质量控制图制作.doc

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利用EXCEL制作质量控制图

董瑞（淮南市环境保护监测站，淮南232001）

摘要：

本文在利用EXCEL制作控制图方面进行了初步尝试。

以该方法制作控制图快速、准确、易于推广，是环境监测工作中质量控制的有效手段。

关键词：

质量控制图；EXCEL

UseEXCELtoMaketheQualityControlPicture.

DONGRui（HuainanEMS,Huainan232001）

Abstract:

ThispaperstudytheaspectthatuseEXCELmaketheenviromentmonitoringqualitycontrolpicture.Thiskindofmethodmakingqualitycontrolpictureisquickandaccurate,andeasytopopulazing,itisoneoftheeffectivemeansofenviromentmonitoringqualitycontrol.

Keywords:

qualitycontrolpicture;EXCEL

质量控制图是环境监测质量控制的重要手段之一。

传统的质控图制作是以手工方式计算大量的繁杂数据，再手工绘制在坐标纸或控制图专用纸上，稍一出错便前功尽弃。

这是控制图这种有效的质量控制手段不能广泛应用的主要原因之一。

随着环境监测事业的发展，各级监测站拥有的电脑越来越多，我们可以利用这一高效手段使制作质量控制图快速、准确、易推广。

在软件方面，EXCEL是常见、易获得的应用软件，其强大的计算和图表功能非常适合制作控制图。

本文在利用EXCEL2000制作控制图方面进行了初步尝试。

1.制作控制图

1.1确定控制图组成

控制图的类型有许多种，本文选用NH3-N的空白值来制作平均值—极差控制图（—R图）。

—R图的基本图形组成见表一。

表一—R图控制界限线计算公式

图别

上控制限

UCL

上警告限

UWL

上辅助限

UAL

中心线

CL

下辅助限

LAL

下警告限

LWL

下控制限

LCL

R

空白值的获得方法一般为每天测定一次平行样，在一定的时间间隔内积累20组以上的数据。

在本例中，我们选用20组空白平行测定值，则表一中的A=1.880，D3=0，D4=3.267。

1.2制作步骤

1.2.1计算统计量

打开EXCEL2000，在A1~P1单元格中分别输入以下字段名：

序号、x1、x2（一组平行测定值）、（每组均值）、UCLX、UWLX、UALX、CLX（）、LALX、LWLX、LCLX、R（每组极差）、UCLR、UWLR、UALR、CLR（）。

在D3单元格中输入“=（B3+C3）/2”；H2单元格中输入“=AVERAGE（$D$3:

$D$22）”；L3单元格中输入“=ABS（B3-C3）”；P2单元格中输入“=AVERAGE（$L$3:

$L$22）”。

当然，公式输入也可使用EXCEL的粘贴函数功能。

其它统计量参见表一中的公式输入到第二行，只是要将其中的、换成相应单元格的地址。

第2、3行的公式输入完成后，将各单元格的公式全部向下一直复制到第22行。

在A2~A22单元格中依次输入数字0~20,使其作为图表的横坐标。

将准备好的20组数据输入B3~C22区域。

输入完毕后，整个表格中的所有统计量立即完成计算。

本例中除、R外将每种统计量设为21个的原因是为了使随后制作的图表完整、美观，否则图表在靠近Y轴附近将出现空缺。

1.2.2制作图表

在完成计算的上述工作表中，选中除x1、x2、、R以外所有记录（A2：

A22，E2：

K22，M2：

P22）

单击常用工具栏上的图表按钮，弹出图表向导。

在图表类型中单击“XY散点图→无数据点平滑线散点图”。

单击“下一步”，在图表选项卡的图表标题栏中填入“—R图”，在数值（X）轴栏中填入“序号”，在数值（Y）轴栏中填入“统计量（mg/L）”。

网格线选项卡和图例选项卡中全部不选。

单击“完成”。

现在控制图的框架已初步形成，接下来就是要把图表调整到最佳状态。

鼠标指向X轴右击，在弹出的快捷菜单中选择“坐标轴格式→刻度”，将最大值设为20，主要刻度单位设为1。

其它如字体、字型、字号、小数位数均可在相应的选项卡中设为最佳。

在曲线旁显示该曲线标志的方法如下：

单击选中一条曲线，单击该曲线最右侧显现的隐藏数据点标志，出现双向交叉标志时右击，选择“数据点格式→数据标志→显示值”，确定后两次单击该值，在出现的文本框中填入标志，例如“UCL（0.0317）”。

