<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">IASC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">IASC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">IASC</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Intelligent Automation &#x0026; Soft Computing</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2326-005X</issn>
<issn pub-type="ppub">1079-8587</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">32487</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/iasc.2023.032487</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>A New Modified EWMA Control Chart for Monitoring Processes Involving Autocorrelated Data</article-title><alt-title alt-title-type="left-running-head">A New Modified EWMA Control Chart for Monitoring Processes Involving Autocorrelated Data</alt-title><alt-title alt-title-type="right-running-head">A New Modified EWMA Control Chart for Monitoring Processes Involving Autocorrelated Data</alt-title>
</title-group>
<contrib-group content-type="authors">
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Silpakob</surname><given-names>Korakoch</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
</contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western"><surname>Areepong</surname><given-names>Yupaporn</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref><email>yupaporn.a@sci.kmutnb.ac.th</email>
</contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Sukparungsee</surname><given-names>Saowanit</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
</contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Sunthornwat</surname><given-names>Rapin</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref>
</contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>Department of Applied Statistics, Faculty of Applied Science, King Mongkut&#x2019;s University of Technology North Bangkok</institution>, <addr-line>Bang Sue, Bangkok, 10800</addr-line>, <country>Thailand</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>Industrial Technology and Innovation Management Program, Faculty of Science and Technology, Pathumwan Institute of Technology</institution>, <addr-line>Pathumwan, Bangkok, 10330</addr-line>, <country>Thailand</country></aff>
</contrib-group><author-notes><corresp id="cor1"><label>&#x002A;</label>Corresponding Author: Yupaporn Areepong. Email: <email>yupaporn.a@sci.kmutnb.ac.th</email></corresp></author-notes>
<pub-date pub-type="epub" date-type="pub" iso-8601-date="2022-08-24"><day>24</day>
<month>08</month>
<year>2022</year></pub-date>
<volume>36</volume>
<issue>1</issue>
<fpage>281</fpage>
<lpage>298</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>19</day><month>5</month><year>2022</year></date>
<date date-type="accepted"><day>21</day><month>6</month><year>2022</year></date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2023 Silpakob et al.</copyright-statement>
<copyright-year>2023</copyright-year>
<copyright-holder>Silpakob et al.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_IASC_32487.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>Control charts are one of the tools in statistical process control widely used for monitoring, measuring, controlling, improving the quality, and detecting problems in processes in various fields. The average run length (ARL) can be used to determine the efficacy of a control chart. In this study, we develop a new modified exponentially weighted moving average (EWMA) control chart and derive explicit formulas for both one and the two-sided ARLs for a p-order autoregressive (AR(p)) process with exponential white noise on the new modified EWMA control chart. The accuracy of the explicit formulas was compared to that of the well-known numerical integral equation (NIE) method. Although both methods were highly consistent with an absolute percentage difference of less than 0.00001&#x0025;, the ARL using the explicit formulas method could be computed much more quickly. Moreover, the performance of the explicit formulas for the ARL on the new modified EWMA control chart was better than on the modified and standard EWMA control charts based on the relative mean index (RMI). In addition, to illustrate the applicability of using the proposed explicit formulas for the ARL on the new modified EWMA control chart in practice, the explicit formulas for the ARL were also applied to a process with real data from the energy and agricultural fields.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Autoregressive process</kwd>
<kwd>new modified EWMA</kwd>
<kwd>average run length (ARL)</kwd>
<kwd>numerical integral equation (NIE)</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>Quality control of products or services plays a very important role in the business and manufacturing industries. Statistical process control (SPC) is a powerful set of tools that are used to inspect, control, and improve the quality of processes [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>], and control charts used for monitoring processes and detecting shifts in the process mean comprise a key tool for SPC. Shewhart [<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>] introduced the first control chart that is still widely used for monitoring and detecting large shifts in the process mean but is unsuitable for detecting small changes. Later, several researchers derived control charts for detecting small and large changes in process mean. The cumulative sum (CUSUM) control chart proposed by Page [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>] is better than the Shewhart control chart for detecting small shifts in the process mean (see also [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>]). Furthermore, Roberts [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>] presented the exponentially weighted moving average (EWMA) control chart as another option for detecting small shifts in the process mean (see also [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>]). Khan et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] developed a new EWMA control chart statistic based on the modified EWMA statistic [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>] that considers the past and current behavior of the process by introducing an extra constant in the modified EWMA statistic proposed in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>]. They compared its efficacy with the modified and standard control charts and found that the proposed control chart was more efficient in terms of the average run length (ARL) (a popular measure for control chart performance) and could detect shifts more quickly. Anwar et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>] proposed the modified mxEWMA control chart for a process in the presence of auxiliary information, while Aslam et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>] proposed the Bayesian-modified EWMA control chart for the process mean involving various loss functions.</p>
<p>The ARL is the average number of observations before a control chart signals that a process is out-of-control. There are two components: ARL<sub>0</sub> and ARL<sub>1</sub>. ARL<sub>0</sub> is the average number of observations for the process to remain in-control and should be as large as possible while ARL<sub>1</sub> is the average number of observations until the process is signaled as out-of-control and should be as small as possible. Various methods to estimate the ARL have been reported, such as Monte Carlo simulation, Markov chain, Martingale, and numerical integration equations (NIEs) based on several quadrature rules (midpoint, trapezoidal, Simson&#x2019;s rule, and Gauss-Legendre) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>]. Explicit formulas comprise a method for evaluating the ARL that requires solving integral equations. Crowder [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] used an integral equation approach to develop an approximation for the ARL of a Gaussian process on an EWMA control chart by using a Fredholm integral equation of the second kind. Champ et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] also used this approach to evaluate the ARL on CUSUM and EWMA control charts and compared the results with those obtained by using the Markov chain approach. Moreover, the Fredholm integral equation of the second kind has been used to evaluate the ARL for many control charts [<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>]. Several researchers have focused on approximating the ARL to measure the efficacy of control charts by using many methods. Roberts [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>] proposed using Monte Carlo simulation to estimate the ARL on the standard EWMA control chart. Harris et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>] studied serially correlated observations on a CUSUM control chart via Monte Carlo simulation. Vanbrackle et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>] investigated the NIE and Markov chain approaches to evaluate the ARL when the observations are from a first-order autoregressive (AR(1)) process with additional random error on EWMA and CUSUM control charts.</p>
<p>The modified EWMA statistic with an extra constant in the model that equally prioritizes historical and current information may degrade the performance of the control chart. Hence, we added one more constant to place more emphasis on current information over historical information. We hypothesized that the proposed control chart would provide very interesting properties (i.e., it would be more efficient at detecting small shifts in the process mean and would obtain the smallest ARL). Moreover, present a new modified EWMA control chart based on the modified EWMA statistic developed by Khan et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] that prioritizes current information over historical information. In addition, we derive explicit formulas for the ARL for detecting changes in the process mean of a p-order autoregressive (AR(p)) process with exponential white noise running on the new modified EWMA control chart by using the Fredholm integral equation of the second kind and compared its efficiency with the ARL based on the well-know NIE method using the Gauss-Legendre rule.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>The Properties of the Various EWMA Control Chart</title>
<p>The properties of the standard, modified, and new modified EWMA control charts are provided in the following subsections.</p>
<sec id="s2_1">
<label>2.1</label>
<title>The Standard EWMA Control Chart</title>
<p>The standard EWMA control chart used for detecting small shifts in the process mean is defined as<disp-formula id="eqn-1"><label>(1)</label>
<mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-1">
<mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is the EWMA statistic, <inline-formula id="ieqn-2">
<mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is the sequence of the AR(p) process with exponential white noise, and <inline-formula id="ieqn-3">
<mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula> is an exponential smoothing parameter <inline-formula id="ieqn-4">
<mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The stopping time occurs when an out-of-control observation is firstly detected, which is sufficient to decide that the process is out-of-control. The stopping time <inline-formula id="ieqn-5">
<mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> for the standard EWMA control chart can be written as<disp-formula id="eqn-2"><label>(2)</label>
<mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">inf</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</disp-formula>where <italic>a</italic> is a constant parameter known as the lower control limit (LCL) and <italic>b</italic> is a constant parameter known as the upper control limit (UCL). The upper side of the ARL for the AR(p) process on the standard EWMA control chart with an initial value <inline-formula id="ieqn-6">
<mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> can be found. Now, function <inline-formula id="ieqn-7">
<mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>is defined as<disp-formula id="eqn-3"><label>(3)</label>
<mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</disp-formula>where <italic>T</italic> is a fixed number (should be large) and <inline-formula id="ieqn-8">
<mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> is the expectation under the assumption that observations <inline-formula id="ieqn-9">
<mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:msub><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> follow an <inline-formula id="ieqn-10">
<mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> distribution.</p>
<p>The mean and the variance of the standard EWMA control chart can respectively be written as<disp-formula id="eqn-4"><label>(4)</label>
<mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:math>
</disp-formula><disp-formula id="eqn-5"><label>(5)</label>
<mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mspace width="1pt" /></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>For the control limit (<inline-formula id="ieqn-11">
<mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula>), the UCL and LCL of the standard EWMA control chart are respectively defined as follows:<disp-formula id="eqn-6a"><label>(6a)</label>
<mml:math id="mml-eqn-6a" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:msqrt><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:msqrt></mml:math>
</disp-formula><disp-formula id="eqn-6b"><label>(6b)</label>
<mml:math id="mml-eqn-6b" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">U</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:msqrt><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-12">
<mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is the target mean, <inline-formula id="ieqn-13">
<mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:math>
</inline-formula> is the process standard deviation, and <inline-formula id="ieqn-14">
<mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is an appropriate control width limit <inline-formula id="ieqn-15">
<mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s2_2">
<label>2.2</label>
<title>The Modified EWMA Control Chart</title>
<p>Khan et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] developed a new EWMA control chart based upon the modified EWMA statistic of Patel et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>] that considers the past and current behavior of the process. This modified EWMA control chart is defined as<disp-formula id="eqn-7"><label>(7)</label>
<mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-16">
<mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is the modified EWMA statistic, <inline-formula id="ieqn-17">
<mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is the sequence of the AR(p) process with exponential white noise, <inline-formula id="ieqn-18">
<mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula> is an exponential smoothing parameter <inline-formula id="ieqn-19">
<mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>, and <italic>k</italic> is a constant <inline-formula id="ieqn-20">
<mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>. The stopping time <inline-formula id="ieqn-21">
<mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> for the modified EWMA control chart can be written as<disp-formula id="eqn-8"><label>(8)</label>
<mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">inf</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</disp-formula>where <italic>g</italic> is the LCL and <italic>h</italic> is the UCL. The upper side of the ARL for the AR(p) process on the modified EWMA control chart with an initial value (<inline-formula id="ieqn-22">
<mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:math>
</inline-formula>) can be found. Now, we define function <inline-formula id="ieqn-23">
<mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>as<disp-formula id="eqn-9"><label>(9)</label>
<mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>The mean and the variance of the modified EWMA control chart are respectively defined as<disp-formula id="eqn-10"><label>(10)</label>
<mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:math>
</disp-formula><disp-formula id="eqn-11"><label>(11)</label>
<mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>For the control limit (<inline-formula id="ieqn-24">
<mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula>), the UCL and LCL of the modified EWMA control chart can respectively be expressed as<disp-formula id="eqn-12a"><label>(12a)</label>
<mml:math id="mml-eqn-12a" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:msqrt><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:msqrt></mml:math>
</disp-formula><disp-formula id="eqn-12b"><label>(12b)</label>
<mml:math id="mml-eqn-12b" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">U</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:msqrt><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-25">
<mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula>is an appropriate control width limit <inline-formula id="ieqn-26">
<mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s2_3">
<label>2.3</label>
<title>The Proposed New Modified EWMA Control Chart</title>
<p>The new modified EWMA control chart based on the modified EWMA control chart proposed by Khan et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] is enhanced by adding one more constant to the model, which bestows more importance on current information than on historical information. The new modified EWMA control chart contains three constants: <inline-formula id="ieqn-27">
<mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-28">
<mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-29">
<mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> in its derivation. Roberts [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>] used <inline-formula id="ieqn-30">
<mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</inline-formula> in the original EWMA control chart whereas Khan et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] suggested a modified EWMA control chart by assuming that <inline-formula id="ieqn-31">
<mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula>, and similarly, Patel et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>] modified it by applying <inline-formula id="ieqn-32">
<mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>. The new modified EWMA control chart is derived as<disp-formula id="eqn-13"><label>(13)</label>
<mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-33">
<mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is the new modified EWMA statistic, <inline-formula id="ieqn-34">
<mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is the sequence of the AR(p) process with exponential white noise, <inline-formula id="ieqn-35">
<mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula> is an exponential smoothing parameter <inline-formula id="ieqn-36">
<mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-37">
<mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-38">
<mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> are constants <inline-formula id="ieqn-39">
<mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The stopping time <inline-formula id="ieqn-40">
<mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> for the modified EWMA control chart can be written as<disp-formula id="eqn-14"><label>(14)</label>
<mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">inf</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</disp-formula>where <italic>l</italic> is the LCL and <italic>r</italic> is the UCL.</p>
<p>Now, the upper side of the <italic>ARL</italic> for the AR(p) process on the modified EWMA control chart with initial value <inline-formula id="ieqn-41">
<mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:math>
</inline-formula> can be found. First, we define function <inline-formula id="ieqn-42">
<mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>as<disp-formula id="eqn-15"><label>(15)</label>
<mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">A</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>The mean and the variance of the new modified EWMA control chart are respectively defined as</p>
<p><disp-formula id="eqn-16"><label>(16)</label>
<mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-17"><label>(17)</label>
<mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>Meanwhile, for control limit <inline-formula id="ieqn-43">
<mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula>, the UCL and LCL of the modified EWMA control chart can respectively be expressed as<disp-formula id="eqn-18a"><label>(18a)</label>
<mml:math id="mml-eqn-18a" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:msqrt><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:msqrt></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p><disp-formula id="eqn-18b"><label>(18b)</label>
<mml:math id="mml-eqn-18b" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">U</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:msqrt><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula>
<p>where <inline-formula id="ieqn-45">
<mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is an appropriate control width limit <inline-formula id="ieqn-46">
<mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Explicit Formulas for the ARL of an AR(p) Process on the New Modified EWMA Control Chart</title>
<p>The AR(p) process is defined as<disp-formula id="eqn-19"><label>(19)</label>
<mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-47">
<mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:math>
</inline-formula> is a constant <inline-formula id="ieqn-48">
<mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-49">
<mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is an autoregressive coefficient for <inline-formula id="ieqn-50">
<mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>p</mml:mi><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-51">
<mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:msub><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is an independent and identically distributed (iid) sequence (<inline-formula id="ieqn-52">
<mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:msub><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>). The initial value for the AR(p) process mean is <inline-formula id="ieqn-53">
<mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>.</p>
<sec id="s3_1">
<label>3.1</label>
<title>The Explicit Formulas</title>
<p>Explicit formulas for the <italic>ARL</italic> of the new modified EWMA control chart for an AR(p) process are derived as follows:<disp-formula id="ueqn-2">
<mml:math id="mml-ueqn-2" display="block"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>If <inline-formula id="ieqn-54">
<mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> signals the out-of-control state for <inline-formula id="ieqn-55">
<mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-56">
<mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:math>
</inline-formula>, then<disp-formula id="ueqn-3">
<mml:math id="mml-ueqn-3" display="block"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mi>v</mml:mi></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>If <inline-formula id="ieqn-57">
<mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:msub><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is the in-control limit for <inline-formula id="ieqn-58">
<mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula>, then <inline-formula id="ieqn-59">
<mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:math>
</inline-formula>. Consider function <inline-formula id="ieqn-60">
<mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula><disp-formula id="eqn-20"><label>(20)</label>
<mml:math id="mml-eqn-20" display="block"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03F5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-20">Eq. (20)</xref> is a Fredholm integral equation of the second kind [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>], and thus <inline-formula id="ieqn-61">
<mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>can be rewritten as<disp-formula id="ueqn-4">
<mml:math id="mml-ueqn-4" display="block"><mml:mtable columnalign="right left" rowspacing=".5em" columnspacing="thickmathspace" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>Let <inline-formula id="ieqn-62">
<mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
</inline-formula></p>
<p>By changing the integral variable, we obtain the following integral equation:</p>
<p><disp-formula id="eqn-21"><label>(21)</label>
<mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>If <inline-formula id="ieqn-63">
<mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x223C;</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> the <inline-formula id="ieqn-64">
<mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-65">
<mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>, then<disp-formula id="eqn-22"><label>(22)</label>
<mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>Let function <inline-formula id="ieqn-66">
<mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</inline-formula>, then we have<disp-formula id="ueqn-5">
<mml:math id="mml-ueqn-5" display="block"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>Let <inline-formula id="ieqn-67">
<mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula>, then <inline-formula id="ieqn-68">
<mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi></mml:math>
</inline-formula>. Consequently, we obtain<disp-formula id="eqn-23"><label>(23)</label>
<mml:math id="mml-eqn-23" display="block"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>By solving for constant <italic>B</italic>, we obtain<disp-formula id="ueqn-6">
<mml:math id="mml-ueqn-6" display="block"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>By substituting constant <italic>B</italic> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-23">Eq. (23)</xref>, we arrive at<disp-formula id="eqn-24"><label>(24)</label>
<mml:math id="mml-eqn-24" display="block"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>Therefore, the explicit two-sided formulas for the ARL of an AR(p) process running on the new modified EWMA control chart by using the Fredholm integral equation of the second kind can be defined as<disp-formula id="eqn-25"><label>(25)</label>
