直方图
直方图有关知识点总结高中
直方图有关知识点总结高中一、直方图的定义直方图是一种用于展示数据分布的图形,通常用矩形条形表示不同类别的频数或频率。
在直方图中,横轴代表数据的类别或范围,纵轴代表频数或频率。
每个矩形条的高度代表相应类别的频数或频率,宽度表示类别的间距。
二、直方图的特点1. 表示数据分布:直方图常用来展示数据的分布情况,能够直观地显示数据的集中程度、偏态和离散程度。
2. 用于连续变量:直方图适合表示连续型数据的分布情况,比如身高、体重等数据。
3. 可以比较不同类别:直方图可以用来比较不同类别的数据分布情况,从而进行对比分析。
4. 易于理解:直方图是一种直观的图形表示方法,能够让人们快速理解数据的分布情况。
三、直方图的绘制步骤1. 确定类别:根据数据的特点,确定合适的类别范围。
2. 计算频数或频率:根据类别范围,统计每个类别内的数据个数或频率。
3. 绘制直方图:将每个类别的频数或频率用矩形条表示在坐标系中,横轴表示类别范围,纵轴表示频数或频率。
4. 添加标题和标签:为直方图添加标题和坐标标签,以说明图表的含义。
四、直方图的应用1. 数据分析:直方图是一种常用的数据分析工具,可以用来发现数据的分布特点,如集中程度、偏态和离散程度。
2. 决策支持:直方图能够直观地展示数据的分布情况,帮助决策者做出合理的决策。
3. 教学辅助:直方图可以用于教学中的数据可视化和统计学习,帮助学生更好地理解数据分布的特点。
五、直方图的注意事项1. 类别选择:类别的选择应适当,过多或过少的类别都会影响直方图的解读。
2. 纵轴标尺:纵轴的标尺必须清晰明了,避免模糊或不准确的标示。
3. 图形比例:直方图的比例必须合适,避免过大或过小的矩形条影响图形的解读。
4. 数据真实性:直方图所展示的数据必须真实可靠,不能出现造假或误导性的数据。
六、直方图的衍生类型1. 累积频数直方图:将每个类别的频数依次叠加得到的直方图,用于展示数据的累积分布情况。
2. 相对频率直方图:将每个类别的频数除以总频数得到的直方图,用于展示数据的相对分布情况。
直方图有关知识点总结归纳
直方图有关知识点总结归纳一、直方图的基本概念1. 直方图的定义直方图是一种以长方形条表示数据频数分布的图形,它将数据按照不同的取值范围分组,并用矩形的高度来表示每个组别的频数,通常横轴表示数据取值范围,纵轴表示频数或频率。
2. 直方图的用途直方图主要用于展示数据的分布情况和频数分布,可以直观地反映出数据的特征。
通过观察直方图,可以了解数据的中心趋势、离散程度等重要信息,对数据的分析和解释具有重要意义。
3. 直方图与柱状图的区别直方图和柱状图都是用长方形条表示数据,但它们之间有一些明显的区别。
直方图用于展示连续变量的频数分布,通常没有间隔,而柱状图则用于展示分类变量的数据,通常有间隔。
二、直方图的绘制方法1. 数据分组绘制直方图之前,首先需要对数据进行分组处理。
一般来说,直方图的分组方式有简单随意分组、等宽分组和等频分组等方法,根据不同数据的分布情况选择合适的分组方式。
2. 绘制坐标轴在绘制直方图时,需要绘制横轴和纵轴,横轴通常表示数据的取值范围,纵轴表示频数或频率。
在绘制时需注意选择合适的刻度和轴标签,使得图形清晰易懂。
3. 绘制长方形条根据数据分组的结果,按照每个组别的频数或频率,在对应的位置上绘制长方形条,长方形条的高度代表了该组别的频数或频率。
4. 添加标题和标签最后,需要添加标题和标签,说明直方图的含义和数据的来源,使得图形更加完整和明了。
三、直方图的特点1. 易于理解直方图通过直观的图形展示了数据的分布情况,能够直观地反映出数据的特征,便于人们理解和分析数据。
2. 反映数据分布直方图能够清晰地展示数据的分布情况,包括数据的中心趋势、离散程度等重要信息,有助于人们对数据的特征有更深入的了解。
3. 对比不同组别直方图可以直接对比不同组别的频数或频率,帮助人们了解不同组别之间的差异和相似之处。
4. 难以变换直方图通常用于展示分布情况,不易对数据进行变换,因此在选择分组方式和绘制时需谨慎考虑。
直方图
j 0 j 0 k k
nj n
乘以n,再四舍五 入取整
44
说明
由于数字图像灰度取值的离散性,通过四 舍五入使得变换后的灰度值出现了归并现 象,从而致使变换后的图像并非完全均匀 分布,但是相比原始直方图要均匀得多
直方图修正
2.直方图规定化/直方图匹配 在某些情况下,并不一定需要具有均匀直 方图的图像,有时需要具有特定的直方图 的图像,以便能够增强图像中某些灰度级。 直方图规定化方法就是针对上述思想提出 来的。 直方图规定化是使原图像灰度直方图变成 规定形状的直方图而对图像作修正的增强 方法
0.89
0.95 0.98 1.00
6/7
1 1 1
s3=6/7
985
0.24
s4=1
448
0.11
41
例:
原图像的直方图
均衡后图像的直方图
42
例:直方图均衡化示例
43
例:
思考问题: 若在原图像一行上连续8个像素的灰度值分 别为:0、1、2、3、4、5、6、7,则均衡 后,对应的灰度值为多少?
