Построение гистограмм распределения в Excel

Очень давно не писал блог. Расслабился совсем. Ну ничего, исправляюсь.

Продолжаю новую рубрику блога, посвященную анализу данных с помощью всем известного Microsoft Excel.

Статистический анализ в Excel можно осуществлять двумя способами:
• С помощью функций
• С помощью средств надстройки «Пакет анализа». Ее, как правило, еще необходимо установить.

Чтобы установить пакет анализа в Excel, выберите вкладку «Файл» (а в Excel 2007 это круглая цветная кнопка слева сверху), далее — «Параметры», затем выберите раздел «Надстройки». Нажмите «Перейти» и поставьте галочку напротив «Пакет анализа».

А теперь — к построению гистограмм распределения по частоте и их анализу.

Речь пойдет именно о частотных гистограммах, где каждый столбец соответствует частоте появления* значения в пределах границ интервалов. Например, мы хотим посмотреть, как у нас выглядит распределение значения предела текучести стали S355J2 в прокате толщиной 20 мм за несколько месяцев. В общем, хотим посмотреть, похоже ли наше распределение на нормальное (а оно должно быть таким).

*Примечание: для металловедческих целей типа оценки размера зерна или оценки объемной доли частиц этот вид гистограмм не пойдет, т.к. там высота столбика соответствует не частоте появления частиц определенного размера, а доле объема (а в плоскости шлифа — площади), которую эти частицы занимают.

График нормального распределения выглядит следующим образом:

Мы знаем, что реально такой график может быть получен только при бесконечно большом количестве измерений. Реально же для конечного числа измерений строят гистограмму, которая внешне похожа на график нормального распределения и при увеличении количества измерений приближается к графику нормального распределения (распределения Гаусса).

Построение гистограмм с помощью программ типа Excel является очень быстрым способом проверки стабильности работы оборудования и добросовестности коллектива: если получим «кривую» гистограмму, значит, либо прибор не исправен или мы данные неверно собрали, либо кто-то где-то преднамеренно мухлюет или же просто неверно использует оборудование.

Идем во вкладку «Анализ данных» и выбираем «Гистограмма».

Будет полезен тому, кто по каким-либо причинам не смог установить Пакет анализа.

Гистограмму-то мы построили, а что с ней делать дальше? В следующей статье расскажу о том, какую информацию можно извлечь из гистограмм. Так что не пропустите! А чтобы не пропустить, можно подписаться на обновления блога.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Например, чтобы выбрать числовой формат с разделителем без десятичных знаков, выберите в списке категорий Числовой (Number), установите флажок Разделять группы разрядов (Use 1000 Separator (,)) и введите нуль в поле Число десятичных знаков (Decimal Places).

Гистограмма распределения в EXCEL. Примеры и описание

Excel создаст гистограмму с группировкой на основе данных таблицы либо вы­деленного диапазона ячеек на листе диаграммы (Диаграмма 1). Настройки диаграммы, находящейся на отдельном листе, можно изменить так же, как и настройки внедренной диаграммы.

Этап 1. Подготовка данных

Половина успеха при построении любых нестандартных типов диаграмм в Excel, заключается в правильной подготовке таблицы с данными для диаграммы. В нашем случае, исходную табличку придется ощутимо переделать и превратить в нечто похожее на:

Давайте разберем все изменения, которые были сделаны.

• Каждая компания превратилась из строки в столбец.
• По каждой компании должен быть блок из 5 ячеек, где первая и последняя ячейки с нулями, а три центральных содержат одинаковые значения — стоимость каждой компании.
• Добавлены вспомогательные столбцы Пустышка и Подписи, в которых напротив центральных значений каждого блока размещены стоимости и названия компаний. Эти колонки понадобятся нам чуть позже для правильного размещения подписей к столбикам.
• Первый (неподписанный) столбец представляет из себя чуть более хитрую штуку. Не залитые голубым цветом в нем ячейки — это количества сотрудников по каждой компании (92, 126, 54, 380), но взятые последовательно с нарастающим итогом. Т.е. для Apple это 92, для Microsoft уже 92+126=218, для Google 92+126+54=272 и т.д. Голубые же ячейки будут впоследствии, своего рода, «переходниками» и содержат среднее арифметическое соседних ячеек, т.е. для Apple это (0+92)/2=46, для Microsoft (92+218)/2=155 и т.д.

