An integration mechanism for multivariate knowledge-based fault diagnosis

12
An integration mechanism for multivariate knowledge-based fault diagnosis David Leung, Jose Romagnoli * Centre of Process Systems Engineering, Department of Chemical Engineering, The University of Sydney, NSW 2006, Australia Abstract A design of a multivariate knowledge-based fault diagnosis system is described in this paper. The proposed design is based on a novel strategy, which integrates multivariate statistical process control MSPC) monitoring into knowledge-based KB) fault diag- nosis both qualitatively and quantitatively using expert system technology. The integration mechanism mimics how process engineers combine their process knowledge with Principal Component PC) score contribution, PC score deviation contribution and square predicted error SPE) contribution of principal component analysis PCA) projection in diagnosing anomaly. The system has been successfully implemented in G2 environment. A dynamic simulation of a continuous stirred tank reactor CSTR) running a second order exothermic reaction was used to test the proposed system. Testing results clearly indicated that the system produces more contrasting probabilities between all possible exogenous causes and it can give accurate diagnosis when the process upsets were undetected by univariate monitoring. # 2001 Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved. 1. Introduction Process engineers require a number of essential opera- tional tasks to run a process safely and eciently. These essential operational tasks include low-level tasks such as data acquisition, regulatory control and signal processing, together with medium-level tasks such as data analysis, process monitoring, fault administration and controller scheduling, and also high-level management and strategic tasks such as planning and scheduling. Many of these tasks are inter-related and inter-dependent. For exam- ple, if biased readings are detected, they should ®rst be corrected before they are used for regulatory control. The result of fault diagnosis can impose sucient impact on control strategy and overall operation. Although research and development in each of these areas are active, little has been done to establish an eective framework for task coordination. Venkatasubramanian [1] highlighted the importance of total process integration in attempting to manage and coordinate tasks eectively instead of con- sidering them as separate functions. Process monitoring and fault administration are the two medium level tasks which received the most attention in process system engi- neering. They are also the operational tasks which are most closely related and most highly inter-dependent. Process monitoring evaluates the operating condition of the process and assesses whether or not it is operating within the prede®ned normal operating region NOR). Monitored process variables are often cross-correlated. Monitoring tools provided by distributed control systems DCS) and supervisory control and data acquisition SCADA) are mostly univariate in nature. These uni- variate tools cannot correctly de®ne a NOR which has a multivariate nature. Many researchers and process engi- neers agree that the simplest and most eective approach to monitor a multivariate process is to apply multi- variate statistical process control MSPC). MSPC is an excellent tool for process monitoring. It reduces the dimensionality of the monitoring subspace and it provides many useful means to aid engineers to identify the cause of any process upset. Nevertheless, it is a numeric statistical tool and it does not include any process knowledge and information that allows automatic fault diagnosis. If anomaly is detected by process monitoring, fault diagnosis should be executed to pinpoint the causes of the process upset, and therefore appropriate corrective action can be performed accordingly. Researchers in fault 0959-1524/02/$ - see front matter # 2001 Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved. PII: S0959-152400)00058-5 Journal of Process Control 12 2002) 15±26 www.elsevier.com/locate/jprocont * Corresponding author. Tel.: +61-2-9351-2455; fax: +61-2-9351- 2854. E-mail address: [email protected] J. Romagnoli).

Transcript of An integration mechanism for multivariate knowledge-based fault diagnosis

�� ���������� ������ �� ����������� ����������� ������� ����� �

����� ������ � � ������ �

������ �� ���� ���� ������������ ������ ��� �� ��� ��� ������������ ��� ��������� �� ������� ��� ����� !������

��������

� �� ��� � � ����������� ����������� �� ����� ����� � � �� � �� ������ �� ��� ������ �� ��� �� �� ��� � �� �� � �

���� �������� ����� ��������� ����������� ���� ����� ���� ����� !"#$%& ������� ��� ����������� �� !'(& ����� ������ � ��� )������������ ��� )������������� � ��� �*���� � �� ��������� �� ���������� ������ ��� �� ���� �������� ����� ����� ���� �������� ���� $�������� %����� !$%& ��� ����������� $% ��� �������� ���������� ��� )����

��������� ���� !#$+& ���������� � ��������� ������ ����� � !$%�& ��,����� �� ����� ��� ������ �� � �� �� ���� ���� ����� ��������� �� -. ���������� � ������ ������� � � ������� ������ ���� ������ !%# �& ������� � �������� �*������ ������� �� � �� � �� � ��� ��� �� � ��� � ���� �� ��� ������� ��������� ���� ��� � �� ������ ������� ���� ����������� ������� ��� � ���� �*���� ��� � ��� �� ��� ���� �������� ����� � ���� ��� ���� �� �� ����

���������� �� ���������� �������� � .//0 $���� ��� �� +� ����� #������ ���� ��� ����� �� ������

� ���� ������

$��� �������� ��)���� � ����� � � ������ ���������� �� � � ��� � ���� ����� ��� �1�������� �� �� ������ ��������� �� � ������� �������� �� � ��� � ���� ��)�� ����� ��������� ����� ��� ����� ���� ����������� ���� ���������� �� � ��� � ���� ����� � ����� �������� ����� ����� ������ ��� �������� ���������� ��� �� ���������� �������� ��� ���������� � ��� � �������� ��� ���������� "��� � ��� ��� � ��� ������������� ��� ���������������� 2� �*������ �� ��� �� ������� ��� ��������� ���� ���� 3� � ���������� ����� ���� ��� � �� �� ��������� ������ ���� ��� � ����� ����� � ��� �� � �1����� ����� ������ ������� ��� ������ �������� ������� �� �������� ��������� �� ���� � ��� � ���� ��� ������� �������� ���� ��� � � ����� � �� �4������ ������� �� �� ����������� 5������ ��������� 607 ����������� ����������� � ���� ���� ���������� �� ��������� ������ ��� �������� �� � �4�������� �� ���� � ��� ������� ��� � ������� ������� � $��� ���������� ����� ����� ������ ��� ��� �� ���� ����� �� �

����� �������� ��� � �������� �� ���� � �� ������������� ��� ��� �� ��� ��������� �� � ����� ��� � �� ��� ������� ��� � ������ ����������������$��� ������� �������� ��� �������� �������

