控制图的基础是源于休哈特将观测值划分为所谓“合理子组＂的中心思想；即将所考察的观测值划分为一些子组，使得组内变差可认为仅由偶然原因造成，而组间的任何差异可以是由控制图所检测的可查明原因造成。
　　
　　合理子组的划分有赖于某些技术知识、对生产状况的熟悉程度和获取数据的条件。如果方便，可根据时间或来源来确定子组，这样可能更容易地追踪与纠正产生问题的具体原因。按收集观测值的顺序所给出的检验和试验记录，提供了根据时间划分子组的基础。通常产品的控制计划（Control Plan）会制定产品关键参数的抽样计划，力求能将产品生产过程中的变异捕捉到，例如每两小时抽检5个或者10个样品的关键参数，而对应在控制图的子组大小设定则为5或者10。抽样计划的设定不仅要考虑对生产过程变异的监控，还需要考虑抽样和检测成本。下图控制图中样本容量大小的选择就是对子组大小进行设定。

　　由于在制造业中保持生产原因系统随时间恒定不变很重要，故根据时间划分子组的作法在制造业中通常有用。应该始终记住，如果在计划收集数据时就注重样本的选取，使得从每个子组取得的数据都可以适当地处理为一个单独的合理子组，那么分析工作将大为简便；并且应以此种方式确定子组使得这一点成为可能。
　　
　　此外，在尽可能的范围内，应保持子组大小n不变，以避免繁琐的计算和解释。当然，应该注意，常规控制图原理对于n变化的情形也同样适用。