9. Щелкните столбец Невидимый , затем щелкните плюс символ l, чтобы отобразить меню ЭЛЕМЕНТ ДИАГРАММЫ , щелкните стрелку рядом с метками данных , чтобы отобразить подменю, и нажмите Дополнительные параметры .

Построение гистограмм в Excel_2014

Иногда, из-за сильных различий значений рядов диаграммы, использование единой шкалы невозможно. Но можно добавить альтернативную шкалу. Перейдите в меню «Формат ряда данных…» и в разделе «Параметры ряда» переместите флажок на пункт «По вспомогательной оси».

KT Богомолов / МУ / ЗАДАНИЕ_1_СТАТИСТИКА / Дополнительные материалы / Построение гистограмм в Excel_2014

Для определения оптимального количества интервалов может быть использована формула Стерджесса:

где N — количество наблюдений. В этом случае величина интервала:

Поскольку количество групп не может быть дробным числом, то полученную по этой формуле величину округляют до целого большего числа.

Нижнюю границу первого интервала принимают равной минимальному значению x min . Верхняя граница первого интервала соответствует значению ( x min + h ). Для последующих групп

границы определяются аналогично, то есть последовательно прибавляется величина интервала h .

В Excel для построения гистограмм используются статистическая функция ЧАСТОТА в сочетании с мастером построения обычных диаграмм и процедура Гистограмма из пакета анализа .

Функция ЧАСТОТА (массив_данных, двоичный_массив) вычисляет частоты появления случайной величины в интервалах значений и выводит их как массив цифр, где

• Массив_данных — массив исходных данных, для которых вычисляются частоты;

• Массив_интервалов — это массив интервалов, по которым группируются значения выборки .

Перед вызовом функции ЧАСТОТА необходимо выделить столбец c числом ячеек, равным числу интервалов n , в который будут выведены результаты выполнения функции.

В поле Массив_данных ввести диапазон данных наблюдений А3:А102 (с листа ‘Расчетные данные’) . В поле Массив_интервалов ввести диапазон интервалов с того же листа ([‘Расчетные данные’!F16:F23] – в данном примере).

При завершении ввода данных нажать комбинацию клавиш Ctrl+Shift+Enter.

В предварительно выделенном столбце (C5:C12 – в данном примере) должен появиться массив

Столбец Накопленные частоты получается последовательным суммированием относительных частот (в процентном формате) в направлении от первого интервала к последнему.

В завершении с помощью Мастера диаграмм строится диаграмма абсолютных и накопленных частот с выбором типа диаграммы соотвественно гистограмма и график.

Для автоматизированного построения гистограммы средствами Excel необходимо обратиться к меню « Сервис  Анализ данных» . (Excel 2003) или на вкладке Данные выбрать Анализ данных

В появившемся списке выбрать инструмент Гистограмма и щелкнуть на кнопке ОК. Появится окно гистограммы, где задаются следующие параметры:

Входной интервал :– адреса ячеек, содержащие выборочные данные.

Интервал карманов : (необязательный параметр) – адреса ячеек, содержащие границы интервалов. Это поле предлагается оставить пустым, предоставив Excel самому вычислить границы интервалов (карманов – в терминах Excel).

Метки – флажок, включаемый, если первая строка во входных данных содержит заголовки. Если заголовки отсутствуют, то флажок следует выключить.

Выходной интервал: / Новый рабочий лист: / Новая рабочая книга.

Включенный переключатель Выходной интервал требует ввода адреса верхней ячейки, начиная с которой будут размещаться вычисленные относительные частоты j .

В положении переключателя Новый рабочий лист: открывается новый лист, в котором начиная с ячейки А1 размещаются частности j .

В положении переключателя Новая рабочая книга открывается новая книга, на первом листе которой начиная с ячейки А1 размещаются частности j .

Парето ( отсортированная гистограмма ) – устанавливается, чтобы представить j в порядке их убывания. Если параметр выключен, то j приводятся в порядке следования интервалов.

Интегральный процент – устанавливается в активное состояние для расчета выраженных в процентах накопленных относительных частот (аналог значений столбца Накопленные частоты ).

Вывод графика – устанавливается в активное состояние для автоматического создания встроенной диаграммы на листе, содержащем частоты.