� ��� ���� ��� � � � ������� � �� �� � �������������� ��� �����3��� ���� �������� ����� !89�&�"������ ���� �������� ��� ���� �� �����������"������� �� ������� �� �� �������� ����� � �� !�%#& ��� ������ �� ����� ��� ���� ��)�� ����!#%���& ��� ��� ���������� �� ������� �� � ����������� �� ����� �������� ��3�� � 89� ����� �� ������������ ������� "��� �� ������� ��� ���� ��������� ����� ���� ��� ���� � ��� � �4������ �������� ���� � ����������� ���� � � ����� ������������ ���� ����� ���� ����� !"#$%&�"#$% � �� �*������� �� �� ���� �������� :�

������ ��� ���� ������� � ��� ������� �� ������� �� ������ ��� � ���� ��� � ��� �������� ��������� ��� ��� � � ��� ���� �� ��� 8��������� � �� � ������� ���� ����� �� ��� �� �� �� ������� ��� ���� �������� ��� �������� ���� ���� ������� ���������� � �:� ����� � �������� �� ���� �������� �����

����� � ���� �� �*������ � ������� ��� ��� � � ������� �� ��� ��� �������� ���������� ��������� �������� �� ������� ����������� �� ������� �� �����

/;<;�0<.=>/.>? � �� ���� ����� � .//0 $���� ��� �� +� ����� #������ ���� ��� ����� �� ������

$: : @ #/;<;�0<.=!// &///<A�<

������ � $��� %���� 0. !.//.& 0<B.C

������ �������>�����>,�����

� %��� ������ ������ ���@ DC0�.�;E<0�.=<<F ��*@ DC0�.�;E<0�

.A<=�

�" ��� �����# ������G��������� ��������� !�� ������&�

����� ������ ��� � ����� ������3����� ��� � ������������ ��� ���� � ����� ����� ��� �������� ������ ��������� :� ��� �� � � ��� ���� ����������������������� ������)�� � � �� � ��� ��� � �������������� �� ��� ����3������ ������ ��� �� ���������� �������� � ��� ����� ����� � ������ �:� � �� ������ � ������ � ������� � ���������

��� � �� �� � ���� ��� ��������� ��� ���������� ��� �� � ��� ������� ��� ������ � ��� ���� ���� �� �4�������� �������� ��� � �� �� � � �� ���� ���������� � �������� � ������� �������� H� ��� �����I���� � �������� �� "#$%������� � ����� ����� ������� �� ����� ��� ������������� "#$% ���� ����� ����� � �� ��� �����4 ��������� �� ����������� ���� ������� � ���� ��� �� �� ����������� "#$% ���� ����������� �� !'(& ����� ����� � 6.7� :� ��� ���� "#$% �� � �� � ����� �������� :� ��� "#$% ���� ��� �*���� ��� �����3��� ���� � ��� ������ "$#% ��������� ���� �� ���� �� ��� ����� JJ����KK� JJ��KK��� JJ����KK ��� ��� �������� ��� �� ��� ����� ������ � �������� �� � ���� �� ��������� � ���������������������� ������ ���� �� ��� �� � � ����������� )���� ��������� ���� !#$+& � ���� ���"#$% �������� � � ����� �������� ����� !#�-&��� �� ����� ����� � ���� 6E7� ��� � ��� ��������� ���� ��� � �� �������� �� #$+ ����� � ��� $%���,����� ��� ��� �������� ����� ���� ������������ ���������� #$+ ���� ������3�� � JJ���� �������� KK�� #�- ����� ����� � � �� ����������� ���������� ������ ��� )�������

���� �� ������� 8����� ���� ����� �������� � �*�������� ��� ���� ����� �������� ����� � ���� � ���� ����� ����� � � :� ���� � � ����3���� ���� ������� ���� ����� ��������� ����� ������� ��� ������� ������� � ��� �� ��� � ���������� :� ��� ������ ����� �� � ���� ����������� ����� ����� � � ������� � �� �� � )���������� ��� )����������� ������������ ������� "#$% ��� � �������� ��� ����� ����� � ��������� L ��� �*���� � �� ��������� "#$%� � ����� ������� �������� � �������� � ����)����������� �������� ��� ������ ������ � ������ � ������ "#$% �������� � ������ ��� ��������� � JJ������KK �������� ��� �������� ��� ����� ������ ��� ���������� �� ��� �������� ��� ���������� � '(� �� �� � � ��� ������� � ��������� � ���� @ #���

��� . ��� E ������ � ��������� ����� �"#$% ��� �������� ��� '( ����� ����� � � #����� =��� ��� � �������� �� ������� � �� ��� �� ����������� ������ � � �� � ���� � � ������ �������� � ������� ��� ���� ������ !%# �& � �� ������ ��#����� <� � �*���� ��� �������� � ��� �������� �������� �� ������� ��� ����� � ����������� ���������� ����� ����� � ���������� � � 3�������� �� � �� ��� � ����� �� #����� C�

� ������������ ����������� ������� �������

"#$% �� ����� ��� ����������� ������ � ��� ���� ���� ������� ������� ��� ��������� ���� �������� �%� �)������� � ���� ����� ���� ����� ��� JJ���)������KK��� ��� ������� ���� ���� ���� ���� �������� � ��������$�������� ������ ����� � !$%�& � ��� ��

������ � �� "#$% ������)�� ���� ��� ��� ���� ��������� ��� �� �� ���� ����� 6=�<7� :� ��� �� � ���������� ���� ��� $%� ���������� ��� �������� ������������ 6CBA7� ��������� � ���� ���� 0<B./ ��������� ���� ��� ���� �� �� ������ ���� ����� �� ,� �. � E ��������� ������ !$%&�$% ��� �� �� � � ������ ������� � ����* ��������

2� � �� � ���� �������� ������� !89%& ������������ M � � �������� ��� � ������� �� � � ������������� ����* ��

���� � � ���

����� ��� ���� � $� �0� �.� � � �� �� ��� ��� ��������������� ������ ����� � � 0� � ��� ���������� ��� � � � ������� ����* ��� �� ������ �0� �.� � � � � �� ������ ������ �� � ��� ���������� � �� �� ��� ���� ���� ��������� ����� � �� ���� �

$% � ��� $�� � � ������ �������� � $� � ��������� � 6<7 ������� ������ �������� �� �������� �������� � $%� �� ��)����� � JJ ���� �����KK �� ����� ����� � �� ������� ���� M ��� �� ���� ������� �� $% ��

� � $0 � ��0 � $. � ��. � � � � $� � ��� � � ���

����� + � ��� �� ������ :� � � �� �� ��������� ����� ���� �� �� ��� ����3���� ���� �������� ���� ��+� ��� ��� �������� � + ���� �� ���������� ����$%� ������� � ������ ��� ������ � ������

.�� ��� ��� � ��� ���� ���� ��� ��� � N�������K . ���� ��� ��� #$+� .�� ��� ��� ��� � ��� ������� ���� ��� �� ���� ������� ����� �� . � E $% �O��� ���� .�� ��� ���� � 89� � ��3��� �� ������� �������� ����� � ������� ����� �� � ���)����� ��3�� ��� 89� �� ��� �������� ���� ���� ������ ��������� :� �������� ���� ��� �� ����� 6P7 � �� ���� ���� ��� ���� �� ��������� L���� ��� ��������� �� �������� 89� ��3����� ������)�� ��� � ���������� ��� ��� ������� !$�2& 6A7 ��� �� � �� ������ ��� ���������� ���������� �� ��������� N��������K . ���� ��� 6<7 �������� ������� ��� ���� ������������ ��� ������ ��� $% � ������ �� ���� ��3����� ��� 3� � � $%@

.� ���

��0

$.���

��

0C �% &�!��� '% (� ������ ) '�!���� �� ���� ������� *� +����, *-.��

#$+ �� � ��� �������� � ��� ���� ����� ��� �� �������� ��� )���� � ��� �� ����� ������� ���� ���� ������� ���� ������� �� 3� � � $%@

���/ ���

��0�� � �� �

� �.� �

2� ������ �� �������� ����� ��� ����� ����� ����� N�������K . ���� ��� ��� �� ����*����� �� 2��� �������� 6<7 ������ ��� L%� � #$+ ��� ������*����� �� %��� )����� ����*����� 6<�;7�+��� ����� "#$% ������ � ������� ��� ��

�������� "#$% �� ��� �� �� ������ ��� ���� �������� �� ����� ����� � � :� � ������� ����� ��� ��)����� � ��������� ����� "#$% ���� ��� ��� ����� �� ����� ����� � �

� ����� ��������

%���� � ����������� ���� �������� ����� ����� �������� ���� ��������� �� ����� ����� � �8����� ���������� ������)�� � � � ���� � ����������� �)����� � ���� ��� �� ����� ������� ��������� ��������� ����� 60/�007� 9�� ��� �� �*���� "#$%� ����� �������� ����� ����� � �� ���������������� ��� ������ � ������ �������� ���� � .�� ��� ��� 6A7� Q������������� ����� ��� ������ �� ��������� 60.7� ������������ �� �� �������� ��� � ����� ���� ����� � 60E�0=7� ��� ���� ���� ���� !- # &60<7� ����� �������� ����� !#�-& 60C7� ��� ���� ����3����� ������������ �������� ��� � ������ ������������� �� ���� � � ��� � ����'( � � ��� ��� ���������� ������)�� �� ����� ����� �

��� ���� ��������� �� � � :� ��� ��� ������ ������ ������� � ���� ����� �� � ��� ���� )������������� ����� #����� �������� ���� � � ���@ �������� �������� ��� ����� �������� �������� ���

� ���� ����� ��� � �� �������� ��� ��� ��������� ���� ��� ����� �������� ��� '( �� ��� ����� )����������� �������� ��� � �� �������� ��������)�� ��� ����3���� ������ ������ !�88&�:� 0;;=� O���* ��� �� �� �������� #�- ����

���� ������ � ���� ��� � ��� �4��� ����� !$%+-&60P7� :� �,� ��������� ��� ���������� #�- � ����$%+- ���� �� ������������� �� ��� �3������ ���� ��,��� � ��� ��� ���� ������ ���� �������� �� ���� � ������� ��� � �� � �������� � ���,��� #� ����� � ������� �*��� ���� � �� � ������ ������� � ��� ���� ������� 8 � ��3���� � �� �� M � � � ��3��� � ��� �*���� ��� � !� � ���� �� ��� � &� +��� ��,��� ���� ���� �� ���� ������� ��� �� ��� � �� ������ �������� %�� ��������� ��� � ������ ��� ��� �������4��� ������� ��� ������� ��� ������ ������� � ��4����� ��,��� �2������ � �� ������� ��,��� ��� �� ���� ������� ���� ������� �� �� ����� � ��� � ���� ����� ��,��� � 0D�!&� ���� 0 ����� ��� ��� ������ ������� � ��,��� #�2��� 0 ���� ����� ��� ������ � $%+- ���� ��

���� ������ ��� ��,��� � �)������ � ��� (� ������� �������� � ��� (� (�� �)������ � ��� (���� �� ���� � ������ ���� JJ"KK ��� ���� ����JJ8KK� +��� � ��� ���� �������� � ��� ( �� ����� ���� @ �� ������ ���� ���� JJNKK ��� �� JJ�KK� ����� ���� ���� JJ8KK� ������ ���� " � �)������� ��� ��� � ���� � �� ����� � ���� �������� ����� ������ ���� " � �)������ ( ��� ��� � ���� ��� ����� � �������� (� $��� �������� ( �� � � ������ �4��� � ���� �������� �� :� ���� ��� � ��������� � �������� ( ��� ��� � ���� ����� �� �������� ����� �� ����� � �������� ( ��� ��� � �� ����� ���������� ��" � '( ����� ����� � �������� ��� ������

����� ��� �� ��� ��� �� ���� ��� �� ������� ����� ���������� �������� ����� ��� ������ 60A7

2��� 0� $%+- �������

�% &�!��� '% (� ������ ) '�!���� �� ���� ������� *� +����, *-.�� 0P

��� �� � �������� ��� ����� ����� � ������������� �� �� �� � $%+- �������� ����� ����������� � (��� ��� ������ ������ !((8& ��� � ������� �� ������)�� ������ ��� ������� $%+- � ������������ ���������� � ��� �*���� ��� � � ����� ���� ������� ��� ���� � ������� �������� ��� ������ �� � ���� � ����� ����� ������� � ��� ��� �� ���������� �������� �� � ���� ��� � ����� ���� ����H� �� � ((8������� � 2��� . �� � ������� �������� � � (8�+��� ��� �� ((8 ��� ��� �� ������ ���� � �

