指数加权移动平均 (EWMA) 控制图由 S. W. Roberts 于 1959 年提出，它使用加权平均值来监控过程，该平均值赋予最近观测值最大的权重，同时让旧观测值呈几何衰减。与 CUSUM 类似，这种记忆性使其在检测过程均值的微小、持续偏移方面非常有效，单个平滑参数 λ 控制着图表保留多少历史信息。

普通的移动平均图平等对待最近的几个点，并忽略之前的所有点；而像 Shewhart 图中的单次观测则完全没有记忆。EWMA 图采取了折衷的路径：它将今天的测量值与昨天的平滑值混合，因此过去的每个点仍然有贡献，但权重呈指数递减。这种平滑可以抑制随机噪声，并允许一个微小但持续的偏移逐渐将 EWMA 拉离目标值，直到它越过控制限。参数 λ 设定了平衡——小的 λ 值会记住很久以前的信息并捕捉微小的偏移；接近 1 的 λ 值则会快速遗忘，表现得像 Shewhart 图。