原創【六西格瑪工具解讀】01——直方圖(histogram)

為方便從事質量工作的小夥伴系統瞭解相關管理工具,小編整理出六西格瑪工具系列的應用解讀。旨在相關愛好者交流探討,也可供報考六西格瑪黃帶、綠帶或黑帶的朋友參考。因個人水平有限,難免存在疏忽和錯誤,還請各位批評指正。

本文主要從直方圖的概念和應用,以及如何在Excel和Minitab中繪製、常見類型及產生原因等方面進行說明。

1、直方圖的概念

直方圖是一種柱形圖,它表示了數值出現的評率,常被用來了解數據的位置,分佈和形狀。柱子的高度代表頻數,寬度代表數值的範圍。因此,它又稱柱狀圖,質量分佈圖。

2、直方圖的作用

①直觀顯示數據的質量波動狀態;

②傳達有關過程情況的信息,例如驗證工序的穩定性;

③為計算工序能力蒐集有關數據,決定在何處集中力量進行改進;

3、直方圖的繪製步驟

本文采用Minitab和Excel兩種軟件對直方圖的繪製步驟進行詳細介紹。

舉例:比如一個班級60名男生身高數據如下:

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1)用Minitab軟件繪製步驟如下:

①在C1一欄輸入60個身高數據

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②點擊菜單欄”圖形”——>”直方圖”出現如下對話框,選擇“簡單”。

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③點擊上圖確認後,出現如下對話框,在圖形變量中選擇“C1”,其中尺度、標籤、數據視圖、多圖形以及數據選項可以根據需要勾選,也可以默認不選。操作完成後點擊確定。

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④出現如下圖直方圖。該圖形將60個身高值的間距(最大值185-最小值165=20)平均分為9段。每段間距為2.5cm。

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⑤在圖形中,若點擊某一個矩形框,就會發現每個柱形條代表的意義,比如點擊175柱形條,就是顯示身高值介於173.75~176.25的頻數為15。很明顯,通過直方圖可以直觀看到數據的分佈範圍和頻數。

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2)利用Excel製作直方圖

①輸入上述60個身高數據,假設分段點為(160,165,170,175,180,185,190)七個數據

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②在此,我們先來了解一下Excel中分段點值是如何分組的。若a<身高X值≤b(a,b是臨近的兩個分段點),身高x值的累積個數作為分段點b的頻數。我們先嚐試分析所假設的各分段點的頻數是多少。對身高值排序後歸納如下:

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從上圖可知:身高≤165的值為0;身高≤165的值為1;身高≤170的值為11;身高≤175的值為28;身高≤180的值為14;身高≤185的值為6;身高≤190的值為0.。

好了,我們先把分析的這個結果放在這裡,然後用excel分析後對比下頻數是否一致。

③上面在excel輸入身高值和分段點後,點擊“數據”——>”數據分析。

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④出現“數據分析”對話框,選擇“直方圖”,點擊確定。

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⑤在直方圖對話框內的輸入區域選擇身高值所在的數值區域;接收區域選分段點所在的數值區域。輸出選項勾選圖表輸出。點擊確定。

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⑥接下來就出現了直方圖和接收分段點的頻率。現在我們可以對比下下圖中頻數與第②步我們分析出來的頻數是不是一致呢,當然沒問題了。

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⑦有的人看到後,心想這個直方圖和Minitab做的相比也太奇怪了吧。不著急,我們還可以把它變得好看一些。首先對直方圖表中不必要的文字刪除,然後選中數據後點擊“設置數據點格式”,將分類間距調整為1%。然後點擊確定。

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⑧這樣,是不是就得到我們想要的直方圖了呢。

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⑨看到這裡,有的朋友會問,為什麼excel和Minitab做出來的形狀也相差太大了吧???


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這是因為Excel與Minitab設置的分段點數值不一樣。如果我們將Excel的分段點更改為163.75;166.25;168.75;171.25;173.75;176.25;178.75;181.25;183.75;186.25.

就會得到如下圖。答案是一樣的。

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最後再說明一下,直方圖柱子的數量多了和少了都不好。在對樣本進行分組時,一般分為7~15組比較合適。具體可以根據樣本量的大小設定。行業內參考如下:

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4)直方圖常見類型及產生原因

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好了,本文簡單講直方圖的概念、繪製步驟和生產過程常見類型進行了講解說明。其實有關直方圖的進一步應用也會隨著六西格瑪的學習不斷深入。本文希望能夠拋磚引玉,歡迎大家探討。


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