<mml:math id="mml-eqn-25" display="block"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula>when <inline-formula id="ieqn-69">
<mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>, the explicit one-sided formulas for the ARL on the new modified EWMA control chart can be written as follows:<disp-formula id="eqn-26"><label>(26)</label>
<mml:math id="mml-eqn-26" display="block"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s3_2">
<label>3.2</label>
<title>The Existence and Uniqueness of Explicit Formulas</title>
<p>Here, we show the existence and uniqueness of the solution to the integral equation in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eq. (22)</xref>. First, we define<disp-formula id="eqn-27"><label>(27)</label>
<mml:math id="mml-eqn-27" display="block"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><bold>Theorem 1.</bold> (Banach&#x2019;s fixed-point theorem [<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>])</p>
<p>Let <inline-formula id="ieqn-70">
<mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> be a set of all of the continuous functions on complete metric <inline-formula id="ieqn-71">
<mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</inline-formula> and assume that <inline-formula id="ieqn-72">
<mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x003A;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math>
</inline-formula> is a contraction mapping with contraction constant <inline-formula id="ieqn-73">
<mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; i.e., <inline-formula id="ieqn-74">
<mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x2200;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math>
</inline-formula>. Subsequently, <inline-formula id="ieqn-75">
<mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:math>
</inline-formula> is unique at <inline-formula id="ieqn-76">
<mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>; i.e., it has a unique fixed point in <inline-formula id="ieqn-77">
<mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
</inline-formula></p>
<p><bold><italic>Proof:</italic></bold> To show that <italic>T</italic> defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-27">Eq. (27)</xref> is a contraction mapping for <inline-formula id="ieqn-78">
<mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>, we use the inequality <inline-formula id="ieqn-79">
<mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x2200;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> with <inline-formula id="ieqn-80">
<mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>. Consider <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eqs. (22)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-27">(27)</xref>, then</p>
<p><disp-formula id="ueqn-7">
<mml:math id="mml-ueqn-7" display="block"><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo form="prefix">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="ueqn-8">
<mml:math id="mml-ueqn-8" display="block"><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo form="prefix">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="ueqn-9">
<mml:math id="mml-ueqn-9" display="block"><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mo form="prefix">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="ueqn-10">
<mml:math id="mml-ueqn-10" display="block"><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-81">
<mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mo form="prefix">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-82">
<mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</inline-formula> ; <inline-formula id="ieqn-83">
<mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Therefore, as confirmed by applying Banach&#x2019;s fixed-point theorem, the solution exists and is unique.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>The NIE for the ARL of an AR(p) Process on the New Modified EWMA Control Chart</title>
<p>The NIE approach is widely used for evaluating the ARL. It can be based on several quadrature rules (midpoint, trapezoidal, Simson&#x2019;s rule, and Gauss-Legendre), all of which give ARLs that are very close to each other [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>]. When considering the problem of integrating function <italic>f(w)</italic> over [<italic>l, r</italic>], the interval of integration [<italic>l, r</italic>] is finite when using the midpoint, trapezoidal, and Simpson&#x2019;s rules whereas it is infinite for the Gauss-Legendre rule [<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>]. Therefore, in this study, we used the Gauss-Legendre rule to evaluate the ARL. An integral equation of the second kind for the ARL on the new modified EWMA control chart for the AR(p) process in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-24">Eq. (24)</xref> can be approximated by using the quadrature formula. The Gauss-Legendre quadrature rule is applied as follows:<disp-formula id="eqn-28"><label>(28)</label>
<mml:math id="mml-eqn-28" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">G</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>The approximation for the integral is in the form<disp-formula id="eqn-29"><label>(29)</label>
<mml:math id="mml-eqn-29" display="block"><mml:munderover><mml:mo>&#x222B;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x2248;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-84">
<mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-85">
<mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>m</mml:mi></mml:math>
</inline-formula></p>
<p>Using the Gauss-Legendre quadrature formula, numerical approximation <inline-formula id="ieqn-86">
<mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> for the integral equation can be found as the solution for the following linear equations:<disp-formula id="eqn-30"><label>(30)</label>
<mml:math id="mml-eqn-30" display="block"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Comparison of the Efficacies of the NIE Method and the Explicit Formulas</title>
<p>Here, the details of a simulation study to compare the efficacies of the NIE method <inline-formula id="ieqn-87">
<mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> and the explicit formulas <inline-formula id="ieqn-88">
<mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> for the ARL of an AR(p) process on the new modified EWMA control chart are provided. The parameter values were set as <inline-formula id="ieqn-89">
<mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>370</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-90">
<mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>0.05 or 0.1; in-control parameter <inline-formula id="ieqn-91">
<mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; and a shift size of 0.001, 0.005, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1, 0.2, or 0.3. The absolute percentage difference between the ARL methods is defined as<disp-formula id="eqn-31"><label>(31)</label>
<mml:math id="mml-eqn-31" display="block"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0025;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mn>100.</mml:mn></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-24">Eqs. (24)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-30">(30)</xref> were used to evaluate the ARL of the AR(p) process with exponential white noise on the new modified EWMA control chart. The number of nodes equal to 1000 iterations was used to obtain the ARL results from the NIE method. The results are reported in <xref ref-type="table" rid="table-1">Tabs. 1</xref> and <xref ref-type="table" rid="table-2">2</xref>.</p>
<table-wrap id="table-1"><label>Table 1</label>
<caption>
<title>One-sided comparison of the ARL derived using explicit formulas and the NIE method for an AR(1) process on the new modified EWMA control chart with <inline-formula id="ieqn-120">
<mml:math id="mml-ieqn-120"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-121">
<mml:math id="mml-ieqn-121"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></title></caption>
<table><colgroup><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-122">
<mml:math id="mml-ieqn-122"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-123">
<mml:math id="mml-ieqn-123"><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><italic>r</italic></th>
<th align="left">Shift</th>
<th align="left">Explicit</th>
<th align="left">Time<sup>a</sup></th>
<th align="left">NIE</th>
<th align="left">Time</th>
<th align="left">Diff&#x0025;</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">370.0016295659</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">370.0016288807</td>
<td align="left">9.969</td>
<td align="left">0.00000019</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.001</td>
<td align="left">256.2864996053</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">256.2864991740</td>
<td align="left">10.016</td>
<td align="left">0.00000017</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">114.9134566837</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">114.9134565160</td>
<td align="left">9.718</td>
<td align="left">0.00000015</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.01</td>
<td align="left">67.9834203601</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">67.9834202668</td>
<td align="left">10.031</td>
<td align="left">0.00000014</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.2</td>
<td align="left">0.18698742</td>
<td align="left">0.03</td>
<td align="left">25.7862742391</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">25.7862742074</td>
<td align="left">10.391</td>
<td align="left">0.00000012</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">15.9140681363</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">15.9140681181</td>
<td align="left">10.296</td>
<td align="left">0.00000011</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.07</td>
<td align="left">11.5230080802</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">11.5230080679</td>
<td align="left">10.204</td>
<td align="left">0.00000011</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.10</td>
<td align="left">8.1762920907</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">8.1762920828</td>
<td align="left">10.188</td>
<td align="left">0.00000010</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.20</td>
<td align="left">4.2605039280</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">4.2605039250</td>
<td align="left">10.172</td>
<td align="left">0.00000007</td>
</tr>
<tr>
<td align="left" rowspan="2">0.05</td>
<td align="center" rowspan="1"></td>
<td align="center" rowspan="1"></td>
<td align="left" rowspan="1">0.30</td>
<td align="left" rowspan="1">2.9901442894</td>
<td align="left" rowspan="1">&#x003C;0.01</td>
<td align="left" rowspan="1">2.9901442878</td>
<td align="left" rowspan="1">10.079</td>
<td align="left" rowspan="1">0.00000005</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">370.0021173682</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">370.0021158170</td>
<td align="left">10.109</td>
<td align="left">0.00000042</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.001</td>
<td align="left">265.5101680556</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">265.5101670391</td>
<td align="left">9.563</td>
<td align="left">0.00000038</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">124.6480713761</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">124.6480709630</td>
<td align="left">9.906</td>
<td align="left">0.00000033</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.01</td>
<td align="left">74.9296968644</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">74.9296966319</td>
<td align="left">10.125</td>
<td align="left">0.00000031</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">&#x2212;0.2</td>
<td align="left">0.27963495</td>
<td align="left">0.03</td>
<td align="left">28.8629221195</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">28.8629220393</td>
<td align="left">10.046</td>
<td align="left">0.00000028</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">17.8886497252</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">17.8886496790</td>
<td align="left">10.297</td>
<td align="left">0.00000026</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.07</td>
<td align="left">12.9802917477</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">12.9802917163</td>
<td align="left">10.250</td>
<td align="left">0.00000024</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.10</td>
<td align="left">9.2254646270</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">9.2254646067</td>
<td align="left">10.046</td>
<td align="left">0.00000022</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.20</td>
<td align="left">4.8072341584</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">4.8072341505</td>
<td align="left">10.125</td>
<td align="left">0.00000016</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.30</td>
<td align="left">3.3605755174</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">3.3605755132</td>
