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根據(jù)ISO/IEC17025：2017《檢測和校準實驗室能力的通用要求》、JJF1069-2016《法定計量檢定機構考核規(guī)范》和JJF1033-2017《計量標準考核規(guī)范》的要求，實驗室除了按管理體系的要求進行內部審核和過程控制外，還必須運用統(tǒng)計過程控制的方法對測量結果的質量進行控制，即用技術手段及時發(fā)現(xiàn)測量結果的變異或失控。

作為測量的結果——數(shù)據(jù)，它與其他產品的質量一樣具有變異性。影響變異的因素有人、機、料、法、環(huán)、測、抽、樣等因素。但這種變異同樣符合隨機現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律。因此，可以使用統(tǒng)計過程控制方法對測量結果的數(shù)據(jù)進行控制。但是由于實際被測物的變動性不易掌握，為了區(qū)分由檢測本身帶來的變異，就必須有一種性能穩(wěn)定、可靠的樣品或其他物品作為核查標準，通過對核查標準長期重復的測量來監(jiān)控測量過程的穩(wěn)定性。

可根據(jù)休哈特控制圖原理，通過作控制圖來對檢測質量進行控制，及時發(fā)現(xiàn)質量的變異，及時尋找原因采取糾正措施，使質量得到控制。

一、利用控制圖進行質量控制的原理

從正態(tài)分布規(guī)律可知，正態(tài)分布的兩個參數(shù)平均值μ（注：μ在數(shù)學上稱為期望，在統(tǒng)計過程控制中稱為平均值）和標準差σ是相互獨立的，不論平均值μ如何變化都不會改變正態(tài)分布的形態(tài)，即標準差σ不變；不論標準差σ如何變化，也不會影響平均值μ。根據(jù)這個規(guī)律，通過對正態(tài)分布密度函數(shù)的積分計算，可得到不同質量特性區(qū)間的概率。由正態(tài)分布概率的計算結果，可以得出，在μ±3σ范圍內包含全部檢測數(shù)據(jù)的99.73%。如果將這99.73%的數(shù)據(jù)控制住，過程基本上實現(xiàn)了受控。

統(tǒng)計過程控制就是根據(jù)檢測質量的統(tǒng)計觀點，運用數(shù)理統(tǒng)計方法對測量過程的數(shù)據(jù)加以收集、整理、分析，從而了解、預測和監(jiān)控過程的運行狀態(tài)和水平，這是一種以預防為主的質量控制方法。

統(tǒng)計過程控制主要解決兩個基本問題：一是過程運行狀態(tài)是否穩(wěn)定；二是過程能力是否充足。前者可利用控制圖進行測定，后者可通過過程能力分析來實現(xiàn)。

統(tǒng)計過程控制的實施包括過程識別、過程分析和過程控制等階段。

二、控制圖原理

1.控制圖結構

控制圖（ControlChart）是對過程質量特性值進行測定、記錄、評估，從而監(jiān)察過程是否處于控制狀態(tài)的一種統(tǒng)計方法設計的圖。圖上有中心線（CL）、上控制限（U-CL）和下控制限（LCL），并有按時間順序抽取的樣本統(tǒng)計量數(shù)值的描點序列。UCL、LCL統(tǒng)稱為控制限。若控制圖中的描點落在UCL與LCL之外或描點在UCL與LCL之間的排列不隨機，則表明過程異常。

2.控制圖原理

（1）質量波動理論

檢測質量客觀上存在波動，影響質量波動的原因可歸結為5M1E（人員、設備、材料、方法、測量和環(huán)境）。但從對檢測質量的影響大小來分，又可分為偶然因素和異常因素。偶然因素引起質量的偶然波動，異常因素則引起質量的異常波動。

休哈特控制圖的實質就是區(qū)分偶然波動和異常波動兩類因素的顯示圖。

（2）小概率原理

小概率原理是：小概率事件在一次試驗中幾乎不可能發(fā)生，若發(fā)生則判為異常。

 

3.常用控制圖的分類（見表1）

表1.常規(guī)控制圖表（根據(jù)GB/T4091-2001）

三、質量控制數(shù)據(jù)分析應用舉例

1.核查樣品

準確度等級為一級的ST-85型照度計。

2.標準器具

測量范圍為（0.2～3000）lx、相對擴展不確定度為U_rel=1.1%（k=2）的照度計檢定裝置。

3.測量間隔

3個月，測量子組n=10次。

4.依據(jù)文件

JJG245-2005《光照度計檢定規(guī)程》；GB/T4091-2001《常規(guī)控制圖》。

5.控制線的計算

（1）檢定數(shù)據(jù)表（見表2）。

表2.檢定數(shù)據(jù)表

單位：lx

（2）質量控制圖采用常用的`X-s控制圖。

①標準差s控制圖（見圖1）

圖1.標準差控制圖

統(tǒng)計量為標準差s，中心線CL為`s，B₃=0.284，B₄=1.716，則

UCL_s=B₄`s=1.716×1.2345=2.1184 lx

CL_s=`s=1.2345 lx

LCL_s=B₃`s=0.284×1.2345=0.3506 lx

從圖1中可看出，標準差s控制圖不存在變差可查明原因的8種模式，那么可以利用`s建立`X圖。

②平均值`X控制圖（見圖2）由于子組n=10，GB/T4091-2001表2中

圖2.平均值控制圖

A₃=0.975，`X=1013.7 lx，s=1.2345 lx，可得：

UCL_x=`X+A<sub>3</sub>`s=1015.2 lx

CL_x=`X=1013.7 lx

LCL_x=`X－A<sub>3</sub>`s=1012.2 lx

6.結果分析

根據(jù)上述控制圖、表可看出，標準偏差s的波動值在0.5lx之間；在質量控制限±0.8839lx范圍內；平均值X波動值在1.0lx之間；在質量控制限±1.5lx范圍內；同時測量數(shù)據(jù)的排列也是隨機的，均沒有出現(xiàn)變差可查明原因的8種模式，故可認為測量過程處于穩(wěn)定狀態(tài)或統(tǒng)計控制狀態(tài)。