控制图绘制实验
化学分析实验室利用控制图进行内部质量控制
化学分析实验室利用控制图进行内部质量控制化学分析实验室是一个重要的实验室，它负责对各种化学样品进行分析和检测，以确保产品和环境的安全。
在实验室的工作中，内部质量控制是非常重要的，因为它可以帮助实验室监控实验过程中的任何变化，及时发现问题，并采取相应的措施。
在这方面，控制图是一种非常有效的工具，可以帮助实验室进行内部质量控制，本文将介绍化学分析实验室如何利用控制图进行内部质量控制。
一、控制图概述控制图是一种用于监测过程稳定性和识别异常的统计工具，它通过图形化表示过程数据的变化趋势，可以帮助人们更直观地了解过程的状态。
在化学分析实验室中，常用的控制图有X-条图、R-图、P-图和C-图等，它们分别适用于不同类型的过程数据。
X-条图用于监控过程的中心线变化，R-图用于监控过程的离散程度，P-图和C-图则用于监控不合格品的比例和计数。
通过对这些控制图的分析，可以及时发现过程中的问题，确保实验结果的准确性和可靠性。
二、控制图在化学分析实验室的应用1.监控分析结果的精确性和准确性在化学分析实验室中，实验过程中的数据变化会直接影响到分析结果的精确性和准确性，因此需要通过控制图来监控实验过程中的数据变化。
实验室对某种化学物质的含量进行分析，可以通过X-条图来监控每批样品分析结果的中心线变化，及时发现分析结果偏离了期望值，从而及时调整实验条件，保证分析结果的准确性。
2.监控实验过程中的不确定性三、控制图的建立和应用流程1.确定监控对象和目标在建立和应用控制图之前，首先需要确定监控对象和目标。
监控对象是指需要监控的过程数据，可以是实验结果的中心线变化、离散程度、不合格品的比例或计数等，而监控目标则是为了保证分析结果的准确性和可靠性。
根据监控对象和目标的不同，可以选择合适的控制图来进行监控。
2.收集和整理数据在确定监控对象和目标后，需要对实验过程中的数据进行收集和整理。
这些数据包括实验结果的测量值、标准偏差、不合格品的比例或计数等，通过对这些数据的分析，可以建立控制图，并确定控制限。
控制图如何制作
控制图如何制作控制图，是制造业实施品质管制中不可缺少的重要工具。
它最早是由美国贝尔电话实验室的休华特在1924年首先提出的，它通过设置合理的控制界限，对引起品质异常的原因进行判定和分析，使工序处于正常、稳定的状态。
控制图是按照3 Sigma 原理来设置控制限的，它将控制限设在X±3 Sigma 的位置上。
在过程正常的情况下,大约有99。
73％的数据会落在上下限之内。
所以观察控制图的数据位置，就能了解过程情况有无变化。
工具/原料•电脑•待解决问题方法/步骤1. 1确定抽样数目，平均值—极差控制图的抽样数目通常为每组2~6个。
确定抽样次数，通常惯例是每班次20~25次数，最少20组，一般25 组较合适,但要确保样本总数不少于50个单位。
2. 2确定级差、均值及均值、级差控制界限（通过公式计算）。
3. 3制作Xbar—-R控制图.4. 4分析控制图并对异常原因进行调查及对策；继续对生产过程进行下一生产日的抽样并绘制控制图,以实现对工程质量的连续监控。
END注意事项•制作Xbar--R控制图，需要明确记录抽样数据的基本条件（机种、项目、生产线、规格标准、控制界限、抽样时间及日期、抽样频次等）,在控制图的上方可开辟“基本条件记录区”以记录上述条件;另外抽样的数据及计算出的X 和R值记录在控制图的下方区域，形成“抽样数据区”，最下方可作为“不良原因对策区",这样就可形成一份完整的Xbar ——R控制图。
二、控制图的轮廓线第3页 /(共6页）控制图是画有控制界限的一种图表。
如图5-4所示。
通过它可以看出质量变动的情况及趋势，以便找出影响质量变动的原因, 然后予以解决。
图5—4控制图我们已经知道:在正态分布的基本性质中, 质量特性数据落在[μ±3]范围内的概率为99。
73％, 落在界外的概率只有0. 27％，超过一侧的概率只有0。
135％, 这是一个小概率事件。
这个结论非常重要，控制图正是基于这个结论而产生出来的.现在把带有μ±3线的正态分布曲线旋转到一定的位置(即正态分布曲线向右旋转9,再翻转），即得到了控制图的基本形式，再去掉正态分布的概率密度曲线, 就得到了控制图的轮廓线, 其演变过程如图5-5所示。
质控图知识与绘制简介
质控图知识与绘制简介质控图知识质控图即质量控制图。
控制图又称为管制图。
