KT Богомолов / МУ / ЗАДАНИЕ_1_СТАТИСТИКА / Дополнительные материалы / Построение гистограмм в Excel_2014
.pdf
Построение гистограмм в Microsoft Excel
Перед построением гистограммы выполняется группировка данных по близким признакам. При группировании по количественному признаку все множество значений признака делится на
интервалы.
Для определения оптимального количества интервалов может быть использована формула Стерджесса:
n = 1 + (3,322× lgN)
где N — количество наблюдений. В этом случае величина интервала:
h = (Vmax - Vmin)/n
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 xmin. Верхняя граница первого интервала соответствует значению (xmin + 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.
Вызвать Мастер функций (кнопка fx):
и функцию ЧАСТОТА.
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
абсолютных частот.
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
(Excel 2007...2010):
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 .
Вположении переключателя Новый рабочий лист: открывается новый лист, в котором начиная с ячейки А1 размещаются частности j .
Вположении 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.
Замечание.
Как правило, гистограммы изображаются в виде смежных прямоугольных областей. Поэтому столбики гистограммы следует расширить до соприкосновения друг с другом. Для этого необходимо щелкнуть мышью на диаграмме, далее на панель инструментов Диаграмма, раскрыть список инструментов и выбрать элемент Ряд ‘Частота’, после чего щелкнуть на кнопке Формат ряда. В появившемся одноименном диалоговом окне необходимо активизировать закладку Параметры и в поле Ширина зазора установить значение 0 ((Excel 2003):
В Excel 2007...2010 встать на любой столбик гистограммы и правой кнопкой мыши выбрать
Формат ряда данных:
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.
Функция имеет параметры:
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
– график ((Excel 2003):
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»:
