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常規(guī)控制圖要求從過程中以近似等間隔抽取的數(shù)據(jù)。此間隔可以用時(shí)間來定義(例如：每小時(shí))或者用數(shù)量來定義(例如：每批)。通常,這樣抽取的子組在過程控制中稱為子組，每個(gè)子組由具有相同可測量單位和相同子組大小的同一產(chǎn)品或服務(wù)所組成。從每一個(gè)子組得到一個(gè)或多個(gè)子組特性，如子組平均值X、子組極差R 或標(biāo)準(zhǔn)差s。常規(guī)控制圖就是給定的子組特性值與子組號對應(yīng)的一種圖形，它包含一條中心線(CL)，作為所點(diǎn)繪特性的基準(zhǔn)值。在評定過程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)時(shí)，此基準(zhǔn)值通常為所考察數(shù)據(jù)的平均值。對于過程控制，此基準(zhǔn)值通常為產(chǎn)品規(guī)范中所規(guī)定特性的長期值，或者是基于過程以往經(jīng)驗(yàn)所點(diǎn)繪特性的標(biāo)稱，或者是產(chǎn)品或服務(wù)的隱含目標(biāo)值。控制圖還包含由統(tǒng)計(jì)方法確定的兩條控制限，位于中心線的各一側(cè),稱為上控制限(UCL)和下控制限(LCL)，參見圖1。

     常規(guī)控制圖的控制限分別位于中心線兩側(cè)的3s距離處。其中，為所點(diǎn)繪統(tǒng)計(jì)量的總體組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差。組內(nèi)變異是用來度量隨機(jī)變差的，s可用子組標(biāo)準(zhǔn)差或子組極差的適當(dāng)倍數(shù)進(jìn)行估計(jì)。s的這種度量不包括組間變差，僅包括組內(nèi)變差。3s 控制限表明，若過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，則大約有99.7%的子組值將落在控制界限之內(nèi)。換句話說，當(dāng)過程受控時(shí)，大約有0.3%的風(fēng)險(xiǎn)，或每點(diǎn)繪的1000次中平均有3次，描點(diǎn)會(huì)落在上控制限或下控制限之外。這里使用“大約”這個(gè)詞，是因?yàn)槿绻麑炯俣?例如對數(shù)據(jù)分布形式的假定)有偏離，將會(huì)影響此概率數(shù)值。

     應(yīng)該注意，有些專業(yè)人員寧愿采用3.09來代替3，以使標(biāo)稱概率值為0.2%，或平均每1000次中有兩次虛報(bào)1)。但是休哈特不主張采用精確概率值而選擇了系數(shù)3。同樣地，某些專業(yè)人員對非正態(tài)分布的控制圖采用真實(shí)的概率值，例如：極差圖、不合格品率圖等。但是休哈特為了強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)解釋，常規(guī)控制圖仍采用土3s控制限，而不采用概率值控制限。

    描點(diǎn)超出控制限確實(shí)是由偶然事件引起而非真實(shí)信號的可能性被定得很小，因此當(dāng)一個(gè)點(diǎn)超出控制限時(shí)，就應(yīng)采取某種行動(dòng)，故3s控制限有時(shí)也稱為“行動(dòng)限＂。

    許多場合，在控制圖上另外加上2s控制限是有益的。這樣，任何落在2s界限外的子組值都可作為失控狀態(tài)即將來臨的一個(gè)警示信號，因此，2s控制限有時(shí)也稱作“警戒限＂。

    應(yīng)用控制圖時(shí)可能發(fā)生兩種類型的錯(cuò)誤。第一種錯(cuò)誤稱作第一類錯(cuò)誤。這是當(dāng)所涉及的過程仍然處于受控狀態(tài)，但有某點(diǎn)由于偶然原因落在控制限之外，而得出過程失控的結(jié)論時(shí)所發(fā)生的錯(cuò)誤。此類錯(cuò)誤將導(dǎo)致對本不存在的問題而去無謂尋找原因而增加費(fèi)用。

    第二種錯(cuò)誤稱作第二類錯(cuò)誤。當(dāng)所涉及的過程失控，但所產(chǎn)生的點(diǎn)由于偶然原因仍落在控制限之內(nèi)，而得出過程仍處受控狀態(tài)的錯(cuò)誤結(jié)論。此時(shí)由于未檢測出不合格品的增加而造成損失。第二類錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)是以下三項(xiàng)因素的函數(shù)：控制限的間隔寬度、過程失控的程度以及子組大小。上述三項(xiàng)因素的性質(zhì)決定了對于第二類錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)大小只能作出一般估計(jì)。

常規(guī)控制圖僅考慮了第一類錯(cuò)誤，對于3s控制限而言，發(fā)生這類錯(cuò)誤的可能性為0.3%。由于在給定情形下，對于第二類錯(cuò)誤的損失作出有意義的估計(jì)通常是不實(shí)際的，而且任意選擇一個(gè)較小的子組大小(例如4或5)也很方便，故采用3s 控制限，并將注意力集中于控制和改進(jìn)過程本身的性能，是適宜且可行的。

    當(dāng)過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)時(shí)，控制圖提供了一種連續(xù)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)原假設(shè)的方法，該統(tǒng)計(jì)原假設(shè)為過程未發(fā)生變化并保持于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。由于通常不預(yù)先確定過程特性對于有關(guān)目標(biāo)值的具體偏離情況，加之第二類錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，以及未根據(jù)滿足適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)水平來確定子組大小等原因，故常規(guī)控制圖不應(yīng)在假設(shè)檢驗(yàn)的意義上加以研究(參見ISO7966和GB/T17989)。常規(guī)控制圖強(qiáng)調(diào)的是控制圖用于識別偏離過程“受控狀態(tài)＂的經(jīng)驗(yàn)有效性,而非強(qiáng)調(diào)其概率解釋.某些使用者確實(shí)在認(rèn)真研究控制圖的操作特性曲線,將其作為一種手段進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)解釋。

   當(dāng)一個(gè)描點(diǎn)值落在任一控制限之外，或一系列描點(diǎn)值反映出如第7章中所述的異常模式，則統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)不再被接受。此情形一旦發(fā)生，就應(yīng)開始進(jìn)行調(diào)研以確定可查明原因，過程可能被終止或進(jìn)行調(diào)整。一旦可查明原因被確認(rèn)并消除，則過程恢復(fù)受控狀態(tài)，隨時(shí)可以繼續(xù)。如上所述，對于第一類錯(cuò)誤，在極少的情況下，可能找不到可查明原因，于是必須作出結(jié)論：雖然過程處于受控狀態(tài)，但是某個(gè)偶然原因造成了描點(diǎn)落在控制界限之外，這表明一種非常罕見的事件發(fā)生了。

    當(dāng)為某過程最初建立控制圖時(shí)，常常會(huì)發(fā)現(xiàn)此過程當(dāng)時(shí)未處于受控狀態(tài)。根據(jù)這種失控過程的數(shù)據(jù)計(jì)算出的控制限將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論，因?yàn)檫@些控制限的間距太大。為此，在固定的控制圖參數(shù)建立之前，總是有必要將過程調(diào)整到統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。下列各章將討論為某過程建立控制圖的方法。