直方图分析
Histogram Analysis
将收集的数据依大小次序归类于既定的组别中,以观察整体数据分布的情况,一般可以了解其中心位置、分散程度及分配型态。直方图及次数分配表之制作步骤如下: 1. 收集数据: 数据最好收集50个以上,较容易显示出整体数据分布的情况。 例如下表,n=100。 | 顺序 | 测 定 值 | 1~10 | 1.36 | 1.49 | 1.43 | 1.41 | 1.37 | 1.40 | 1.32 | 1.42 | 1.47 | 1.39 | 11~20 | 1.41 | 1.36 | 1.40 | 1.34 | 1.42 | 1.42 | 1.45 | 1.35 | 1.42 | 1.39 | 21~30 | 1.44 | 1.42 | 1.39 | 1.42 | 1.42 | 1.30 | 1.34 | 1.42 | 1.37 | 1.36 | 31~40 | 1.37 | 1.34 | 1.37 | 1.37 | 1.44 | 1.45 | 1.32 | 1.48 | 1.40 | 1.45 | 41~50 | 1.39 | 1.46 | 1.39 | 1.53 | 1.36 | 1.48 | 1.40 | 1.39 | 1.38 | 1.40 | 51~60 | 1.36 | 1.45 | 1.50 | 1.43 | 1.38 | 1.43 | 1.41 | 1.48 | 1.39 | 1.45 | 61~70 | 1.37 | 1.37 | 1.39 | 1.45 | 1.31 | 1.41 | 1.44 | 1.44 | 1.42 | 1.47 | 71~80 | 1.35 | 1.36 | 1.39 | 1.40 | 1.38 | 1.35 | 1.42 | 1.43 | 1.42 | 1.42 | 81~90 | 1.42 | 1.40 | 1.41 | 1.37 | 1.46 | 1.36 | 1.37 | 1.27 | 1.37 | 1.38 | 91~100 | 1.42 | 1.34 | 1.43 | 1.42 | 1.41 | 1.41 | 1.44 | 1.48 | 画直方图的四个步骤 1.55 | 1.37 | | | | | | | | | | | |
| 2.决定组数: 分组的组数并没有统一的规定,但太多或太少组皆会使直方图失真,建议分组组数依数据之样本大小n决定,如下表。本例 n=100,k=10 。
数据之样本大小 n | 建议分组组数 k | 50 ~ 100 100 ~ 250 250 以上 | 6 ~ 10 7 ~ 12 10 ~ 25 | | |
3.决定组距: 组距 h 可由组数 k 除以全距 R 来决定,如下式。 | 全距 | | R | 组距 = h = | ────── | = | ─── | | 组数 | | k | | | | |
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全距 = R = MAX{Xij} - MIN{Xij} 一般取 h 值为量测单位之整数倍,以本例 0.03 为量测单位 0.01 的三倍。组距一经决定直方图大致就决定了,除了利用公式计算之外,也可以自行设定。Q1-SPC for Windows允许使用者任意调整组距,以制作出合理的次数分配及直方图。以本例之结果如下: 全距 = R = 1.55 - 1.27 = 0.28 组距 = h = (0.28/10) = 0.028 ≈ 0.3
4. 决定组界: 组界即是每一分组之上下界限值,其决定之方法如下: 第一组下界 L1 = MIN{Xij}- 量测单位/2(可自行设定) 第一组上界 U1 = L1 + h 第二组下界 L2 = U1 第二组上界 U2 = L2 + h 第i组下界 Li = Ui-1 第i组上界 Ui = Li + h 第k组下界 Lk = Uk-1 第k组下界 Uk = Lk + h > MAX{Xij}则停止 以本例之结果如下: L1 =1.27 - (0.01/2) U1 =1.265 + 0.03 =1.265 =1.295 L2 =1.295 U2 =1.325 L3 =1.325 U3 =1.355 L4 =1.355 U4 =1.385 L5 =1.385 U5 =1.415 L6 =1.415 U6 =1.445 L7 =1.445 U7 =1.475 L8 =1.475 U8 =1.505 L9 =1.505 U9 =1.535 L10 =1.535 U10 =1.565 5. 计算组中点: 各组皆以组中点为代表值,其计算方法如下:
6. 计算次数并作次数分配表: 将组界、组中点填入如下之次数分配表,将原数据依其值归类入某一组并以计票的方式以 [正] 字划记各组之次数,再计算各组之次数fi累积次数Fi及累计百分比。 组 界 | 组中点XMED | 次数划记 | 次 数fi | 累积次数Fi | 累积百分比% | 1.265 - 1.295 1.295 - 1.325 1.325 - 1.355 1.355 - 1.385 1.385 - 1.415 1.415 - 1.445 1.445 - 1.475 1.475 - 1.505 1.505 - 1.535 1.535 - 1.565 | 1.28 1.31 1.34 1.37 1.40 1.43 1.46 1.49 1.52 1.55 | | 1 4 7 22 23 25 10 6 1 1 | 1 5 12 34 57 82 92 98 99 100 | 1 5 12 34 57 82 92 98 99 100 | | | | | | |
7. 绘制直方图: 以组界或组中点为X轴 ,次数fi为Y轴。再以各组之组距为底边,次数为高,对每一组绘一长方形,相邻的组其长方形需紧靠在一起,不要有空隙。 |
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