单值移动极差图详解
单值移动极差
第4节单值和移动极差图（X—MR）在某些情况下，有必要用单位而不是子组来进行过程控制，在这样的情况下，子组内的变差实际上为0，这种情况通常发生在测量费用很大时（例如破坏性试验），或是当在任何时刻点的输出性质比较一致时（例如：化学溶液的pH值）。
在这些情况下，可按下面介绍的方法绘制单值控制图，但要注意下面4点：•单值图在检查过程变化时不如X—R图敏感；•如果过程的分布不是对称的，则在解释单值控制图时要非常小心；•单值控制图不能区分过程的零件间重复性，因此，在很多情况下，最好还是使用常规的子组样本容量较小（2到4）的X—R控制图，尽管在子组间都要求较长的时间；•由于每一子组仅有一个单值，X和σ值会有较大的变异性，（即过程是稳定的）直到子组数达到100以上为止。
单值控制图的详细介绍与X—R图有些相同，不同之处如下：A．收集数据（见图27）（见本章第1节A部分，不同之处如下）•在数据图上从左至右记录单值读数（X）。
•计算单值间的移动极差（MR）。
通常最好是记录每对连续读数间的差值（例如：第一和第二个读数点的差，第二和第三个读数间的差等）。
这样移动极差的个数比单值读数的个数少一个（25个读数可得到24个移动极差）。
在很少的情况下，可在较大的移动组（例如3或4个（或固定的子组（例如所有的读数均在一个班上读取）的基础上计算移动极差。
注意，尽管测量是单独抽样的，但是读数的个数形成移动极差的成组（例如，2、3或4）决定了各义样本容量n，当查系数表时必须考虑该值；•单值图（X图）的刻度按下列最大者选取（a）产品的规范容差加上超过规范的读数的允许值，或（b）最大单值读数与最小单值读数之差的1.5到2倍。
移动极差（MR）图的刻度间隔与X图一致。
B．计算控制图（见本章第1节B部分，不同之处如下）•计算并描绘过程均值（单值读数之和除以读数的个数，按常规记为X，见附录珠术语，并计算平均极差（R），注意对于样本容量为2的移动极差，其移动极差（MR）的个数比单值读数的个数少1；图28 单值和移动极差图的解释（略）•计算控制限：UCL MR =D4RLCL MR=D3 RUCL X=X+E2RLCL X=X—E2R式中：R为移动平均极差，X是过程均值，D4、D3和E2是用来对计算移动极差进行分组，并随样本容量变化的常数，见下面从附录E的表：注：当R大于中位数极差R时（这种情况常见），另一种计算控制限的方法是，使用样本容量为2的移动极差的中位数极差，按下式计算控制限（见附录H，参考文献23）：UCL MR =3.865R̃；LCL MR=0UCL X=X+3.14R̃；LCL X=X—3.14RA．过程控制解释（见图28）（见本章第1节C部分，不同之处如下）•审查移动极差图中超出控制限的点，这是存在特殊原因的信号。
电流发生器MSA单值-移动极差图
移 动 极 差 计 算
mRAvg= 1/g×∑mRj ＝ 0.5172 UCLmR= D4mRAvg ＝ 1.69034 LCLmR= D3mRAvg ＝0
100
4.00 2.00 0.00 -2.00
0.5 1.7 0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
95 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324252627282930
11
101.2 100.1 100.65 0.20
12
101.1 99பைடு நூலகம்3 100.20 0.45
13
99.9 99.6 99.75 0.45
14
98.9 98.9 98.90 0.85
15
99.2 99.3 99.25 0.35
16
98.2 99.6 98.90 0.35
17
98.9 99.5 99.20 0.30