第一张控制图诞生于1924年5月16日，由美国的贝尔电话实验所的休哈特（W.A.Shewhart)博士在首先提出使用后，管制图就一直成为科学管理的一个重要工具。
它是一种有控制界限的图，用来区分引起的偏差原因是偶然的还是系统的，可以提供系统偏差原因存在的资讯，从而判断生产过程状态，使之受控。
控制图按其用途可分为两类，一类是供分析用的控制图，用来控制生产过程中有关质量特性值的变化情况，看工序是否处于稳定受控状态；再一类的控制图，主要用于发现生产过程是否出现了异常情况，以预防产生不合格品。
质控图原理控制图的要素：纵坐标：数据（质量特性值或其统计量）横坐标：按时间顺序抽样的样本编号上虚线：上控制界限UCL下虚线：下控制界限LCL中实线：中心线CL均值-极差控制图的直观应用分类1. 计量控制图（单值控制图、平均值-极差控制图、平均值-标准差控制图、中位数-极差控制图）2. 计数控制图（不合格品p 图、不合格品数np 图、不合格数c 图、单位产品不合格数u 图） 各图应用比较：过程控制直观示意图：控制图判断水质质控图判断：1、落入上下辅助线范围内点数占总数的68%，如落入点数小于50%，则表示点的分布不合理，应补充数据，重新计算直至分布合理。
2、连续七点偏在中心线同侧，表明结果异常，应查明原因，重新积累数据和绘图。
3、相邻七点递升或递降，表明有明显失控趋势，应查找原因，重新补充数据、计算、绘图。
4、相邻三点中两点屡屡接近控制限，表明测试质量异常，应终止试验查明原因，予以纠正。
5、超出控制限的为离群值，应剔除。
剔除后，应补充新数据至20个，重新计算、绘图。
《休哈特-常规控制图》GB/T4091-2001中有所修订：将7点链改为9点链、7点趋势改为6点趋势。
标准方法GB/T4091-2001《常规控制图》ISO8258:1991GB/T17989-2000数据处理软件1、Minitab界面：成果：2、6SQ统计插件成果。
发热量质控图的绘制步骤
发明创意任务书模板商品煤质量抽查和验收方法把煤中发热量作为评价燃煤质量好坏的重要指标之煤炭发热量测定的准确定直接关系到煤炭供需双方的切实利益。
质控图是实验室进行内部质量控制最重要的工具，实验室应建立质量控制程序，包括选择使用有证标准物质作为实验室质控样品、确定控制图的类型、建立控制限以及确定控制分析的频度等，并采用日常质控图对发热量检测项目进行数据分析统计，以判断测试系统是否稳定可靠。
从人员、设备、材料与样品、方法、设施与环境、标准物质等方面分析失控状态原因，通过以有证标准物质的分析质控图可判断量热测试系统的稳定可靠性。
1概述煤炭的发热量是火电厂燃煤验收的一个重要指标，对于火电厂的安全生产和经济运行尤为重要。
煤炭检测实验室的内部质量控制是对其分析方法和操作程序所进行的持续的、严格的评估。
质控图是实验室进行内部质量控制最重要的工具，其基础是将控制样品与待测样品同时进行分析，然后将控制样品的结果用于绘制控制图，实验室可从控制图中控制值的分布及变化趋势评估分析过程是否受控、分析结果是否可以接受。
本文通过火电厂实际工作中质控图在发热量的检测过程的运用，分析内部质量控制方法的实际效果，为煤炭供求双方提供一个公平公正、真实可信的实验结果。
2建立控制程序实验室应从目的适宜性原则出发建立控制程序，包括选择合适的控制样品、确定控制图的类型、建立控制限以及确定控制分析的频度等。
建议在条件允许的情况下优先使用有证标准物质作为实验室质控样品，采用一个长时间段内控制值的平均值作为控制图的中位线，为一个新方法启动质量控制，初始控制限和中位线可以通过25个控制值进行估计。
控制限计算一个长时间段内控制值的标准偏差(S)。
警告限为+2S和-2S，行动限为+3S和-3S。
确定控制分析的频度应考虑分析系统的稳定性，并在质量控制和样品分析之间取得平衡。
最低的要求是每个分析批中应至少分析--个控制样品，对于连续测定项日发热量控制样品以适当的问隔分布在整个试验阶段。
质控图
控制图——将控制值按检测时间或检测批顺序 数点于图上，将各点按顺序连接，便于观察有 无倾向，系统性偏倚和随机波动。
质控品
质控品一般是冻干品或液体质控品。 稳定性是控制品的重要指标，但稳定性是相对
向超出X+2s或X-2s限值,是失控表现. 第2种为在1批检测中,2个水平的控制值同方向超出
X+2s或X-2s限值,是失控表现
第二代质控
Westgard多规则控制方法
④R4s失控规则:在一批检测中２个水平．其中1个控 制品的控制值超出X+2s限值,另1个控制品的控制值超 出X-2s限值,表现为失控.
肿瘤抗原
项目
X
SD
AFP
10.3.23 4.57
CEA
19.73
1.05
CA199
12.4
0.7
53
13.02
0.5
SF
162.61
4.55
CV(%) 4.43 5.32 5.65 9.6 3.84 2.8
项目 FSH LH PRL P T E2 TT3 FT3 TT4 FT4 TSH
免疫发光检测质控规则
12s 13s 22s 规则名称
N个结果
13s
1
12s
1
22s
2
X限 3.0 2.0 2.0 2个连续
免疫质控图的绘制
12s 警告规则——发出警告，不是失控 13s失控规则——控制值超出x+ 3s(失控
标志） 22s失控规则，同一水平的控制品连续两
次控制值同方向超出x+2s or x-2s限值— —失控
化学分析实验室利用控制图进行内部质量控制
化学分析实验室利用控制图进行内部质量控制控制图是一种统计工具，通过图形化方法对实验室中的质量数据进行监控和分析，以便及时识别和解决质量问题。
在化学分析实验室中，控制图可以用于监控实验中各项指标的稳定性和一致性，从而保证实验结果的准确性和可靠性。
控制图主要包括X控制图和R控制图两种。
X控制图用于监控实验结果的中心线变动情况，R控制图用于监控实验结果的离散程度。
这两种控制图可以帮助实验室管理者及时发现并修正实验过程中出现的问题，保证实验结果的稳定和可控。
在建立控制图之前，需要确定合适的控制限（Upper Control Limit, UCL和Lower Control Limit, LCL），用于标志实验结果的正常变化范围。
一般情况下，控制限的计算方式为：UCL = X̄ + kσ，LCL = X̄ - kσ，其中X̄为实验结果的平均值，σ为实验结果的标准差，k为常数，常用的k值为2或3。
当实验结果在控制限范围内时，说明实验过程稳定，质量可控。
当实验结果超出控制限范围时，需要开展进一步的分析和调查，找出导致异常的原因，并采取相应的措施进行改进。
检查实验设备是否正常运行，检查试剂的质量是否满足要求，或者检查操作者是否存在不当操作等。
除了控制限之外，控制图还包括一条中心线，表示实验结果的平均水平。
当实验结果不断出现偏离中心线的趋势时，需要引起注意，并考虑是否有系统性的问题需要解决。
控制图的建立需要收集一定量的实验数据，建立数据集合，并进行统计分析。
对于常规的化学分析实验，例如pH值、溶解度、含量的测定等，可以每天进行多次重复实验，然后将实验结果记录下来，建立控制图进行监控。
对于一些不易重复的实验，例如近红外光谱或者质谱分析，可以根据实验结果的稳定性和一致性进行抽样监控，每次实验都记录实验结果，并按照一定的时间周期进行统计和分析。
除了建立控制图之外，还需要建立相应的纪录和记录系统，将实验结果、异常情况以及解决措施进行记录，便于后期分析和追踪。
平均值与标准差控制图实验
平均值与标准差控制图实验引言平均值与标准差控制图也被称为X和σ 控制图，它们是一种用于监控过程稳定性的方法。
该控制图通过分析数据平均值和标准差的变化来确定过程是否存在已知问题。
在本文中，我们将介绍如何使用控制图来监控过程，并展示一个平均值与标准差控制图实验的过程和结果。
方法数据收集为了进行实验，我们需要收集一组数据来监控过程的平均值和标准差。
在本实验中，我们选择从一个生产线收集数据。
我们对产线上每个小时的输出进行测量，直到我们收集到足够的数据来分析过程的稳定性。
确定过程的中心线和控制限确定控制限需要进行以下几个步骤：1.计算平均值和标准差，并确定它们的样本大小；2.计算平均值和标准差的中心线；3.计算上下控制限。
在本实验中，我们使用以下公式来确定中心线和控制限：•中心线 = 总体平均值；•上限控制线 = 中心线 + （3 × 标准差）；•下限控制线 = 中心线 - （3 × 标准差）。
绘制控制图在确定控制限之后，我们将数据绘制在控制图上。
控制图是由平均值和标准差组成的。
该图中的中心线是过程的平均值，上下限是过程的上限和下限控制限。
绘制控制图的目的是为了帮助我们识别过程稳定性并可以快速发现任何问题。
结果我们使用控制图来监控生产线的稳定性。
以下是实验结果：实验结果实验结果从上图中可以看出，生产线的平均值和标准差的变化并没有超过控制限。
这意味着过程是稳定的。
如果我们看到任何变化超过控制限，我们将认为该过程不稳定，然后需要进行调整。
在本文中，我们介绍了平均值与标准差控制图的方法，并展示了一个实验的过程和结果。
我们了解了如何确定过程的中心线和控制限，绘制控制图，识别过程稳定性并快速发现任何问题。
通过使用平均值与标准差控制图，我们可以确保生产线的稳定，保证产品的质量和过程的效率。
质量控制图在实验室质量控制中的应用
JOURNAL OF INSPECTION AND QUARANTINE 检验检疫学刊Vol.30No.32020年第3期第一作者E-mail:**************收稿日期:2020-03-161前言控制质量是保证实验室分析结果质量的重要途径,通过分析结果可以使实验分析人员实现更好的自我控制,让质控内部人员更精准地实施质控整体流程。
质控最根本的目的是对实验中的误差进行控制,使数据在允许范围内,从而确保分析结果的准确性和有效性[1],而质量控制图(简称质控图)是整个质控流程中最重要的质量控制方法,对保证实验室分析结果的可靠性有重要作用。
2质控图的应用2.1绘制质控图首先,计算平均值、标准偏差(S )、上下警告限(±2S )和上下控制限(±3S );其次,在坐标纸上以测定序号为横轴,测定值为纵轴,将中心线(CL)、上下辅助限(±S )、±2S 、±3S 绘制在该坐标系中;之后对标准物质反复进行质控测试,确保每一次测试都能得到精准结果,最终得到质控图的测试积累数据,详见图1。
2.2质控图对实验室的工作质量评价质控图是实验室分析工作质量水平的直接呈现。
获得可靠的质控图后,在实验室测定样品的同质量控制图在实验室质量控制中的应用丁怡1王晓明2(1.辽宁省国家新型原材料基地建设工程中心辽宁沈阳110032;2.辽宁省检验检测认证中心)摘要质量控制图是实验室分析工作质量水平的直接呈现,想要保证分析结果的可靠性,对实验室进行质量控制是必不可少的。
而控制质量的一个重要手段便是绘制质量控制图,通过对所得数据的分析研究,确定质控范围。
为确保分析结果的精密准确性和有效性,需要减少自身因素对绘制过程的影响,对实验中的误差进行控制,最终让质量控制图充分发挥其根本性作用。
关键词质量控制图;实验室;影响因素中图分类号TS207.3The Application of Quality Control Chart in Laboratory Quality ControlDING Yi 1,WANG Xiaoming 2(1.Liaoning Provincial National New Raw Material Base Construction Engineering Center,Shenyang,Liaoning,110032,China;2.Liaoning Provincial Inspection and Testing Certification Center)Abstract :The quality control chart is a direct representation of the quality level of the laboratory analysis work.To ensure the reliability of the analysis results,the quality control of the laboratory is essential.And an important means of quality control is to draw a quality control chart,the quality control scope could be determined by analyzing the datas.In order to ensure the accuracy and effectiveness of the analysis results,it is necessary to reduce the influence of its own factors on the drawing process,control the error in the experiment,and finally let the quality control chart give full play its fundamental role.Key Words :Quality Control Chart;Laboratory;Influencing Factors 图1质控图上控制限下控制限下警告限上警告限上辅助限下辅助限中心线测定顺序·126·2020年第3期Vol.30No.3检验检疫学刊JOURNAL OF INSPECTION AND QUARANTINE时,可以对该标准物质或质量控制样品进行2~3个平行测定,并将测定结果标在质控图上的相应位置。
质量控制图
质量控制图质量控制图的绘制及使用对经常性的分析项目常用控制图来控制质量。
质量控制图的基本原理由W.A.Shewart提出的,他指出:每一个方法都存在着变异,都受到时间和空间的影响,即使在理想的条件下获得的一组分析结果,也会存在一定的随机误差。
但当某一个结果超出了随机误差的允许范围时,运用数理统计的方法,可以判断这个结果是异常的、不足信的。
质量控制图可以起到这种监测的仲裁作用。
因此实验室内质量控制图是监测常规分析过程中可能出现误差.控制分析数据在一定的精密度范围内,保证常规分析数据质量的有效方法。
在实验室工作中每一项分析工作都由许多操作步骤组成,测定结果的可信度受到许多因素的影响,如果对这些步骤、因素都建立质量控制图,这在实际工作中是无法做到的,因此分析工作的质量只能根据最终测量结果来进行判断。
对经常性的分析项目,用控制图来控制质量,编制控制图的基本假设是:测定结果在受控的条件下具有一定的精密度和准确度,并按正态分布。
若以一个控制样品,用一种方法,由一个分析人员在一定时间内进行分析,累积一定数据。
如这些数据达到规定的精密度、准确度(即处于控制状态),以其结果一一分析次序编制控制图。
在以后的经常分析过程中,取每份(或多次)平行的控制样品随机地编入环境样品中一起分析,根据控制样品的分析结果,推断环境样品的分析质量。
质量控制图的基本组成见图9—9。
预期值——即图中的中心线；目标值——图中上、下警告限之间区域；实测值的可接受范围——图中上、下控制限之间的区域；辅助线——上、下各一线，在中心线两侧与上、下警告限之间各一半处。
1．均数控制图( 图)控制样品的浓度和组成，使其尽量与环境样品相似，用同一方法在一定时间内(例如每天分析一次平行样)重复测定，至少累积20个数据(不可将20个重复实验同时进行，或一天分析二次或二次以上)，按下列公式计算总均值( )、标准偏差(s)(此值不得大于标准分析方法中规定的相应浓度水平的标准偏差值)、平均极差( )等。
质控图的制作
序号 1 日期 ##### 测定值 0.53 0.50 0.47 0.52 0.51 0.49 0.52 0.47 0.48 0.53 0.52 0.49 0.49 0.53 0.48 0.51 0.52 0.50 0.51 0.49 0.50 x s 0.02 CV（%） 3.93 xs 0.52