<td align="left">10.297</td>
<td align="left">0.00000012</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<fn id="tfn1_1">
<p>Note: <sup>a</sup>The computations for the explicit and NIE methods were carried out on a Windows 10 Professional with RAM of 8 GB and an Intel Core i5 CPU.</p>
</fn>
</table-wrap-foot>
</table-wrap><table-wrap id="table-2"><label>Table 2</label>
<caption>
<title>Two-sided comparison of the ARL derived using explicit formulas and the NIE method for an AR(3) process on the new modified EWMA control chart with <inline-formula id="ieqn-124">
<mml:math id="mml-ieqn-124"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-125">
<mml:math id="mml-ieqn-125"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></title></caption>
<table><colgroup><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-126">
<mml:math id="mml-ieqn-126"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-127">
<mml:math id="mml-ieqn-127"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><italic>l</italic></td>
<td align="left"><italic>r</italic></td>
<td align="left">Shift</td>
<td align="left">Explicit</td>
<td align="left">Time</td>
<td align="left">NIE</td>
<td align="left">Time</td>
<td align="left">Diff&#x0025;</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">370.0044182916</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">370.0044167443</td>
<td align="left">9.734</td>
<td align="left">0.00000042</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.001</td>
<td align="left">198.2939468455</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">198.2939463089</td>
<td align="left">10.640</td>
<td align="left">0.00000027</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">69.7755200152</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">69.7755199045</td>
<td align="left">11.531</td>
<td align="left">0.00000016</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.01</td>
<td align="left">38.7890925696</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">38.7890925192</td>
<td align="left">11.000</td>
<td align="left">0.00000013</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.3</td>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">0.58889287</td>
<td align="left">0.03</td>
<td align="left">14.3211977680</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">14.3211977535</td>
<td align="left">9.781</td>
<td align="left">0.00000010</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">8.9927022553</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">8.9927022473</td>
<td align="left">10.781</td>
<td align="left">0.00000009</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.07</td>
<td align="left">6.6635363431</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">6.6635363378</td>
<td align="left">10.844</td>
<td align="left">0.00000008</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.10</td>
<td align="left">4.9013616591</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">4.9013616557</td>
<td align="left">10.562</td>
<td align="left">0.00000007</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.20</td>
<td align="left">2.8408720199</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">2.8408720186</td>
<td align="left">10.344</td>
<td align="left">0.00000005</td>
</tr>
<tr>
<td align="left" rowspan="2">0.10</td>
<td align="center" rowspan="1"></td>
<td align="center" rowspan="1"></td>
<td align="center" rowspan="1"></td>
<td align="left" rowspan="1">0.30</td>
<td align="left" rowspan="1">2.1630741647</td>
<td align="left" rowspan="1">&#x003C;0.01</td>
<td align="left" rowspan="1">2.1630741640</td>
<td align="left" rowspan="1">10.297</td>
<td align="left" rowspan="1">0.00000003</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">370.0042221823</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">370.0042167448</td>
<td align="left">10.141</td>
<td align="left">0.00000147</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.001</td>
<td align="left">214.9980933489</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">214.9980912107</td>
<td align="left">10.359</td>
<td align="left">0.00000099</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">80.7227527927</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">80.7227523255</td>
<td align="left">9.922</td>
<td align="left">0.00000058</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.01</td>
<td align="left">45.5958782733</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">45.5958780613</td>
<td align="left">11.266</td>
<td align="left">0.00000046</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">&#x2212;0.3</td>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">0.99684163</td>
<td align="left">0.03</td>
<td align="left">17.0250185306</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">17.0250184705</td>
<td align="left">10.828</td>
<td align="left">0.00000035</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">10.6997523123</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">10.6997522790</td>
<td align="left">11.125</td>
<td align="left">0.00000031</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.07</td>
<td align="left">7.9214725775</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">7.9214725551</td>
<td align="left">10.703</td>
<td align="left">0.00000028</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.10</td>
<td align="left">5.8124775312</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">5.8124775167</td>
<td align="left">10.125</td>
<td align="left">0.00000025</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.20</td>
<td align="left">3.3324603669</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">3.3324603611</td>
<td align="left">10.188</td>
<td align="left">0.00000017</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="center"/>
<td align="left">0.30</td>
<td align="left">2.5081216551</td>
<td align="left">&#x003C;0.01</td>
<td align="left">2.5081216520</td>
<td align="left">10.109</td>
<td align="left">0.00000012</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>From the results in <xref ref-type="table" rid="table-1">Tabs. 1</xref> and <xref ref-type="table" rid="table-2">2</xref>, we can see that the ARL values derived by using the explicit formulas were the same as those of the NIE method, with the numerical approximations having an absolute percentage difference of less than 0.00001&#x0025;. However, the computational time for the NIE method was 9.563 s&#x2013;11.531 s whereas that for the explicit formulas was less than 1 s.</p>

</sec>
<sec id="s6">
<label>6</label>
<title>Comparison of the ARL Derived Using Explicit Formulas</title>
<p>After verifying the accuracy of the explicit formulas, we used simulated data and the relative mean index (<italic>RMI</italic>) to compare the performances of the ARL derived using explicit formulas for an AR(p) process on standard, modified, and new modified EWMA control charts. The RMI is defined as<disp-formula id="eqn-32"><label>(32)</label>
<mml:math id="mml-eqn-32" display="block"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-92">
<mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> is the ARL of the control chart for the shift size in row <italic>i</italic> and <inline-formula id="ieqn-93">
<mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> denotes the smallest ARL of the three control charts in comparison to the shift size in row <italic>i</italic>, for <inline-formula id="ieqn-94">
<mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>n</mml:mi></mml:math>
</inline-formula>. The control chart with the smallest RMI is the best at detecting changes in the process mean for a particular set of criteria.</p>
<p>For the one-sided comparison of the ARL for an AR(1) process on the standard, modified, and new modified EWMA control charts, the parameter values were set as <inline-formula id="ieqn-95">
<mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>370</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-96">
<mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> 0.05 or 0.1; in-control parameter <inline-formula id="ieqn-97">
<mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; and a shift size of 0.001, 0.005, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1, 0.2, or 0.3. The results are reported in <xref ref-type="table" rid="table-3">Tab. 3</xref>.</p>
<table-wrap id="table-3"><label>Table 3</label>
<caption>
<title>One-sided comparison of the ARL for the AR(1) process on standard, modified, and new modified EWMA control charts with <inline-formula id="ieqn-128">
<mml:math id="mml-ieqn-128"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-129">
<mml:math id="mml-ieqn-129"><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></title></caption>
<table><colgroup><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left" rowspan="2"><inline-formula id="ieqn-130">
<mml:math id="mml-ieqn-130"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="center" rowspan="2">Shift</th>
<th align="left">EWMA</th>
<th align="left">Modified EWMA</th>
<th align="center" colspan="4">New modified EWMA <inline-formula id="ieqn-131">
<mml:math id="mml-ieqn-131"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula></th>
</tr>
<tr>
<th align="left"/>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-132">
<mml:math id="mml-ieqn-132"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-133">
<mml:math id="mml-ieqn-133"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.6</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-134">
<mml:math id="mml-ieqn-134"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.2</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-135">
<mml:math id="mml-ieqn-135"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-136">
<mml:math id="mml-ieqn-136"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-137">
<mml:math id="mml-ieqn-137"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>1454</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-138">
<mml:math id="mml-ieqn-138"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>60475291</mml:mn><mml:msup><mml:mn>8</mml:mn><mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-139">
<mml:math id="mml-ieqn-139"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>4968533</mml:mn><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-140">
<mml:math id="mml-ieqn-140"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>40830673</mml:mn><mml:msup><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-141">
<mml:math id="mml-ieqn-141"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>33560914</mml:mn><mml:msup><mml:mn>6</mml:mn><mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-142">
<mml:math id="mml-ieqn-142"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>2759015</mml:mn><mml:msup><mml:mn>6</mml:mn><mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.001</td>
<td align="left">361.9102</td>
<td align="left">232.6537</td>
<td align="left">227.3313</td>
<td align="left">222.1699</td>
<td align="left">217.1575</td>
<td align="left">212.2882</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">331.4143</td>
<td align="left">93.8920</td>
<td align="left">89.6714</td>
<td align="left">85.7573</td>
<td align="left">82.1143</td>
<td align="left">78.7156</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.01</td>
<td align="left">297.1766</td>
<td align="left">53.9851</td>
<td align="left">51.2257</td>
<td align="left">48.6989</td>
<td align="left">46.3746</td>
<td align="left">44.2296</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">0.03</td>
<td align="left">194.2090</td>
<td align="left">20.2956</td>
<td align="left">19.1553</td>
<td align="left">18.1228</td>
<td align="left">17.1829</td>
<td align="left">16.3239</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">129.0593</td>
<td align="left">12.6838</td>
<td align="left">11.9586</td>
<td align="left">11.3040</td>
<td align="left">10.7100</td>
<td align="left">10.1686</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.07</td>
<td align="left">87.1623</td>
<td align="left">9.3238</td>
<td align="left">8.7882</td>
<td align="left">8.3057</td>
<td align="left">7.8686</td>
<td align="left">7.4710</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.10</td>
<td align="left">49.8241</td>
<td align="left">6.7677</td>
<td align="left">6.3796</td>
<td align="left">6.0307</td>
<td align="left">5.7153</td>
<td align="left">5.4290</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.20</td>
<td align="left">9.9814</td>
<td align="left">3.7609</td>
<td align="left">3.5524</td>
<td align="left">3.3659</td>
<td align="left">3.1982</td>
<td align="left">3.0467</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.30</td>
<td align="left">3.1300</td>
<td align="left">2.7652</td>
<td align="left">2.6196</td>
<td align="left">2.4899</td>
<td align="left">2.3739</td>
<td align="left">2.2695</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><bold>RMI</bold></td>
<td align="left"/>
<td align="left"><bold>5.9692</bold></td>
<td align="left"><bold>0.2164</bold></td>
<td align="left"><bold>0.1544</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0981</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0469</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0000</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-143">
