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直方图(统计报告图)直方图(Histogram),又称质量分布图,是一种统计报告图,由一系列高度不等的纵向条纹或线段表示数据分布的情况 。一般用横轴表示数据类型,纵轴表示分布情况 。
直方图是数值数据分布的精确图形表示 。这是一个连续变数(定量变数)的机率分布的估计,并且被卡尔·皮尔逊(Karl Pearson)首先引入 。它是一种条形图 。为了构建直方图,第一步是将值的範围分段,即将整个值的範围分成一系列间隔,然后计算每个间隔中有多少值 。这些值通常被指定为连续的,不重叠的变数间隔 。间隔必须相邻,并且通常是(但不是必须的)相等的大小 。
【统计报告图 直方图】直方图也可以被归一化以显示“相对”频率 。然后,它显示了属于几个类别中的每个案例的比例,其高度等于1 。
基本介绍中文名:直方图
外文名:Histogram
又名:质量分布图
类型:统计报告图
横轴:表示数据类型
纵轴:表示分布情况
套用领域:建设工程,桥樑工程等
目的:由图的位置形状判断生产是否稳定
实质:特殊的条形统计图
发明人:卡尔·皮尔逊
定义在质量管理中,如何预测并监控产品质量状况?如何对质量波动进行分析?直方图就是一目了然地把这些问题图表化处理的工具 。它通过对收集到的貌似无序的数据进行处理,来反映产品质量的分布情况,判断和预测产品质量及不合格率 。
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直方图又称质量分布图,它是表示资料变化情况的一种主要工具 。用直方图可以解析出资料的规则性,比较直观地看出产品质量特性的分布状态,对于资料分布状况一目了然,便于判断其总体质量分布情况 。在製作直方图时,牵涉统计学的概念,首先要对资料进行分组,因此如何合理分组是其中的关键问题 。按组距相等的原则进行的两个关键数位是分组数和组距 。是一种几何形图表,它是根据从生产过程中收集来的质量数据分布情况,画成以组距为底边、以频数为高度的一系列连线起来的直方型矩形图,如图所示 。作直方图的目的就是通过观察图的形状,判断生产过程是否稳定,预测生产过程的质量 。具体来说,作直方图的目的有:1判断一批已加工完毕的产品;蒐集有关数据 。直方图将数据根据差异进行分类,特点是明察秋毫地掌握差异 。2在公路工程质量管理中,作直方图的目的有:1)估算可能出现的不合格率;2)考察工序能力估算法3)判断质量分布状态;4)判断施工能力;3统计一组数据的常见值 。作用直方图的常见作用有以下三点:
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直方图与标準的对照(1)显示质量波动的状态;(2)较直观地传递有关过程质量状况的信息;(3)通过研究质量波动状况之后,就能掌握过程的状况,从而确定在什幺地方集中力量进行质量改进工作 。频数分布直方图定义 在统计数据时,按照频数分布表,在平面直角坐标系中,横轴标出每个组的端点,纵轴表示频数,每个矩形的高代表对应的频数,称这样的统计图为频数分布直方图 。相关概念:组数:在统计数据时,我们把数据按照不同的範围分成几个组,分成的组的个数称为组数 。组距:每一组两个端点的差 。特点①能够显示各组频数分布的情况;②易于显示各组之间频数的差别 。目的 作直方图的目的就是通过观察图的形状,判断生产过程是否稳定,预测生产过程的质量 。1判断一批已加工完毕的产品;蒐集有关数据 。直方图将数据根据差异进行分类,特点是明察秋毫地掌握差异 。2在公路工程质量管理中,作直方图的目的有:①估算可能出现的不合格率;②考察工序能力估算法③判断质量分布状态;④判断施工能力;绘製注意事项a. 抽取的样本数量过小,将会产生较大误差,可信度低,也就失去了统计的意义 。因此,样本数不应少于50个 。b. 组数 k 选用不当,k 偏大或偏小,都会造成对分布状态的判断有误 。c. 直方图一般适用于计量值数据,但在某些情况下也适用于计数值数据,这要看绘製直方图的目的而定 。d. 图形不完整,标注不齐全,直方图上应标注:公差範围线、平均值 的位置(点画线表示)不能与公差中心M相混淆;图的右上角标出:N、S、C p或 CPK.製作方法①集中和记录数据,求出其最大值和最小值 。数据的数量应在100个以上,在数量不多的情况下,至少也应在50个以上 。我们把分成组的个数称为组数,每一个组的两个端点的差称为组距 。②将数据分成若干组,并做好记号 。分组的数量在5-12之间较为适宜 。③计算组距的宽度 。用最大值和最小值之差去除组数,求出组距的宽度 。④计算各组的界限位 。各组的界限位可以从第一组开始依次计算,第一组的下界为最小值减去最小测定单位的一半,第一组的上界为其下界值加上组距 。第二组的下界限位为第一组的上界限值,第二组的下界限值加上组距,就是第二组的上界限位,依此类推 。⑤统计各组数据出现频数,作频数分布表 。⑥作直方图 。以组距为底长,以频数为高,作各组的矩形图 。套用步骤(1)收集数据 。作直方图的数据一般应大于50个 。(2)确定数据的极差(R) 。用数据的最大值减去最小值 求得 。(3)确定组距(h) 。先确定直方图的组数,然后以此组数去除极差,可得直方图每组的宽度,即组距 。组数的确定要适当 。组数太少,会引起较大计算误差;组数太多,会影响数据分组规律的明显性,且计算工作量加大 。(4)确定各组的界限值 。为避免出现数据值与组界限值重合而造成频数据计算困难,组的界限值单位应取最小测量单位的1/2 。分组时应把数据表中最大值和最小值包括在内 。第一组下限值为:最小值-0.5;第一组上限值为:第一组下限值加组距;第二组下限值就是第一组的上限值;第二组上限值就是第二组的下限值加组距;第三组以后,依此类推定出各组的组界 。(5)编制频数分布表 。把多个组上下界限值分别填入频数分布表内,并把数据表中的各个数据列入相应的组,统计各组频数据(f ) 。(6)按数据值比例画出横坐标 。(7)按频数值比例画纵坐标 。以观测值数目或百分数表示 。(8)画直方图 。按纵坐标画出每个长方形的高度,它代表取落在此长方形中的数据数 。(注意:每个长方形的宽度都是相等的 。)在直方图上应标注出公差範围(T)、样本容量(n)、样本平均值(x)、样本标準偏差值(s)和x的位置等 。实例现以某厂生产的产品重量为例,对套用直方图的步骤加以说明:(1)收集数据 。作直方图的数据一般应大于50个 。本例 在生产过程中收集了100个数据,列于表一中 。(2)确定数据的极差(R) 。用数据的最大值减去最小值 求得 。本例最大值X max =48(cg),最小值X min =1(cg),所以极差 R= 48-1= 47(cg).
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