项目和内容，使质控基本资料、数据与图形完美结合起 来，不但可以在计算机上永久保存，而且可以打印出彩 色图表[8]。利用EXCEL-2003制作的质量控制图模板，可 以被一般检验人员所掌握，提高了工作效率，从而可以 使质量控制工作落实到位。 参考文献 [1]谢帮才，袁飞.应用Excel制作L-J质控图[J].实用医技杂 志,2008,15(22):2941-2942. [2] 胡伯胜. ELISA法检测HIV抗体质量控制方法的应用比 较[J]. 国际检验医学杂志,2013,34(24):3391-3392. [3]申子瑜，李萍.临床实验室管理学[M].北京：人民卫生 出版社，2007：51． [4]叶应妩，王毓三,申子瑜．全国临床检验操作规程[M].3 版.南京：东南大学出版社，2006
图1水质中锌元素质量控制图源自1.2.7 质量控制图的修饰 可以用颜色区分质控限，（） 为绿色、±1s为蓝色、±2s为橙色、±3s为红色[3]。质 控图中控制线的制作，视图→工具栏→绘图选中直线在、 ±1s、±2s、±3s处各画一条直线，分别选中各直线且 都设置为1.15磅,然后按上述规定,将各直线涂成相应颜 色。 2.结果 利用EXCEL-2003可以制作完美的LeveyJennings质量控制图模板，见图2。将现有模板复制所 需要检测项目，只需要修正标题，最小值的取值为-4s、 最大值的取值为＋4s[4]、主要刻度取值、次要刻度取值， 点击完成即得到所需的质量控制图。
质控图的制作
xxx
质控血清
1．内部对照质控血清
2．外部对照质控血清
外部对照质控血清是各级实验室为了监控每次检测 的重复性和稳定性以及检验试剂盒批间差异而设置的一套 阴性和阳性对照血清。设立外部对照还可以提示标本处于 临界值状态时的检验操作情况。
（1)外部对照质控血清的组成
理想的外部对照应该包括阳性对照、弱阳性对照、 临界值对照和阴性对照。 在每次实验时应设置一个单一浓度水平的质控品 即弱阳性对照。这个弱阳性对照的值以设定在该试剂 盒Cut-off值的2－3倍为宜。
cv 计算公式为：
s cv = ── x 100 % x
通过上表，计算S/CO值的均值（x），标准差（s）和变异系数（cv）
x =1.72
s =0.29
cv =16.9%
根据以上数据绘制室内质控框架图, 开始质量控制
次数 21 22 23 24
日期 7.4 7.7 7.8 7.11
质控血清 OD 0.160 0.190 0.200 0.228
• f． 发现全部对照值剧烈位移，立即报告室主管，分 析原因，若是试剂盒质量问题，立刻通知厂家。
质量控制图建立和分析的注意要点
• h． 外部和内部阴性对照质控血清出现高值倾向，应 该注意试剂、技术或设备出现问题(如洗板机等)。 • i． 实验室配制新批次的外部对照质控血清或变动外 部对照质控血清的值时，必须重新计算均值和标准差， 建立新的质控图。
Cut-off值 0.105 0.105 0.105 0.105
S/CO值 1.52 1.81 1.90 1.81
25
26 27 28 29
7.12
7.15 7.16 7.18 7.19
0.139
化学分析实验室利用控制图进行内部质量控制
化学分析实验室利用控制图进行内部质量控制化学分析实验室的内部质量控制非常重要，因为它可以确保实验室的测量结果准确可靠并且符合标准。
实验室可以利用控制图来进行内部质量控制。
控制图是一种统计工具，可以用来分析实验室的数据并检测出系统中的变化。
控制图可以在实验室的测量结果发生变化之前提供提前预警。
在化学分析实验室中，有两种常用的控制图：X-控制图和R-控制图。
X-控制图是用来检查过程的平均值是否稳定的。
平均值稳定意味着系统在一个特定区间内运作，没有发生变化。
如果平均值发生变化，可能有一些未知因素影响了结果可靠性。
在制作X-控制图时，需要测量同一样品多次并将平均值记录在控制图上。
如果有任何可疑变化，就需要对整个测试过程进行评估，确定是否需要对实验进行调整。
R-控制图是用来检查过程的变化是否稳定的。
变化稳定意味着过程中瓶颈、停滞或其他可能影响实验结果的问题得到了解决。
在制作R-控制图时，首先需要计算样品测试值的范围，并计算标准差。
标准差是统计数据离平均值的偏差程度。
如果可感知的偏差值越来越小，或者高于当前标准差，这就表明实验室中的过程出现了变化。
控制图可以帮助实验室以一种系统性和反复性的方式，定期对实验流程进行优化和标准化。
一旦控制图制作完成，实验室可以每周或每月对数据进行更新并查看过程的变更情况。
这些信息可以用于实验室审计或证明实验室过程的可重复性和可靠性。
在实验室中，任何可能影响测量结果的因素都需要进行控制，包括实验室环境、试剂和仪器质量、操作员技能、样品制备方法以及数据处理方法。
利用控制图可以更好地控制这些因素，同时也可以在发生问题之前即时发现实验中的偏差。
总之，实验室利用控制图进行内部质量控制可以提高实验室的效率和准确性，并保证测量结果的可靠性和一致性。
通过对实验室过程的系统性分析，实验室可以更好地了解过程中的变化、提高数据质量并且更快地发现问题，这有助于实验室改进其过程，提高实验室整体的水平。
Matlab加VB实现实验室内质量控制图的绘制
Matlab加VB实现实验室内质量控制图的绘制韩波1孙利1黄勇2(1北海市环境监测中心站北海536000) （2北海市环环境信息中心北海536000）摘要：针对《手册》各类质控图，应用Visual Basic强有力的界面设计功能和Matlab的强大的计算和图形处理功能，通过在VB中调用 Matlab的ActiveX方法，实现应用系统的无缝集成，通过程序创建和《手册》中的实例，向读者展示如何运用基于Matlab与VB编程方法，实现质量控制中复杂的数据统计和图表的制作功能。
