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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)。此間隔可以用時間來定義(例如：每小時)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。從每一個子組得到一個或多個子組特性，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)，作為所點繪特性的基準(zhǔn)值。在評定過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時，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)驗所點繪特性的標(biāo)稱，或者是產(chǎn)品或服務(wù)的隱含目標(biāo)值?？刂茍D還包含由統(tǒng)計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，為所點繪統(tǒng)計量的總體組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差。組內(nèi)變異是用來度量隨機變差的，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。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，大約有0.3%的風(fēng)險，或每點繪的1000次中平均有3次，描點會落在上控制限或下控制限之外。這里使用“大約”這個詞，是因為如果對基本假定(例如對數(shù)據(jù)分布形式的假定)有偏離，將會影響此概率數(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的概率值，例如：極差圖、不合格品率圖等。但是休哈特為了強調(diào)經(jīng)驗解釋，常規(guī)控制圖仍采用土3s控制限，而不采用概率值控制限。

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

    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)即將來臨的一個警示信號，因此，2s控制限有時也稱作“警戒限＂。

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

    第二種錯誤稱作第二類錯誤。當(dāng)所涉及的過程失控，但所產(chǎn)生的點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)的錯誤結(jié)論。此時由于未檢測出不合格品的增加而造成損失。第二類錯誤的風(fēng)險是以下三項因素的函數(shù)：控制限的間隔寬度、過程失控的程度以及子組大小。上述三項因素的性質(zhì)決定了對于第二類錯誤的風(fēng)險大小只能作出一般估計。

常規(guī)控制圖僅考慮了第一類錯誤，對于3s控制限而言，發(fā)生這類錯誤的可能性為0.3%。由于在給定情形下，對于第二類錯誤的損失作出有意義的估計通常是不實際的，而且任意選擇一個較小的子組大小(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)計控制狀態(tài)時，控制圖提供了一種連續(xù)檢驗統(tǒng)計原假設(shè)的方法，該統(tǒng)計原假設(shè)為過程未發(fā)生變化并保持于統(tǒng)計控制狀態(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，加之第二類錯誤的風(fēng)險，以及未根據(jù)滿足適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險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)檢驗的意義上加以研究(參見ISO7966和GB/T17989)。常規(guī)控制圖強調(diào)的是控制圖用于識別偏離過程“受控狀態(tài)＂的經(jīng)驗有效性,而非強調(diào)其概率解釋.某些使用者確實在認(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)檢驗解釋。

   當(dāng)一個描點值落在任一控制限之外，或一系列描點值反映出如第7章中所述的異常模式，則統(tǒng)計控制狀態(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)，隨時可以繼續(xù)。如上所述，對于第一類錯誤，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)，但是某個偶然原因造成了描點落在控制界限之外，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，常常會發(fā)現(xiàn)此過程當(dāng)時未處于受控狀態(tài)。根據(jù)這種失控過程的數(shù)據(jù)計算出的控制限將會導(dǎo)致錯誤的結(jié)論，因為這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)計控制狀態(tài)。下列各章將討論為某過程建立控制圖的方法。