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Aladdin的博客

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【QC小组工具】直方图  

2011-03-17 09:16:55|  分类: 管理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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直方图(Histogram)又称柱状图质量分布图。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。

直方图法的涵义
  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
  2010年09月01日 - 质量管理小组教练 - 质量管理小组教练(QCC)

  


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,柱状图,它是表示资料变化情况的一种主要工具。用直方图可以的资料,解析出规则性,比较直观地看出产品质量特性的分布状态,对於资分布状况一目了然,便於判断其总体质量分布情况。在制作直方图时,牵涉学的概念,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接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;
  ②验证工序的稳定性;
  ③为计算工序能力搜集有关数据。
  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。
直方图的绘制方法
  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6-20之间较为适宜。
  ③计算组距的宽度。用组数去除最大值和最小值之差,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
用直方图来观察和分析生产过程质量状况
  作直方图是的目的是为了研究产品质量的分布状况,据此判断生产过程是否处在正常状态。直方图为QC七大工具之一。因此在画出直方图后要进一步对它进行观察和分析。在正常生产条件下,如果所得到的直方图不是标准形状,或者虽是标准形状,但其分布范围不合理,就要分析其原因,采取相应措施。
  (1)通过直方图判断生产过程是否有异常。对直方图有些参差不齐不必太注意,主要应着眼于图形的整个形状。常见的直方图分布图形大体上有六种,如图所示。
  ①理想的图形;
  ②多是因为测量和读数有问题或是数据分组不当所引起的;
  ③多是因加工习惯造成的;
  ④多是加工条件的变动造成的;
  ⑤多是两种不同生产条件的数据混在一起造成的;
  ⑥多是由于生产过程中某种缓慢的倾向起作用所至。
  (2)运用直方图勘量生产的质量状况。将直方图与公差范围相比较,看直方图是否都落在公差要求的范围之内,可以提高生产的质量状况。这种对比大体上存在六种情况,如下图所示。
  ①理想的情况;
  ②经济性不好,需降低加工精度;
  ③需要采取措施适当缩小分布;
  ④过分偏离公差中心,可能造成废品;
  ⑤完全不留余地,容易出现废品,应采取措施调整
  ⑥已经产生废品,应停产检查。
如何判断直方图是否正常的形状:
概述
  
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正常型是指过程处于稳定的图型,它的形状是中间高、两边低,左右近似对称。近似是指直方图多少有点参差不齐,主要看整体形状。如下图例:
  异常型直方图种类则比较多,所以如果是异常型,还要进一步判断它属于哪类异常型,以便分析原因、加以处理。下面介绍几种比较常见的:
  
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孤岛型
  在直方图旁边有孤立的小岛出现,当这种情况出现时过程中有异常原因。如:原料发生变化,不熟练的新工人替人加班,测量有误等,都会造成孤岛型分布,应急时查明原因、采取措施
双峰型
  当直方图中出现了两个峰,这是由于观测值来自两个总体、两个分
  
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布的数据混合在一起造成的。如:两种有一定差别的原料所生产的产品混合在一起,或者就是两种产品混在一起,此时应当加以分层。
  
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折齿型
  当直方图出现凹凸不平的形状,这是由于作图时数据分组太多,测量仪器误差过大或观测数据不准确等造成的,此时应重新收集数据和整理数据。
陡壁型
  
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当直方图象高山的陡壁向一边倾斜时,通常表现在产品质量较差时,为了符合标准的产品,需要进行全数检查,以剔除不合格品。当用剔除了不合格品的产品数据作频数直方图时容易产生这种陡壁型,这是一种非自然形态。
偏态型
  偏态型直方图是指图的顶峰有时偏向左侧、有时偏向右侧。
  由于某种原因使下限受到限制时,容易发生偏左型。如:用标准值控制下限,摆差等形位公差,不纯成分接近
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于0,疵点数接近于0或由于工作习惯都会造成偏左型。 由于某种原因使上限受到限制时,容易发生偏右型。如:用标准尺控制上限,精度接近100%,合格率也接近100%或由于工作习惯都会造成偏右型。
平顶型
  当直方图没有突出的顶峰,呈平顶型,然而形成这种情况一般有三种原因。 A、与双峰型类似,由于多个总体、多总分布混在一起。 B、由于生产过程中某中缓慢的倾向在起作用,如工具的磨损、操作着的疲劳等。 C、质量指标在某个区间中均匀变化。
  