-4.00
判断准则
不能有点超出控制限
结论
控制图分析显示，测量过程是稳定的，因为没有点明显超过控制限
100±1(mA)
方法描述
因各种原因每次只能得到一个数据或希望尽快发现并消除异常因素时，使用单值移动极差图比较标绘点和控制限并查看趋势。 同一测量装置在每个时间周期从n≥30个样本中，每个样本测量m=1次或多次。 g (j) 1 2
101.2 99.9 100.55 0.40
3
102.1 99.3 100.70 0.15
25
102.1 99.60 100.85 0.85
26
101.5 99.6 100.55 0.30
单值-移动极差质控图在EMC中的应用
PROFESSIONAL RESEARCH引言电磁兼容检测实验室是以电磁场理论为依据的一种特殊类型实验室[1]，为监控结果的有效性，CNAS-CL01:2018中规定，实验室可适时采取一些诸如：使用其他已校准并能提供可溯源结果的仪器、实验室内比对、使用核查或工作标准并制作控制图[2]等方式来实现。
若采用前两种方式，一般需要制定相应实施计划，投入成本较大且实施频次较低，不适合日常过程监控。
而最后一种方式具有日常过程分析和“动态预测”的特性[3]，更适合日常过程监控。
基于此，本文将选用单值-移动极差（X -R s ）控制图，以传导骚扰测试项目为例，阐述控制图在电磁兼容实验室内部质量控制中的应用。
1 单值-移动极差控制图控制图是通过将控制值按特定顺序绘制在图中并与控制限比较，以判断过程和结果是否处于控制状态的一种特殊方式。
单值-移动极差控制图简记为X -R s 控制图，是休哈特控制图的一种，适用于进行重复测量时间太长或者费用太大等情况。
X -R s 控制图中的X 获取是基于测量单个读数，R s 获取是将一个序列中相邻的两个读数做绝对差，R s 存在解决了单值无法进行批内变异估计的缺陷[4]。
随着电子器件的广泛应用，其传导干扰问题已成为制约电力电子技术进步的重要因素，确保传导发射测试评估结果的准确性至关重要[5]。
产品电源线或信号线发射的传导骚扰数据可通过实验获取，以此制作的单值-移动极差控制图可监测结果的有效性。
2 实验2.1 仪器与设备测量接收机（Rohde&Schwarz，9 kHz~3 GHz）、单相人工电源网络（Rohde&Schwarz，ENV216）、计算机、组合梳状信号发生器（York EMC Services，YRS02）。
实验装置连接图见图1。
2.2 实验步骤（1）将设备按2.1顺序连接装置，并将梳状信号步长调至100 kHz 档；（2）打开电脑软件操作端，在150 kHz~30 MHz 范围内，测量N 线端子五个频点（0.15 MHz、0.55 MHz、 1.25 MHz、10.05 MHz、20.05 MHz）的骚扰电压，并记录相应频点下的AVG 值（平均值 ）。
IMR单值移动极差控制图
AURORA
I-MR(单值-移动极差）控制图
品质部
王金珊
目录
一、概述 二、操作步骤 三、分析结果说明
一、概述
1、在子组中没有连续数据（独立观测值）时使用I-MR控制图，绘制变量数 据在一段时间内的单个观测值（I 控制图）和移动极差（MR 控制图）,能 够很直观的将生产过程体现在图中。 2、使用此组合控制图可以在难以或不可能将测量值分成子组时,监控过程 水平（均值）和过程变异（移动极差） ，以及检测是否存在特殊原因 。 这种情况通常在测量费用高昂、生产量偏低或产品生产周期很长时发生。
二、操作步骤
以晶棒外圆直径（50.94±0.03mm）为例，操作步骤如下： 1、收集一定量的数据（≥25），将数据录入到Minitab表格中，如下图：
二、操作步骤
2、点击统计￫控制图￫单值的变量控制图￫I-MR，即出现下图：
光标放在“变量”处，双击左侧 “C1”（数据所在列）；