<mml:math id="mml-ieqn-143"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>000483728</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-144">
<mml:math id="mml-ieqn-144"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>609657639</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-145">
<mml:math id="mml-ieqn-145"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>502604301</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-146">
<mml:math id="mml-ieqn-146"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>414540081</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-147">
<mml:math id="mml-ieqn-147"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>342035616</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-148">
<mml:math id="mml-ieqn-148"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>28230037</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.001</td>
<td align="left">365.4813</td>
<td align="left">229.8330</td>
<td align="left">224.4713</td>
<td align="left">219.2918</td>
<td align="left">214.2793</td>
<td align="left">209.4254</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">348.0222</td>
<td align="left">91.6510</td>
<td align="left">87.5021</td>
<td align="left">83.6682</td>
<td align="left">80.1106</td>
<td align="left">76.8000</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.01</td>
<td align="left">327.5441</td>
<td align="left">52.5314</td>
<td align="left">49.8378</td>
<td align="left">47.3793</td>
<td align="left">45.1238</td>
<td align="left">43.0470</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">0.03</td>
<td align="left">258.5037</td>
<td align="left">19.7180</td>
<td align="left">18.6118</td>
<td align="left">17.6130</td>
<td align="left">16.7059</td>
<td align="left">15.8783</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">205.8593</td>
<td align="left">12.3305</td>
<td align="left">11.6282</td>
<td align="left">10.9960</td>
<td align="left">10.4234</td>
<td align="left">9.9024</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.07</td>
<td align="left">165.3390</td>
<td align="left">9.0725</td>
<td align="left">8.5543</td>
<td align="left">8.0886</td>
<td align="left">7.6676</td>
<td align="left">7.2851</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.10</td>
<td align="left">120.8131</td>
<td align="left">6.5950</td>
<td align="left">6.2199</td>
<td align="left">5.8834</td>
<td align="left">5.5797</td>
<td align="left">5.3044</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.20</td>
<td align="left">47.6711</td>
<td align="left">3.6813</td>
<td align="left">3.4801</td>
<td align="left">3.3004</td>
<td align="left">3.1390</td>
<td align="left">2.9934</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.30</td>
<td align="left">21.9089</td>
<td align="left">2.7162</td>
<td align="left">2.5757</td>
<td align="left">2.4509</td>
<td align="left">2.3392</td>
<td align="left">2.2388</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><bold>RMI</bold></td>
<td align="left"/>
<td align="left"><bold>12.5708</bold></td>
<td align="left"><bold>0.2144</bold></td>
<td align="left"><bold>0.1528</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0971</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0463</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0000</bold></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>For the two-sided comparison of the ARL for an AR(2) process on the three control charts, the parameter values and the shift sizes were the same as for the one-sided comparison. The results are reported in <xref ref-type="table" rid="table-4">Tab. 4</xref>.</p>
<table-wrap id="table-4"><label>Table 4</label>
<caption>
<title>Two-sided comparison of the ARL for an AR(2) process on standard, modified, and new modified EWMA control charts with <inline-formula id="ieqn-149">
<mml:math id="mml-ieqn-149"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-150">
<mml:math id="mml-ieqn-150"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></title></caption>
<table><colgroup><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left" rowspan="2"><inline-formula id="ieqn-151">
<mml:math id="mml-ieqn-151"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="center" rowspan="2">Shift</th>
<th align="left">EWMA</th>
<th align="left">Modified EWMA</th>
<th align="center" colspan="4">New modified EWMA <inline-formula id="ieqn-152">
<mml:math id="mml-ieqn-152"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula></th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-153">
<mml:math id="mml-ieqn-153"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-154">
<mml:math id="mml-ieqn-154"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-155">
<mml:math id="mml-ieqn-155"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-156">
<mml:math id="mml-ieqn-156"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-157">
<mml:math id="mml-ieqn-157"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-158">
<mml:math id="mml-ieqn-158"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-159">
<mml:math id="mml-ieqn-159"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>1000000935342</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-160">
<mml:math id="mml-ieqn-160"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>10555778</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-161">
<mml:math id="mml-ieqn-161"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>82269292</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-162">
<mml:math id="mml-ieqn-162"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>71283641</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-163">
<mml:math id="mml-ieqn-163"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>619754113</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-164">
<mml:math id="mml-ieqn-164"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>54086378</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.001</td>
<td align="left">362.6678</td>
<td align="left">219.8254</td>
<td align="left">210.4749</td>
<td align="left">206.0100</td>
<td align="left">201.6722</td>
<td align="left">197.4560</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">334.8841</td>
<td align="left">84.1605</td>
<td align="left">77.6066</td>
<td align="left">74.6460</td>
<td align="left">71.8670</td>
<td align="left">69.2534</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.01</td>
<td align="left">303.3988</td>
<td align="left">47.7752</td>
<td align="left">43.6287</td>
<td align="left">41.7827</td>
<td align="left">40.0651</td>
<td align="left">38.4630</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">0.03</td>
<td align="left">206.3952</td>
<td align="left">17.8986</td>
<td align="left">16.2260</td>
<td align="left">15.4907</td>
<td align="left">14.8119</td>
<td align="left">14.1832</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">142.5270</td>
<td align="left">11.2492</td>
<td align="left">10.1883</td>
<td align="left">9.7236</td>
<td align="left">9.2955</td>
<td align="left">8.9000</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.07</td>
<td align="left">99.8509</td>
<td align="left">8.3243</td>
<td align="left">7.5401</td>
<td align="left">7.1975</td>
<td align="left">6.8823</td>
<td align="left">6.5914</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.10</td>
<td align="left">60.0940</td>
<td align="left">6.1019</td>
<td align="left">5.5321</td>
<td align="left">5.2837</td>
<td align="left">5.0555</td>
<td align="left">4.8454</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.20</td>
<td align="left">13.7451</td>
<td align="left">3.4853</td>
<td align="left">3.1752</td>
<td align="left">3.0410</td>
<td align="left">2.9182</td>
<td align="left">2.8056</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.30</td>
<td align="left">4.4582</td>
<td align="left">2.6138</td>
<td align="left">2.3947</td>
<td align="left">2.3004</td>
<td align="left">2.2144</td>
<td align="left">2.1359</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><bold>RMI</bold></td>
<td align="left"/>
<td align="left"><bold>7.8516</bold></td>
<td align="left"><bold>0.2316</bold></td>
<td align="left"><bold>0.1276</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0817</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0393</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0000</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-165">
<mml:math id="mml-ieqn-165"><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>101371684</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-166">
<mml:math id="mml-ieqn-166"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>115786514</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-167">
<mml:math id="mml-ieqn-167"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>83228197</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-168">
<mml:math id="mml-ieqn-168"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>72207165</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-169">
<mml:math id="mml-ieqn-169"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>62859342</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-170">
<mml:math id="mml-ieqn-170"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>54926663</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.001</td>
<td align="left">365.8141</td>
<td align="left">218.6787</td>
<td align="left">209.2031</td>
<td align="left">204.7010</td>
<td align="left">200.3398</td>
<td align="left">196.1112</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">349.6039</td>
<td align="left">83.3369</td>
<td align="left">76.7611</td>
<td align="left">73.8064</td>
<td align="left">71.0411</td>
<td align="left">68.4469</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.01</td>
<td align="left">330.5169</td>
<td align="left">47.2552</td>
<td align="left">43.1063</td>
<td align="left">41.2691</td>
<td align="left">39.5645</td>
<td align="left">37.9783</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">0.03</td>
<td align="left">265.5012</td>
<td align="left">17.6958</td>
<td align="left">16.0271</td>
<td align="left">15.2973</td>
<td align="left">14.6253</td>
<td align="left">14.0043</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">215.0886</td>
<td align="left">11.1253</td>
<td align="left">10.0681</td>
<td align="left">9.6073</td>
<td align="left">9.1840</td>
<td align="left">8.7936</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.07</td>
<td align="left">175.6468</td>
<td align="left">8.2360</td>
<td align="left">7.4553</td>
<td align="left">7.1157</td>
<td align="left">6.8042</td>
<td align="left">6.5172</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.10</td>
<td align="left">131.4553</td>
<td align="left">6.0410</td>
<td align="left">5.4742</td>
<td align="left">5.2283</td>
<td align="left">5.0029</td>
<td align="left">4.7957</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.20</td>
<td align="left">55.7018</td>
<td align="left">3.4567</td>
<td align="left">3.1492</td>
<td align="left">3.0164</td>
<td align="left">2.8953</td>
<td align="left">2.7844</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.30</td>
<td align="left">27.1233</td>
<td align="left">2.5960</td>
<td align="left">2.3790</td>
<td align="left">2.2858</td>
<td align="left">2.2011</td>
<td align="left">2.1237</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><bold>RMI</bold></td>
<td align="left"/>
<td align="left"><bold>15.2481</bold></td>
<td align="left"><bold>0.2325</bold></td>
<td align="left"><bold>0.1277</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0817</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0393</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0000</bold></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>From the results in <xref ref-type="table" rid="table-3">Tabs. 3</xref> and <xref ref-type="table" rid="table-4">4</xref>, it is evident that the ARL values derived by using the explicit formulas for the new modified EWMA control chart are smaller than those for the standard and modified EWMA control charts for all shift sizes and <inline-formula id="ieqn-98">
<mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-99">
<mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula>, and thus the RMI values of the ARL on the new modified EWMA control chart were smaller than those for the standard and modified EWMA control charts for all <inline-formula id="ieqn-100">
<mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula>.</p>

<p>The property of the new modified EWMA control chart ensured that the ARL decreased as <inline-formula id="ieqn-101">
<mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> was increased for <inline-formula id="ieqn-102">
<mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>, and so the ARL value obtained by using the explicit formulas for the new modified EWMA control chart was lower than those for the standard and modified EWMA control charts under each set of conditions. For <inline-formula id="ieqn-103">
<mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula>, the ARL value decreased as <inline-formula id="ieqn-104">
<mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> became smaller (i.e., the importance of the historical information was reduced), which made the new modified EWMA control chart more efficient at detecting changes than the standard and modified EWMA control charts. Finally, the ARL was reduced as <inline-formula id="ieqn-105">
<mml:math id="mml-ieqn-105"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula> was increased.</p>
</sec>
<sec id="s7">
<label>7</label>
<title>Practical Applications</title>
<p>To confirm the results of the simulation study, we applied the explicit formulas for the ARL of an AR(1) process involving 72 real data observations of the price of crude oil (Unit: US Dollars per barrel) from January 2015 to December 2020 (data from the West Texas Intermediate [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>]) on the standard, modified, and new modified EWMA control charts. The parameters were set as <inline-formula id="ieqn-106">
<mml:math id="mml-ieqn-106"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>0.05 or 0.1; <inline-formula id="ieqn-107">
<mml:math id="mml-ieqn-107"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3.2028</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-108">
<mml:math id="mml-ieqn-108"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>50.6834</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-109">
<mml:math id="mml-ieqn-109"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.8750</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; and a shift size of 0.0005, 0.001, 0.003, 0.005, 0.007, 0.01, 0.05, 0.1, 0.2, or 0.3. The results are summarized in <xref ref-type="table" rid="table-5">Tab. 5</xref>.</p>
<table-wrap id="table-5"><label>Table 5</label>
<caption>
<title>Two-sided comparison of the ARL for the AR(1) process for the price of crude oil on standard, modified, and new modified EWMA control charts for <inline-formula id="ieqn-171">
<mml:math id="mml-ieqn-171"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>370</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></title></caption>
<table><colgroup><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left" rowspan="2"><inline-formula id="ieqn-172">
<mml:math id="mml-ieqn-172"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="center" rowspan="2">Shift</th>
<th align="left">EWMA</th>
<th align="left">Modified EWMA</th>
<th align="center" colspan="4">New modified EWMA <inline-formula id="ieqn-173">
<mml:math id="mml-ieqn-173"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula></th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-174">
<mml:math id="mml-ieqn-174"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-175">
<mml:math id="mml-ieqn-175"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-176">
<mml:math id="mml-ieqn-176"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.6</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-177">
<mml:math id="mml-ieqn-177"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.2</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-178">
<mml:math id="mml-ieqn-178"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-179">
<mml:math id="mml-ieqn-179"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="left"><italic>b &#x003D;</italic> 0.10000000000390551</td>
<td align="left"><italic>h &#x003D;</italic> 0.100002254057</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.1000003624251</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.1000000582736</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.100000009369687</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.10000000150653</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.0000</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.0005</td>
<td align="left">365.8525</td>
<td align="left">205.2767</td>
<td align="left">195.2779</td>
<td align="left">186.2230</td>
<td align="left">177.9507</td>
<td align="left">170.4133</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.001</td>
<td align="left">361.6463</td>
<td align="left">142.1241</td>
<td align="left">132.7348</td>
<td align="left">124.5198</td>
<td align="left">117.2545</td>
<td align="left">110.8132</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.003</td>
<td align="left">345.6715</td>
<td align="left">63.9040</td>
<td align="left">58.3806</td>
<td align="left">53.7426</td>
<td align="left">49.7917</td>
<td align="left">46.3764</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">330.7717</td>
<td align="left">41.3439</td>
<td align="left">37.5461</td>
<td align="left">34.3940</td>
<td align="left">31.7350</td>
<td align="left">29.4609</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">0.007</td>
<td align="left">316.8048</td>
<td align="left">30.6249</td>
<td align="left">27.7398</td>
<td align="left">25.3585</td>
<td align="left">23.3590</td>
<td align="left">21.6565</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.010</td>
<td align="left">297.5174</td>
<td align="left">22.1160</td>
<td align="left">19.9976</td>
<td align="left">18.2567</td>
<td align="left">16.8004</td>
<td align="left">15.5645</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.050</td>
<td align="left">148.9292</td>
<td align="left">5.0514</td>
<td align="left">4.5852</td>
<td align="left">4.2058</td>
<td align="left">3.8912</td>
<td align="left">3.6260</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.100</td>
<td align="left">76.8896</td>
<td align="left">2.8206</td>
<td align="left">2.5856</td>
<td align="left">2.3953</td>
<td align="left">2.2382</td>
<td align="left">2.1065</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.200</td>
<td align="left">27.2089</td>
<td align="left">1.7266</td>
<td align="left">1.6125</td>
<td align="left">1.5214</td>
<td align="left">1.4472</td>
<td align="left">1.3861</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.300</td>
<td align="left">11.6765</td>
<td align="left">1.3852</td>
<td align="left">1.3138</td>
<td align="left">1.2580</td>
<td align="left">1.2135</td>
<td align="left">1.1777</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><bold>RMI</bold></td>
<td align="left"/>
<td align="left"><bold>15.4952</bold></td>
<td align="left"><bold>0.3257</bold></td>
<td align="left"><bold>0.2214</bold></td>
<td align="left"><bold>0.1349</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0621</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0000</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center"/>
<td align="left"><italic>b &#x003D;</italic> 0.1000000000118177</td>
<td align="left"><italic>h &#x003D;</italic> 0.100001858937</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.1000003121884</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.10000005242868</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.100000008804831</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.100000001478671</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.0000</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.0005</td>
<td align="left">330.6441</td>
<td align="left">203.1446</td>
<td align="left">193.4803</td>
<td align="left">184.7025</td>
<td align="left">176.6885</td>
<td align="left">169.3114</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.001</td>
<td align="left">298.7322</td>
<td align="left">140.0937</td>
<td align="left">131.0839</td>
<td align="left">123.1683</td>
<td align="left">116.1538</td>
<td align="left">109.8300</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.003</td>
<td align="left">214.9672</td>
<td align="left">62.6915</td>
<td align="left">57.4384</td>
<td align="left">53.0032</td>
<td align="left">49.2083</td>
<td align="left">45.9224</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.005</td>
<td align="left">167.4812</td>
<td align="left">40.5081</td>
<td align="left">36.9051</td>
<td align="left">33.8968</td>
<td align="left">31.3467</td>
<td align="left">29.1541</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">0.007</td>
<td align="left">136.7188</td>
<td align="left">29.9899</td>
<td align="left">27.2560</td>
<td align="left">24.9854</td>
<td align="left">23.0693</td>
<td align="left">21.4283</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.010</td>
<td align="left">106.7896</td>
<td align="left">21.6504</td>
<td align="left">19.6450</td>
<td align="left">17.9863</td>
<td align="left">16.5915</td>
<td align="left">15.4018</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.050</td>
<td align="left">24.2697</td>
<td align="left">4.9529</td>
<td align="left">4.5124</td>
<td align="left">4.1514</td>
<td align="left">3.8503</td>
<td align="left">3.5954</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.100</td>
<td align="left">10.6448</td>
<td align="left">2.7731</td>
<td align="left">2.5512</td>
<td align="left">2.3702</td>
<td align="left">2.2199</td>
<td align="left">2.0933</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.200</td>
<td align="left">4.0887</td>
<td align="left">1.7051</td>
<td align="left">1.5975</td>
<td align="left">1.5109</td>
<td align="left">1.4400</td>
<td align="left">1.3813</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.300</td>
<td align="left">2.2907</td>
<td align="left">1.3724</td>
<td align="left">1.3052</td>
<td align="left">1.2522</td>
<td align="left">1.2098</td>
<td align="left">1.1754</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><bold>RMI</bold></td>
<td align="left"/>
<td align="left"><bold>3.5157</bold></td>
<td align="left"><bold>0.3140</bold></td>
<td align="left"><bold>0.2141</bold></td>
<td align="left"><bold>0.1309</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0605</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0000</bold></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>We also carried out another comparison for the ARL of an AR(2) process using 72 real data observations of the price of rubber (Unit: US Dollars per kilogram) from January 2015 to December 2020 (Singapore Exchange Ltd. (SGX) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>]) on the standard, modified, and new modified EWMA control charts. The parameters were set as <inline-formula id="ieqn-110">
<mml:math id="mml-ieqn-110"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>0.05 or 0.1; <inline-formula id="ieqn-111">
<mml:math id="mml-ieqn-111"><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.0989</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-112">
<mml:math id="mml-ieqn-112"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.6660</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-113">
<mml:math id="mml-ieqn-113"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.2821</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; <inline-formula id="ieqn-114">
<mml:math id="mml-ieqn-114"><mml:msub><mml:mi>&#x03D5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.4578</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>; and a shift size of 0.00001, 0.00003, 0.00005, 0.00007, 0.0001, 0.0005, 0.001, 0.002, or 0.003. The results are summarized in <xref ref-type="table" rid="table-6">Tab. 6</xref>.</p>
<table-wrap id="table-6"><label>Table 6</label>
<caption>
<title>Two-sided comparison of the ARL of the AR(2) process for the price of rubber running on standard, modified, and new modified EWMA control charts for <inline-formula id="ieqn-180">
<mml:math id="mml-ieqn-180"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>L</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>370</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></title></caption>
<table><colgroup><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/><col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left" rowspan="2"><inline-formula id="ieqn-181">
<mml:math id="mml-ieqn-181"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="right" rowspan="2">Shift</th>
<th align="left">EWMA</th>
<th align="left">Modified EWMA</th>
<th align="center" colspan="4">New modified EWMA <inline-formula id="ieqn-182">
<mml:math id="mml-ieqn-182"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</inline-formula></th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-183">
<mml:math id="mml-ieqn-183"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-184">
<mml:math id="mml-ieqn-184"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-185">
<mml:math id="mml-ieqn-185"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-186">
<mml:math id="mml-ieqn-186"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-187">
<mml:math id="mml-ieqn-187"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-188">
<mml:math id="mml-ieqn-188"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math>
</inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="right"/>
<td align="left"><italic>b &#x003D;</italic> 0.100000000000139998</td>
<td align="left"><italic>h &#x003D;</italic> 0.100000073991</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.10000000268798</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.100000000512329</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.1000000000976499</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.1000000000186121</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00000</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00001</td>