这种方法制作曲线标志的优点是该标志永远固定在曲线旁边。

控制图的结构现在全部完成（图表结构参见图一）。

如果想检验选用来制作控制图的20组数据是否符合要求，可以将、R作为新序列加入图表。

具体方法是在绘图区空白处右击，弹出的快捷菜单中选择“数据源→序列→添加”，在“Y值”框中单击按纽，随后到工作表中选中或R的20个数据，回到数据源窗口单击“确定”，现在或R的曲线就作为新的序列添加到图表中。

将鼠标指向新序列的曲线右击，弹出的快捷菜单中选择“图表类型→XY散点图→折线散点图”，单击“确定”。

继续将鼠标指向曲线右击，选择“数据系列格式→数据标志→显示数据标志”，单击“确定”，则数据点附近显示0~20的序列（图表略）。

如果要把以后获得的质控数据点入控制图中进行控制，就在工作表后添加四个字段名，即两个平行样、均值、极差。

将均值和极差加到图表中的方法同前段，唯一不同之处在于应先选定均值和极差20个数据的区域，然后再将获得的数据填入，并逐一向下复制公式。

具体结构见图一。

该过程最奇妙的是输入一组数据，就在图表的相应系列上自动增加一个点，非常方便。

2.制作控制图模板

环境监测的许多分析项目都需要制作控制图，但每一项目均重复上述过程则略显烦琐。

可以使用EXCEL的许多功能使制作过程简单化，制作模板就是其中之一。

制作模板的过程非常简单，在上述制作的工作表中清除20组原始数据和新添加系列中成对的原始数据，单击文件菜单中的“另存为”，保存类型中选择“模板”，保存以后一个控制图模板就制作完成了。

3.使用控制图模板

在EXCEL文件菜单中选择“新建”，在“常用”选项卡中选择制成的模板。

把使用库伦法测得的CODcr空白值填入C3：

B22区域，工作表立即完成计算，图表也立即生成。

但此时的图表并不完美，图和R图之间的距离非常大，各图内的曲线也非常紧凑。

原因是每组均值都大于100mg/L，而极差都小于10mg/L。

在这种情况下，关键步骤是将位于图表下方的R图中各曲线调整到次坐标轴。

右击R图中各曲线，快捷菜单中选择“数据系列格式→坐标轴→次坐标轴”。

确定后分别右击主、次坐标轴，弹出“坐标轴格式”对话框，在“刻度”选项卡中调整刻度范围；在“图案”选项卡中次坐标轴全选“无”，主坐标轴仅保留坐标轴线。

通过调整，图表就清晰、美观了（见图二）。

4.小结

4.1利用EXCEL制作控制图过程非常简单，制作出的控制图清晰、准确，极大地提高质控工作效率，为监测结果准确、可靠提供了有力的保障。

4.2上述例子中的图都是将图和R图组合在一起，实际上，完全可以将图和R图分别制作，而且制作过程非常简单，只是图表的整体性方面不如上述两图。

此外，质控工作中大量使用的是图，用EXCEL制作更为方便。

4.3OFFICE软件的右键功能非常强大，本例中制作图表充分利用了这一特点，使制作过程简单、快速，否则将非常烦琐。

4.4制作控制图时，充分利用电脑的优势，将图表的各组成部分设计为不同颜色、不同类型，使图表美观、清晰。

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