二、操作步骤
3、主要说明（以下说明可根据需要选择性使用） （1）尺度：点击“尺度”后出现下图
图中可以看出晶棒外圆直径的平均值为50.943mm，控制限为50.925-50.962mm（标准为50.9150.97mm），且样本1-9尺寸波动较大，应去产线查找原因采取措施，以提高产品尺寸的稳定性。
三、分析结果说明
4、在使用 I 控制图之前检查 MR 控制图，确保过程变异是稳定的。 I 控制图上的控制限制基于估计的过程变异（移动极差），如果此过程变 异不稳定，则 I 控制图上的控制限制可能无效。 5、只有在过程变化时才估计新的控制限制。 通常在项目早期阶段的基线分析过程中建立控制限制，如果在项目期间更 改了过程，基线控制限制将不再有效，您必须通过从数据重新估计新的控 制限制来建立它们。建立了控制限制后，它们必须保持固定才能监控过程 或评估过程控制。只有在过程发生变化时才需要重新估计控制限制，而不 是每次收集新数据时重新估计。
单值-移动极差控制PPT精选文档
4
怎样确定控制限
• X控制图
– 相当于n=2时的均值控制图 CL x MR UCL x 3 x 2.66MR d2 LCL x 3 MR x 2.66MR d2
5
怎样确定控制限
• MR控制图
– 相当于n=2时的极差控制图; – n=2时,D4=3.267,D3=0
CL MR UCL D4MR 3.267MR LCL D3MR 0
6
单值-移动极差控制图（X–MR）
1
单值-移动极差控制图（X–MR）
• 与均值-极差控制图的作用类似； • 不需多个测量值或样本是均匀的（如浓
度）； • 因为费用或时间的关； • 敏感性不强； • 用自动化检查，对产品进行全检时；
2
单值-移动极差图控制限
• 移动极差是指一个测定值 xi 与紧邻的测定 值xi+1 之差的绝对值，记作MR， MRi = | xi - xi+1 | （i=1,2,…,k-1)
– 其中：k为测定值的个数; – k个测定值有k-1个移动极差,每个移动极差值相
当与样本大小n=2时的极差值.
3
怎样确定控制限
• 计算总平均数:
xx1x2... ..x.k k
1k ki1xi
• 计算M R 移 动M 极1 差 平R M 均2 k数 R .1 : . .M ..k .1R k1 1k i 1 1M i R
I-MR(单值-移动极差)控制图解析
第一个副标题之下。
④脚注 1：键入脚注，该脚注将显示在图形左下方。 ⑤脚注 2：键入第二个脚注，该脚注显示在第一个
脚注之下。
二、操作步骤
设置“标签”后出现的图形。
二、操作步骤
（3）I-MR选项 ①限值 a.标准差的这些倍数：输入一个或多个值，输入后 将在图中显示距离中心线±n个σ的控制限。 在“标准差的这些倍数”后依次输入“1”、“空
14
2 4 15 8
您可以通过更 改 K 值来自定 义特定检验。
二、操作步骤
“检验 1” 用于检测 单个不受 控制的点。 “检验 2” 用于检测 均值可能 出现的偏 移。
二、操作步骤
执行所有的特殊原因 检验：选择此项将进 行所有八项检验。
仅执行选定的特殊原因 不进行检验：选择此项将 检验：要指定八项检验 不执行任何特殊原因检验。 中的部分检验，请选择 此项，然后选中下面所 列检验中的任意几项。
c.设置移动极差控制图控制限的边界
控制限下界：选中此项为移动极差控
制图设置控制限下界，如果设置值大
于计算出的控制下限（LCL) ，会改为
在-3σ处绘制标为下限的水平线。 控制限上界： 选中此项为移动极差控 制图设置控制限上界，如果设置值小 于计算出的控制上限（UCL），会改为
在上+3σ处绘制标上限的水平线。
图中可以看出晶棒外圆直径的平均值为50.943mm，控制限为50.925-50.962mm（标准为50.91-
