测量过程的统计控制-控制图(北京国质联).doc

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1、测量过程的统计控制—控制图1、控制图的概念控制图（又称休哈特控制图）是对测量过程是否处于统计控制状态的一种图形记录。它能判断并提供测量过程中是否存在异常因素的信息，以便于查明产生异常的原因，并采取措施使测量过程重新处于统计控制状态。对于准确度较高及比较重要的测量过程，如有可能建议尽可能采用控制图对其测量过程进行连续和长期的统计控制。2、核查装置测量结果除了会受到测量过程的影响外，还会受测量对象的影响，因此如果能找到一个比较稳定的核查装置并对其作连续的定期观测，则根据由定期观测结果计算得到的统计控制量（例如平均值，标准偏差，极差等）的变化情况可以推断出测

2、量过程是否处于统计控制状态。因此采用控制图方法来对测量过程进行统计控制的前提是具有一个量值稳定的核查装置。3、控制图的分类根据控制对象的数据性质，即所采用的统计控制量来分类，在测量过程控制中常用的控制图有平均值—标准偏差控制图（–s图）和平均值—极差控制图（–R图）。控制图通常均成对地使用，平均值控制图主要用于判断测量过程中是否受到不受控的系统效应的影响。标准偏差控制图和极差控制图主要用于判断测量过程是否受到不受控的随机效应的影响。标准偏差控制图比极差控制图具有更高的检出率，但由于标准偏差要求重复测量次数n≥10，对于某些测量过程可能难以实现。而极差控

3、制图一般要求n≥5，因此在测量过程考核中推荐采用平均值—标准偏差控制图，也可以采用平均值—极差控制图。根据控制图的用途，可以分为分析用控制图和控制用控制图两类。(1)分析用控制图：用于对已经设计完成的测量过程或测量阶段进行分析，以评估测量过程是否稳定或处于受控状态。(2)控制用控制图：对于正在进行中的测量过程，可以在进行测量的同时进行过程控制，以确保测量过程处于稳定受控状态。具体建立控制图时，应首先建立分析用控制图，确认过程处于稳定受控状态后，将分析用控制图的时间界限延长，于是分析用控制图就转化为控制用控制图。4、建立控制图的步骤4.1确定控制的量确定

4、所采用的统计控制量，即确定所采用的控制图类型。通常采用平均值和标准偏差控制图（–s图）或平均值和极差控制图（–R图）。注：在测量不确定度评定中，被测量习惯上用符号“y”表示。但在测量过程控制的控制图中，通常用符号“x”表示被测量。4.2预备数据的取得预备数据是建立分析用控制图的基本取样数据，要求取样过程处于随机控制状态中。(1)在重复性条件下，对选择好的核查装置作n次的独立重复测量。当采用标准偏差控制图时，要求测量次数n≥10；当采用极差控制图时，测量次数≥5次。该n次测量结果称为一个子组。(2)在测量过程规范所规定的测量条件下，重复上面的过程，共测量

5、k个子组。要求子组数k≥20，在实际工作中最好取25组。即使当个别子组数据出现可以查明原因的异常而被剔除时，仍可保持多于20组的数据。4.3计算统计控制量当采用平均值—标准偏差控制图（–s图）时，应计算的统计控制量为：每个子组的平均值，每个子组的标准偏差s，各子组平均值的平均值和各子组标准偏差的平均值。当采用平均值—极差控制图（–R图），应计算的统计控制量为：每个子组的平均值，每个子组的极差R，各子组平均值的平均值和各子组极差的平均值。4.4平均值—极差控制图（–R图）控制界限的计算计算每个控制图的中心线（CL），控制上限（UCL），和控制下限（LCL

6、）。对于不同的控制图，其控制界限的计算公式是不同的。4.4.1平均值—标准偏差控制图（–s图）(1)平均值控制图，图（仅指与标准偏差控制图联用的平均值控制图）其中心线CL、控制上限UCL和控制下限分别LCL分别为(1)(2)(3)(2)标准偏差控制图，s图其中心线CL、控制上限UCL和控制下限分别LCL为(4)(5)(6)4.4.2平均值—极差控制图（–R图）(1)平均值控制图，图（仅指与极差控制图联用的平均值控制图）其中心线CL、控制上限UCL和控制下限分别LCL为(7)(8)(9)(2)极差控制图，R图其中心线CL、控制上限UCL和控制下限分别LC

7、L为(10)(11)(12)计算中各系数A2，A3，B3，B4，D3和D4之值与样本大小n（每个子组所包含的测量次数）有关，其值见表C-1。表1计算控制限的系数表nA2A3B3B4D3D421.8802.65903.26703.26731.0231.95402.56802.57440.7291.62802.26602.28250.5771.42702.08902.11460.4831.2870.0301.97002.00470.4191.1820.1181.8820.0761.92480.3731.0990.1851.8150.1361.86490.3

8、371.0320.2391.7610.1841.816100.3080.9750.2841.7