В Excel 2007. 2010 встать на любой столбик гистограммы и правой кнопкой мыши выбрать

Для построения теоретической кривой нормального распределения по эмпирическим данным необходимо найти теоретические частоты.

В Excel для вычисления значений нормального распределения используются функция НОРМРАСП, которая вычисляет значения вероятности нормальной функции распределения для указанного среднего и стандартного отклонения.

НОРМРАСП (х; среднее; стандартное_откл; интегральная) , где:

х — значения выборки, для которых строится распределение; среднее — среднее арифметическое выборки; стандартное_откл — стандартное отклонение распределения;

интегральный — логическое значение, определяющее форму функции. Если интегральная имеет значение ИСТИНА(1), то функция НОРМРАСП возвращает интегральную функцию распределения; если это аргумент имеет значение ЛОЖЬ (0), то вычисляет значение функция плотности распределения.

Для получения абсолютных значений плотностей распределения (теоретических частот) достаточно найденные значения вероятности умножить на величину интервала h и количество наблюдений N = 100 по каждой строке.

Для завершения выполнения задания необходимо внести полученные значения теоретических частот на рисунок с гистограммой, добавив ряд в закладке Исходные данные и выбрав тип диаграммы

В Excel 2007. 2010 находясь в обласи гистограммы по правой кнопке мыши выбрать Выбрать данные (или по одноименной кнопке на вкладке Конструктор ):

и в появившемся окне провести манипуляции с вводом нового ряда «Теоретические частоты»:

10. На панели Форматировать метки данных установите флажок Значение из ячеек в разделе Параметры метки , затем выберите процентные значения ячеек. (столбец I) в диалоговом окне Диапазон меток данных . Нажмите OK .

Пошаговое создание гистограммы с процентным изменением в Excel

Размеры карманов одинаковы и равны 103,428571428571. Это значение можно получить так: =(МАКС( Исходные_данные )-МИН( Исходные_данные ))/7 где Исходные_данные – именованный диапазон , содержащий наши данные.

Загрузить файл образца

Динамическое выделение точки данных на диаграмме Excel
Если диаграмма с несколькими сериями и большим количеством данных, нанесенных на нее, будет трудно прочитать или найти только релевантные данные в одной серии, которую вы используете.

Создание интерактивной диаграммы с флажком выбора серии в Excel
В Excel мы обычно вставляем диаграмму для лучшего отображения данных, иногда диаграмма с более чем выбор одной серии. В этом случае вы можете отобразить серию, установив флажки.

Гистограмма с условным форматированием в Excel
В этом руководстве показано, как создать столбчатую диаграмму с накоплением условного форматирования, как показано на снимке экрана ниже, шаг за шагом в Excel.

Пошаговое создание диаграммы фактического и бюджета в Excel.
В этом руководстве показано, как создать столбчатую диаграмму с накоплением условного форматирования, как показано на скриншоте ниже, шаг за шагом в Excel.

Корректируем или удаляем название. Для активации режима редактирования щелкаем по названию, после чего вокруг него появится рамка. Теперь кликаем в любом месте внутри рамки и мы можем приступать к редактированию.

Как создать диаграмму в Excel: Настройка и Форматирование

Выбрав один из элементов, на листе документа увидите график. Гистограмма, как и в предыдущем способе, может быть изменена по вашему усмотрению, для этого также используйте инструменты, располагающиеся в группе вкладок «Работа с диаграммами».

Метод 3: выполняем условное форматирование с гистограммой

Получить гистограмму можно и с помощью условного форматирования ячеек. План действий следующий:

1. Для начала нужно выделить элементы, которые нужны для гистограммы.
2. Находясь в главной вкладке в группе “Стили” щелкаем по кнопке “Условное форматирование”. Откроется список, в котором выбираем “Гистограмму”. Раскроется еще один перечень, где нужно определиться с вариантами заливки – градиентная или сплошная.

Для изменения внешнего вида диаграммы можно воспользоваться предоставленными по умолчанию стилями. Для этого выделите ее и выберите появившуюся вкладку «Конструктор», на которой расположена область «Стили диаграмм».

Гистограмма с переменной шириной столбцов

• автоматически рассчитаны интервалы значений (карманы);
• подсчитано количество значений из указанного массива данных, попадающих в каждый интервал (построена таблица частот);
• если поставлена галочка напротив пункта Вывод графика , то вместе с таблицей частот будет выведена гистограмма.