50.97mm），且样本1-9尺寸波动较大，应去产线查找原因采取措施，以提高产品尺寸的稳定性。
三、分析结果说明
4、在使用 I 控制图之前检查 MR 控制图，确保过程变异是稳定的。 I 控制图上的控制限制基于估计的过程变异（移动极差），如果此过程变 异不稳定，则 I 控制图上的控制限制可能无效。
单值移动极差控制图解析ppt课件
一、概述
3、数据必须呈现合理的正态分布。 适度偏离正态分布的情况不会显著影响控制图的结果。然而，严重偏离正 态分布的情况可能会导致八种特殊原因检验时增加错误报警的数量。 如果 2.0% 或更多点未通过检验 1，并且 I 控制图上至少两个点未通过检 验 1，Minitab 将检查数据的正态性。如果数据未通过正态性检验， Minitab 将确定变换是否能够更正非正态情况。如果过程自然产生非正态 数据并且变换有效，则可使用变换后的数据的控制图来评估过程的稳定性。
连续 K 个点，距离中心线（任一侧）大于 1 个标准差
K值 3 9 6 14
2
备注
您可以通过更 改 K 值来自定 义特定检验。
4 15 8
二、操作步骤
“检验 1” 用于检测 单个不受 控制的点。 “检验 2” 用于检测 均值可能 出现的偏 移。
二、操作步骤
执行所有的特殊原因 检验：选择此项将进 行所有八项检验。
二、操作步骤
设置“标签”后出现的图形。
THANK YOU
SUCCESS
2019/5/10
二、操作步骤
（3）I-MR选项
①限值 a.标准差的这些倍数：输入一个或多个值，输入后 将在图中显示距离中心线±n个σ的控制限。 在“标准差的这些倍数”后依次输入“1”、“空 格键”、“2”，以使生成的控制图中显示1倍、2 倍σ控制限（如不进行输入，控制图默认3倍σ控 制限）。
①时间： 索引：选择此项将用整数标记 X 轴（依次为1、2、3…）。 标记：选择此项可用≤3个标记 列（包含日期/时间、数字或文 本尺度值中的值，首先为最内层） 来标记 X 轴。
二、操作步骤
选择“索引”后出现的图 形
在“标记”下选择数据对应的日期列，即出 现右图。
单值移动极差控制图PPT课件
第一个副标题之下。
④脚注 1：键入脚注，该脚注将显示在图形左下方。 ⑤脚注 2：键入第二个脚注，该脚注显示在第一个
脚注之下。
二、操作步骤
设置“标签”后出现的图形。
THANK
YOU
SUCCESS
2019/4/22
二、操作步骤
（3）I-MR选项 ①限值 a.标准差的这些倍数：输入一个或多个值，输入后 将在图中显示距离中心线±n个σ的控制限。 在“标准差的这些倍数”后依次输入“1”、“空
本尺度值中的值，首先为最内层）
来标记 X 轴。
二、操作步骤
选择“索引”后出现的图 形
在“标记”下选择数据对应的日期列，即出 现右图。
二、操作步骤
②网格线 Y 主刻度：选中此项将在 Y 轴主刻 度位置显示网格线。 Y 小刻度：选中此项将在 Y 轴小刻 度位置显示网格线。
X 主刻度：选中此项将在 X 轴主刻
二、操作步骤
②检验 选择八种特殊原因检验中所显示检验的子集，出现某种模式意味着该变 异有特殊原因，应加以分析研究。 如果某个点未通过一项检验，Minitab 会在图上使用该检验的编号加以 标记。
如果某个点未通过多项检验，则 Minitab 会用编号最小（即所选检验
项的首个编号）的检验标记。
二、操作步骤
度位置显示网格线。
Hale Waihona Puke 二、操作步骤选择“网格线”后出现的图形， 便于查看数据点对应序号或标记。
二、操作步骤
①标题：键入标题，该标题将替换默认标题并在图
（2）标签
形上方居中对齐。
②副标题 1：键入副标题，该副标题显示在标题之 下。如果添加副标题但不添加标题，则副标题会显 示在 Minitab 的默认标题之下。 ③副标题 2：键入第二个副标题，该副标题显示在