控制圖是對測量過程是否處于統計控制狀態的一種圖形記錄。為了確保計量標準、測量設備等在兩次檢定/校準周期時間間隔期間保持良好的可信度，通常需對其穩定性進行期間核查。對于精度較高且重要的計量標準，條件滿足的情況下，建議采用控制圖對其測量過程進行持續及長期地統計控制。本文通過以地磅砝碼為實例，來論述控制圖法在對計量標準進行期間核查方法的應用。

引言

期間核查是為保持計量標準、標準物質或其他測量儀器檢定（校準）狀態的可信度而開展的核查活動，目的是確認在兩次檢定（檢定）之間的時間間隔內保持其校準狀態的可信度。常規控制圖（又稱休哈特控制圖）就是通過由測量結果得到圖形記錄，來判斷測量過程是否處于正常狀態，以便于查明產生異常的原因，并采取措施使測量過程重新處于統計控制狀態。

本文以地磅砝碼為例。因其被廣泛應用于各行業檢測領域，作為實物量具，也易于選擇高等級、性能比較穩定的實物量具作為核查標準來實施期間核查，尤其在計量檢定機構、實驗室在日常開展檢定/校準活動中，需要現場檢定（或校準）各衡器時，一方面臺件數較多，使用頻率很高，經常脫離實驗室標準存放區域，環境改變、運輸環節較多，對砝碼開展期間核查也就尤為必要。本文以 F2 等級砝碼為例，簡述平均值-極差（ x -R）控制圖法在用作期間核查方法的具體應用。

 1.期間核查的目的、核查對象與核查方法

核查目的：為了考核 F2 等級砝碼在兩次周期檢定之間的工作可靠性，以 50g 作為核查點。

核查標準：狀態穩定的 E2 等級砝碼 50g（利用穩定的核查標準進行的核查，僅觀察被核查對象檢定/校準狀態是否改變，核查標準一般不具備高一級計量標準的性能和資格，故此期間核查并不具有溯源性）。

核查及評定方法：采用核查標準在電子天平上直接比對的方法進行重復性測量。

2.分析用控制圖的建立

繪制平均值-極差控制圖（ x -R），其中平均值控制圖用來控制和判斷測量過程是否受到系統效應的影響，而極差控制圖是用來控制和判斷測量過程是否受到隨機效應的影響，需要成對使用。

2.1 收集預備數據

按一定的時間間隔重復測量過程，確保得到的測量數據相互獨立，獲取充足的預備數據信息。對核查對象進行 10組、每組 5 次的測量，分別按公式計算核查平均值 x 、極差值 R 及控制極限值，計算出控制基線（中心線 CL）、控制上限（UCL）和控制下限（RCL），繪制出 x -R 控制圖（表 1）。

 x 控制圖和 R 控制圖中心線（CL）、控制上限（UCL）和控制下限（RCL）計算公式（表 2）中，控制限 A、D 值查詢國家標準 GB/T4091-2001《常用控制圖》可得（表 3）。

（1） x 控制圖極限值的計算

中心線（CL） x = -0.0127mg

控制上限（UCL） x + A2 R = -0.0053mg

控制下限（RCL） x - A2 R = -0.0202mg

（2）R 控制圖極限值的計算中心線（CL） R = 0.013mg

控制上限（UCL） D4 R = 0.027mg 控制下限（RCL） D3 R = 0.000mg

2.2 控制圖的建立

平均值 x 控制圖

轉化為控制用控制圖

延長 x -R 控制圖的控制線，作控制用控制圖，進行日常管理監控。把每次核查周期值測得的平均值 x 、極差值 R 以及對應的日期分別記錄（見表 3）并描述到 x -R 控制圖中。

目前，微軟辦公軟件 EXCEL 電子表格應用程序可利用繪制折線圖的方法，實現控制圖的繪制，能有效保證數據處理的快捷準確無，建立起質量控制的數據庫實現資源共享，易于維護和保存。

4.結果判定

由于測量結果的分布趨于正態分布，為方便直觀地對結果進行判定，將控制圖控制范圍平均分成 6 個區間，每個區間的寬度為統計控制量的標準偏差d ，上區間分別為 A、B、C，下區間分別為 C、B、A，如圖 1 所示。當測量點位于 A 區

（ 3d ）之外的區域，表示測量過程異常，應立即采取糾正措施。落在 B 區（ 2d 和 3d 之間）則為警示區，這時應予以關注，必要時采取預防措施。一旦發現后續測量點分布異常時，也應立即采取糾正措施，將其影響減小或者消除，直至恢復到正常的隨機狀態，確保實驗室檢測結果的正確性。

控制圖異常的判斷準則按照現行國家標準 GB/T4091-2001 idt ISO8258：1991《常規控制圖》總結了常見測量過程異常分布的 8 種模式，對應標準判據來判斷異常情況。

5.結束語

過程控制圖是對整個測量過程進行持續長期的統計控制，以預防為原則，是進行統計控制管理行之有效的手段，能有效掌控測量標準和測量設備的穩定狀態，是一種科學、準確的方法。