46
直方图规定化
可见,它是对直方图均衡化处理的一种有 效的扩展。直方图均衡化处理是直方图规 定化的一个特例 对于直方图规定化,下面仍从灰度连续变 化的概率密度函数出发进行推导,然后推 广出灰度离散的图像直方图规定化算法
47
直方图规定化
假设pr(r)和pz(z)分别表示已归一化的原始 图像灰度分布的概率密度函数和希望得到 的图像的概率密度函数 首先对原始图像进行直方图均衡化,即求 变换函数:
H Pi log2 Pi
i 0 L 1
17
直方图(Histogram)(精)
直方图(Histogram)一、前言现场工作人员经常都要面对许多的数据,这些数据均来自于生产过程中抽样或检查所得的某项产品的质量特性。
如果我们应用统计绘图的方法,将这些数据加以整理,则生产过程中的质量散布的情形及问题点所在及过程、能力等,均可呈现在我们的眼前;我们即可利用这些信息来掌握问题点以采取改善对策。
通常在生产现场最常利用的图表即为直方图。
二、直方图的定义⒈什么是直方图:即使诸如长度、重量、硬度、时间等计量值的数值分配情形能容易地看出的图形。
直方图是将所收集的测定值特性值或结果值,分为几个相等的区间作为横轴,并将各区间内所测定值依所出现的次数累积而成的面积,用柱子排起来的图形。
因此,也叫做柱状图。
⒉使用直方图的目的:⑴了解分配的形态。
⑵研究制程能力或计算制程能力。
⑶过程分析与控制。
⑷观察数据的真伪。
⑸计算产品的不合格率。
⑹求分配的平均值与标准差。
⑺用以制定规格界限。
⑻与规格或标准值比较。
⑼调查是否混入两个以上的不同群体。
⑽了解设计控制是否合乎过程控制。
116 品管七大手法3.解释名词:⑴次数分配将许多的复杂数据按其差异的大小分成若干组,在各组内填入测定值的出现次数,即为次数分配。
⑵相对次数在各组出现的次数除以全部的次数,即为相对次数。
⑶累积次数(f)自次数分配的测定值较小的一端将其次数累积计算,即为累积次数。
⑷极差(R)在所有数据中最大值和最小值的差,即为极差。
⑸组距(h)极差/组数=组距 ⑹算数平均数(X)数据的总和除以数据总数,通常一X (X-bar )表示。
⑺中位数(X)将数据由大至小按顺序排列,居于中央的数据为中位数。
若遇偶位数时,则取中间两数据的平均值。
⑻各组中点的简化值(μ)⑼众数(M)次数分配中出现次数最多组的值。
例:次数最多为24,不合格数是9,故众数为9。
⑽组中点(m)一组数据中最大值与最小值的平均值, (上组界+下组界)÷ 2=组中点第八章 直方图 117 X= X 1+X 2+ …… +X n n X= ∑μf nX 0+h ~ μ= , X i - X 0 组距(h) X 0=次数最多一组的组中点 X i =各组组中点 n Xi ni ∑=1=⑾标准差(σ)⑿样本标准差(S)三、直方图的制作⒈直方图的制作方法步骤1:收集数据并记录收集数据时,对于抽样分布必须特别注意,不可取部分样品,应全部均匀地加以随机抽样。
什么是直方图
什么是直方图直方图(Histogram)也叫柱状图,是一种统计报告图,由一系列高度不等的纵向条纹表示数据分布的情况。
假设我们有一堆硬币,如下图所示,我们想知道一共有多少钱。
我们当然可以一枚一枚地数,但这样如果硬币多了可能会搞乱,因此我们需要先把硬币分类,然后分别统计每种硬币的数量。
把统计的结果图示出来,就成了直方图。
下图的横向数轴标示出硬币的面额(Kind of Coins),纵向标示出硬币的数量(Number of Coins)。
图像的直方图以灰度图为例,假设我们的图中一共只有0,1,2,3,4,5,6,7这8种灰度,0代表黑色,7代表白色,其它数字代表0~7之间不同深浅的灰度。
统计的结果如下,横轴标示灰度级别(0~7),纵轴标示每种灰度的数量。
Photoshop(PS)中的显示。
直方图统计数据Photoshop CS提供了动态的直方图面板,CS之前的版本要通过图象>直方图来察看。
横轴标示亮度值(0~255),纵轴标示每种像素的数量。
像素(Pixels) - 图像的大小,图像的像素总数。
[5*3=15]色阶、数量、百分位这三项根据鼠标指针的位置来显示横坐标当前位置的统计数据。
色阶(Level) - 鼠标指针所在位置的亮度值,亮度值范围是0~255。
[181]数量(Count) - 鼠标指针所在位置的像素数量。
[4]百分位(Percentile) - 从最左边到鼠标指针位置的所有像素数量÷图像像素总数。
[(1+2+1+2+3+4)/15 = 13/15 = 0.8667 = 86.67%]当鼠标拖动,选中直方图的一段范围时,色阶、数量、百分位将显示选中范围的统计数据。
下面举个简单的例子来说明平均值、标准偏差、中间值。