关键词:Matlab VB 质量控制质控图质量控制图是实验室质量控制中重要的组成部分，可以量化和形象的描绘分析误差是否处于统计控制中，由于它具有成熟的数学理论和概率统计方法，已在实验室质量控制中得到了广泛的应用。
《环境水质监测质量保证手册》[1]（以下简称“手册”）对质量控制图在实验室质控中的应用主要有：单值质控图；均值—极差质控图；空白值质控图；回收率质控图。
而建立质控图首先要对分析质量数据进行各项统计参数的计算，然后绘出质控图。
但是这项工作比较复杂烦琐。
目前，有文献[2，3]用Excel提供的函数功能进行处理，显然很难实现计算与制图自动化功能。
通过分析，发现在Visual Basic（简称VB）中使用Matlab的方法，在VB可视化对象模块中编写一小段程序代码，即可方便地达到自动计算与制图的目的。
1、质控图制作工具选择MATLAB是一种著名的数值计算软件，在矩阵运算，数值拟合上具有极强的功能。
为了支持不同的专业领域的用户，MATLAB还提供了大量的高级图形命令。
通过使用这些命令，可以很快的画出图形，给设计人员的开发带来极大的方便。
MATLAB绘图命令中大多都是通过M文件编写的，用户可以察看其中的源码，通过适当的修改，便可以形成自己的特殊算法。
利用MATLAB的绘图命令，我们可以很方便地完成各种质控图的制作。
但是，MATLAB与用户的交互界面和数据显示界面不够友好，美观，如果采用在VB中调用MATLAB的方法，将可以较好地解决这些问题。
控制图如何制作
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总损失为最小。如图5-7所示。这就是大多数控制图的控制界限都采用μ±3方式的理由。
图5—7两种错误总损失最小点
X—R控制图的操作步骤及应用示例
用于控制对象为长度、重量、强度、纯度、时间、收率和生产量等计量值的场合。X控制图主要用于观察正态分布的均值的变化，R控制图主要用于观察正态分
步骤3：计算Xi，Ri。
步骤4：计算X，R。
步骤5：计算R图控制线并作图。
步骤6：将预备数据点绘在R图中，并对状态进行判断。
若稳，则进行步骤7；若不稳，则除去可查明原因后转入步骤2重新进行判断。
步骤7：计算X图控制线并作图。
将预备数据点绘在X图中，对状态进行判断。
若稳，则进行步骤8；若不稳，则除去可查明原因后转入步骤2重新进行判断。
的X和R值记录在控制图的下方区域，形成“抽样数据区”，最下方可作为“不良原因对策区”，这样就可形成一份完
整的Xbar--R控制图。
二、控制图的轮廓线
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控制图是画有控制界限的一种图表。如图5-4所示。通过它可以看出质量变动的情况及趋势,以
便找出影响质量变动的原因,然后予以解决。
图5-4控制图
以上是X-R控制图的介绍。
步骤8：计算过程能力指数并检验其是否满足技术要求。
若过程能力指数满足技术要求，则转入步骤9。
步骤9：延长X-R控制图的控制线，作控制用控制图，进行日常管理。
上述步1~步骤8为分析用控制图操作步骤，在这里如果直接SPC软件来做的话，就不需要自己计算跟画控制图，控制图计算公式已嵌入SPC软件中，只要把相关样本数据录入
（5）控制对象要选择容易测定并对过程容易采取措施者。
实验室质控图
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控制图（Control Chart）-SPC的重要工具
各类常规 控制图的 使用场合：
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控制图（Control Chart）-SPC的重要工具
4、控制图的应用:
★ 引入新产品或过程 ★ 工程更改 ★正在进行的质量保证
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内部质量控制
一、统计过程控制（Statistical Process Control；SPC）
1、什么是SPC? 统计过程控制是应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保
持过程处于可接受的并且稳定的水平，从而保证产品与服务符合规定的要求的一 种质量管理技术。
用数字语言来说，就是小概 率事件实际不发生，若发生就 判断异常。
2、两种引起过程变异的原因： 偶然波动和异常波动
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1/5/2021
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控制图（Control Chart）-SPC的重要工具
3、控制图的分类:
★ 、从功能上分 （1）分析用控制图，确定一个过程是否处于受控状态； （2）控制用控制图，帮助维持过程统计受控。
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用Excel如何计算平均值？
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如何用Excel制 作质量控制图？
四、创建图表
1、首先选择数 据区域：选择 所选项目所在 位置，如B3;B22