<td align="left">362.1586</td>
<td align="left">236.1255</td>
<td align="left">219.9381</td>
<td align="left">212.6027</td>
<td align="left">205.8036</td>
<td align="left">199.8819</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00003</td>
<td align="left">346.1650</td>
<td align="left">137.0466</td>
<td align="left">121.4735</td>
<td align="left">114.9273</td>
<td align="left">109.0444</td>
<td align="left">104.0794</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00005</td>
<td align="left">331.9876</td>
<td align="left">96.6312</td>
<td align="left">84.0090</td>
<td align="left">78.8578</td>
<td align="left">74.3121</td>
<td align="left">70.2980</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00007</td>
<td align="left">318.1125</td>
<td align="left">74.6795</td>
<td align="left">64.2644</td>
<td align="left">60.0751</td>
<td align="left">56.4003</td>
<td align="left">53.1342</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">0.00010</td>
<td align="left">300.0840</td>
<td align="left">55.7570</td>
<td align="left">47.5727</td>
<td align="left">44.3238</td>
<td align="left">41.5003</td>
<td align="left">39.0026</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00050</td>
<td align="left">165.3761</td>
<td align="left">13.0791</td>
<td align="left">11.0028</td>
<td align="left">10.2018</td>
<td align="left">9.5141</td>
<td align="left">8.9178</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00100</td>
<td align="left">100.9062</td>
<td align="left">6.9224</td>
<td align="left">5.8486</td>
<td align="left">5.4362</td>
<td align="left">5.0831</td>
<td align="left">4.7774</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00200</td>
<td align="left">51.5182</td>
<td align="left">3.7743</td>
<td align="left">3.2283</td>
<td align="left">3.0195</td>
<td align="left">2.8413</td>
<td align="left">2.6873</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00300</td>
<td align="left">31.5322</td>
<td align="left">2.7219</td>
<td align="left">2.3574</td>
<td align="left">2.2186</td>
<td align="left">2.1005</td>
<td align="left">1.9988</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><bold>RMI</bold></td>
<td align="left"/>
<td align="left"><bold>9.9060</bold></td>
<td align="left"><bold>0.3766</bold></td>
<td align="left"><bold>0.1923</bold></td>
<td align="left"><bold>0.1191</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0554</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0000</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="right"/>
<td align="left"><italic>b &#x003D;</italic> 0.100000000000310172</td>
<td align="left"><italic>h &#x003D;</italic> 0.1000000650949</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.100000002494682</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D;.0.100000000488371</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.1000000000956057</td>
<td align="left"><italic>r</italic> &#x003D; 0.10000000001871652</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00000</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
<td align="left">370</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00001</td>
<td align="left">321.5076</td>
<td align="left">234.9812</td>
<td align="left">219.0408</td>
<td align="left">211.9030</td>
<td align="left">205.0963</td>
<td align="left">199.5842</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00003</td>
<td align="left">252.2377</td>
<td align="left">135.9119</td>
<td align="left">120.7211</td>
<td align="left">114.3536</td>
<td align="left">108.5909</td>
<td align="left">103.4988</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00005</td>
<td align="left">208.4280</td>
<td align="left">95.6981</td>
<td align="left">83.4219</td>
<td align="left">78.4083</td>
<td align="left">73.9497</td>
<td align="left">70.0573</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00007</td>
<td align="left">177.2149</td>
<td align="left">73.9035</td>
<td align="left">63.7891</td>
<td align="left">59.7133</td>
<td align="left">56.1250</td>
<td align="left">53.0099</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">0.1</td>
<td align="left">0.00010</td>
<td align="left">144.4376</td>
<td align="left">55.1433</td>
<td align="left">47.2053</td>
<td align="left">44.0444</td>
<td align="left">41.2793</td>
<td align="left">38.8710</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00050</td>
<td align="left">40.7542</td>
<td align="left">12.9227</td>
<td align="left">10.9143</td>
<td align="left">10.1354</td>
<td align="left">9.4648</td>
<td align="left">8.8826</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00100</td>
<td align="left">20.6675</td>
<td align="left">6.8424</td>
<td align="left">5.8041</td>
<td align="left">5.4031</td>
<td align="left">5.0587</td>
<td align="left">4.7601</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00200</td>
<td align="left">9.8227</td>
<td align="left">3.7346</td>
<td align="left">3.2067</td>
<td align="left">3.0037</td>
<td align="left">2.8299</td>
<td align="left">2.6795</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">0.00300</td>
<td align="left">6.1586</td>
<td align="left">2.6959</td>
<td align="left">2.3436</td>
<td align="left">2.2087</td>
<td align="left">2.0935</td>
<td align="left">1.9941</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><bold>RMI</bold></td>
<td align="left"/>
<td align="left"><bold>2.3074</bold></td>
<td align="left"><bold>0.3675</bold></td>
<td align="left"><bold>0.1881</bold></td>
<td align="left"><bold>0.1167</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0542</bold></td>
<td align="left"><bold>0.0000</bold></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>From the results using real data in <xref ref-type="table" rid="table-5">Tabs. 5</xref> and <xref ref-type="table" rid="table-6">6</xref>, it is evident that the ARL values derived by using the explicit formulas for the new modified EWMA control chart were less than those for the standard and modified EWMA control charts for all shift sizes and <inline-formula id="ieqn-115">
<mml:math id="mml-ieqn-115"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-116">
<mml:math id="mml-ieqn-116"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula>. This corresponds to the RMI values for the new modified EWMA control chart being less than those for the standard and modified EWMA control charts for all <inline-formula id="ieqn-117">
<mml:math id="mml-ieqn-117"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula>. In addition, as <inline-formula id="ieqn-118">
<mml:math id="mml-ieqn-118"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> decreased, the ARL<sub>1</sub> and the RMI decreased. Detection of shifts in the means of the AR(1) and AR(2) processes with real data on the three types of EWMA control charts are plotted in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Figs. 1</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-2">2</xref>, respectively.</p>
<fig id="fig-1">
<label>Figure 1</label>
<caption>
<title>Mean shift detection for the AR(1) process for the price of crude oil. (A) The new modified EWMA control chart, (B) The modified EWMA control chart, and (C) The standard EWMA control chart</title></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="IASC_32487-fig-1.png"/>
</fig><fig id="fig-2">
<label>Figure 2</label>
<caption>
<title>Mean shift detection of the AR(2) process for the price of rubber. (A) The new modified EWMA control chart, (B) The modified EWMA control chart, and (C) The standard EWMA control chart</title></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="IASC_32487-fig-2.png"/>
</fig>
<p>The results in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref> indicate that the new modified EWMA control chart could detect a change in the price of crude oil for the first time at the 8<sup>th</sup> observation, while the standard and modified EWMA control charts achieved this at the 13<sup>th</sup> and 12<sup>th</sup> observations, respectively.</p>

<p>The results in <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref> show that the new modified EWMA control chart could detect the price of rubber at the 8<sup>th</sup> observation for the first time whereas the standard and the modified EWMA control charts could only do so at the 12<sup>th</sup> and 9<sup>th</sup> observations, respectively. Hence, in both cases, detecting a shift in the process mean by the new modified EWMA control chart was sooner than either the standard or modified EWMA control charts, and therefore, it performed better.</p>
</sec>
<sec id="s8">
<label>8</label>
<title>Conclusions</title>
<p>A new modified EWMA control chart to detect a change in the process mean of an AR(p) process with exponential white noise was proposed. We derived explicit formulas for the ARL on the new modified EWMA control chart and checked its accuracy by comparing its absolute percentage difference with the widely used NIE method via a simulation study. The results show that although both methods were highly consistent with an absolute percentage difference of less than 0.00001&#x0025;, the explicit formula method could be computed much more quickly. A comparison of the ARL derived by using explicit formulas on standard, modified, and new modified EWMA control charts shows that the proposed control chart was more efficacious than the others in terms of RMI. Application of the proposed control chart for AR(p) processes with exponential white noise using real data observations and a comparison of its performance with the standard and modified EWMA control charts show that the new modified EWMA control chart performed better than the others for a two-sided shift with all of the smoothing parameter values tested. In addition, as <inline-formula id="ieqn-119">
<mml:math id="mml-ieqn-119"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> decreased, its ARL<sub>1</sub> and the RMI decreased. Based on the findings, the explicit formulas for the ARL of an AR(p) process with exponential white noise detected a change in the process mean more quickly on the new modified EWMA control chart than on the standard and modified EWMA control charts. Although the conclusions drawn from the results of this study are only applicable to AR(p) processes, it would be interesting to discover whether our approach is relevant for others, especially where autoregression is involved.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack>
<p>We are grateful to the referees for their constructive comments and suggestions which helped to improve this research.</p>
</ack><fn-group>
<fn fn-type="other">
<p><bold>Funding Statement:</bold> Thailand Science Research and Innovation Fund, and King Mongkut&#x2019;s University of Technology North Bangkok Contract no. KMUTNB-FF-65&#x2013;45.</p>
</fn>
<fn fn-type="conflict">
<p><bold>Conflicts of Interest:</bold> The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p>
</fn>
</fn-group>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>[1]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>I.</given-names> <surname>Madanhire</surname></string-name> and <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Mbohwa</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Statistical process control (SPC) application in a manufacturing firm to improve cost effectiveness: Case study</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. IOEM 2016</conf-name>, <conf-loc>Kuala Lumpur, KL, Malaysia</conf-loc>, pp. <fpage>2298</fpage>&#x2013;<lpage>2305</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>[2]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>W. A.</given-names> <surname>Shewhart</surname></string-name></person-group>, <source>Economic Control of Quality of Manufactured Product</source>, <publisher-loc>New York, NY, USA</publisher-loc>: <publisher-name>D. Van Nostrand Company</publisher-name>, <year>1931</year>. [online]. Available: <uri xlink:href="https://dspace.gipe.ac.in/xmlui/bitstream/handle/10973/18338/GIPE-009900.pdf?sequence=3">https://dspace.gipe.ac.in/xmlui/bitstream/handle/10973/18338/GIPE-009900.pdf?sequence&#x003D;3</uri>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>E. S.</given-names> <surname>Page</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Continuous inspection schemes</article-title>,&#x201D; <source>Biometrika</source>, vol. <volume>41</volume>, no. <issue>1/2</issue>, pp. <fpage>100</fpage>&#x2013;<lpage>115</lpage>, <year>1954</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>[4]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>D. M.</given-names> <surname>Hawkins</surname></string-name> and <string-name><given-names>D. H.</given-names> <surname>Olwell</surname></string-name></person-group>, <source>Cumulative Sum Charts and Charting for Quality Improvement</source>, <publisher-loc>New York, NY, USA</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>, <year>1998</year>. [online]. Available: <uri xlink:href="https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4612-1686-5">https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4612-1686-5</uri>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>D. R.