例如图像A只有4个像素,亮度分别是200、50、100、200。
平均值(算术平均数,Mean,Average) - 图像的平均亮度值,高于128偏亮,低于128偏暗。
直方图
80.7
81.2 81.7 82.2 82.7
17
9 7 3 1 100
1
2 3 4 5
17
21 12 12 5 -8
17
36 63 48 25 404
(1)作成频数表 例:100个数据 (2)确定u栏 各组中点-频数较多的一组的中点 u= 组距 77.7-80.2 例:u= 0.5 =-5 (第2~11组之u值照上例计算求出) (3)求出uf合计 uXf值记入uf 2 栏
③
SU
※此图显示过程能力尚可
※此图显示过程能力较规格好很多
※此图显示过程能力偏左,偏向下限,应对 设备、原料加以追查 SU
SL
④
SU
SL
⑤
※此图显示过程能力偏右,偏向上限,应对 设备、原料加以追查
※此图显示过程能力过于分散,应对人员的 变动与作业方法加以追查
最大值 最小值
最大值:82.8
最小值:77.5
3.确定组数(K)
K=√n (取整数值) =√100=10
4.确定组距(C)
C=
R K
最大值-最小值 组数 82.8-77.5 10
=
=
(此值为测定单位的整数倍数)
=
5.3 10
=0.53≈0.5
(为了便于计算平均数或标准差,组距常取5或2的倍数)
5.确定组间的界值(组界)
组间的界值的精密度以最小测定单位值的1/2(或 取比测定单位小)来确定。
最小测定单位
故 第一组下限=最小值2 第一组上限=第一组下限+组距 第二组下限=第一组上限 第三组上限=第二组下限+组距(其余类推) 例:第一组下限=77.5-0.05=77.45 (本例最小测量单位为0.1mm) 第一组上限=77.45+0.5=77.95 (组距0.5) 第一组为 77.45~77.95 (组距0.5) 第二组为 77.95~78.45 (组距0.5) 第三组为 78.45~78.95 (组距0.5)
统计调查-直方图
数据预测
通过对直方图的观察和分析,可以对 未来的数据变化趋势进行预测,为决 策提供依据。
直方图的局限性
对数据量要求较高
直方图适用于数据量较大的情况,对于少量数据,直方图的分布 可能不够稳定,难以准确描述数据的分布特征。
对数据的处理方式较为简单
直方图只是一种简单的数据处理方法,对于一些复杂的数据分布情 况可能无法准确描述。
颜色区分
使用不同的颜色或标记来区分不同的数据系列或类别,以便更直观地比较。
强调异常值
对于异常值或关键点,可以使用不同的颜色或标记来突出显示,以便引起关注。
05
直方图与其他统计图的比较
柱状图与直方图的区别
柱状图主要用于展示分类数据的频数分布,而直 方图则主要用于展示连续变量的频数分布。
柱状图的柱子是互相独立的,而直方图中的柱子 是连续的,表示数据在某个范围内的频数分布。
考虑数据量
对于大量数据,应选择较小的分组间 距,以便更好地观察数据分布;对于 少量数据,则可以适当增大分组间距 。
合理设置坐标轴和刻度
刻度设置
坐标轴的刻度应与分组间距相匹配,以便准确反映数据分布 情况。
标签和标题
在直方图上添加适当的标签和标题,以清晰地说明数据的含 义和比较的基准。
使用适当的颜色和标记
直方图的绘制方法
确定数据范围和分组
将数据分成若干个组,每组的 数据范围称为组距。
计算每组的频数
统计每个组内数据的数量。
计算每组的组中值
组中值是该组中间位置的数值 ,用于代表该组的平均水平。
绘制条形图
根据频数和组中值绘制条形图 ,条形的高度代表该组的频数 ,条形的长度代表该组的组距
。
直方图的应用场景
高三直方图知识点
高三直方图知识点直方图是一种常用的统计图表,用于展示数据的分布情况。
在高三数学中,直方图是一个重要的知识点,学习直方图的概念和应用能够帮助学生更好地理解和分析数据。
以下是关于高三直方图知识点的详细介绍。
一、直方图的定义和构成要素直方图是一种统计图表,用矩形条形图表示数据的分布情况。
直方图由若干个等宽的矩形条组成,其中矩形条的高度表示相应数据的频数或频率。
直方图的构成要素包括:1. 数据的分组区间:将数据按照一定的区间范围进行分组,每个组称为一个统计区间或类别。
2. 统计区间的宽度:统计区间的宽度应该相等,并且适当选择,既要反映数据的细节,又要保证统计条的数量适中。
3. 频数或频率:统计每个统计区间内的数据个数,称为频数;频数除以总个数就是频率,表示数据在该统计区间内的占比。
二、直方图的绘制步骤绘制直方图一般分为以下几个步骤:1. 确定统计区间:根据数据的范围和特点,选择适当的统计区间。
要求每个统计区间宽度相等,且将数据范围完全包含在内。