6. В столбце H используйте символ Negative или минус в качестве заголовка, затем в H2 введите формулу ниже и перетащите дескриптор заполнения по ячейкам до предпоследней ячейки диапазон данных.

Как переместить диаграмму на отдельный лист?

Несмотря на то, что Excel автоматически помещает все новые диаграммы на тот же рабочий лист, на котором содержатся исходные данные (если, конечно, вы не ис­пользуете трюк с клавишей F11>), иногда удобнее размещать их на отдельном ли­сте. Для перемещения внедренной диаграммы на собственный лист выполните сле­дующие действия.

1. Щелкните на кнопке Переместить диаграмму (Movechart), находящейся на контекстной вкладке Конструктор.
2. В открывшемся диалоговом окне Перемещение диаграммы установите переключатель в положение «на отдельном листе» (NewSheet).
3. (Дополнительно.) В текстовом поле рядом с переключателем переименуй­те создаваемый рабочий лист из стандартного Диаграмма1 в нечто более осмысленное.
4. Щелкните на кнопке ОК, чтобы закрыть диалоговое окно и открыть но­вый лист с помещенной на него диаграммой.

Если после перемещения диаграммы на отдельный лист вы решили сно­ва вернуть ее на лист с данными, щелкните на кнопке Переместить ди­аграмму контекстной вкладки Конструктор. Затем щелкните на кнопке Объект (Объект), выберите в связанном с ней раскрывающемся списке имя нужного рабочего листа и щелкните на кнопке ОК.

Если вы используете Excel версии до 2013 года, просто нажмите Форматировать ряд данных в контекстном меню и на вкладке Заливка и линия окна На панели Форматировать ряд данных выберите Без заливки в разделе Заливка .

Редактирование гистограммы

1. Чтобы просмотреть, как будут выглядеть различные типы диаграмм, соз­даваемых вExcel на основе выделенных данных, выберите кнопку соответствующей диаграммы в палитре инструментов быстрого анализа.

Для получения абсолютных значений плотностей распределения (теоретических частот) достаточно найденные значения вероятности умножить на величину интервала h и количество наблюдений N = 100 по каждой строке.

Сводная диаграмма

Обладает всеми преимуществами обычных диаграмм и сводных таблиц, при этом не обязательно создавать последнюю.

Принцип построения сводных диаграмм мало чем отличается от создания сводных таблиц. Поэтому здесь не будет описываться данный процесс, просто прочтите статью про сводные таблицы на нашем сайте. К тоже же построить диаграмму от уже построенной таблицы можно в 3 клика:

Для построения сводной диаграммы с нуля необходимо на вкладке «Вставка» выбрать соответствующий значок. Для приложения 2013 года он находиться в группе «Диаграммы», для приложения 2007 года в группе таблицы, пункт раскрывающегося списка «Сводная таблица».

Если материалы office-menu.ru Вам помогли, то поддержите, пожалуйста, проект, чтобы я мог развивать его дальше.

Размеры карманов одинаковы и равны 103,428571428571. Это значение можно получить так: =(МАКС( Исходные_данные )-МИН( Исходные_данные ))/7 где Исходные_данные – именованный диапазон , содержащий наши данные.

Как переместить и изменить размеры диаграммы?

• Ряды данных – представляют главную ценность, т.к. визуализируют данные;
• Легенда – содержит названия рядов и пример их оформления;
• Оси – шкала с определенной ценой промежуточных делений;
• Область построения – является фоном для рядов данных;
• Линии сетки.

Выделите созданную пустую область, чтобы появились дополнительные вкладки лент. Одна из них называется «Конструктор» и содержит область «Данные», на которой расположен пункт «Выбрать данные». Клик по нему вызовет окно выбора источника:

янв.13

фев.13

мар.13

апр.13

май.13

июн.13

июл.13

авг.13

сен.13

окт.13

ноя.13

дек.13

Выручка

150 598р.

140 232р.

158 983р.

170 339р.

190 168р.

210 203р.

208 902р.

219 266р.

225 474р.

230 926р.

245 388р.

260 350р.

Затраты

45 179р.

46 276р.

54 054р.

59 618р.

68 460р.

77 775р.

79 382р.

85 513р.

89 062р.

92 370р.

110 424р.

130 175р.