AIAG的SPC手册第二版中介绍了4种可以用于计量型数据的SPC控制图：
- $\bar{X}-R$均值-极差图
- $\bar{X}-S$均值-标准差图
- $\tilde{X}-R$均值-极差图
- $X-MR$均值-极差图M
并在附录C有解释应该如何正确选择恰当的控制图来实施SPC，但只是非常简单的说明。这篇文章将进一步讨论一下控制图选择的问题。
控制图的目的是监控过程的位置和离散程度是否发生显著变化，从而来识别过程中是否存在特别原因。以上的4个控制图中，$\bar{X}$、$\tilde{X}$或X都是为了监控过程的位置，而R、s和MR都是为了监控过程的离散程度。在选择最恰当的控制图的时候，应考虑的是上述的这些参数中，哪个组合能更准确的体现过程的位置和离散程度。
先来讨论一下过程监控时子组存在多个样品的情况。这种情况下，过程的位置可以用子组样品的平均值 $\bar{X}$或子组样品的中间值$\tilde{X}$来估计，但$\bar{X}$较为准确（为什么$\bar{X}$较为准确好像是显而易见的，但数学上如何证明我不知道），所以控制图通常会选择监控$\bar{X}$。而过程的离散程度可以用两个参数来估计，一个是$\frac{R}{d_2}$，需要用到子组的极值R，另一个是$\frac{S}{c_4}$，需要用到子组的标准差。这两者中哪个能更准确的估计过程的离散程度取决于每个子组内的样品数量。当子组样品的数量比较少的时候，$\frac{R}{d_2}$能更准确的估计过程的离散程度，而子组样品数量比较多的时候，则$\frac{S}{c_4}$更准确（这个结论从数学上怎么得到的我也不知道）。AIAG的SPC手册附录C选择的临界点是9。当子组的样品数量少于9（但大于1）时，$\frac{R}{d_2}$比较接近过程真实的离散程度，所以实施SPC时应选择$\bar{X}-R$图，而当子组数量等于或大于9时，$\frac{S}{c_4}$比较接近过程真实的离散程度，所以实施SPC时应选择$\bar{X}-R$图。
上面解释了根据子组内样品的数量（多个样品时）可选用$\bar{X}-R$或$\bar{X}-s$控制图，但现在各个公司可能还是比较多的采用前者。一个原因是子组样品的采集耗时耗成本，所以通常各个公司不会使用太大的子组样品数量。另外也还有一个历史原因：在没有电脑的时代，标准差s的计算不是一个很方便的事情，而极值R的计算来的方便的多，只需要将子组中的最大值和最小值相减，所以在那个年代$\bar{X}-R$图会比$\bar{X}-s$来的更受欢迎。但在这个时代，由于自动测试设备的广泛使用，抽样检测的时间大大缩小，所以子组样品的数量也可以变的很大，而且工厂已经普遍使用电脑，标准差s的计算已经不是一个困扰（例如，用excel来建立控制图的话，可以很方便的通过excel自带的公式来计算每个子组的标准差），所以现在选择控制图时，计算的方便与否已经不是选择控制图的制约条件。这种情况下，$\bar{X}-s$图是更为恰当的选择。
在没有电脑的时代，有些情况下子组平均值$\bar{X}$的计算可能都会很麻烦，这个时候就可以选择用子组的中间值 $\tilde{X}$ ，而不是平均值$\bar{X}$来监控过程的位置。计算中间值时只要将子组从大到小排序，当子组样品数是奇数时，排中间的数即为中间值，当样品数是偶数时，排中间的两个数的平均值即为中间值，所以计算中间值要比平均值方便。这些情况下过程离散程度的监控也自然会选择容易计算的R，因此控制图可以选用$\tilde{X}-R$图。但还是那句话，在电脑已经普及的这个年代， $\bar{X}$的计算不存在困难，$\tilde{X}-R$图其实已经可以被淘汰，因为 $\tilde{X}$在估计过程的位置时没有 $\bar{X}$来的准确。
以上讨论的是过程监控中子组存在多个样品的情况，但这是需要有前提条件的：每次抽样时能够做到抽取多个样品，且抽取的样品的离散程度能反应过程的离散程度。这两个条件并不是所有情况下都能满足，例如
1）样品价格高昂且检测后的样品不能在发送给客户。在这种情况下，每次要抽取多个样品成本太高，所以会采取一次抽样只抽取一个样品的做法。
2）生产的产品是化学溶液，一天生产一大桶。在这种情况下，由于化学溶液的均匀性，如果过程监控中抽样的频率为一天一次，则在一个桶中抽取若干个样品的话，样品间的差异几乎为0。反之，不同天生产的不同桶的化学溶液，可能会因为工艺条件的变化，存在差异。所以在一天内采集的多个子组样品不能反应这个化学溶液制造过程的真实离散程度。
在上述的情况下，每次采样的子组只可以有一个样品，所以也就无法用R或s计算子组的离散程度。在这种情况下，就需要采用$X-MR$控制图，即用每次采样的样品的X值来监控过程的平均值，而用相邻样品之间的差值来监控过程的离散程度。
最后，总结一下上述的讨论：如果过程监控中，子组只能是1个样品，则需要用$X-MR$控制图，子组内样品的数量是2-8个，则需要用$\bar{X}-R$图，子组内样品的数量是9个或以上，则需要用$\bar{X}-S$图。而$\tilde{X}-R$图在这个电脑普遍使用的时代已经可以被淘汰而不需要使用了。