2. 统计频数或频率:统计数据落在各个统计区间内的频数或频率。
3. 绘制矩形条:选择一定的比例尺,在坐标轴上绘制矩形条,矩形条的宽度为统计区间的宽度,高度表示频数或频率。
4. 添加坐标轴和标题:添加x轴和y轴,分别表示统计区间和频数或频率,添加适当的标题,使图表更加清晰易懂。
三、直方图的应用直方图在实际问题中有着广泛的应用,对于数据的分布情况分析具有重要意义。
以下是直方图常见的应用场景:1. 数据分布的可视化:通过直方图可以直观地了解数据的分布情况,判断数据是否呈现正态分布、偏态分布等。
2. 数据的统计特征分析:通过直方图可以观察数据的中心趋势、离散程度、偏态等统计特征。
3. 数据的比较和对比:可以通过绘制多个直方图来比较不同数据集之间的分布情况,发现差异和规律。
4. 预测和决策支持:直方图可以帮助分析人员进行数据预测和制定决策,例如市场调研、人口统计等领域。
总结:直方图作为一种常用的统计图表,是高三数学中的重要知识点。
直方图知识点总结归纳
直方图知识点总结归纳一、直方图的基本概念1. 频率和频数:直方图的纵坐标通常代表频率或频数。
频率是指数据在某个区间的出现次数除以样本容量的比例,而频数是指数据在某个区间的出现次数。
2. 区间:直方图的横坐标代表数据的区间或类别,这些区间可以是数值范围,也可以是数据的分类。
二、绘制直方图的步骤1. 确定数据的区间:首先需要根据数据的范围和分布情况来确定直方图的区间,通常会将数据分成若干个区间或类别。
2. 计算频率或频数:在确定了区间之后,需要统计每个区间内数据的频率或频数。
3. 绘制直方图:根据统计得到的频率或频数,可以用长方形的柱子来表示每个区间的数据分布情况,从而得到直方图。
三、直方图的特点和用途1. 反映数据的分布情况:直方图可以直观地反映数据在不同区间或类别中的分布情况,帮助人们分析数据的集中程度、偏移程度和形状。
2. 比较不同数据集:直方图可以方便地比较两个或多个数据集的分布情况,帮助人们发现数据之间的差异和联系。
3. 发现异常值:通过直方图,可以直观地发现数据中的异常值或离群点,帮助人们识别出数据中的特殊情况。
四、直方图的注意事项1. 区间的选择:确定区间时需要考虑到数据的范围和分布情况,不能因为选择不当而导致直方图无法正确表达数据的分布情况。
2. 纵轴的尺度:纵轴代表频率或频数,需要根据数据的实际情况选择合适的刻度,以便更清晰地展示数据的分布特征。
3. 样本容量:直方图的解释需要结合样本容量来进行,较小的样本容量可能不足以准确反映数据的分布情况。
五、如何解读直方图1. 集中程度:直方图的峰值和柱子的高度可以反映数据的集中程度,峰值越高,数据越集中。
2. 偏移程度:直方图的偏斜情况可以反映数据的偏移程度,偏斜度越大,数据在某一方向的偏移越明显。
3. 分布形状:直方图的形状可以帮助人们判断数据的分布形式,比如是否是正态分布、均匀分布或偏态分布等。
总之,直方图是一种重要的数据可视化工具,它可以帮助人们直观地理解和分析数据的分布情况,为统计学和数据分析提供重要的参考信息。
直方图
锯齿型:测量误差太大或分组组数不当都会使直方图出现凸凹不平的折齿形 状。
三、观察分析
图例
TL
xM
TU
(A)理想型
TL x M
TU
(B)偏离型
调整要点 图形对称分布,且两边有一定余量, 是理想状态。
调整分布中心,使分布中心与公 差中心重合。
三、观察分析
图例
TL
xM
TU
(C)无富余型
TL
xM
TU
(D)能力富余型
调整要点
采取措施,减少标准偏差S。
过程能力出现过剩,经济性差。可考 虑改变工艺,放宽加工精度或减少检 验频次,以降低成本。
四、直方图制作步骤
收集数据 一般50~200个
求出全距R R=最大值L-最小值S
双峰型:人员、设备、方法等不同所加工的产品混在一起造成的。因此,必须 先对数据进行分层,再作频数直方图。
三、观察分析
⑴ 总体形状分析: 异常型
(D)孤岛型
(E)平顶型
(F)锯齿型
孤岛型:其原因是在加工和测量过程中有异常情况出现。如原材料的突然变 化,刃具的严重磨损,测量仪器的系统偏差,不熟练工人的临时替班等 。
QC七大手法——直方图
目录
定义 目的/作用 观察分析 制作步骤 制作方法/案例
一、直方图的定义
来源——统计学
直方图又称为柱状图,由一系列高度不等的纵向长方形或线段表示数据分布
情况,横轴表示数据类型,纵轴表示分布情况。
直方图/质量分布图,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接起来
直方图
直方图
简称:
典型应用对象:
定义:是一种对数据分布情况的图形表示,是一种二维统计图表,它的两个坐标分别是统计样本和该样本对应的某个属性的度量,以长条图(bar)的形式具体表现。
以统计的方式呈现分布之中间趋向及散布的形状,不考虑时间的影响。
变体:
发明人:
主要发明人介绍:
发展01:源自希腊语
发展02:1895年,直方图术语由英国统计学家卡尔·皮尔逊创立
概念01:归一化直方图:把直方图上每个属性的计数除以所有属性的计数之和,就得到了归一化直方图。
每个属性对应计数都是0到1之间的一个数(百分比)。
概念02:多维直方图:由二维图扩展到更高维度。
概念03:图像直方图:是用以表示数字图像中亮度分布的直方图,标绘了图像中每个亮度值的像素数。
概念04:颜色/亮度直方图:指图像中颜色分布的图形表示。
数字图像的颜色直方图覆盖该图像的整个色彩空间,标绘各个颜色区间中的像素数。
概念05:质量直方图:在质量管理领域中,质量分布图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接起来的直方图。
概念06:堆叠直方图:适合将数量上的变化趋势以“堆叠”的方式比较,堆叠直方图呈现各项目的总累积数值
概念07:数据类型有锯齿型,偏峰型,陡壁型,平顶型,双峰型,孤岛型。
什么是直方图?
直方图是一种用于表示数字图像中像素灰度分布的统计图表。
它将图像的灰度范围划分为若干个等级,并统计每个等级中像素的数量,从而形成一个柱状图。
直方图的横坐标表示灰度等级,通常从最暗的黑色(0)到最亮的白色(255)进行划分。
纵坐标表示对应灰度等级的像素数量。
通过观察直方图,可以了解图像中不同灰度级别的像素分布情况。
直方图可以提供以下信息:
1. 图像的整体对比度:直方图的形状可以反映图像的整体对比度。
如果直方图的分布集中在较窄的灰度范围内,说明图像的对比度较低;如果直方图的分布较为分散,说明图像的对比度较高。
2. 像素分布情况:直方图可以显示图像中不同灰度级别的像素数量,从而了解图像的亮度分布。
如果某个灰度级别的像素数量较多,说明该灰度在图像中占据较大的比例。
3. 图像的曝光情况:通过观察直方图的左右端点,可以判断图像的曝光情况。
如果直方图的左侧截断,说明图像可能存在欠曝光;如果右侧截断,说明图像可能存在过曝光。
4. 色彩平衡:对于彩色图像,可以分别查看每个颜色通道的直方图,以评估图像的色彩平衡情况。
在图像处理中,直方图可以用于图像增强、对比度调整、色彩平衡等操作的参考。
它是一种简单而直观的工具,帮助我们了解数字图像的统计特征。
QC(旧)七大手法之五——直方图(histogram)
QC (旧)七大手法之五——直方图(histogram )第一小节 直方图的观察分析一.定义众所周知在相同的条件下制造出来的产品,其质量特性也不完全相同,但也不会相差太大,总是在一定范围内波动,而且这种波动有一定的规律性,直方图就是直观而形象地把质量分布规律用图形表示出来的统计工具。
直方图(histogram )是频数直方图的简称,又叫质量分布图、矩形图、柱形图、柱状图、频数图。
是指通过对生产过程中产品质量的分布状态的描绘与分析,来判断生产过程质量的一种常用方法,它是工序质量控制统计方法中的主要工具之一(另一工序质量控制工具就是控制图)。
直方图是一种几何图表,它是根据从生产过程中收集到的质量数据(通常不能少于50个,最少不能少于30个数据)分布情况,画成以组距为底边、以频数为高度的一系列连接起来的直方形矩形图。
十六世纪末十七世纪初英格兰人普莱菲和德国地理学者科洛玛是使用直方图的先驱者。
直方图的分类:直方图根据使用的各组数据是频数还是频率分为频数直方图与频率直方图;在表示分布时又分为一般直方图和累计直方图两种。
直方图的基本形式(格式):说明:横坐标表示产品的质量特性值(如尺寸、重量等计量值),在横坐标上划分了若干个间距相等的区间(即矩形的宽度表示数据范围的间隔)。
纵坐标表示在n 个数据中,落在各个区间里的频数(即反复出现在该区间的次数)(即高度表示在给定的间隔内数据出现的频数即数目)。
一个个直方形,其宽度取决于区间的宽度,其高度取决于该区间的频数(频数常用f 表示),n 表示样本大小(即样本量),X 表示样本中全体数据的平均值(表示分布中心),S 表示样本的标准偏差(S 表示质量特性离散程度,有的也称标准差)。
直方图适用于对于大量计量值数据进行整理加工,找出其统计规律,也就是分析数据的形态,以便对其整体的分布特征进行推断(即通过变化的高度形态表示数据的分布情况)。
直方图是从总体中随机抽取样本,对从样本中获得的数据进行整理后,用一系列等宽的矩形来表示数据。
《直方图和正态分布》课件
# 直方图和正态分布 PPT课件
什么是直方图?
