根據正態分布原理，一個服從正態分布的隨機變量的位置超過其分布標準差3倍(3 σ)的概率只有0.27%，屬于小概率事件。概率知識告訴我們，在一個隨機實驗中，要考慮小概率事件不會發生。
當過程穩定時，在一次抽樣中，我們有理由期望樣本的統計值不會超過其分布標準差的3倍。如果出現樣本統計值超過其分布標準差3倍的小概率事件，我們會反過來認為過程穩定的前提不成立，即過程中存在異常因素。
計數值的質量特性是一個離散的隨機變量，當樣本量較大時，它類似于眼睛的正態分布，所以對于計數值的質量特性也可以畫出常規的控制圖。
中心線CL(中心線)是控制圖的中心。允許中心線CL與質量特性目標值有小的差異，這是由于過程中存在中心漂移現象，生產中心與目標值總有小的差異。控制圖的作用是將過程控制在符合過程要求的狀態，并允許這種狀態有微小的漂移。
控制上限是UCI(控制上限)，控制下限是LCI(控制下限)。
控制上限和下限是根據3σ原則從中心線的標準偏差的三倍處畫出的兩條虛線。這里的標準差是用來作圖的統計量的標準差，不一定是質量變差的標準差。
提取樣本后，計算樣本的總值，然后用實點數繪制到控制圖中，稱為樣本點。兩個相鄰的樣本點由一條直線段連接起來，形成一個折線圖。
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