</given-names> <surname>Prajapati</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Effectiveness of conventional CUSUM control chart for correlated observations</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Modeling and Optimization</source>, vol. <volume>5</volume>, no. <issue>2</issue>, pp. <fpage>135</fpage>&#x2013;<lpage>139</lpage>, <year>2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. W.</given-names> <surname>Roberts</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Control chart test based on geometric moving average</article-title>,&#x201D; <source>Technometrics</source>, vol. <volume>1</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>239</fpage>&#x2013;<lpage>250</lpage>, <year>1959</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. V.</given-names> <surname>Crowder</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A simple method for studying run length distributions of exponentially weighted moving average charts</article-title>,&#x201D; <source>Technometrics</source>, vol. <volume>29</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>401</fpage>&#x2013;<lpage>407</lpage>, <year>1987</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J. M.</given-names> <surname>Lucas</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. S.</given-names> <surname>Saccucci</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Exponentially weighted moving average control schemes: Properties and enhancements</article-title>,&#x201D; <source>Technometrics</source>, vol. <volume>32</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>12</lpage>, <year>1990</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Khan</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Aslam</surname></string-name> and <string-name><given-names>C. -H.</given-names> <surname>Jun</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Design of a control chart using a modified EWMA statistic</article-title>,&#x201D; <source>Quality and Reliability Engineering International</source>, vol. <volume>33</volume>, pp. <fpage>1095</fpage>&#x2013;<lpage>1104</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A. K.</given-names> <surname>Patel</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Divecha</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Modified exponentially weighted moving average (EWMA) control chart for an analytical process data</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Chemical Engineering and Materials Science</source>, vol. <volume>2</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>12</fpage>&#x2013;<lpage>20</lpage>, <year>2011</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. M.</given-names> <surname>Anwar</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Aslam</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Ahmad</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. A.</given-names> <surname>Riaz</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A modified-mxEWMA location chart for the improved process monitoring using auxiliary information and its application in wood industry</article-title>,&#x201D; <source>Quality Technology &#x0026; Quantitative Management</source>, vol. <volume>17</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>561</fpage>&#x2013;<lpage>579</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Aslam</surname></string-name> and <string-name><given-names>S. M.</given-names> <surname>Anwar</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>An improved Bayesian modified EWMA location chart and its applications in mechanical and sport industry</article-title>,&#x201D; <source>PLOS ONE</source>, vol. <volume>15</volume>, no. <issue>2</issue>, <fpage>e0229422</fpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>[13]</label><mixed-citation publication-type="thesis"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Areepong</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>An integral equation approach for analysis of control charts</article-title>,&#x201D; <source><italic>Ph.D. dissertation</italic></source>, <publisher-name>University of Technology</publisher-name>, <publisher-loc>Sydney, Australia</publisher-loc>, <year>2009</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>C. W.</given-names> <surname>Champ</surname></string-name> and <string-name><given-names>S. E.</given-names> <surname>Rigdon</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A comparison of the markov chain and the integral equation approaches for evaluating the run length distribution of quality control charts</article-title>,&#x201D; <source>Communications in Statistics-Simulation and Computation</source>, vol. <volume>20</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>191</fpage>&#x2013;<lpage>204</lpage>, <year>1991</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>T. J.</given-names> <surname>Harris</surname></string-name> and <string-name><given-names>W. H.</given-names> <surname>Ross</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Statistical process control procedures for correlated observations</article-title>,&#x201D; <source>Canadian Journal of Chemical Engineering</source>, vol. <volume>69</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>48</fpage>&#x2013;<lpage>57</lpage>, <year>1991</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>L.</given-names> <surname>VanBrackle</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. R.</given-names> <surname>Reynolds</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>EWMA and CUSUM control charts in the presence of correlation</article-title>,&#x201D; <source>Communications in Statistics-Simulation and Computation</source>, vol. <volume>26</volume>, pp. <fpage>979</fpage>&#x2013;<lpage>1008</lpage>, <year>1997</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>[17]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Mititelu</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Areepong</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Sukparungsee</surname></string-name> and <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Novikov</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Explicit analytical solutions for the average run length of CUSUM and EWMA charts</article-title>,&#x201D; <source>Contribution in Mathematics and Applications III East-West J. of Mathematics,</source>, <volume>a special volume</volume>, pp. <fpage>253</fpage>&#x2013;<lpage>265</lpage>, <year>2010</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. P.</given-names> <surname>Richard</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A simple proof of the banach contraction principle</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Fixed-Point Theory and Applications</source>, vol. <volume>2</volume>, pp. <fpage>221</fpage>&#x2013;<lpage>223</lpage>, <year>2007</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>[19]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Phanthuna</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Areepong</surname></string-name> and <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Sukparungsee</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Numerical integral equation methods of average run length on modified EWMA control chart for exponential AR(1) process</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Proc. IMECS 2018 Vol II</conf-name>, <conf-loc>Hong Kong, HK</conf-loc>, pp. <fpage>845</fpage>&#x2013;<lpage>847</lpage>, <year>2018</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>[20]</label><mixed-citation publication-type="web"><person-group person-group-type="author"><collab>IndexMundi. The price of crude oil</collab></person-group>. <year>2021</year>. &#x201C;<article-title>Dryad digital repository</article-title>,&#x201D; [online]. Available: <uri xlink:href="https://www.indexmundi.com/commodities/?commodity=crude-oil-west-texas-intermediate&#x0026;months=120">https://www.indexmundi.com/commodities/?commodity&#x003D;crude-oil-west-texas-intermediate&#x0026;months&#x003D;120</uri>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>[21]</label><mixed-citation publication-type="web"><person-group person-group-type="author"><collab>IndexMundi. The price of rubber</collab></person-group>. <year>2021</year>. &#x201C;<article-title>Dryad digital repository</article-title>,&#x201D; [online]. Available: <uri xlink:href="https://www.indexmundi.com/commodities/?commodity=rubber&#x0026;months=120">https://www.indexmundi.com/commodities/?commodity&#x003D;rubber&#x0026;months&#x003D;120</uri>.</mixed-citation></ref>
</ref-list><app-group id="appg1"><app id="app1">
<title>Appendix A. The Mean and the variance of the new modified EWMA control chart</title>
<p>The new modified EWMA control chart based on the modified EWMA control chart proposed by Khan et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-13">Eq. (13)</xref> is defined as</p>
<p><disp-formula id="ueqn-11">
<mml:math id="mml-ueqn-11" display="block"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-189">
<mml:math id="mml-ieqn-189"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-190">
<mml:math id="mml-ieqn-190"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> are constants (<inline-formula id="ieqn-191">
<mml:math id="mml-ieqn-191"><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</inline-formula>).&#x200f;</p>
<p>The mean of the new modified EWMA control statistic is <inline-formula id="ieqn-192">
<mml:math id="mml-ieqn-192"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math>
</inline-formula>. It may be shown that</p>
<p><disp-formula id="ueqn-12">
<mml:math id="mml-ueqn-12" display="block"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="ueqn-13">
<mml:math id="mml-ueqn-13" display="block"><mml:mspace width="11pt" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="ueqn-14">
<mml:math id="mml-ueqn-14" display="block"><mml:mtable columnalign="right left" rowspacing=".5em" columnspacing="thickmathspace" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="8pt" /></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>and continuing like this recursively for <inline-formula id="ieqn-193">
<mml:math id="mml-ieqn-193"><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>t</mml:mi></mml:math>
</inline-formula>, we obtain</p>
<p><disp-formula id="ueqn-15">
<mml:math id="mml-ueqn-15" display="block"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>Hence, <inline-formula id="ieqn-194">
<mml:math id="mml-ieqn-194"><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
</inline-formula> accounts for sum of the past and latest change in the process.</p>
<p>The unaccounted current fluctuations accumulated to time <italic>t</italic> in new modified EWMA statistic.</p>
<p>Let <inline-formula id="ieqn-195">
<mml:math id="mml-ieqn-195"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Take the expectation on both sides, we have</p>
<p><disp-formula id="ueqn-16">
<mml:math id="mml-ueqn-16" display="block"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="ueqn-17">
<mml:math id="mml-ueqn-17" display="block"><mml:mspace width="23pt" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="ueqn-19">
<mml:math id="mml-ueqn-19" display="block"><mml:mspace width="23pt" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>And the variance is <inline-formula id="ieqn-196">
<mml:math id="mml-ieqn-196"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:math>
</inline-formula>. The derive of the variance of <inline-formula id="ieqn-197">
<mml:math id="mml-ieqn-197"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:math>
</inline-formula> is</p>
<p><disp-formula id="ueqn-20">
<mml:math id="mml-ueqn-20" display="block"><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:msup><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="ueqn-21">
<mml:math id="mml-ueqn-21" display="block"><mml:mtable columnalign="right left" rowspacing=".5em" columnspacing="thickmathspace" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mspace width="2em" /><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="ueqn-22">
<mml:math id="mml-ueqn-22" display="block"><mml:mtable columnalign="right left" rowspacing=".5em" columnspacing="thickmathspace" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace width="35pt" /><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="ueqn-23">
<mml:math id="mml-ueqn-23" display="block"><mml:mspace width="34pt" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><inline-formula id="ieqn-200">
<mml:math id="mml-ieqn-200"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mspace width="36pt" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mstyle></mml:math>
</inline-formula></p>
<p>when <inline-formula id="ieqn-201">
<mml:math id="mml-ieqn-201"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</inline-formula><disp-formula id="ueqn-24">
<mml:math id="mml-ueqn-24" display="block"><mml:mspace width="34pt" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>Therefore, the mean and the variance of the new modified EWMA control chart are respectively defined as</p>
<p><inline-formula id="ieqn-202">
<mml:math id="mml-ieqn-202"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-203">
<mml:math id="mml-ieqn-203"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</inline-formula></p></app></app-group>
</back>
</article>