直方图的定义
直方图是一种统计图,用来 表示数据的频率分布。
直方图的构成要素
直方图包括横轴、纵轴、柱 形和柱状条。
直方图的绘制方法
绘制直方图需要先确定数据 的分组间距,然后统计每个 组内的频数或频率,最后绘 制柱形。
直方图的应用
如何选择使用直方图或正 态分布
根据数据的类型和分析目的,选 择合适的图形工具来展示数据特 征和分布情况。
金融风险评估中的应用
正态分布可用于评估金融资 产的风险,估算投资收益和 亏损的概率。
总结
直方图与正态分布的联系 与区别
直方图是一种图形,用于表示数 据的频率分布,而正态分布是一 种连续概率分布。
直方图与正态分布的应用 场景
直方图适用于描述数据的分布情 况,正态分布适用于分析连续型 数据的概率分布。
数据分析中的作用
市场调研中的应用
直方图可用于分析数据的分布情 况,帮助发现数据的特征和规律。
直方图可用于分析市场需求,了 解产品在不同目标群体间的受欢 迎程度。
教育评估中的应用
直方图可用于评估学生的学习成 绩分布,帮助制定教学改进策略。
正态分布的概念
1
正态分布的定义
正态分布是一种连续概率分布,呈钟形曲线,对称分布于均值周围。
2
正态分布的特点
正态分布的均值、中位数和众数相等,以均值为中心对称分布。
3
正态分布的性质
正态分布由均值和标准差唯一确定,68% 的数据落在均值的一个标准差范围内。
正态分布的应用
统计分析中的应用
正态分布可用于分析连续型 数据,如身高、体重等,计 算概率和置信区间。
直方图知识点讲解
直方图知识点讲解直方图是一种常见的数据可视化工具,用于展示数值型数据的分布情况。
它是由一系列的矩形条组成,每个矩形条的面积表示该区间内数据的频数或频率。
通过直方图,我们可以更直观地了解数据的分布特征,进一步分析和理解数据。
一、直方图的构成要素直方图由以下几个要素构成: 1. 横轴:表示数据的取值范围。
2. 纵轴:表示数据的频数或频率。
3. 矩形条:用于表示数据的分布情况,每个矩形条的宽度表示数据的区间范围,高度表示对应区间内数据的频数或频率。
二、绘制直方图的步骤下面是绘制直方图的具体步骤: 1. 确定数据集:选择需要分析的数值型数据集。
2. 确定分组区间:根据数据的范围和分布情况,确定适当的分组区间。
分组区间的选择会影响直方图的形状和解读结果,通常可以使用等宽分组或等深分组。
3. 统计频数或频率:将数据按照分组区间进行分类,统计每个区间内数据的频数或频率。
4. 绘制直方图:在坐标系上绘制横轴和纵轴,根据统计得到的频数或频率绘制矩形条,每个矩形条的宽度对应分组区间的范围,高度对应频数或频率。
5. 添加标题和标签:添加直方图的标题、横轴标签和纵轴标签,以便更好地理解和解读直方图。
三、直方图的解读通过直方图可以得到以下信息: 1. 数据的分布情况:通过观察直方图的形状,可以了解数据的分布情况。
常见的直方图形状包括对称分布、偏态分布和峰态分布等,这些形状反映了数据的集中趋势和离散程度。
2. 分组区间的选择:直方图的形状和解读结果会受到分组区间的选择影响。
如果分组区间过宽或过窄,可能会导致数据的细节丢失或者信息重复。
因此,需要根据数据的特点和研究目的选择适当的分组区间。
3. 异常值的发现:通过直方图可以发现数据中的异常值。
异常值通常表现为直方图中的离群点,即与其他数据远离的数据点。
异常值的存在可能会影响对数据的分析和建模结果,需要格外关注和处理。
直方图是数据分析中常用的可视化工具,它能够直观地展示数据的分布情况,帮助我们更好地理解和解释数据。
直方图
直方图直方图(Histogram),又称柱状图、质量分布图在质量管理中,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。
直方图又称质量分布图,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接起来的直方型矩形图,如下图所示。
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显示数据的波动状态,判断一批已加工完毕的产品;②直观地传达有关过程情况的信息,例如验证工序的稳定性;③为计算工序能力搜集有关数据。
④决定在何处集中力量进行改进;⑤观察数据真伪,用以制定规格界限;[编辑]直方图的优点:任何情况都能使用直方图。
直方图的不足:会有信息丢失。
[编辑]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。
②将数据分成若干组,并做好记号。
分组的数量在6-20之间较为适宜。
③计算组距的宽度。
用去除最大值和最小值之差去除以组数,求出组距的宽度,组数可以根据数学家史特急吉斯(sturges)提出的公式,根据测定的次数n,来求组数kk=1+3.32*log n 例如:n=60, 则k=1+3.32*log 60=1+3.32*1.78=6.9,即可分为6组或是7组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量单位的的一半,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。
