Excel在计量标准统计控制图中的应用

　　一、引言

　　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。在计量检定或校准工作中， 对于准确度较高且重要的计量标准仪器，一般要求采用控制图对其进行连续和长期的统计控制，以便于判断测量过程是否处于统计控制状态。传统统计控制图的建 立， 是在取得预备测量数据的情况下，采用人工数据计算和图形绘制的方法。由于统计控制图需要重复测量次数较多， 基本取样数据量较大，各组统计数据的计算重复又繁琐。同时，在整个控制图制作过程中，各种控制量和控制限都是随取样数据动态变化，需重新计算和修改。因 此，常规的制作过程不但费时费力， 且手工绘制的坐标图也不够精确，而Excel具有强大的数据处理功能，其所提供的各种统计分析及图表功能更是为我们测量过程统计控制图的制作提供了高效的 辅助工具。

　　二、计量标准统计控制图建立过程

　　绘制计量标准统计控制图的目的是分析判断计量过程是否处于稳定状态，这主要是通过对控制图上测量点的分布情况进行观察和分析而得出的，这些测量 点就是我们所要监控的各种统计控制量。它是根据定期观测所得到的各子组测量数据并通过计算得到的。作为随机抽样的样本，通过它的变化情况可以推断出整个计 量过程是否处于统计控制状态。下面以平均值控制图(x图)和标准偏差控制图(s图)为例说明利用Excel建立计量标准统计控制图的方法过程。

　　1.预备测量数据并计算各子组测量平均值和标准偏差

　　对于x-s统计控制图，在建图之前要求收集至少20个子组的测量数据。

　　以BZ3型0.01级标准电阻器(1Ω)为核查标准，对3541型标准数字欧姆表进行连续的定期观测。按照JJG724-1991《直流数字式 欧姆表》检定规程规定的测量条件， 用所观测的3541型标准器在短时间内对BZ3型核查标准连续进行10次重复测量，得到一组测量数据，并计算该组数据的平均值和标准偏差。上述测量过程在 同等测量条件下每月进行一次， 共进行20次，得到20组测量数据(xk、sk)，作为绘制控制图的预备数据。需要注意的是，所用核查标准必须是经过几个检定周期检定合格且示值稳定的， 才能用于制作统计控制图并通过它对所观测标准进行连续和长期的统计控制。

　　2.计算统计控制量和控制界限

　　在原始测量数据收集之后，就应该为控制图计算中心线和控制限等各参量。

　　(1)计算上述各子组测量数据的总平均值x和各子组标准偏差平均值s

　　(2)计算平均值控制图的中心线(CL)、控制上限(UCL)、控制下限(LCL)