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直方图在摄影上的应用
  无论照片是有丰富的高光表现还是曝光过度了
  还是有饱满的细部暗调
  或者是细节根本分辨不清
  可能对于摄影师来说没有比直方图更加有价值的参考工具了
  当今的大多数数码相机都有内置的直方图显示功能
  有单独显示的有叠加在图像上显示的
  当拍完一张照片的时候
  就可以开始使用直方图来了解整个图像的色调范围
  直方图能够显示一张照片中色调的分布情况
  揭示了照片中每一个亮度级别下像素出现的数量
  根据这些数值所绘出的图像形态
  可以初步判断照片的曝光情况
  直方图是照片曝光情况最好的回馈
  在拍摄期
  摄影师就可以用它来了解照片是不是控制在想要的曝光范围内
  从理论上说
  一张曝光良好的照片
  在不同的亮度级别下细节都应该非常丰富
  各亮度值上都有像素分布
  像一座起伏波荡的小山丘
  为了方便观察
  把直方图划分为5个区
  每个区代表一个亮度范围
  左边为极暗部、暗部
  中间为中间调
  右边是亮部和极亮部
  根据这些不同ilangd范围下像素出现的数量
  对于高调照片(明亮调子且细节丰富的图片)
  山丘的峰顶应该集中在直方图右边的亮部区
  对于低调照片(深色调子且细节丰富的图片)
  山丘的峰顶应该集中在直方图左边的暗部区域
  如果山丘覆盖了整个区域
  说明曝光情况正好且细节清晰可见

柱形图
  排列在工作表的列或行中的数据可以绘制到柱形图中。柱形图用于显示一段时间内的数据变化或显示各项之间的比较情况。
  在柱形图中,通常沿水平轴组织类别,而沿垂直轴组织数值。
  柱形图具有下列图表子类型:
  簇状柱形图和三维簇状柱形图 簇状柱形图比较各个类别的数值。簇状柱形图以二维垂直矩形显示数值。三维簇状柱形图仅以三维格式显示垂直矩形,而不以三维格式显示数据。
  注释 要以使用可更改的三个轴(水平轴、垂直轴和深度轴)的
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三维格式显示数据,应该使用三维柱形图子类型。
  当您有代表下列内容的类别时,可以使用簇状柱形图类型:
  数值范围(例如,直方图中的项目计数)。
  特定的等级排列(例如,具有“非常同意”、“同意”、“中立”、“不同意”和“非常不同意”等喜欢程度)。
  没有特定顺序的名称(例如,项目名称、地理名称或人名)。
  堆积柱形图和三维堆积柱形图 堆积柱形图显示单个项目与整体之间的关系,它比较各个类别的每个数值所占总数值的大小。堆积柱形图以二维垂直堆积矩形显示数值。三维堆积柱形图以三维格式显示垂直堆
  【QC小组工具】柱形图 - 质量管理小组教练 - 质量管理小组教练(QCC)

  


积矩形,而不以三维格式显示数据。
  当有多个数据系列并且希望强调总数值时,可以使用堆积柱形图。
  百分比堆积柱形图和三维百分比堆积柱形图 这些类型的柱形图比较各个类别的每一数值所占总数值的百分比大小。百分比堆积柱形图以二维垂直百分比堆积矩形显示数值。三维百分比堆积柱形图以三维格式显示垂直百分比堆积矩形,而不以三维格式显示数据。当有三个或更多数据系列并且希望强调所占总数值的大小时,尤其是总数值对每个类别都相同时,您可以使用百分比堆积柱形图。
  三维柱形图 三维柱形图使用可修改的三个轴(水平轴、垂直轴和深度轴),可对沿水平轴和深度轴分布的数据点 (数据点:在图表中绘制的单个值,这些值由条形、柱形、折线、饼图圆环图的扇面、圆点和其他被称为数据标记的图形表示。相同颜色的数据标记组成一个数据系列。)进行比较。
  当要对均匀分布在各类别和各系列的数据进行比较时,可以使用三维柱形图。
  圆柱图、圆锥图和棱锥图 圆柱图、圆锥图和棱锥图也可以使用为矩形柱形图提供的簇状图、堆积图、百分比堆积图和三维图表类型,并且它们以完全相同的方式显示和比较数据。唯一的区别是这些图表类型显示圆柱、圆锥和棱锥形状而不是矩形。

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