即整数的最小测量单位为1,一半即为1/2;一位小数的最小测量单位为0.1;一半即为0.1/2 两位小数的最小测量单位为0.01;⑤统计各组数据出现频数,作频数分布表。
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五、直方圖的製作步驟
(8).繪製直方圖
22 20 18 規格下限
X=135.8
規格上限
n = 60 Xbar=135.8 S=4.91
SL=130
SU=160
16
14 12
10
8 6 4
2
0 120.5 124.5 128.5 132.5 136.5 140.5 144.5 148.5
製品名: 作成日期:
求得ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱL=148
S=121
五、直方圖的製作步驟
3.求全距(R) 數據的最大值(L)-最小值(S)=全距(R) 例:R=148-121=27 4.決定組數(K) 一般根據測定次數n來計算組數K K=1+3.332logn 例:n=60,則 K=1+3.332log60=1+3.332*1.78=6.9 即可分為6組或7組
五、直方圖的製作步驟
(4).求出U2F的合計 U*UF值記入U2F欄內 U2F的合計求出ΣU2F 例:組數1 U2F=(-4)*(-4)=16 2 U2F=(-3)*(-6)=18 (5).計算平均值Xbar Xbar=Xo+ΣUF/ΣF*h Xo=中位數(U=0) =138.5+(-41)/60*4 =138.5-2.73=135.8
NO.2 142 140 138 127 130 141 136 134 132 131 NO.2 142 127
NO.3 148 141 139 138 136 135 137 132 130 131 NO.3 148 130
NO.4 145 138 136 137 128 131 133 134 135 139 NO.4 145 128
五、直方圖的製作步驟
1.搜集數據並記錄 搜集數據時,對于抽樣分布必須特別注意, 不可取部分樣品,應就全部均勻的加以隨機 抽樣,所搜收的數據應大于50以上 例:某廠之成品尺寸規格為130-160MM,今 按隨機抽樣方式抽取60個樣本,其測定 值如附表,試製作直方圖
NO.1 138 139 144 131 140 145 134 135 137 136 NO.1 L S 145 131
工程名: 製作者:***
期間:
五、直方圖的製作步驟
(9).記入規格值,數據數(n) 並計算記入平均值(Xbar),標準差(S)
(10).記入必要事項如:製品名,工程名,期間,作成 日期,作成者. 備注:1.直方圖用紙:一般圖表用紙為1mm方格紙
2.繪上柱形間隔要相等
六、常見的直方圖型態
(1).
說明:中間高,兩邊低,有集中趨勢 結論:左右對稱分配(常態分配),顯示製程在正常運轉下.
六、常見的直方圖型態
(5).
例:測定有錯誤,工程調節錯誤或使用不同原料所引起,一定有 異常原因存在,只要去除,即可合乎製程要求.
六、常見的直方圖型態
(6).
* 此圖顯示規格下限受到某種原因限製而將要配向右移. 說明:高處偏向一邊,另一邊低,拖長尾巴.可分右偏型、左偏 型.為不能取到某值以下、以上的值時,出現的形狀.
1.區間:將全體數據范圍,以若干柱條區分為一 個個的區域. 2.區間之寬(即組距h):同一區間之(上界值-下 界值),相當于柱之寬度.
3.區間之次數(即累積次數f): 為屬同一區間內之數據的出現次數,相當 于柱之高度
4.區間之個數:為切分全部范圍之個數,相當于 柱的數量.
三、直方圖的專用術語
5.區間之境界值:為柱和柱之間的境界值 (各區之下側、上側境界值) 6.區間之中心值: 為柱之中央值(為上下界值之平均值) 7.次數分配:將許多的複雜數據依其差異的幅 度分成若干組,在各組內列入測定值的出現 次數,即為次數分配 8.相對次數:在各組出現的次數除以全部之次 數,即為相對次數
NO.5 140 138 137 137 138 136 134 121 135 136 NO.5 140 121
NO.6 141 139 137 133 132 131 132 129 134 135 NO.6 141 129
2.§ ä ¥ X ¼ ƾ Ú¤ ¤ § ³ Ì ¤ j È (L)» P ³ Ì ¤ p È (S)
六、常見的直方圖型態
(7).完全在規格外
完全在規格外 規格
* 表示製品之生產完全沒有依照規格去考慮;或規格訂得 不合理,根本無法達到規格.
六、常見的直方圖型態
(8).
* 此圖顯示製程能力偏右,偏向上限,但呈常態分配,表示 平均位置的偏差.應對設備、機器、原料加以追查
六、常見的直方圖型態
(9).