实验一用SPSS绘制质量控制图
实验一：用SPSS绘制质量控制图控制图（Control Chart）又称管理图，它是用来区分是由异常原因引起的波动，还是由过程固有的原因引起的正常波动的一种有效的工具。
控制图通过科学的区分正常波动和异常波动，对工序过程的质量波动性进行控制，并通过及时调整消除异常波动，使过程处于受控状态。
不仅如此，通过比较工序改进以后的控制图，还可以确认此过程的质量改进效果。
因此，控制图在质量管理中有着广泛的应用。
控制图由样本均值服从于正态分布演变而来。
正态分布可用两个参数即均值μ和标准差σ来决定。
正态分布有一个结论对质量管理很有用，即无论均值μ和标准差σ取何值，产品质量特性值落在μ±3σ之间的概率为99.73%，落在μ±3σ之外的概率为100%-99.73%= 0.27%，而超过一侧，即大于μ+3σ或小于μ-3σ的概率为0.27%/2=0.135%≈1‰，,休哈特就根据这一事实提出了控制图。
图上有中心线(CL)、上控制限(UCL)和下控制限(LCL)，并有按时间顺序抽取的样本统计量数值的描点序列。
多数情况下是通过人工来绘制控制图，首先通过计算器计算各种指标，然后再一步步地绘制控制图。
在这个过程中，往往会出现计算错误或者误差过大等原因，使得最后的控制图达不到预期的效果，更为严重的是能使质量管理者产生错误的判断，做出错误的决策，从而产生较大的损失。
也有的企业利用excel绘制控制图，从而提高其精确度，减少误差。
然而，用excel绘制控制图的步骤比较繁杂，不容易掌握，容易在绘制过程中产生操作性失误，造成数据集的失真。
SPSS的图形工具非常强大，具有很强的统计分析功能。
在质量数据管理中，经常要用到一些图形方法和工具，例如帕雷托图、直方图、散点图、控制图、序列图等，SPSS均可以有效地应用这些图形方法和工具来处理质量数据信息，这些功能集中在Graph菜单中。
因此，此处我们采用SPSS来绘制控制图。
SPSS控制图的选择依据（X-R或X-S和X-MR）根据主要测量值分组变量的具体情况，可选择X-R、X-S，即均值-极差和均值-标准差控制图；或者选择X-MR，个体-移动均值控制图。
质量控制图的绘制及使用
质量控制图的绘制及使用[2,5,7]根据误差为正态分布的原理，在统计学上X±1S占正态曲线下面积的68.26%，以此作为上辅助限和下辅助限；X±2S占总面积的95.45%，以此作为上警戒限和下警戒限；X±3S占总面积的99.73%，以此作为控制图的上控制限和下控制限（图21.2）；超过3倍S的概率总共只占0.27%，以乃属于小概率事件，亦即同一总体中出现如此大偏差的概率极小，可以认为它不是这个总体中的一个随机样品，这个结论具有99.73%的把握是正确的。
既然不能作为同一总体中的一个随机组成者，而在分析测试中是用同一分析方法，在相同条件下所测得的同一个样品（例如空白试验）的检测值，则必然发生了某种影响较大因素的作用，从而有根据否定这一测定值。
图21.2 质量控制图图21.2中质量控制图的形式与正态曲线形式完全相同，即将正态曲线向逆时针方向旋转了90度，以正态曲线的中心m被X所代替，作为理想的预期测定值；将68.26%概率保证的置信区间作为目标值（即上、下辅助限之间的区域）；以95.45%概率保证的置信区间作为可接受范围（即上、下警戒限之间的区域）；将上、下警戒限至上、下控制限的区间作为可能存在“失控”倾向，应进行检查并采取相应的校正措施；在上、下控制限以外，则表示测定过程已失去控制，应立即停止检测，待查明原因加以纠正后对该批样品全部重新测定。
对于质量控制检查样品和实验室控制样品的控制图，是把算术平均值作为中心值统计。
最初控制限制是用平均值的百分数表示，通常系列测定算术平均值±10%。
然而，最少进行7个测定值后才能建立统计控制限度。
警戒限度设在来自平均数(X)±2Sx (标准误，来自质量控制样品的95%）；控制限度设在离平均数(X)±3 Sx应包含质量控制样品的99.7%）。
质量控制样品数据的5%将落在警戒限外面，如果两个连续测定值落在警戒限外面被认为是“失控”状态(Taylor, 1987)。
休哈特控制图
休哈特控制图是由美国的贝尔电话实验所的休哈特(W.A.Shewhart)博士在1924年首先提出管制图使用后，管制图就一直成为科学管理的一个重要工具，特别在质量管理方面成了一个不可或缺的管理工具。
它是一种有控制界限的图，用来区分引起质量波动的原因是偶然的还是系统的，可以提供系统原因存在的信息，从而判断生产过程是否处于受控状态。
控制图按其用途可分为两类，一类是供分析用的控制图，用控制图分析生产过程中有关质量特性值的变化情况，看工序是否处于稳定受控状；再一类是供管理用的控制图，主要用于发现生产过程是否出现了异常情况，以预防产生不合格品。
控制图画在平面直角坐标系中，横坐标表示检测时间，纵坐标表示测得的目标特征值。
按控制对象（目标特征值）的变化情况，控制图又分为两种：一种是稳值控制图，一种是变值控制图。
1、稳值控制图。
稳值控制图一般用于对产品质量或目标值恒定不变的目标实施状态进行控制，如下图所示，图中中心线表示计划目标值，虚线表示控制上下限。
2、变值控制图。
变值控制图用于对目标值随时间变化的目标实施状态进行控制。
从计划线与实际线的对比，可看出目标实施状态，对于超出计划线的情况，查清超出的原因，采取措施，将其控制在计划线以下。
[编辑]控制图原理控制图是对过程质量加以测定、记录从而进行控制的一种科学方法。
图上有中心线、上只存在偶然波动时，产品质量将形成某种典型分布。
例如，在车制螺丝的例子中形成正态分布。
如果除去偶然波动外还有异常波动，则产品质量的分布必将偏离原来的典型分布。
