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笔者首次提出了将经济学领域中的协整理论应用于非平稳工业过程系统的状态监测与故障诊断。首先简要介绍了协整理论，并基于流化催化裂化装置（FCCU）的仿真数据建立了非平稳变量组的协整模型，验证了这些变量在正常状态下满足协整关系。模拟FCCU系统的两种故障模式用来验证协整模型的非正常状态监测能力，还引入降阶协整模型故障隔离法，锁定了破坏协整关系的变量。应用结果表明，协整理论在工程系统状态监测与故障诊断领域具有潜在的重要应用价值。