7.組中點(mid range): 一組數據中最大值與最小值之平均值, (上組界+下組界)/2=組中點 8.標準差(σ)
σ= σn=h*√( Σu2f-(Σuf)2/n)/n = √ Σ(Xi-X)2/n 9.樣本標準差(S) S= σn-1=h*√( Σu2f-(Σuf)2/n)/(n-1) = √ Σ(Xi-X)2/(n-1)
四、直方圖的計算公式
1.全距(R):在所有數據中最大值和最小值 的差即為全距 2.組距(h): 組距=全距/組數
3.平均值X: X(X-bar)表示
Xbar=(X1+X2+---+Xn)/n=Σxi/n =Xo+h*(Σuf/n) ~ 4.中位數(X):將數據由小至大依序排列, 位居中央的數稱為中位數.若過偶位數 時,測取中央兩數據之平均值.
五、直方圖的製作步驟
10.平均值與標準差求法 直方圖繪成后要計算其平均值、標準差.
Õ ² ¹ ¸ 1 2 3 4 5 6 7 Õ ² É ¬ Õ ¤ Â ² I Xi 122.5 126.5 130.6 134.5 138.5 142.5 146.5 ¸ ¦ Æ ¼ F A 1 2 12 18 19 5 3 60 U B -4 -3 -2 -1 0 1 2 UF U2F C=B*A D=C*B -4 -6 -24 -18 0 5 6 -41 16 18 48 18 0 5 12 117
120.5~124.5 124.5~128.5 128.5~132.5 132.5~136.5 136.5~140.5 140.5~144.5 144.5~148.5 X ¦ p
五、直方圖的製作步驟
(1).作成次數表(F) 例:數據60個
(2).決定U欄 U=(各組中點-組數中位值)/組距 =(Xi-Xo)/h =(122.5-138.5)/4=-4 (3).求出UF合計 U*F值記入UF欄 例:組數1 UF=(-4)*1=-4 2 UF=(-3)*2=-6
* 此圖顯示製程能力分散過大,應對人員的變動與作業方 法加以追查,要設法使產品的變異縮小;或是規格訂得太嚴, 應放寬規格.
六、常見的直方圖型態
(10).
兩 側 無
規格 製品范圍
余
裕
* 製品的最大值與最小值均在規格內,但都在規格上下限 兩端,也表示其中心值與規格中心值吻合,雖沒有不良品發 生,但若製程稍有變動,就會有不良品產生之危險,要設法提 高製品的精度才好.
五、直方圖的製作步驟
(6).計算標準差S S=h*√{ΣU2F-[(ΣUF)2/N]}/ΣF-1 例:S=4*√{117-[(-41)2/60]}/59 =4*√{117-[1681/60]}/59 =4*√{117-28}/59 =4*1.228 =4.91
(7).直方圖上記:數據值N、平均值X-bar、標準差S
第三組=(128.5+132.5)/2=130.5 第四組=(132.5+136.5)/2=134.5 第五組=(136.5+140.5)/2=138.5 第六組=(140.5+144.5)/2=142.5 第七組=(144.5+148.5)/2=146.5
五、直方圖的製作步驟
9.作次數分配表
Õ ² ¹ ¸ 1 2 3 4 5 6 7 Õ ² É ¬ Õ ¤ Â ² I 122.5 126.5 130.6 134.5 138.5 142.5 146.5 p º ¹ O ° @ ¤ G ¤ ¿ ¥ ¥ ¿ ¤ G ¿ ¥ ¥ ¿ ¥ ¿ ¤ T ¿ ¥ ¥ ¿ ¥ ¿ ¤ î ¿ ¥ T ¤ ¸ ¦ Æ ¼ 1 2 12 18 19 5 3 60 120.5~124.5 124.5~128.5 128.5~132.5 132.5~136.5 136.5~140.5 140.5~144.5 144.5~148.5 X ¦
第二組=124.5~128.5
第三組=128.5~132.5 第四組=132.5~136.5 第五組=136.5~140.5 第六組=140.5~144.5 第七組=144.5~148.5 注:L=148, S=121
五、直方圖的製作步驟
8:求組中點 組中點(值)=該組上組界+該組下組界)/2 例: 第一組=(120.5+124.5)/2=122.5 第二組=(124.5+128.5)/2=126.5
五、直方圖的製作步驟
5.一般數據之分組可參照下表:
數據數 ~50 51~100 101~250 組數 5~7 6~10 7~12
250~
10~20
例:取7組
五、直方圖的製作步驟
6.求組距(h) A.組距=全距/組數(h=R/K) B.為便于計算平均數及標準差,組距常取 2、5或10的倍數. 例:h=27/7=3.86,組距取4 7.求各組上組界、下組界(由小而大順序) A.第一組下組界=最小值-最小測定單位/2 第一組上組界=第一組下組界+組距 第二組下組界=第一組上組界
四、直方圖的計算公式
5.各組中點之簡化值(μ) μ=(Xi-Xo)/組距(h), Xo=次數最多一組的組中點 Xi=各組組中點 6.眾數(Mode): 次數分配中出現次數最多組之值