��,���� ��� 8� �� ��� ��� � ������ � ��� + �� ��� ��������� � ��� � ��� ��� �� �� �� ��� ���������� � 8���� �� � � �� �� ��� ��������� ���������� � + �������� ��������� � 8�� ���� ��� � ����� ���������� � 8������ ��� �������� +� $� �� � � � � ����� ��@

�� �� � � � �� �� �� � � �� ���

�� �� �� � � ��

� ��� �� �� � � �� ���

+��� ((8 ������ �� ����� � �� ��� � �� ����� �������� ��� ��� � ��� ����� � ����������� ��� � ���� ���� :� ���� � ��� �� ��� ����������� ��� ��� ��������� ��� � �� � ��� ��� �������� �������������������� ����� ��� ���� ���������� $� ��� ��� ���������� ���������� ����� %��� 2� �� ����� ��� � $� ��� � ���� ����������� 2� ����������� ��� � $� � � �� � � ������� ����� ������ ����������� �������� � %�� � ��������� �� ��� ����� � ������ �2� ��� ��� � �� ���������� ��R$� ������� ���������� ���������� ����� %��� ��R$� � � �� � �������� ������ ������ $� � � �� � ��� 3��� ����������� ���������� �� �*���� ��� ��

:� ����� ((8� ��������� ����������� ���� �� �����%�� ��� ��������� ����������� ���� ���� �������� +�%������� ������ ������ ����������� ��� �������� ���������3��� �������� ��� � �������� ������� ��)������ ���� � ��� ���������� ��� �������� �)����� �� ������� ��� ���� �������� � � �� � �������� ���������� ����� � � �� � ����� ��� �������� �������������������� � %����������� � ���� @

�� �������� + � ����

������������� � ��������

�� �

������������� � 0��������� ���

:� ����� ��� � ����� ��� ������ 60;7� ���� ��������������� ��� ����� ��� ���������� � ����� �������� ���$%+- �� ������� � ���� ������ ��� �� �������������� ���� � ����� ������� ���� �O��� ������ � ���� ���� ����������� ��

����� ����� � �� ����� �������� � ������ )�������������� ������� ��� �� �� ����� ��� ������60A�0;7 � �� ������� �� ����������� "#$% ��������� ����� � � ��� ���� ���� ��� ((8 ��� ��� ���������� ��� )���������� ��� )����������� ���������

� ���������� �� ����� �������� �����������

$%� ����� � ���� ����� ��� � 89�� %������������� ������� ���� M � ��,����� ��� . �� ���� @ !0& ���$% � ������ �� ���� ����� � �� ������ �� ��� 3� � � $%�

2��� .� �� �������� � � ������� (��� ��� ������ ������ !((8&�

0A �% &�!��� '% (� ������ ) '�!���� �� ���� ������� *� +����, *-.��

��� !.& ��� �� ����� � #$+ �� ����� ������ ���� �� �� � ��,����� ���� ��� �� �� ������ �� �� �*������ ��� � 2��� E �� � ��������� ������ � � $%�������� � ��� ��� �� $% !�� .�� ��� ���&�:� ��� 3� � �*���� ������� ����� � ��������� ��

���� !0& �� 2��� E� ��� ���� ����� ��� ��3��� �� ���3� � � $% � ���� ����� ��� ��� �������� ������� � �� ������ ��� �����3��� 89�� �� ��� � ����������� � $% ��� �� $% ����� ��� ��� �� �� ��� ���������� �� $%� ��� ��� ��� N�������K . ���� ��� � �� ���� �*���� ������� ����� � ����� ����� ��

���� !.& �� 2��� E� ������ ���� ��� ������ ���� �������� ��3��� �� ��� 3� � � $% � �����)���� � �� �������� �� �� ������ �� �� ����� + �� +)� !.& � ������ � #$+��� ���� ����� ������ ��� ���� � ������ ������:� �������� �� � �� �� �� �� �� �� � �� ���� ���

���� �� �� � ��� �� �*���� ������ � :� � �������� � � �� �������� ���,����� ����� �� ���� ����!E& �� 2��� E� �� ���� �� �� ��� � �� �������� ����� $% �� ���� ��� �� �����>#$+ �� ����� #��� ������� ���������� "#$% ����� ����� � � $% �� ���� ����� ���� "#$% ����� ��� ������� �� � ������� �� ��� � �� � ��������� ������ ��� ��� ������ ���� ������ ��� � ���)���� � ��� ������ ������� � N������� ��� �,���� � ��� ���� � �� � ������ ������������� ��� �� � �*������ ���� �� � ������ ���� �������� � �� ����� ������ ������ :� �� ����������� ���� ���� ��� $% ��� �� �����>#$+ �� ���� ���������� ���� � ���� ��� ����� � ��� � ���� ����� �"#$% � ���� �������� ��� ���� ������ �������

��� �� �� �� ������ ��� ���� �������� ���������� ��� ��� �� ������� ��� ������� �������� � "#$%�������� ��� ���� � ����� ���� �������� � :� ���� ������ ���������� ������ � � ����� ���� ��������� � ��������� "#$% �������� ��� � �������� ������ � � ���� �� �� � :������������ ��� �� ��� ����� ����� ������� ��� @

0� #��� �������� ���������� S ��� �������� ���� � ������ ����������� � ���� �������� �������� %�� �)������� ��� �������� � JJ����KK ��,��������� ! ��� & ���� ������� ����� ��� $% ��� ���� ����� ��� ������ �����3��� 89�� $��� �� �� ��� � �� �������� � $% ���� ������� ����� ������� JJ��������KK �� $% �� ����� �� � JJ�������� KK ��� JJ���� � �� ��������KK ���3��������� � �� �� ������ � � �������� � ��� �������� ���������� ������3� ��� ���� �������� ����� ��� ��� �,� ���������� � ��������� �� �������� �� $% ������ �� � ��������� ��� �������� � ������ � ��� ��� � � �������� 6P7� :� �������� ��� � �������� ����������� ��� )������� ��� ���� � ����������� � ������� � ��� ���� �� ���

.� #��� ���������� S � �������� �� ����� � ���� � � ���� �,���� �� ���� ��� �� ��������� ��� �������� �� �� ���� ������ � ������������� $% ��� ��� � #��� �������� � ���������� ������ ��� ��������� � ��������� �� � ������ � ������ ����� ���� ����� �������� ��� � O� ���� � ��������� $% ��� ����������� � ������ ��� � �� � � � ��� �������� ���� ��� ����� � �������� ����� � �� ���� �� ��� ���� � ��������� � "#$% ����� ����� � �� ����� ��� �������

E� #$+ ���������� S #$+ � � �� ��� � ��� ����������� ������� ��� ��������� ���� ����� ��� ������� ���� ����� � � ���� ������ � �� #$+ ����������� � � ������ � �������� ��� ���� � ���� ���� ���� � ��� ��������� ����� � ������� � ������ �������� ���� ���� �� �� 6P7�

�� �������� ������ "#$% ��� ����� ����� � ����������� � � � � "#$% �� ����������� ���� ������� ��� ����� � ����� ����� � '( � ������������ ��������� "#$% �������� ������ ������ �� �� ����������� �������� �� ������ �� #����� 0��� �� ��� �3�� � )���������� ������������ ��� �*����������� "$#% �������� ��� ������ �� ��� ������ � ����� �������� ����� � � �� � ����������� ������ �������� ��� �� ��� ����� ����� � �������� �� �� "������ ��� � ��� �� �� �� ������� ��� ��� � � � ��� ����� "#$% ����������� �������� ����� ��������� ��� �������� � �����3���� :� ���� � )����������� �� ��� � � )������������������� ��� ����������� �������� :� ������� � ������� ����� ����� � ���� )���������� "#$% ����������� �� ���� � �� ���������� ������ ����� �����I� ������ "#$% �������� � ���� � )����������"#$% ��������� L���� ��� � ����� � ���� ����������� � "#$% ��� ����� ����� � ��� �� �����I��� �� �������� ��� $%+- '( ����� ����� � �������

�� ������ �� #����� E � � �� ����� � ��� ���������� ((8��� ������ ��� ����� ��� ������ ��������� ��2��� E� %�������� ������ � � .�� $%� ��������

�% &�!��� '% (� ������ ) '�!���� �� ���� ������� *� +����, *-.�� 0;

�������� ������ ��� ((8 ������� ��� ��� )������������� �� ������� ��� ������� ���� �������� ��� ����*���� ��� � � ������ ��� ���� ����������� �� ����� ��� ��� ��� ��������� ����������� ���������� � ��� ���������� ((8 ������� ��� ��� ��������������� :� ��� ������� �������� ��� $%+- '( ���������� � ������� 60;7� � ������ ��� �� �������������� !�%8"& � ��� �� � ��,� � ��� ��������� �������� � ��� ((8 �������� � ��� � ����������� �� �� ������� :� ��� ������������ �� �,������ � � ��������� ������ "#$% �������� �� �������������������� � ������ ��� ������ �������� ������((8� �� � ��� �� ������� ���� ��� �� � ��@

0� %�������� ���������� %�� S �� ��� �� ��,� ����� � ������ ��4����� ������ ����� ������� / ��� 0�������� � ��� ������� � ��� ������� �� ���� ��� � ��� �� �����3��� ������ ����� ��������� ���������� ���� ���������

.� $��� ���������� $� S ���� ���� ���������� ����� � ����� �� ������ $%+- ��� �� ���� � ������

%�������� ���������� ��,� ���� � ��� �� ���������� �������� ��)�� ����� ��� �� � ���������� ����������� �*��� ��� ��� ��� ������ �� �� �����I������� "#$% �������� ��������� $��� ������������,� ���� � �������� ������ �� �������� ((8������� O� ��� � � � � ��� ����� ������� ��������"#$% ��������@ !0& ��� ���������� #$+ ����������F!.& ��� �������� $% ����������F ��� !E& ��� �������� ���� �������� $% ����������� � ������ ��� ���� ����������� � ��� ������ ������� ��� ����� ��� �*������� �������� ��� $%+-�$��� ������� � �� �� � "$#% ���� ��� � :� ���

,����� ���� �� �� ��� 89� � ��� L%� � ���"#$% ���� ��� � � ���� �� �� � ��������� �� ����������� ���������� ������ ������� ���� �� ��������� ������� ��� ���� ���������� ��� ������ ����� ��� ��'( ����� ����� � ���� �� �������� �� ��� ����� ��� ��������� ��� ���� ���������� � � ���� �������� � �� ��� ��

$�!���&� �)��� � ������ �������� � ��� ���� ������������ ��� � ��� ����� ������� "#$% ��������@

����� �� � 0�0�� �� �� ���� �� �

� 0. ���

��0�� �� �� �� ���� �� �� �

� 0�E��

��0�� �� �� ��� �� �� �

���

����� $�!����!#$+&& � ��� ���������� ��� � #$+ ������������ �� �� �� �� ���� �� �� � � ��� ���������� ��� ���� $% �������� ����������� �� �� �� ��� �� �� � � ������������� ��� � ��� $% ����������� ��� 00� 0.� 0E ���

��� ���� ������ �������� ����� � 8����I���� � ������� � 3��� ���������� �� �����K �������� ���$%+-� �������� ��� ��������� ����� ��� �� � �� ��$�!���& ��� �� �� �� �� ����� �� � /������ ���0� �� ����3� ��� ���������� � +)� !P&�+��� ���������� "#$% ���� ���������� �� +)� !P& �

������� �������� � ��� ������� ������� ��������@

� �!����� � ��"��#"��� �"��

�� �� �� !���� �� � � /�/

�� �

�� �� �� !���� �� � � �!������ ����$�

�%�

����� +"#$%, ����� ��� ��� ����� "#$% ����������� ������� �� +)� !P&� :� � � ���� � ��3�� ������� ��� ���� ������� �� �� ������� ���� � ��� ����������� �� +)� !P& � � ������� ���� �� ��� �������� ���� ����� ������� � ��������� ��� ��3����� �����#����� � ��3���� L%� �� #$+ ��� .� �� ��� ������3� ��� ���� �� ��� ���� ���������� �� �������� ���� ���� �� ��������� � �� ��� ����� ��� $�2����������� :� ��������� ����� � ������ � ������ ������ ���� ��� �������� 2� � �� � ������������ ����� ��� � ��� � ���������� ��� ���������� ���� ��� �������� JJ�����KK ���� ��� ���� �� �������� ������ ���� �� �� � ��� � ��� � ����������� ���� �� ���� ��� ���� ������� ��3��� ���� ��� �8���� ���� �������� ���� �� ���� ����� � ���� �������� � ��� �� �)������ ��� ����� � ���� ��)���� � ����� ������ �� ������ ����� ����� ����� ����� :� � �� ������ � �������� ,� � ��� JJ �� ���������KK �������������� �� ���� � ���� ��� ����� ���� � �����O� �������� ���� ������ ���� ��� ���� � ��3����� ���� ��� ��� ��� ��������� �� +)� !A&���� ���� �� �� ��� � �� �������� �� $% ������

�������� � ��������� :� ��� �� �������� �� $%����� �� �� ��� ��� 89�� �� �� � �� �� ����� �� ����� ������ :� ��� ��,����� ���� � ���� �����������3��� 89� �� $% ������ �� ����� ���� ��� ���,����� ���� � � �� ��� �� ����� ������ :� ������� � �� ��� ����� ���� �� ����� ����� �� �������� ��� �������� ��� ������ ���� ����������� �� � ���� ���� � #$+ ���������� ��� �� +)� !P&� :� � ���� �� �� ��� � �� �������� �� #$+ ������ �� ����� ������� �� ���� ����� ��� � � ����� ����� ��� ��� #$+���������� � ������ � ����� �������� )������� #$+���������� ��� �������� ������ ��� ��� JJ������������KK � ����� ��� JJ���� KK� L ��� ��� ���������� ������ ���� � � ��� ������ #$+ L%� � ��� ���� ������ ��������� �� +)� !A& � ��������� � � ����� ��3������ � � #$+ ���������� �� +)� !P&� �� ���� �� �������� ��� ���� ��� � ��� ���������� ��� ��� ������������������ � � )������������ ������� ��� JJ�������������KK ���������� �� JJ����� �������KK ��������

./ �% &�!��� '% (� ������ ) '�!���� �� ���� ������� *� +����, *-.��

��� � N����� �� ��� � � ��� ��� � ���������� � ���� ��� � �� ��������� ��� ��1���� � �� ��3��� ������������� ���� �������� :� ��� �� ������� �� ���� �������� � �*�������� � :� � ��� �������� � ���������� ����� � � �� ����*����������� ��� ���� ���������� ������� ��� �������� ����

���� ����������� �� �� �� � � 0�/ ���� �� ��������� � ���� ��� ��� �� �������� �� ��� ����� ��� ������2��� = ���� ����� ��� ��������� �������� � ��� ��� ������������� ����� ����� � � ���

� ������������� �� �������

�� ������ ����������� ����� ����� � � �� �� ��������� ����� -. �������� ����������� � ������������ �� �,����������� �������� ������� -. ������ )���� ��������� ��� ��� ������� ��������� ��� ����� �� ����� ����� � � ���� � � � ����� �� �� ���� � � "#$% ����� ��������� ��� $%+- ���� ��� �� ���������� ����� �� �������� ���� � � "#$% ������ ������������������� ��� ���� ����� ������� ����� ��� ��������� �� -.� 2���������� �*������ ������ ����������� ��� �� �������� � -. ��� -. -�������O� �������� �� ��-.�"����� -������ � ������

"����� ���� �� � -.� L���� ��� � ����� "�����

���� ��� JJ���������KK � -.� ������ ��������� ���� � ����� �� -. �� "����� ��� ��� -.�"����� -�������� %������� ��� ��� ������ "����� ������������ �� ��� ��� �������� ���� � -. ��� ��� -�������2��� < ���� ����� ��� ������ ������������ � ��� �� ������� ����������� ����� ����� � � ���

� ���� ��� �

� ������ ������ � � ������� ������ ���������� !%# �& �� �������� � �� � ��� �4�������� � ��� ��� �� � ��� �� %# � ��� � ����������� ���� ���� �*������ �������@

� ����������&1�0// '(����)

*"��� ���� � 0 �� �.���

�E #�+�

�� �������� �������� ���� ��������� �� �� � ������ ��� ������ � � ���� ���� ���� ����� �������� 2��� C �� ��� ������� � ��� �������� ��� ���� �������� �������� � ������� �� ����� ���� ������ � �*�� ����� ���� � � �������� � ������� �)����� ��� �������� ������� ��� �� ��,� ��� � ������ ��4����� ������ � �� ���� �������� � �� ��� �� ���� 0� ���� �����

������ �� $%�� �� �������� ���� �� �� � � ��� ���� .// ���� �������� ���� � � $%� ���� ����� ������� � TA/U� �� � �� � ��� ��� ���� ���� �� .�� ��� ��� � V0 � � V. ��� � ���� #$+ ������� � �� �� ������� � ��� $% �� ���� ��� ����� ����� �� ���� �� ���������� �������� � ��� ������� ��� �������� ���� ��� �� ������ �� � ����� �� �������� ��� �������� $�2 �� ������ � ��3�� 89��

2��� =� :�������� �������� � ��� �� ����������� ����� ����� �

� ���

2��� <� #������ ������������ � ��� ��� �� ����������� ����� �����

� � � ���

�% &�!��� '% (� ������ ) '�!���� �� ���� ������� *� +����, *-.�� .0

���� ;<U ��3����� ����� 2��� P �� ��� 89���3��� �� $�2 � � .�� ��� ��� � V0 � � V.� ��� ���� ��� ����� � $% ����� � �� �� ������� ���L%� �� #$+ ���������� � ��� %��� )����� ����*������ ���� �� �� ����3������ ��4����� �� ���� ������� �� $�2� �������� �� ��������� %��� )���������*����� �� � ��� #����� ������� � ��� "#$%���������� ��� ��� �� 2��� A�� $%+- ��� �� ������ �� ���� �� ��� %# �

�������� +��� �������� �� �� ������ ���� �N:-N ��� �9O� �� �*���� ��� � �������� �� ���$%+- ������ ��� ��� �,� �������� �������� ��� � ����� � ��� ��� ,����� ������� #����� �� � ���

$%+- ��� �� ������ �� �������� ���������� ����������� ������� ��� ��� �� 2�� � ; ��� 0/� �� ������ ���� � 3� ��� ���� �������� �������

����� �������� $%�� :� ��� ��,����� ���� � � �������� ��� ��� 89� � ��� $% ����� � �� ��� ���� #$+�*���� ��� �����3��� L%�� � ���� �� �� � ���� �������� ��� � �� ���� ���� ��� ������ � �������� ���������� � � 2� ������� ������� ��� �������� ����� � 00� 0.��� 0E ��� �� � ����� �� ��������� � �� �� ������ ���� ������� � ��� ����� ��� �������� ��

2��� C� #������� � ��� ������� %# � ���� �

���� 0

���� ����� ��� ���� �������� ����� ������

"������ �������� �� �������

2�����:8 #����� � ����� H�����

2���(�:8 #����� ( :���� H�����

2����+�% �9L �������� ����� H�����

2���%99��:8 %���� ����� ����� H�����

2���%99��9L %���� ����� ����� H�����

���%99��:8 %���� ����� ����� ����������

���%99��9L %���� ����� ����� ����������

%�����:8 #����� � ����� �����������

%�����9L #����� � ����� �����������

%���(�9L #����� ( ����� �����������

2��� P� 89� ��3��� �� $�2�

.. �% &�!��� '% (� ������ ) '�!���� �� ���� ������� *� +����, *-.��

����� � ���������� ��� �������� ��� ������������� ��'( ����� ����� � �:� ��� 3� � �� �� �������� ��� $L"0/. ������� ��

�������� ��� � ����� ��� �� �������� � H������� �� ������ �� �� �� ��� �� �� �������� � H�������� ������ ������ H����� ��� �� ������ ���������������� � � ��� ( � �*���� ����� �����3������������� ���� ���� � "$#% ������� �� ��������

��� �� �� �� ��� .�� ��� ��� ��� ���� #$+�2��� 00 �� ��� ����� ������� � � � ��� "$#%����� �� ��� ����� ���� � ��� ���� �� ��� ��� #$+ !�� ����� ����� �� 2��� 00&� . !�� ����

����� �� 2��� 00& ��� .�� $% ��� !����� ���� ����� ��2��� 00& ��� ��� ���� ��� ����� �� ��� ���� � (����� #$+ ���������� ��� !�� ����� ����� � 2��� 00&��� $%�0 ��� $%�. ���������� ��� !��� ���� ���

2��� A� #����� �� � ���� � "#$% ������������

2��� ;� $%+- ��� �� ������ �� �������� ���������� �

�% &�!��� '% (� ������ ) '�!���� �� ���� ������� *� +����, *-.�� .E

��� ����� ����� � 2��� 00& ��������� ���� ��� ����� ���� �������� � ����� ���� ����� � �������� 0�E� ; ��� 0/ �� ��� ���� �������� ������ ���� ���������� ��� �� JJ ���� �����KK ����� (�� ���������� $%+- ���������������$%+- ���� ��� �� ����� ��� ����� ������ ����� 50/. ������� ��� ��� $L"0/. ������� ������� �� � ������ �*���� ��� � � �� � �*������ � ����� 50/. �� ������� � �� � ������� � ����� �������� ����� � ���� �� �� ���� � �� ������ � ��� �� ��� $L"0/. �������� O��� ������� ��� ����

������� ����������� � �� � ������� ���� ������������$%+- ���� �� ����� ���� ����������� ������� ����*���� ��� � � � ��������� �� ���� .�:� ��� ���� ������� � ������� � % 0/0 ��

������� �� �������� ��� ����� ����� ����� ������� C � E�# � 0 � E�# !����� ����� �������)����� �� ����� %# � �0�E< � E�#& ��� ������ ������ ����� ������� ���������� �� ./ � ..�%�%� �)������� ��� ������ ���������� �����K� ��

��������� �� <P�% ���� ���� ��� ����� ����� �����

2��� 0/� $%+- ��� �� ������ �� �������� ������� �

2��� 00� "#$% ����� �� ��� ����� ���� � ��� 3� � �� �� �������

.= �% &�!��� '% (� ������ ) '�!���� �� ���� ������� *� +����, *-.��

����� 50/0 �� ����� ������ ��� � ��� �I� ��� ����������� � ��� ������� ��� �4��� � ���� �������� ���� �� ����3���� ����� � �*���� ��� ���������� �������� � ������� ��� ���� �� �� ������� ������������ ���������� ���� �������� ������)��� �� �� �� ��� �� � �� �������� � ��� �� ��� $% ������ ��� ��� �� ��������� �� �� ����3���� ����� ��� ��� ��� ������� �� ��� ��� 89�� �� �� �� �� �� �������� ��.�� ��� ��� � .� N������ �� ��� �� H�������� ����� ������ � �� ����������� � ���� #$+ ����� ��� #$+����� (� �*������ ��� �� ��� � ��� ���� #$+� �� ��� � �� �������� ��� �� ��� � ���� ������ �� 2��� 0.� ��#$+ ���������� H�������� ����� ����� ���� ��� ��� ��� �� � � ���� �������� ������ ���� ��� ��� �� �� �� � ���� ������ ��� �� ��� %� �)������� ����������� ����� � ���� ������ �� ��� ��� ������������� ����� ����� � � � �� ��� �� ���� E� ������ �� �� � ���� �� ��4����� ����� �� ����� �N������ �� � ������ ���� � ��� ���� ���� ����� ������� �� � � ���� �������� � �� �� � ���� ���� ������� ��� �� ���������� ������ ���� ����� ������

�� ��� ������ �������� ��������� ���� ����%99��:8� �� ��� ��� � �������� ��� ��� ����� � �� ��� ����� ��� ���� ��� � � ���� ��� � � ��� �� �� �� �� �1����� ����� �� ��� ����� ���� % 0/0� �� �� ��� �� �� ���� ���� �� �*�������� ����� � ��� �4��� ������� ����� ����� ���������� � �� ������ ������� �4��� � ������� ������� ��� ����� ����� ������

����������

���K ������� ���� � ��� ����������� �� �������"�,���� � ��� ����� � �� ��� � �%# ���#%��� ���� �������� ���������� ������� ������ ����3� ��� �� �1������ � ������� ������� ����� � �*��� ��� ��������� "#$% ����� ��� �������� �������� �� ������ ��� ��������� � ��� ���� �������� ��� ������ ��� ���� ��� �������� ���" � ����� ����� � ������� � ������� ���� �������������� ����� �������� ������ � ��� ��� ��������� �� ������� �������� ����� ����3� ��� ��� ���� ���� � ���������� ������� ������� "#$% �������� ����� � � :� ��� ������ �� �� ������ � ������ ������������ ����� ����� � � ��� ����� � � �*���� � ���������� � ��������� "#$% ������� ��� ��������� ��� '( ����� ����� � � %���� � ���������� ���������� � � ��� ��� �� � �� �� @ !0& ��� ������� � ������ ����� ����� � �������� ������ ���� �� �� �������� �� �������� �� ���������� �������F ��� !.& ���������� � � � ������ �������� � ������ ����� � �� ��� � �� ��� �� � �� �� ���� ��������� ����� ����� ������ -. ���������� ���� ���������� �� ��� �

!���������

607 5� 5������ ���������� ���� :��������� $��� #�����

�� ��@ %������ #���� ��� 2����� ��������� � .�� :2�% O���

�� � %����� #������ #�������� :���������� �:'(#

#� �� �� $��� %����� ����� #������ 0;;=�

2��� 0.� ��� #$+ ��� .�� ��� ��� �� �� � .�

���� E

����� � �� ��� �� �� � .

'�� �*���� ��� � 9���� 0 9���� .

:� �1����� ����� /�E;; /�;=E

:� �1����� ����� ����� ����� /�.<P 8���������

5���� 50/0 ��������� /�.<P 8���������

���� .

$���������� � �� ����� � ������ �*���� ��� � �� �� � 0

'�� �*���� ��� � 9������� $%+- "#$%�$%+-

50/. ������� /�=/; /�<

$L"0/. ������� /�=/; /�<

%# �0/0 ������� /�/PA; �/

�% &�!��� '% (� ������ ) '�!���� �� ���� ������� *� +����, *-.�� .<

6.7 �� 8����� � �� 8���I� �� ��%���� �� %����� :���������� ����

������� �� ����������� ����������� �� � �� ��������������

���� ����� �������� ������ � $��� %���� 0/ !.///& E=0BE</�

6E7 N� 5���� 5� 5������ ���������� ������� �������������

� $%���� �� ���� ������� ��� ����� ����� � � ���

����� ������� � ��@ $�������� � E�� :2�% O�� �� � 9��

���� 2���� �������� ��� #������ �� �� ��� %������ $���

:��� ���� � :2�%� ���� 2������ 0;;A�

6=7 #� O��� $� -������ '� + ��� ��� �� 9���� "������� ���������

������� $�# ����� � � �� %������� 0 !0;AP& =0B<C�

6<7 ��+� ���� �� � L ��K -���� � $�������� %����� � ���

O���� ��� #� � 8�� W��� 0;;0�

6C7 ��5� '�� ��� ��2� "��-����� �+� "������ "����������� ���� �

����� ������� � ���� �������� ���������� %��� �� %���

+��� C; !0;;0& E<B=P�

6P7 ��2� "��-����� %� �������� %� '����� ��� � "� '������ $��

�� ������� ��� ����� � �� �������� $�#� �:%�� =/

!0;;=& A.CBAEA�

6A7 �� %���� �� (������ �� ������� ��� � $%� ��� ����

����� �� ������������ ���� ����� ���� �������� �:%��

������ =. !0.& !0;;C& E<CEBE<CC�

6;7 $� 8�� � ��2� "��-����� "����������� #$% ����� �� ��

������ ����� ���� � � ��������� EP !0& !0;;<& =0B<;�

60/7 +�W� %��� ��#� O��� ��� ���������� ���������� ��� ��� �� ���

� ��� � 2������ �������� � �� � :+++ ��� � ������

%��� �%�.; !P& !0;A=& C/EBC0=�

6007 $�"� 2����� 2���� ����� � �� ������ � �� � ��� ����������

��� ����������� �� ���������� S � ����� ��� � ���

�� ��� � �������� .C !E& !0;;/& =<;B=P=�

60.7 #�N� ����� 5� 5������ ���������� "������ �� ��� ���� ��

����� ��� �*���� � �� �� ������� ���� ����� � %����

%��� +��� 00 !0;AP& 000B0..�

60E7 ��"� N�������� 2���� �������� ��� ����� � �� %������

��� $���������� $��� � � +� ������ 0;PA�

60=7 #��� ����� -��� $���� %����������� ����� � � ����� ���� �

:+++ ��� � ����������� ��EP !0;PP& .B0E�

60<7 ��O� %���� "� "����� � N����������� ���� �� ���� �� �����

����� ������� %���� %��� +��� 0C !0;;.& =.<B==A�

60C7 "� :��� '� ���� +� 9K#���� N� "�� ����� �� ������� ��

����� � � � �� ������� �� ��� ������� ���� � %����

%��� +��� E !0;P;& =A;B=;E�

60P7 8��� O���*� ��"� N�������� �� � ���� ��� � ��� �4���

����� !$%+-& ��� �� ����� ����� � �:� "�������� %�

���� %��� +��� 0A !0;;=& 0/EB00C�

60A7 �� ������ �� ������� 2���� ����� � �*���� � �� ����

���������� ���������� � $�������� � E�� :2�% O�� �� �

9������ 2���� �������� ��� #������ �� �� ��� %������ $���

:��� ���� � :2�%� ���� 2������ 0;;A�

60;7 �� ������ �� ������� :���������� ���� 3��������� ������

�������� %���� %��� +����� .EF0;;;F#C/<�#C/;�

.C �% &�!��� '% (� ������ ) '�!���� �� ���� ������� *� +����, *-.��