زیرفرآیندهای مختلف استفاده می شود. ارائه رویکردهای پایش بر اساس باقی مانده های کاکس- اسنل و محاسبات شاخص متوسط طول دنباله به کمک رویکرد زنجیره مارکوف از مهمترین نوآوری های بخش اول رساله را تشکیل می دهند. متعاقباً، پایش فرآیندهای چندمرحله ای تولیدی و خدماتی که در آنها مقادیر مشخصه کیفی نه تنها توسط یک مکانیزم سانسورشدگی ثابت بلکه توسط یک مکانیزم سانسورشدگی متغیر (ریسک رقیب) از سمت راست سانسور می شوند مورد بحث قرار می گیرد. این مهم بویژه در سیستم های بهداشت و درمان حائز اهمیت بالایی است. توسعه تابع درستنمایی و محاسبه مقادیر ارزش انتظاری شرطی و ارائه رویکردهای اجرایی پایش از جمله اساسی ترین دستاوردهای بخش دوم این رساله می باشند. لازم بذکر است که شاخص های متوسط طول دنباله حالت صفر، حالت پایدار و حالت بدترین سناریو برای ارزیابی قدرت کشف نمودارهای کنترل به کار گماشته شده اند. اما تصویر پیچیده تر از فرآیند زمانی حاصل می گردد که یک یا چند متغیر تاثیرگذار ورودی بدلیل محدودیت های مالی و یا نداشتن اطلاعات قبلی قابل ثبت نباشند. لذا در این حالت با ناهمگونی های مشاهده نشده نیز روبرو هستیم که کار مدلسازی و پایش فرآیند را با مشکل مواجه می سازد. بدین منظور، از تلفیق مدل های رگرسیونی مخاطره متناسب کاکس و مدل های ناهمگونی استفاده کرده و از تبدیل لاپلاس برای رسیدن به تابع بقای غیرشرطی کمک گرفته ایم. در ادامه رویکردهای پایش مبتنی بر مدل های ناهمگونی گسسته سه سطحی و مدل های ناهمگونی پیوسته با توزیع گاما مورد توسعه قرار می گیرند. همچنین پایش فرآیندهای چندمرحله ای با مشخصه های کیفی خودهمبسته مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهد گرفت و مدل رگرسیونی مخاطره متناسب تعدیل شده و تکنیک های کنترل در حضور و عدم حضور سانسورشدگی گسترش خواهند یافت. نتایج این رساله نشاندهنده این مهم می باشد که رویکردهای پایش بر اساس نمودار کنترل جمع تجمعی عملکرد بهتری در مقایسه با رویکردهای رقیب دارند. همچنین، اثبات تاثیر منفی افزایش نرخ سانسورشدگی، نادیده گرفتن ناهمگونی های مشاهده شده و مشاهده نشده و غفلت از حضور خودهمبستگی از جمله دیگر دستاوردهای این رساله می باشد. در نهایت حوزه ای جدید برای پایش فرآیندهای چندمرحله ای با متغیرهای تاثیرگذار دسته ای مورد بررسی قرار گرفته که مدل تعدیل ریسک شده ای با دخیل کردن متغیرهای مجازی (موهومی) پیشنهاد می گردد و یک نمودار کنترل بر اساس آزمون نسبت درستنمایی که از مدل نقطه تغییر حاصل می شود، بنا نهاده خواهد شد. مطالعه موردی بر روی داده های حاصل از عملکرد جراحی قلب یک مرکز جراحی در انگلستان انجام شده است که حاکی از برتری رویکرد پیشنهادی دارد و ایراد تکنیک ها و تحقیقات موجود در ادبیات موضوع برای پایش چنین داده هایی را به وضوح نشان می دهد.