ПК / МУ / ЗАДАНИЕ_1_СТАТИСТИКА / Дополнительные материалы / Построение гистограмм в Excel

Построение гистограмм в Excel

Перед построением гистограммы выполняется группировка данных по близким признакам. При группировании по количественному признаку все множество значений признака N делится

на интервалы. Для определения оптимального количества интервалов n может быть использована формула Стерджесса:

n = [1 + 3,322× lgN]

где ... − операция округления до ближайшего целого. В этом случае величина интервала:

h = (xmax - xmin)/n

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.

Вполе Массив_данных ввести диапазон данных наблюдений А3:А102 (с листа ‘Расчетные данные’). В поле Массив_интервалов ввести диапазон интервалов (A3:A10 – в данном примере).

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

Впредварительно выделенном столбце (B3:B10 – 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.

Взавершении 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».

В появившемся списке выбрать инструмент Гистограмма и щелкнуть на кнопке ОК. Появится окно гистограммы, показанное на рис. 2., где задаются следующие параметры:

Рис. 2. Диалоговое окно режима Гистограмма

Входной интервал: – адреса ячеек, содержащие выборочные данные.

Интервал карманов: (необязательный параметр) – адреса ячеек, содержащие границы интервалов (кармана). Эти значения должны быть введены в возрастающем порядке.

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 в активное состояние, 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 на рис. 3 целесообразно 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.

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 = 10) 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.