因此，根据典型分布是否偏离就能判断异常因素是否发生，而典型分布的偏离可由控制图检出。
在上述车制螺丝的例子中，由于发生了车刀磨损的异常因素，螺丝直径的分布偏离了原来的正态分布而向上移动，于是点子超出上控制界的概率大为增加，从而点子频频出界，表明在异常波动。
控制图上的控制界限就是区分偶然波动与异常波动的科学界限，休哈特控制图的实质是区分偶然因素与异常因素两类因素。
化学分析实验室利用控制图进行内部质量控制
化学分析实验室利用控制图进行内部质量控制【摘要】化学分析实验室利用控制图进行内部质量控制是一种有效的方法。
通过控制图的原理和应用，实验室可以监控实验数据的稳定性和变异性，及时发现异常情况并采取相应措施。
在化学分析实验室中，质量控制尤为重要，可以确保实验结果的准确性和可靠性。
控制图在化学分析实验室中的应用涵盖了各种实验方法和步骤，包括数据采集、分析和结果报告。
通过对数据进行分析，实验室可以及时发现问题并进行调整，保证实验结果符合标准要求。
控制图在内部质量控制中扮演着重要角色，有助于提高实验室的整体质量水平。
未来，随着技术的不断发展，控制图在化学分析实验室中的应用将不断完善，为实验室的质量管理提供更多可能性。
【关键词】化学分析实验室、控制图、内部质量控制、质量控制、实验方法、数据分析、结果、作用、展望。
1. 引言1.1 背景介绍化学分析实验室是一个至关重要的部门，主要负责检测和分析各种化学物质的成分和性质。
在这样一个密集的工作环境下，准确性和可靠性是至关重要的，因为任何错误都可能导致严重的后果。
内部质量控制是化学分析实验室必不可少的一部分。
在过去，化学分析实验室通常依靠人工检测和记录数据，这种方法存在很多问题，比如容易出错和不够及时。
为了解决这些问题，控制图被引入到化学分析实验室的质量控制中。
控制图是一种统计工具，可以帮助实验室监控过程中的变化，及时发现问题并采取措施加以修正，从而保证实验室的数据准确性和可靠性。
通过控制图的应用，化学分析实验室可以更好地管理数据和过程，提高实验室的效率和质量水平。
本研究将探讨控制图在化学分析实验室中的原理和应用，以及控制图在内部质量控制中的作用。
希望通过这项研究，能够为化学分析实验室的质量管理提供更有效的方法和工具，进一步提升实验室的科研水平。
1.2 研究目的本研究的目的在于探讨化学分析实验室利用控制图进行内部质量控制的有效性和重要性。
化学分析实验室是一个重要的实验环境，质量控制是确保实验结果准确性和可靠性的关键步骤。
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控制图绘制实验
控制图绘制实验
一、实验目的
掌握游标卡尺正确地使用方法，明确控制图的原理和计算机上的绘制方法，使用EXCEL软件绘制出X̅-R控制图。
二、实验要求
1.了解游标卡尺的使用方法，学会数据收集和整理。
2.使用EXCEL软件绘制出X̅-R控制图。
3.运用控制图原理对实验结果进行分析和总结。
三、实验原理
1.控制图又叫管理图。
它是用来区分异常波动和正常波动，判断过程是否
处于受控的一种工具。
2.3σ原理：若变量X服从正态分布，那么，在±3σ范围内包含了99.73%
的数值。
3.中心极限定理：无论产品或服务质量水平的总体分布是什么，其X̅的分
布在当样本容量逐渐增大时将趋于正态分布。
四、实验所需设备
1.游标卡尺。
2.螺栓。
3.装有EXCEL软件的计算机。
五、实验预习
(1)游标卡尺的使用及读数方法
读数方法，可分三分步骤；
1.根据副尺零线以左的主尺上的最近刻度读出整毫米数；
2.根据副尺零线以右与主尺上的刻度对准的刻线数乘上0.02读出小数；
3.将上面整数和小数两部分加起来，即为总尺寸。
(2)复习控制图的建立步骤
1.选择控制图拟控制的质量特性
2.选用合适的控制图种类
3.确定样本容量和抽样间隔
4.收集并记录至少20~25个样本的数据，或使用以前所记录的数据
5.计算各个样本的统计量，如样本平均值、样本极差、样本标准差等
6.计算各统计量的控制界限
7.画控制图并标出各样本的统计量
8.研究在控制线以外的点子和在控制线内排列有缺陷的点子以及标明异常原
因的状态
六、实验过程
(一)选择质量特性
选择螺栓的头部宽度
(二)使用游标卡尺对100个螺栓进行测量
(四) 确定总的平均数、极差并计算控制限
(五) 利用控制界限分析样本数值
13.55
13.5613.5713.5813.5913.6013.6113.6213.6313.641
3
5
7
91113151719212325
螺栓头部宽度平均数
样组号
螺栓头部宽度平均数控制图
(六)控制图分析
R控制图中没有点子超出控制界限之外，并且点子在控制界线内排列未有异常。
均值控制图没有点子超出控制界限之外，并且点子在控制界线内排列未有异常。
控制图说明生产处于正常波动，生产过程稳定，过程能力适宜，处于受控状态。
七、实验感悟与总结
在检测过程中，反映测定结果的数据分布有两个规律：
1.波动即重复某一检测，测定结果总是上下波动的，即是说测定的数据是在平
均值上、下波动的，这是由于测定过程中一些条件的变化引起的，而这些变化又难以予先知道的。
波动的大小取决于检测条件完善程度和对影响因素影响量的认识程度。
2.分布即测定的数据都是按一定规律分布的，例如定量测定中，常呈正态分布，
数据常在均值上、下分布，其离散的程度常用标准差来表示，因此均值及标准差就成为这一分布的两个特征值，也成为绘制控制图时两个基本依据。
本次实验锻炼了自己的动手能力，学会更加熟练地使用游标卡尺。
学会了使用EXCEL软件绘制出X ̅-R控制图。
对控制图的这部分内容有了更加深刻的理解。