Excel 中的控制图

17 Mar 2025 | 5 分钟阅读

Excel 控制图概述

控制图是用于跟踪过程随时间变化的统计可视化工具。它用于判断一切是否按预期运行，或者是否存在一些问题。在统计过程控制 (SPC) 下，关键工具用于评估任何系统或过程的性能如何，以及它是否运行顺畅。如果存在任何问题，可以重置这些过程。控制图通常在制造过程中使用，以确定过程是否处于受控状态。

控制图的描述

控制图可以简单地称为折线图。其生成目的是确定控制点何时落在实际的上限和下限之外，或者它们是否在数据范围内并位于两者之间。如果控制点良好地位于限制范围内，则过程处于受控状态。如果部分点落在控制范围之外，则认为过程失控。即使存在其他统计过程控制 (SPC) 程序，Microsoft Excel 也可以构建控制图，使该过程更轻松。

Excel 控制图示例

假设如下： 来自一家制造公司的 12 个数据观测值。我们希望检查该过程是否在控制范围内。如果过程失控，我们将创建一个控制图来确定。请参阅下面部分数据的图片。

步骤 1： 在单元格 B14 中使用的函数是 “AVERAGE(B2:B13)”，它计算 12 个样本的平均值。

使用上述公式后，下方显示了解决方案。

步骤 2： 要根据给定数据查找样本的标准差，请在单元格 B15 中输入公式 “STDEV.S(B2:B13)”。此公式计算样本标准差。我们使用 Excel 中的不同公式来查找总体标准差。

使用上述公式后，下方显示了解决方案。

步骤 3： 转到 C 列的 C2 单元格，该单元格称为 控制线 (CONTROL LINE)，然后输入公式 =$B$14。 $ 符号使此公式中的列和行成为常量。当您拖动并填充 C 列的其余行时，在 C2 单元格中输入的公式将与所有单元格相同。通过拖放填充 C 列的其余单元格。结果可以在下面看到。

使用上述公式后，下方显示了解决方案。
拖动并填充 C 列的其余单元格。
我们将平均值用作控制线的值，因为控制线无非是控制图的中心线，它在整个观测值中保持不变。

步骤 4： 该公式用于上限 (Upper Limit)。因此，在单元格 D2 中输入公式 =$B$14+(3*$B$15)。 再次，最大值是针对整个样本的观测值设置的。因此，我们通过使用 $ 符号使行和列成为常量。通过拖动并填充 D 列的最后一个单元格，您可以看到下面的结果。

使用上述公式后，下方显示了解决方案。
拖动并填充 D 列的其余单元格。

步骤 5： 控制图的下限 (Lower Limit) 可以按 E2 单元格所示表示。要解决此问题，请输入 =$B$14-(3*$B$15)。 此公式中的 $ 符号允许它计算下限，该下限在所有每周观测值中是固定的。通过拖动并将公式添加到其余单元格，您可以看到下面的结果。

使用之前提到的公式后，下方显示了解决方案。
通过拖动填充 E 列的最后一个单元格。

说明

控制图的参数是上限、下限和中心线。我们的理论基础允许我们计算这些术语。在统计过程控制 (SPC) 的背景下，如果 99.73% 的观测值落在中心线/控制线上方和下方的三个标准差范围内，则认为过程正常运行。因此，SPC 的上限是高于平均值的三个标准差，下限是低于平均值的三个标准差。只有当这种情况发生时，才能说过程遵循其正常轨迹。否则，必须调整机器，因为过程行为异常。
使用 Excel 绘制控制图所需的信息现已完成。我们现在将在 Excel 中添加一个。

步骤 6： 在您的 Excel 工作表中，选择 A 列和 B 列的数据（分布在 A1:B13），然后从 Excel 功能区选择“插入”选项卡。在“图表”部分中，转到“插入折线图和面积图”按钮。